Brevet FR2631016A1 — publié le 19891110

TREUIL TUE LEVAGE. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux treuils de levage, comportant un ou deux câbles de commande enroulés autour d'un tambour et qui permet de maintenir la charge selon un axe vertical constant ainsi que, dans le cas où le treuil comporte deux câbles de commande enroulés symétriquement autour du tambour, d'éliminer tout-risque de déséquilibre de la charge dans l'hypothèse d'une rupture de l'un des câbles. Les treuils de levage sont bien connus dans le domaine de la manutention et peuvent être définis, de manière générale, comme un ensemble permettant de tirer ou de lever des charges par l'intermédiaire de câbles qui -s' enroulent autour d'un cylindre horizontal appelé "tambour". Pour assurer l'accrochage de la charge à l'extrémité du ou des câbles de levage, on utilise un ensemble dénommé "moufle"- constitué essentiellement d'une chape comportant une ou plusieurs poulies. Dans le cas de treuils à deux câbles de commande, la moufle comporte deux poulies parallèles destinées à assurer le guidage des deux câbles. A la partie inférieure de la chape supportant les poulies1 est disposé un ensemble d'accrochage (crochet). L'un des problèmes qui se pose lors de l'utilisation d'un treuil de levage est celui du maintien de la charge dans un plan vertical constant qui ne peut pas être assuré dans le cas d'un treuil à un seul câble de commande. Par suite, pour résoudre ce problème, à ce jour, on utilise des treuils, tels qu'illustrés.par les figures 1, 2 et 3 annexées qui comportent deux câbles de commande (1,2). Dans ce mode-de réalisation, les deux câbles de commande (1,2) sont fixés à l'une de leurs extrémités en deux points d'attache fixes A et B disposés en avant du tambour (3), sensiblement dans un plan horizontal passant par le centre dudit tambour (3). Chacun des câbles (1,2) vient s'enrouler de manière symétrique autour du tambour (3), lesdits câbles étant guidés à la périphérie du tambour par une gorge hélicoïdale. Les pas des gorges hélicoïdales sont inversés pour assurer un déplacement symétrique des câbles (1,2) due part et d'autre du plan de symétrie X. La charge P est portée par l'intermédiaire d'un crochet (4) monté audessous d'une moufle (5) comportant deux poulies (6,7) destinées à assurer le renvoi des deux câbles (1,2). L'utilisation de deux câbles distincts pour assurer la commande des déplacements de la charge P se justifie non seulement par une mesure de sécurité, mais également par le fait qu'il est ainsi possible de maintenir le crochet (4) sur l'axe XX' (figure 2) du fait de la symétrie des enroulements hélicoïdaux sur le tambour (3). Par ailleurs, le crochet (4) reste également toujours positionné sur l'axe YY' (figure 3) à la différence près du petit écart négligeable du point de tangence C des câbles avec le tambour (3). De tels treuils présentent une très grande sécurité de fonctionnement et, en usage normal, le déplacement de la charge se réalise bien selon un axe vertical pratiquement fixe. Cependant, ces ensembles présentent un risque, en cas de rupture de l'un des câbles de commande. En effet, dans cette hypothèse, le système est complètement déséquilibré et le crochet (4) se déplace. Par exemple, si le câble (2) casse, le crochet (4) viendra dans le plan médian entre le point d'attache A et le point de tangence C. Or, un tel risque n'est pas envisageable dans certains domaines d'application (domaine nucléaire par exemple) où il est impératif de pouvoir assurer un déplacement de la charge selon un axe vertical immuable et ce, avec la plus grande précision possible. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de treuil qui non seulement, permet de résoudre ce problème du maintien du crochet selon le même axe vertical et ce, même en cas de rupture de l'un des deux câbles, mais également, permet de réaliser des treuils ne comportant qu'un seul-câble de commande et dans lequel le maintien de la charge sera également réalisé selon un même axe vertical. D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement apporté aux treuils de levage à un ou deux câbles de commande enroulés autour d'un tambour, le ou les points d'attache des extrémités du ou des câbles étant situés légèrement en avant du tambour dans un plan passant sensiblement par l'axe de ce dernier, la charge étant supportée au moyen d'une moufle comportant une ou deux poulies. Le treuil de levage selon l'invention se caractérise en ce que le point d'attache du ou des câbles est monté sur un support permettant de lui communiquer un déplacement en sens contraire de celui du ou des points de tangence du ou des câbles avec la surface du tambour, permettant ainsi de garder la charge selon le même axe vertical lors d'une opération de levage. Par ailleurs, lorsque le treuil comporte deux câbles de commande enroulés sur le tambour, et que la moufle supportant le crochet comporte donc deux poulies, il se caractérise en ce que a) lesdites poulies pour chacun des câbles sont montées superposées sur le corps de ladite moufle b) les deux points d'attache des extrémités des câbles sont montés sur un ensemble permettant d'assurer un déplacement symétrique des points d'attache A,B de part et d'autre du plan vertical de levage au fur et à mesure de l'enroulement (ou déroulement) des câbles (1,2) lors de la manutention. Dans cette forme de réalisation comportant deux câbles dont les deux points d'attache sont déplacés de manière symétrique, lesdits points sont montés sur un ensemble désigné dans la suite de la description par l'expression "palonnier" assurant également un équilibrage de la tension sur les deux câbles.De plus, dans cette forme de réalisation, le treuil conforme à l'invention peut également présenter les caractéristiques additionnelles suivantes - les points d'attache des câbles sont réalisés par l'intermédiaire de deux chariots montés mobiles à l'intérieur du palonnier précité et dont les déplacements sont obtenus par l'intermédiaire d'une vis à pas contraire dont la rotation est commandée par les mouvements du tambour - la rotation de la vis est obtenue par l'intermédiaire d'une roue dentée commandée par une seconde roue dentée solidaire et concentrique du tambour, la transmission étant obtenue par l'intermédiaire d'un lien souple (courroie crantée ou chaîne) - le cadre du palonnier est fixé sur des tourillons qui permettent une légère rotation de ce cadre permettant ainsi d'équilibrer les tensions dans les deux brins ; ; - le montage des poulies pour chacun des câbles sur le corps de la moufle est réalisé, soit par l'intermé- du aire de moyens permettant également de les orienter dans un plan vertical variable au fur et à mesure des déplacements des câbles le long du tambour de commande lors d'une ltopération de levage, soit selon une orientation fixe correspondant à l'angle moyen formé par les deux brins de câbles entre la position haute et la position basse de la charge. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - les figures 1, 2 et 3 illustrent, de manière schématique, comme dit précédemment, un treuil conventionnel à deux câbles de combande - la figure 4 est une vue schématique en perspective illustrant une forme de réalisation simple de l'invention pour un treuil de levage à un seul câble de commande - les figures 5, 6 et 7 illustrent également schématiquement, d'une manière similaire aux figures 1, 2 et 3 précitées, un treuil à deux câbles de commande réalisé conformément à l'invention ;; - la figure 8 est une vue schématique, en perspective éclatée, d'une forme de réalisation d'un palonnier permettant d'assurer les déplacements symetriques des points d'attache des câbles de commande et ce, conformément à l'invention - la figure 9 est une vue en coupe de côté selon le plan de levage du palonnier illustré à la figure 8 - la figure 10 est une vue schématique de dessus montrant les déplacements des points d'attache et de tangence des câbles avec le tambour - la figure 11 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'une moufle à deux poulies superposées orientables. Dans les deux exemples de réalisation donnés ciaprès, les mêmes références que celles utilisées pour la description générale illustrée par les figures 1 et 3 seront employées pour désigner les mêmes organes. La figure 4 illustre de manière schématique un mode de réalisation conforme à l'invention d'un treuil comportant un seul câble de commande. Dans ce mode de réalisation, le treuil comporte un tambour (3) autour duquel est enroulé (ou déroulé) le câble- (1) dont une extrémité A est fixée à un point d'attache situé légèrement en avant dudit tambour (3) et ce, dans un plan passant sensiblement par l'axe de ce dernier. La charge P est supportée au moyen d'une moufle désignée par la référence générale (5) et qui comporte une poulie (6). Conformément à l'invention, afin d'obtenir un déplacement de la charge P selon un axe vertical constant, le point d'attache A est déplacé entre une position Al (position basse) et une position A2 (position haute) et ce, en sens contraire de celui du point de tangence C (C1 pour la position basse et C2 pour la position haute) du câble (1) avec la surface du tambour (3). Un tel déplacement peut être obtenu, de manière simple, au moyen d'un ensemble de type chariot, non décrit en détail dans ce mode de réalisation, et dont les déplacements sont commandés par le tambour (3) luimême. Par exemple, le chariot peut être monté sur une vis dont la rotation est commandée par les mouvements du tambour. L'invention sera cependant clairement comprise grâce à l'exemple préférentiel donné ci-après et qui concerne la réalisation d'un treuil comportant deux câbles de levage (1,2) et qui est illustré par les figures 5 à 11. Dans un tel mode de réalisation, si l'on se reporte plus particulièrement aux figures 5 et 6 et 7, le treuil conforme à l'invention se compose, comme un treuil conventionnel, de deux câbles de levage (1,2) comportant deux points. d'attache A,B situés en avant du tambour d'enroulement (3). L'autre extrémité des câbles (1,2) vient s'enrouler autour du tambour (3) sous la forme de deux - enroulements hélicoïdaux - symétriques. Les deux câbles supportent une moufle désignée par la référence générale (5), cette moufle supportant un crochet de levage (4) et comportant deux poulies (6,7) pour chacun des câbles (1,2). Contrairement à l'état de la technique antérieur, ces deux poulies (6,7) ne sont pas disposées côte à côte, mais au contraire superposées. Par ailleurs, les deux poulies (6,7) sont montées sur leur chape de maintien de telle sorte qu'elles puissent, soit s'orienter automatiquement en suivant les déplacements du brin des câbles autour du tambour (3) (un mode de réalisation d'fine telle possibilité est illustré par la figure 11), soit avoir un positionnement angulaire fixe correspondant à l'angle moyen formé par les deux brins de câbles (1,2) entre la position haute et la position basse de la charge (5). Dans le cas où l'on souhaite avoir une orientation variable entre les deux poulies, on peut utiliser, comme cela est illustré à la figure 11, un ensemble comportant deux chapes superposées (32,33) supportant chacune une poulie (6,7). Ces deux chapes (32,33) sont reliées entre elles par un pivot intermédiaire constitué par un axe avec des butées à billes. Grâce à un tel mode de réalisation, dans lequel les deux points d'attache A,B de chacun des câbles (1,2) sont rendus mobiles et ce, de manière symétrique par rapport à l'axe XX' (voir figure 5), on obtient un maintien pratiquement constant du crochet (4) sur l'axe vertical YY' à la différence près du petit écart négligeable du point de tangence C et D. Pour réaliser ce déplacement symétrique des deux points d'attache A,B, on peut utiliser un ensemble (palonnier) dont un exemple de réalisation est illustré par les figures 8 et 9. Si l'on se reporte à ces figures, les points A,B sont fixés sur des chariots (13,14) munis de galets (15) roulant sur des rails (16,17) disposés à l'intérieur du palonnier (8) qui forme un cadre pour lesdits chariots. Les chariots (13,14) se déplacent symétriquement par rapport au plan vertical passant par l'axe XX'; la commande de ces déplacements est obtenue par une vis à pas contraire (19) entraînée en rotation par une roue dentée (20). La roue (20) est elle-même commandée par une seconde roue dentée (21) solidaire et concentrique au tambour (3), la transmission étant obtenue par l'in- termédiaire d'un lien souple (22) (courroie crantée ou chaîne). Le cadre du palonnier (8) est fixé sur des tourillons (23,24,30,31) qui permettent une légère rotation de ce cadre. Un tel montage permet de faire remplir à l'ensemble (8) la fonction de palonnier d'équilibrage des tensions dans les deux câbles (1,2). La rotation autour des tourillons (23,24) est, par ailleurs, limitée par des butées (25,26) nécessaires en cas de rupture de l'un des câbles. Comme dit précédemment, dans ce mode de réalisation conforme à l'invention, la moufle (5) comporte deux poulies (6,7) inclinées symétriquement de manière à ce que le- plan.de chacune soit sensiblement dans le plan vertical médian entre les deux- plans extrêmes définis par les câbles, d'une part en position haute, d'autre part en position basse. Par exemple, si l'on se reporte à la figure 9 qui est une vue de dessus montrant les déplacements symétriqùes des différents points d'attache (A,B) et de tangence (C,D), on constate que l'axe de la poulie (6) est sur la bissectrice des angles formés par A1 ,C1 correspondant à la position haute et A2,-C2 correspondant à la position basse. Il en est de même pour la poulie basse (7). Les deux câbles (1) et (2) étant rigoureusement symétriques, à la différence près amenée par l'inclinaison du palonnier qui est négligeable, il en résulte que le crochet (4) reste toujours dans l'axe vertical et ce, même si l'un des câbles casse. Dans une telle hypothèse, la moufle (5) aura une légère rotation et la poulie s'alignera dans le plan vertical (plan-C,A,6 pour la poulie (6) voir figure 4). Cette rotation n'est pas gênante du fait que le crochet (4) est monté sur une butée à billes et que, par inertie, la charge ne bougera pas, seule la moufle (5) ayant un léger mouvement de rotation. Un tel treuil, réalisé conformément à l'invention, présente non seulement une grande sécurité d'utilisation et élimine tout risque de déplacement latéral dans l'hypothèse de rupture de l'un des câbles de commande. Par ailleurs, en fonctionnement normal, grâce au palonnier d'équilibrage et au montage des poulies de manière superposée et orientable, les déplacements verticaux de la charge seront pratiquement effectués selon un axe vertical constant et sans déplacements latéraux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Treuil de levage comportant un tambour (3) autour duquel est enroulé (ou déroulé) au moins un câble dont une extrémité est fixée à un point d'attache situé légèrement en avant du tambour (3), dans un plan passant sensiblement par l'axe de ce dernier, la charge P étant supportée au moyen d'une moufle (5) comportant au moins une poulie (6), caractérisé en ce que le point d'attache A du câble (1) est monté sur un support permettant de lui communiquer un déplacement en sens contraire de celui du point de tangence du câble (1) avec la surface du tambour (3), permettant ainsi de garder la charge P selon le même axe vertical lors d'une opération de levage. 2/ Treuil de levage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux câbles de commande (1,2) enroulés sur un tambour (3), les points d'attache A,B des extrémités des deux câbles (1,2) étant situés légèrement en avant du tambour (3) et dans un plan passant sensiblement par l'axe de ce dernier, la charge P étant supportée au moyen d'une moufle (5) comportant deux poulies (6,7), caractérisé en ce que a) lesdites poulies (6,7) pour chacun des câbles (1,2) sont montées superposées sur le corps de la moufle (5) b) les deux points d'attache A,B des extrémités des câbles (1,2) sont montés sur un ensemble (8) permettant d'assurer un déplacement symétrique desdits points d'attache. A,B de part et d'autre du plan vertical de levage au fur et à mesure de l'enroulement (ou déroulement) des câbles (1,2) lors de la manutention. 3/ Treuil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble (8) permettant le déplacement symétrique des points d'attache A,B des câbles (1,2) est constitué par un palonnier supportant deux chariots (13,14), mobiles à l'intérieur dudit palonnier et dont les déplacements sont obtenus par l'intermédiaire d'une vis à pas contraire (19) dont la rotation est commandée par les mouvements du tambour (3). 4/ Treuil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entraînement en rotation de la vis (19) est obtenu par l'intermédiaire d'une roue dentée (20) commandée par une seconde roue dentée (21) solidaire et concentrique du tambour (3), la transmission étant obtenue par l'intermédiaire d'un lien souple (22) (courroie crantée ou chaîne). 5/ Treuil selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le cadre du palonnier (8) est fixé sur les tourillons (23,24,30,31) qui permettent une légère rotation de ce cadre, rotation limitée par des butées (25,26) pour la rotation autour des tourillons (23,24), ce qui permet ainsi d'équilibrer les tensions dans les deux brins de câbles (1,2). 6/ Treuil selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le montage des poulies (6,7) pour chacun des câbles (1,2) sur le corps de la moufle (5) est réalisé par l'intermédiaire de moyens permettant également de les orienter dans un plan vertical variable au fur et à mesure des déplacements des câbles (1,2) le long du tambour de commande (3) lors de l'opération de levage. 7/ Treuil de levage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les deux poulies (6,7) pour chacun des câbles (1,2) sont montées superposées sur le corps de la moufle (5) selon une orientation fixe correspondant à l'angle moyen formé par les deux brins de câbles (1,2) entre la position haute et la position basse de la charge (5).