Brevet FR2651028A1 — publié le 19910222

La présente invention-concerne les dispositifs de levage et de manutention et a notamment pour objet une poulie. Il est plus efficace d'appliquer la présente invention dans l'industrie minière, en particulier, dans des installations de monte-charges des mines. L'invention revendiquée peut être utilisée avec succès également dans des moufles mobiles d'installations de forage, dans des poulies d'excavateurs, des molettes de hauts fourneaux etc... Pour augmenter la durée de vie des poulies de guidage pour câble utilisées à grande échelle ainsi que des câbles qui viennent en contact avec celles-ci, on uti- lise, en règle générale, une garniture interchangeable fi- xée à demeure dans la jante de la poulie. Toutefois, en cas d'utilisation de ce type de fourrure, le câble, en se déplaçant par rapport à la garniture à la suite d'un pati- nage ou bien à cause de l'allongement Plastique, use inten- sivement par sa surface cannelée la garniture. De plus, il convient de noter que pour remplacer une garniture usée fixée à demeure dans la jante d'une poulie réalisée selon certaines conceptions connues, il faut dépenser un temps important. Cet inconvénient est dû à ce que les pièces intercalaires distinctes formant une garniture sont logées dans une gorge annulaire de la jante o on les met en les introduisant à travers des ouvertures prévues spécialement pour le montage. Le nombre de ces ouvertures est limité et ne dépasse pas un ou deux. En outre, avant le remplacement de la garniture, il est indispensable de déposer le câble. Ce temps important dépensé pour le remplacement de la garni- ture entraîne des pertes économiques importantes. Ainsi par exemple, pendant la période du remplace- ment de la garniture usée montée dans la gorge d'une molet- te d'une mine, l'installation de monte-charge ne fonctionne pas et l'entreprise minière souterraine ne fonctionne pas non plus. En ce qui concerne les moufles mobiles des instal- lations de forage, par suite d'un temps important dépensé pour le remplacement d'une garniture usée, on a renoncé à l'utilisation de poulies pourvues de garnitures du fait que l'arrêt prolongé d'une installation de forage peut conduire à la panne d'un train de tiges de forage. Cependant, l'utili- sation de poulies sans garniture d'un manchon mobile entraîne des pertes économiques importantes par suite d'une petite du- rée de vie des poulies et des câbles des manchons. Pour augmenter la durée de vie des poulies de gui- dages des câbles et des câbles de levage on fait appel à différents types de garnitures. A l'heure actuelle, on.connait une conception d'une poulie (SU, A, 707880) comportant un moyeu avec une jante, dans la gorge de laquelle est disposée une garniture mobile réalisée sous la forme d'une bande profilée fermée en boucle. Pendant le travail de cette garniture, le câble ne se déplace pas par rapport à celle-ci, il se déplace conjoin- tement avec la garniture par rapport à la jante de la poulie. Dans ce cas, ia surface cannelée du câble n'use pratiquement pas la garniture. La garniture s'use lentement du côté de la. jante lisse de la poulie sous des conditions de pressions unitaires dont la valeur est sensiblement inférieure à celle constatée dans le cas de l'usure d'une garniture immobile par le câble dans les poulies de guidage pourvues de garni- ture réalisées selon les conceptions bien connues et décri- tes ci-dessus. De plus, en réalisant la garniture mobile sous la forme d'une bande profilée, on offre la possibilité de rem- placer rapidement une garniture usée même sans déposer le câble de la poulie. Ceci donne la possibilité d'utiliser une garniture mobile dans les systèmes des manchons mobiles des installations de forage sur une large échelle. Pour faire sortir une garniture usée d'une jante d'une poulie et enga- ger une nouvelle garniture dans ladite jante, on peut utili- ser le câble qui se déplace lentement. Le travail des mon- teurs consiste, dans ce cas, à disjoindre les extrémités de la garniture mobile usée et à mettre une nouvelle garni- ture sous le câble du côté de son arrivée et à l'engager par le câble dans la jante de la poulie et à fermer les extrémités de la garniture mobile autour de la jante en formant un anneau. Cependant, de hautes contraintes des câbles'en- tre la jante de la poulie et la bande profilée provoquent une usure intensive de la garniture nécessitant l'arrêt des dispositifs de levage et le remplacement de la garni- ture. Pour élever la fiabilité de la garniture mobile, on fabrique la bande profilée (SU, A, 783210) à partir d'une bande caoutchoutée ayant des parties se trouvant du côté du contact avec la jante de la poulie qui sont imprégnées de résine époxyde et s'alternant avec des parties qui ne sont pas imprégnées. Toutefois, la garniture mobile réalisée-sous la forme d'une bande caoutchoutée qui encercle la poulie sui- vant la circonférence de la jante, est soumise aux contrain- tes de traction provoquées par les forces centrifuges en dehors de l'arc embrassé de la poulie par le câble et aux contraintes de traction engendrées sous l'action des forces de frottement, à l'allongement élastique du câble suivant l'arc embrassé. Ces derniers peuvent atteindre des valeurs importantes. On l'explique par le fait que la garniture - sollicitée par de grandes forces d'adhésion entre la garni- ture et le câble, répète les mouvements oscillatoires du câble ayant lieu pendant son'allongement élastique et les amplitudes qui peuvent atteindre 0,5 à 3 mm. Les contraintes de traction et la déformation pro- voquée par celles-ci peuvent atteindre des valeurs critiques pour la garniture ce qui conduit à une déformation résiduel- le élevée non admissible. La déformation résiduelle s'accu- mule progressivement suivant la longueur de la garniture et provoque un allongement tel que la garniture peut se dégager au-delà du câble, ce qui aboutira au fonctionnement anormal de la garniture. La garniture ainsi que le câble sont immobiles par repport aux parties périphériques des parties de l'arc em- brassé et se déplacent simultanément au voisinage des points de connection et du départ du câble. Il s'ensuit qu'une partie de la garniture est coincée tandis que deux autres effectuent des mouvements oscillatoires conjointement avec le câble pendant lesquels tantôt elles s'allongent, tantôt se raccour- cissent en subissant alors les contraintes de traction qui sont particulièrement dangeureuses sous des conditions d'un affaiblissement de la section transversale de la garniture mobile et pendant leur-usure. Dans ce cas, la nature oscilla- toire alternative engendrée par-l'allongement élastique du câble peut engendrer des phénomènes de fatique de la garni- ture. En conséquence, la fiabilité de travail de la garni- ture diminue ce qui est particulièrement dangereux dans les conditions de l'affaiblissement de la section transversale et de la diminution de la résistance de la garniture'mobi- le pendant son usure. - Ainsi, une basse fiabilité de la garniture mobile de la poulie connue résulte de ce que la conception connue ne peut pas faire deux fonctions simultanément, notamment protéger le câble et la jante de la poulie contre l'usure et remplir le rôle de l'élément porteur qui maintient la garniture dans la jante de la poulie. On a encore élaboré une garniture dans laquelle les pièces intercalaires formant uen garniture, sont posées librement sur un lien flexible et des éléments élastiques sont préalablementserrés, logés dans les espacements entre- lesdites pièces intercalaires et entourent avec un jeu le lien flexible (SU, A, 1081949). Toutefois, pendant le fonctionnement de la garni- ture pendant une longue période, les pièces intercalaires soumises à l'action des charges dynamiques alternées se trouvent mises hors d'état. Pour les remplacer, il est néces- saire de dépenser un temps important ce qui influe d'une manière défavorable sur la productivité des installations de monte-charge des mines. On s'est donc proposé de mettre au point une pou- *5 lie dans laquelle -les pièces intercalaires seraient réali- sées de façon à assurer la possibilité de leur remplacement, si nécessaire, sans démonter la garniture de la poulie. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une poulie comportant un moyen sur lequel sont fixés radiale- ment des rayons suivant sa circonférence, une jante fixée sur lesdits rayons et dans la gorge de laquelle sont montées librement des pièces intercalaires de garniture avec un jeu entre elles, réalisées selon la forme de la gorge et pour- vues de trous débouchants à travers desquels est engagé un lien flexible entourant la gorge et des éléments élastiques comprimés au préalable, logés entre les pièces intercalaires et entourant le lien flexible, ladite poulie étant caracté- risée en ce qu'on a pratiqué, sur les surfaces extrêmes des pièces intercalaires, des évidements concentriques aux trous débouchants dans lesquels sont disposées les extrémités des éléments élastiques, en ce que chaque pièce intercalaire est pourvue du côté extérieur de la poulie d'une rainure qui se transforme en trous débouchant et la largeur de cette rainure est choisie compte-tenu du fait qu'il est nécessaire d'assurer la possibilité de faire sortir le lien flexible du trou débouchant à travers cette rainure. L'invention revendiquée permet d'accroître la durée de vie de la poulie, d'élever ainsi la productivité du dis- positif de levage. En outre, les éléments élastiques enfon- cés dans les évidements des garnitures profilées, maintien- nent les parties des pièces intercalaires détériorées même en cas de leur séparation en deux parties. Ainsi, en donnant la possibilité de retenir les pièces intercalaires profilées dans la jante et de les remplacer rapidement, on a augmenté la durée de vie de la garniture mobile. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à-la lecture de la description explicative qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention dorné uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins non limi- tatifs annexés dans lesquels: - la figure i représente une vue d'ensemble d'une poulie selon l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une coupE: suivant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 représente l'ensemble A de la figu- re 3. La poulie revendiquée comporte un moyeu 1 (figure 1) sur lequel sont fixés radialement des rayons 2 suivant la circonférence. Une jante 3 est fixée sur les rayons 2 et une' garniture mobile, dont la forme est conforme à celle de la gorge de la jante, est montée-librement dans la gorge de jante 3. Ce revêtement est fermé, encercle la jante 3 et - l'emboûte suivant l'arc embrassé. Le revêtement mobile est constitué par des pièces intercalaires de garniture 4 ( figure 2 à 4) la forme de la section transversale de chacune d'elles étant en V. Des trous débouchants 5 sont pratiqués aux extrémités desdites pièces intercalaires, et un lien flexible 6 entourant la gorge de la jante 3 est engagé librement à travers ces trous. Le lien flexible 6 est constitué par deux câbles fer- més, chacun, sous la forme d'un cercle. Les trous débou- chants 5 sont disposés en dehors des limites de la zone de travail de la pièce intercalaire 4 contre laquelle vient en contact un câble de levage 7 entourant la poulie. Du côté extérieur de la poulie, chaque pièce intercalaire 4 est pour- vue des rainures 8 qui passent dans le trou débouchant 5. La largeur de la rainure 8 est choisie compte tenu du. fait qu'il faut assurer la possibilité de faire sortir le lien flexible 6 du trou 5 à travers ladite rainure. Sur les faces extrêmes opposées l'une à l'autre des pièces intercalaires 4, on a pratiqué d'une manière concen- trique aux trous 5, des évidements 9 dans lesquels sont l1o- gés des éléments élastiques 10, réalisés,. par exemple, en forme de ressorts de compression 10 entourant le lien flexi- ble 6. La poulie est pourvue d'un dispositif (non repré- senté sur la figure) pour tendre les liens flexibles 6. On utilise ce dispositif pour compenser l'allongement du lien flexible 6 ayant lieu pendant le travail de la poulie ainsi qu'en cas de l'affaiblissement du lien flexible 6 après le le remplacement des pièces intercalaires 5 défectueuses. Pendant l'utilisation de la poulie, la garniture mobile s'use suivant la surface qui entre en contact avec le câble de levage 7 et avec la jante 3 de la poulie. L'usu- re de la surface de la garniture qui entre en contact avec la jante 3 de. la poulie, la longueur du lien flexible 6 étant invariable, conduit à la formation d'un jeu entre la jante 3 de la poulie etles pièces intercalaires profilées 4 se trouvant en dehors de l'arc embrassé de la poulie par le câble. En conséquence, il se forme un mou de garniture mobi- le à la partie inférieure de la poulie. Lorsque la garniture se déplace par rapport à la poulie, les pièces 4 de garni- ture qui subissent l'action des charges centrifuge et vibra- toire peuvent tourner et prendre une position incorrecte dans la jante 3. Lés pièces intercalaires 4 disposées d'une ma- nière incorrecte dans la jante 3 de la poulie sont détério- rées par le câble de levage 7. Les évidements 9 dans les- quels sont enfoncées les extrémités des éléments élastiques 10, servent à empêcher les pièces intercalaires 4 de tour- ner. Si une pièce intercalaire 4 est mis dans un état tel qu'on ne puisse plus l'utiliser, on le remplace en opé- rant de la manière suivante. On descend le skip de l'instal- lation de levage de 30 à 40 mètres au-dessous de la côte zéro. On doit le faire pour affaiblir le câble de levage 7. En se servant des dispositifs de levage bien connus, on lève ce câble au niveau du bord de la jante 3 de la poulie. On affaiblit la tension du lien flexible 6 à l'aide d'un dispo- sitif de tension. Ceci fait, on retire la pièce intercalaire 4 détériorée, et on met à sa place une nouvelle. On dégage les pièces intercalaires 4 à remplacer de la zone de con- tact, avec le câble de levage 7. Après le remplacement des pièces intercalaires 4 détériorées, on tend le lien flexi- ble 6 à l'aide du dispositif de tension et on vérifie que le montage des pièces intercalaires 4 dans la gorge de la jante 3 de la poulie est correcte, on descend le câble 7 et on le met sur la surface d'appui des pièces intercalaires 4, on met en marche la machine de levage et on continue l'utilisation de l'installation du monte-charge. R E V E ND I C A T I O N Poulie comportant un moyeu (1) sur lequel sont fixés radialement des rayons (2) suivant sa circonférence, une jante (3) fixée sur les rayons (2) et dans la gorge de laquelle sont montées librement des pièces intercalaires (4) avec un jeu entre elles, qui sont réalisées de façon que leur forme corresponde à celle de la jante et qui sont munies de trous débouchants (5) à travers desquels est en- gagé un lien flexible (6) entourant la gorge et des.éléments élastiques (10) comprimés au préalable, logés entre lesdites pièces intercalaires (4) et entourant le lien flexible (6), caractérisée en ce qu'on a pratiqué, sur lés faces extrêmes des pièces intercalaires (4) d'une manière concentrique par rapport aux trous débouchants (5), des évidements (9) dans lesquels sont logés les extrémités des éléments élastiques (10), chaque pièce intercalaire (4) étant.pourvue, du côté extérieur de la poulie, d'une rainure (8) qui se transforme en trou débouchant (5) et la largeur de cette rainure étant choisie compte tenu du fait que l'on doit assurer la possi- bilité de faire sortir le lien flexible (6) du trou débou- chant (5) à travers cette rainure.