Brevet FR2717873A1 — publié le 19950929

Les poulies à cliquet ou unidirectionnelles comportent généralement un réa supportant un câble monté de façon rotative sur un arbre entre deux plaques latérales espacées reliées à une tête. Un ensemble à cliquet est prévu à l'intérieur du réa afin de permettre la rotation du réa dans une direction seulement. Le mécanisme à cliquet peut comprendre un cliquet chargé par ressort sur l'arbre en engagement avec des dents inclinées internes sur le réa. Le brevet U.S. n 3 528 645 au nom de Harken et le brevet U.S. ne 3 714 838 au nom de Gilson décrivent complètement une poulie à cliquet conventionnelle. Les poulies à cliquet sont utilisées principalement dans des bateaux à voile comme poulies de retour, c'est-à-dire la première poulie dans un palan ou un autre système. Le réa peut tourner dans un sens afin de permettre au câble d'être levé, avec une tension croissante appliquée sur le câble. Du fait que le réa ne peut tourner dans le sens inverse, il y a une friction entre le câble et le réa dans la direction de relâchement du câble, et ceci réduit l'effort physique nécessaire pour retenir le câble. Cette friction est cependant indésirable lorsqu'un marin souhaite relâcher rapidement le câble, par exemple lorsque l'on amène une voile ou que l'on vire de bord rapidement. De nombreuses poulies à cliquet sont équipées d'un bouton ou d'un commutateur externe qui peut être actionné afin d'engager et désengager le mécanisme à cliquet. Avec le mécanisme à cliquet désengagé, le réa peut tourner librement dans les deux sens. Dans certaines versions, le commutateur peut être actionné uniquement lorsque le câble engagé dans la poulie n'est pas sous une tension significative, ce qui n'est pas fréquemment le cas. Même si le commutateur de desengagement peut être actionné, la poulie doit être facilement à portée du marin. Le mode de roue libre n'est ainsi pas disponible si la poulie se trouve en hauteur ou dans un autre emplacement éloigné. Selon la présente invention, une poulie à cliquet est modifiée afin de permettre un fonctionnement automatique du mécanisme à cliquet lorsque la poulie est placée sous une charge par un câble, et le désengagement automatique du mécanisme à cliquet et d'une part, libre du réa lorsque la charge est supprimée. Le réa et le mécanisme à cliquet sont mobiles l'un par rapport à l'autre dans la direction de la charge, c'est-à-dire dans une direction vers et à l'écart de la tête de la poulie, lorsque la poulie est fixée sur un support, ou lorsque le câble est engagé avec le réa. Dans une position opérationnelle ou chargée, un cliquet du mécanisme à cliquet est en engagement avec les dents sur le réa. Dans une deuxième position non chargée, le cliquet est espacé des dents dans le réa afin de permettre la libre rotation du réa dans les deux sens. Le fonctionnement automatique du dispositif est assuré au moyen d'un ressort qui pousse les parties mobiles d'une manière relative vers la position non chargée. Lorsqu'une tension sur le câble engagé avec le réa augmente, le ressort se comprime et les parties se déplacent vers la position chargée, avec le mécanisme à cliquet engagé. Lorsque la tension sur le câble est réduite, ou bien lorsque le câble est relâché, le ressort pousse les parties vers le mode de roue libre. La poulie à cliquet peut comprendre un commutateur de dépassement destiné à permettre le fonctionnement sélectif dans un mode automatique, à cliquet seulement et à roue libre. Lors du fonctionnement dans le mode automatique, la poulie peut être utilisée dans n'importe quel emplacement souhaité sur un bateau à voiles. Le câble a travers la poulie peut être libéré ou relâché très facilement d'une manière sans friction, et ceci aide fortement le fonctionnement efficace d'un bateau à voile. La figure 1 représente une vue externe de la poulie à cliquet. La figure 2 est une coupe verticale transversale de la poulie à cliquet. La figure 3 est une vue verticale transversale éclatée des composants de la poulie à cliquet. La figure 4 est une vue de côté interne de l'ensemble de réa, du réa et des éléments de roulement à billes. La figure 5 est une vue de côté du bras de cliquet articulé avec ses deux parties séparées. La figure 6 montre le bras articulé. La figure 7 montre une des deux plaques de retenue de came de l'ensemble de réa. La figure 8 est une vue de côté interne des dents sur l'intérieur du réa. La figure 9 représente la came fixée sur l'arbre de poulie à cliquet. La figure 10 est une vue de côté interne de l'ensemble de cliquet avec la came dans le mode automatique. La figure 11 est une vue de côté interne de l'ensemble de cliquet avec la came dans le mode actif. La figure 12 est une vue de côté interne de l'ensemble de cliquet dans le mode inactif. Les figures 13 à 18 représentent une autre forme de réalisation de la poulie à cliquet automatique. La figure 13 est une vue en perspective de la poulie à cliquet. La figure 14 est une coupe le long de la ligne 14-14 de la figure 13 montrant la poulie à cliquet lorsqu'elle porte une charge. La figure 15 est une coupe le long de la ligne 15-15 de la figure 13 montrant la poulie à cliquet lorsqu'elle porte une charge. La figure 16 est similaire à la figure 14, excepté que la poulie à cliquet ne porte pas de charge. La figure 17 est similaire à la figure 15, excepté que la poulie à cliquet ne porte pas de charge. La figure 18 est une vue en perspective de la piste dans la poulie à cliquet. Bien qu'il soit évident que d'autres configurations sont possibles, les dessins représentent des formes de réalisation spécifiques de l'invention. Une utilisation avantageuse de la poulie à cliquet à libération automatique n'est en aucune manière limitée à la navigation maritime. Les dispositifs de la présente invention peuvent être utilisés dans n'importe quel but lorsqu'un engagement et un désengagement automatiques d'un mécanisme à cliquet sont nécessaires ou souhaitables. La figure 1 représente une vue externe de la poulie à cliquet totalement assemblé. Le réa 3 est maintenu entre les plaques latérales 17 et 17' de l'ensemble de réa 1 qui est maintenu en place par le cadre 2. Un commutateur 12 de chaque côté de la poulie permet à l'utilisateur de mettre la poulie dans trois modes, cliquet automatique, cliquet en permanence et roue libre en permanence. La figure 2 est une coupe transversale de la poulie à cliquet. Le réa 3 avec des éléments de roulement à billes 4 entre les plaques latérales de l'ensemble de réa 1, est maintenu en place par le cadre 2 composé des plaques latérales 17 et 17' et d'une plaque d'extrémité 18 et d'un axe central 13. La came 7 fixée sur l'arbre 10 engage le bras de cliquet 6 lorsqu'une charge est placée sur le réa 3, déplaçant ainsi le réa et l'ensemble de réa 1 à l'écart de l'extrémité du cadre 2 et comprimant le ressort de compression 11 autour de l'axe central 13. La figure 3 est une coupe transversale éclatée de la poulie à cliquet montrant la plupart des composants critiques. La figure 4 est une vue de côté interne pour un côté de l'ensemble de réa 1, du réa 3 et des éléments de roulement à billes 4. L'arbre 10 peut procurer des moyens pour la rotation du réa 3 dans deux positions différentes du fait que l'ouverture d'arbre 14 est ovale. Lorsqu'une charge est placée sur le réa 3, l'ensemble de réa 1 se déplace en direction de la charge et le réa 3 tourne dans la partie supérieure de l'ouverture ovale 14. Les figures 5 et 6 montrent le bras de cliquet articulé 6 assemblé et séparé en deux parties. L'extrémité d'engagement de dent 9 du bras de cliquet tourne sur un petit arbre pour permettre le mouvement du mode à cliquet. La figure 7 représente une plaque de retenue de came ou disque 15. Il y a deux plaques de retenue de came 15 et 16 comme cela se voit sur les figures 2 et 3. La figure 8 représente le réa 3 et les dents sur l'intérieur qui sont engagées par l'extrémité d'engagement de dent 9 du bras de cliquet articulé 6. La figure 9 représente la came 7 fixée sur l'arbre 10. La came 7 présente trois rayons destinés à lui permettre d'être placée dans trois positions différentes grâce à la description ci-dessus du commutateur 12 de la figure 1. La figure 10 est une vue de côte interne de la partie inférieure de la poulie à cliquet et de l'ensemble de réa 1 avec la came 7 engageant le bras de cliquet 6 et l'extrémité d'engagement de dent du bras de cliquet 9 bloquée entre les dents de réa 5 de sorte que le réa ne peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le ressort de cliquet 8 remplit deux fonctions, maintenir la plus grande partie du bras de cliquet articulé 6 contre la came 7, et permettre à l'extrémité d'engagement de dent 9 de se déplacer dans la direction de rotation lorsque le réa 3 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, et de revenir en arrière (faire fonction de cliquet) entre les dents 5 lorsque la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre s'arrête. La came 7 est dans le mode automatique, ce qui permet l'engagement du bras de cliquet 6 uniquement lorsque l'ensemble de réa est sous charge. La figure 11 est une vue de côté interne similaire à la figure 10, excepté que la came 7 est dans la position active (sur ON), forçant le bras de cliquet 6 à engager les dents de réa 5 qu'il y ait ou non une charge placée sur le réa 4. La figure 12 est une vue de côté interne similaire aux figures 10 et 11, excepté que la came 7 est dans la position inactive (sur OFF), permettant au bras de cliquet 6 d'être tiré suffisamment loin des dents de réa 5 par le ressort de cliquet 8 pour que l'effet de cliquet ne se produise pas, qu'il y ait une charge ou non sur le réa 3. Les figures 13 à 18 représentent une modification de l'invention. Dans la version originale, l'ensemble de réa est fixe par rapport aux joues de la poulie, et l'ensemble de cliquet et de came se déplace en fonction de la charge. Dans la modification, l'ensemble de réa se déplace sous l'effet de la charge, et l'ensemble de cliquet est fixe par rapport aux joues. Cette modification apporte plusieurs avantages: la partie mobile de l'ensemble est maintenant totalement contenue à l'intérieur de la poulie lui- même, et aucune partie mobile n'est exposée à l'extérieur; des pièces moins nombreuses et plus simples sont nécessaires; la capacité de support global du mécanisme est accrue; et le déplacement total nécessaire afin d'actionner le mécanisme a été réduit d'environ 3 millimètres à environ 0,8 millimètres. La figure 13 est une vue en perspective de la poulie à cliquet modifiée. Celle-ci comprend un cadre avec un axe central 26 portant un réa 27. Le réa 27 est monté de façon à être mobile, c'est-à-dire que le réa peut se déplacer sur une courte distance (environ 0,8 millimètres au total) dans une direction vers et à l'écart de l'axe central 26. Ce mouvement se produit lorsque la poulie porte une charge. Les figures 14 et 15 représentent des détails internes de la poulie lorsque la poulie est sous charge. Le réa 27 est monté dans le cadre 25 pour un mouvement vertical vers le haut et vers le bas. Sous charge, comme c'est le cas ici, le réa est dans sa position vers le bas. Le réa est porté par une piste 33, avec des éléments de roulement à billes 35 et comprend des dents dirigées vers l'intérieur 37. Une ouverture 39 dans la piste sert à recevoir l'ensemble de cliquet 40. Cet ensemble comprend un cliquet 41 avec des dents 43. Celles-ci engagent des dents 37 lorsque la poulie est dans des conditions de charge. Le cliquet 41 est monté de façon pivotante sur un pivot 42, qui fait partie intégrante du cadre 25. Le ressort 51 pousse le cliquet en engagement avec les dents de réa 37. Afin d'assurer le désengagement dans des conditions sans charge, cependant, le cliquet comprend un doigt 47 qui engage un ergot 45. L'ergot est positionné de telle sorte que le cliquet peut engager les dents 37 dans des conditions de charge, mais sert à enlever le doigt d'un tel engagement lorsqu'il n'y a pas de condition de charge. Un commutateur coulissant 53 déplace le ressort de cliquet 51 vers le haut et vers le bas; il est désengagé lorsqu'il se trouve dans la position basse. Un ressort à lame 38 est positionné dans l'ouverture 39 entre le bord supérieur de l'ensemble de cliquet 40 et le bord supérieur de l'ouverture 39. Le ressort 38 sert à pousser l'ensemble de cliquet 40 vers le bas hors de l'engagement. La pression vers le bas sur le réa 27, provenant d'une charge, comprime le ressort 38 et permet aux dents de cliquet 43 d'engager les dents de réa 37. En comparant les figures 14 et 15 (réa sous charge) et les figures 16 et 17 (sans charge), on peut voir que l'ensemble de cliquet 40 se trouve dans la partie supérieure de l'ouverture 39 (voir l'espace en bas de l'ouverture 39) lorsque le réa est sous charge, et qu'il se trouve dans la partie inférieure de l'ouverture 39 (espace au sommet de l'ouverture) lorsque le réa n'est pas sous charge. Ceci signifie que, sous charge, les dents de cliquet 43 engagent les dents de réa 37, assistées par la pression provenant du ressort de cliquet 51, et ne sont pas empêchées de venir en prise par l'engagement de l'ergot 45 avec le doigt de cliquet 47. Ceci signifie également que le réa peut tourner uniquement dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au cliquet 41, c'est-a-dire dans la direction permettant à l'utilisateur de rattraper du mou dans un câble. Du fait que le réa est bloqué en rotation dans le sens inverse, le câble ne se déroule pas. Comme cela peut se voir sur la figure 16 cependant, l'ergot 45 engage le doigt 49 dans des conditions sans charge, forçant les dents de cliquet 43 hors d'engagement avec les dents de réa 37. Dans ce dernier cas, le réa est libre de se déplacer dans les deux sens. Ceci est souhaité dans des conditions sans charge. REVENDICATIONS 1. Poulie à cliquet automatique, comportant un réa (3, 27) supportant un câble et monté de façon rotative entre une paire de plaques latérales (17, 17') et sur une partie centrale, avec le câble sur le réa (3, 27) qui peut exercer une charge sur le réa (3, 27) dans une direction donnée et un mécanisme à cliquet entre la partie centrale et le réa extérieur(3, 27) destiné à permettre la rotation du réa (3, 27) dans une seule direction, caractérisée en ce que le mécanisme à cliquet possède des parties qui sont mobiles dans la direction donnée vers une première position dans laquelle le mécanisme à cliquet est engagé et à l'écart de la direction donnée vers une deuxième position dans laquelle le mécanisme à cliquet est désengagé, et un ressort (11, 38) destiné à pousser les parties du mécanisme à cliquet vers la deuxième position, afin que le mécanisme à cliquet soit engagé lorsque le réa (3, 27) est chargé, et le réa (3, 27) soit en roue libre dans les deux sens lorsque la charge est supprimée. 2. Poulie à cliquet automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme à cliquet comporte un bras de cliquet (6, 41) chargé par ressort sur la partie centrale qui peut engager des dents inclinées sur le réa (3, 27). 3. Poulie à cliquet selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques latérales (17, 17') sont fixées sur un support fixe (2), et le réa (3) est mobile entre les plaques latérales (17, 17') vers et à l'écart du support (2). 4. Poulie à cliquet selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réa (27) est en relation fixe par rapport aux plaques latérales, et le bras de cliquet (41) est mobile par rapport au réa (27). 5. Poulie à cliquet selon la revendication 2, caractérisée en ce que un élément est en engagement avec le bras de cliquet et est actionné par un commutateur externe (12), afin de déplacer manuellement le bras de cliquet (6, 41) en et hors d'engagement avec les dents indépendamment du ressort. 6. Poulie à cliquet selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réa (3, 27) comporte un ensemble ayant un réa extérieur (3, 27) avec une bague extérieure, une piste intérieure ayant une bague annulaire intérieure, et plusieurs éléments de roulement entre les bagues. 7. Poulie à cliquet selon la revendication 6, caractérisée en ce que la piste intérieure possède une ouverture (14, 39), et en ce que le bras de cliquet (6, 41) est monté entre les plaques latérales (17, 17') dans l'ouverture (14, 39). 8. Poulie à cliquet selon la revendication 7, caractérisée en ce que le bras de cliquet (6, 41) est monté de façon pivotante sur un support à l'intérieur de l'ouverture (14, 39) dans la piste intérieure, et le support est fixé sur les plaques latérales (17, 17'). 9. Poulie à cliquet selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'ouverture est plus longue que le support, et le ressort est prévu entre une extrémité de l'ouverture et le support.5 10. Poulie à cliquet selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques latérales (17, 17') sont reliées à une tête destinée à supporter la poulie, et la charge dans la direction donnée est entre le réa (3, 27) et la tête.