Brevet FR2746085A1 — publié le 19970919

l Arrière plan de l'invention Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique, qui sert d'intermédiaire entre un tambour sur lequel un nouveau câble métallique est enroulé, et un moyen d'enroulement sur lequel le câble métallique doit être transféré par enroulement. Le nouveau câble métallique doit être transféré sur un treuil d'une grue. Description de l'art antérieur Pour transférer par enroulement un nouveau câble métallique sur un treuil de la grue, on dévide et on utilise un nouveau câble métallique enroulé sur un tambour en bois. Le travail met en oeuvre la fixation d'une extrémi- té du nouveau câble métallique enroulé sur un tambour en bois, pour le faire passer sur le treuil sur lequel ce câble métalli- que doit être transféré par enroulement, et l'entraînement en rotation du treuil tout en appliquant une force de freinage au tambour en bois. Cependant, il est nécessaire d'appliquer une charge de tension au câble métallique pour tenir compte d'un étirement initial de ce câble métallique, de façon que celui-ci puisse être enroulé serré sur le treuil, et également pour évi- ter une torsion du câble métallique. Par suite, pendant le transfert par enroulement d'un câble métallique sur un treuil, une charge de tension est appliquée et le câble métallique est systématiquement enroulé sur le treuil. Par exemple, pour de gros câbles métalliques tels que ceux ayant un diamètre de 30 mm, il faut une charge de ten- sion de plus de 10 tonnes. Dans l'art antérieur, comme la charge de tension appliquée tire le câble métallique avec une grande force, et comme une force de freinage puissante est appliquée au tambour en bois, le câble métallique soumis à la traction se serre en- tre les câbles métalliques des couches inférieures du tambour en bois et endommage le câble métallique à cet endroit. Dans le pire cas, le câble métallique se serre si profondément qu'il devient impossible de dévider ce câble métallique du tambour en bois. De plus, comme la charge de tension appliquée tire le câble métallique avec une grande force, et comme une force de freinage puissante est appliquée au tambour en bois, il ar- rive parfois que ce tambour en bois se brise et il devient alors impossible de dévider le câble métallique de ce tambour en bois. De plus, pour éviter les problèmes ci-dessus, on ne peut appliquer une charge de tension suffisante au câble métal- lique et ce câble métallique ne peut être enroulé serré sur le treuil. Résumé de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et concerne à cet effet un dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique, qui sert d'intermédiaire entre un tambour sur lequel un nouveau câ- ble métallique est enroulé, et un moyen d'enroulement sur le- quel le câble métallique doit être transféré par enroulement, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen cylindrique extérieur fixé sans pouvoir tourner et comportant une rainure en spirale sur sa surface intérieure, cette rainure en spirale comportant un orifice d'entrée par lequel le câble métallique est introduit, et un orifice de sortie par lequel le câble métallique est guidé vers l'exté- rieur; - un moyen cylindrique intérieur qui s'adapte en rotation à l'intérieur du moyen cylindrique extérieur, et - un moyen de commande d'entraînement en rotation pour comman- der la rotation du moyen cylindrique intérieur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la rainure en spirale est formée en disposant un certain nom- bre de plaques de spirales sur la surface intérieure du moyen cylindrique extérieur; - le moyen cylindrique extérieur est formé en reliant ensemble des pièces divisées suivant l'axe du moyen cylindrique exté- rieur; - un galet de ralentissement est utilisé dans la rainure en spirale pour commander la vitesse d'enroulement du câble mé- tallique; - le dispositif comprend un moyen cylindrique dont le corps de- vient progressivement plus étroit dans sa partie centrale, en partant de ses deux extrémités, et un moyen de commande d'en- traînement en rotation pour commander la rotation du moyen cy- lindrique. Brève description des dessins La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représen- tés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue explicative d'ensemble d'une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est une vue en pièces détachées d'une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue en coupe et en perspective du cylin- dre extérieur; - la figure 5 est une vue en coupe explicative du rouleau amor- tisseur; - la figure 6 est une vue en coupe explicative d'un cylindre extérieur conique; - la figure 7 est une vue en coupe explicative d'un cylindre extérieur pseudo-conique concave; et - la figure 8 est une vue en coupe explicative d'un cylindre extérieur conique dont le corps est plus étroit dans la par- tie centrale. Description spécifique des modes de réalisation préférentiels Des modes de réalisation préférentiels de la pré- sente invention sont décrits en utilisant les figures. La figure 1 est une vue explicative d'ensemble, la figure 2 est une vue en coupe partielle et la figure 3 est une vue en pièces séparées, d'une forme de réalisation de la pré- sente invention, la figure 4 étant une vue en coupe et en pers- pective du cylindre extérieur. Dans ces figures, la référence 2 désigne un plateau tournant qui supporte un tambour en bois 1 de manière à permettre sa rotation. Le plateau tournant 2 est entraîné par un dispositif de commande d'entraînement en rota- tion. La référence 3 désigne un câble métallique enroulé autour du tambour en bois 1. La référence 5 désigne un tambour de commande formé en assemblant un cylindre intérieur 6 et un cylindre extérieur 7. Le cylindre intérieur 6 est un corps cylindrique fermé aux deux extrémités et comportant un axe 8 en son centre. Le cylindre intérieur 6 comporte une collerette de butée 9 à l'une de ses extrémités, et un corps de freinage 10 tel qu'un disque de frein ou un sabot de frein, à l'une de ses extrémités ou à ses deux extrémités. Le cylindre extérieur 7 présente un alésage tel que le cylindre intérieur 6 s'adapte dans celui-ci et soit recou- vert par celui-ci. Sur la surface intérieure du cylindre exté- rieur 7, on forme une rainure en spirale 12 en disposant un certain nombre de plaques de spirales 11. Un orifice d'entrée 13 et un orifice de sortie 14 sont prévus sur le cylindre exté- rieur 7 pour introduire le câble métallique 3 dans la rainure en spirale 12. Le cylindre intérieur 6 est introduit dans le cy- lindre extérieur 7, et une collerette de butée 15 est fixée au cylindre intérieur 6 pour maintenir ainsi ce cylindre extérieur 7 en place entre les collerettes de butée 9 et 15 du cylindre intérieur 6. On remarquera que l'intervalle entre la surface ex- térieure du cylindre intérieur 6 et les plaques de spirales 11 du cylindre extérieur 7, est tel que le câble métallique 3 ne puisse passer à travers celui-ci. De plus, l'axe 8 du cylindre intérieur 6 est réali- sé pour reposer sur un support 16, le corps de frein 10 est re- lié à un dispositif de commande d'entraînement en rotation, et le cylindre extérieur 7 est fixé solidement au corps principal du dispositif au moyen de taquets 17. Dans le tambour de commande 5 ainsi assemblé, le câble métallique 3 provenant du tambour en bois 1, guidé par le guide de fil 18, est introduit et poussé à travers l'orifice d'entrée 13, enroulé sur la surface extérieure du cylindre in- térieur 6, le long de la rainure en spirale 12, guidé pour sor- tir par l'orifice de sortie 14, et fixé à un treuil de la grue. Ensuite, le treuil est entraîné en rotation et le câble métallique 3 est ensuite transféré par enroulement sur le treuil. Cependant, pendant qu'on effectue cette opération, la force de freinage est appliquée au tambour en bois 1 ainsi qu'au corps de frein 10 du cylindre intérieur 6, de telle ma- nière que la force de traction A exercée par le tambour en bois 1 sur le câble métallique 3, soit inférieure à la force de traction B exercée par le treuil sur celui-ci. De ce fait, le tambour de commande 5 absorbe toute la force de traction du treuil et ne la transmet pas au tambour en bois 1. Cela peut être obtenu en appliquant un freinage convenable au cylindre intérieur 6 du tambour de commande 5, grâce à quoi se développe une force de frottement primaire du fait d'un contact ferme du câble métallique 3 avec le cylindre intérieur 6. De plus, bien que le câble métallique 3 passe à l'intérieur du tambour de commande 5 successivement et douce- ment suivant le principe d'une vis, il se développe une force de frottement secondaire du fait d'un contact ferme du câble métallique 3 avec les plaques de spirales 11. La force de frottement primaire et la force de frottement secondaire agissent comme une charge de tension con- tre la force de traction du treuil, de sorte qu'il devient pos- sible de transférer successivement, doucement et fermement, par enroulement, le câble métallique sur le treuil. De plus, comme la force de traction du treuil n'est pas transmise au tambour en bois 1 du fait de la présence du tambour de commande 5, le câble métallique 3 ne se trouve pas serré entre les câbles mé- talliques des couches inférieures du tambour en bois 1. La capacité de rupture du cylindre intérieur 6 du tambour de commande 5, le nombre de spires du câble métallique 3 enroulées sur le cylindre intérieur 6, et la longueur du câ- ble métallique se trouvant en contact avec les plaques de spi- rales il du cylindre extérieur 7, sont les principaux facteurs qui déterminent l'effet de rupture dû au tambour de commande 5 sur le câble métallique 3. Comme représenté aux figures 1 et 5, pour amener le câble métallique 3 en contact direct avec la surface extérieure du cylindre intérieur 6, un galet de ralentissement 19 peut, si nécessaire, être prévu entre l'orifice d'entrée 13 du cylindre extérieur 7 et la rainure en spirale 12. Comme le galet de ra- lentissement 19 presse le câble métallique 3 vers le bas contre la surface extérieure du cylindre intérieur 6, même si la vi- tesse à laquelle le câble métallique 3 est dévidé du tambour en bois 1 change, le câble métallique 3 est enroulé sur le cylin- dre intérieur 6 à une vitesse constante. Comme représenté à la figure 5, pour monter le ga- let de ralentissement 19, une partie de ce galet 19 est réali- sée pour faire saillie à travers une ouverture 20 du cylindre extérieur 7, et le galet 19 est maintenu dans cette position par un bras de support 21. Une extrémité du bras de support 21 est fixée au cylindre extérieur 7 d'une manière rendant un mou- vement possible, et l'autre extrémité est pressée par un outil de pressage 22. La force avec laquelle le galet de ralentisse- ment 19 doit être pressé contre le cylindre intérieur 6, peut se régler en desserrant ou en serrant l'outil de pressage 22. Dans le tambour de commande 5 décrit ci-dessus, le cylindre intérieur 6 et le cylindre extérieur 7 sont de même longueur, mais ces cylindres pourraient cependant être de lon- gueurs inégales. De plus, comme représenté à la figure 6, le cylindre extérieur 7 pourrait avoir une forme conique et la forme du cylindre intérieur 6 pourrait être réglée en consé- quence. Là encore, comme représenté à la figure 7, le cy- lindre extérieur 7 pourrait avoir une forme pseudo-conique con- cave et la forme du cylindre intérieur 6 pourrait être réglée en conséquence. De plus, le cylindre extérieur 7 décrit ci-dessus est un corps d'une seule pièce. Cependant, le cylindre exté- rieur 7 pourrait être un corps divisible formé par l'assemblage d'un certain nombre de pièces divisées le long de l'axe de ce cylindre extérieur, comme représenté à la figure 4. Dans ce cas, une articulation doit être prévue à une extrémité de cha- cune des pièces de façon que ces pièces puissent être couplées d'une manière rendant un mouvement possible, les autres extré- mités des pièces étant fixées solidement. En adoptant une telle structure divisible pour le cylindre extérieur 7, on peut obte- nir un état d'ouverture/fermeture du cylindre extérieur 7, de sorte que l'installation sur le cylindre intérieur 6 devient facile, et que le cylindre extérieur 7 peut être facilement monté sur un cylindre intérieur 6 même si ce dernier présente une forme pseudo-conique concave. De plus, comme représenté à la figure 8, on peut créer un tambour de commande 5 ayant un cylindre intérieur plus étroit dans la partie centrale qu'aux extrémités et qui n'uti- lise pas de cylindre extérieur. Dans un tel tambour de commande plus étroit dans la partie centrale qu'aux extrémités, comme le câble métallique est enroulé par application d'une force de freinage convenable au tambour de commande 5, le frottement entre la surface exté- rieure du tambour de commande 5 et le câble augmente; de plus, comme la partie centrale est plus étroite, sous l'effet de la force de traction du treuil, les spires du câble métallique 3 enroulé sur le tambour de commande 5 se rassemblent dans la partie centrale de ce tambour de commande 5 et forment entre elles un contact ferme générant un effet de freinage. La capacité de freinage du tambour de commande 5 et le nombre de spires du câble métallique 3 enroulé sur le cylin- dre intérieur 6, sont les principaux facteurs qui déterminent l'effet de freinage dû au tambour de commande 5 sur le câble métallique 3. Ainsi, comme la force de traction du treuil peut être commandée par le tambour de commande 5 de façon qu'une force de traction puissante du treuil ne soit pas transmise au câble métallique 3 derrière le tambour de commande 5, le câble métallique 3 ne se trouve pas serré entre les câbles métalli- ques des couches inférieures du tambour en bois 1. Dans ce qui précède, on a décrit un cas dans lequel un câble métallique est transféré par enroulement sur un treuil d'une grue. Cependant, l'invention n'est pas limitée à un treuil, et un câble métallique enroulé sur un tambour en bois pourrait être transféré par enroulement sur un dispositif autre qu'un treuil. Selon la présente invention, un moyen cylindrique extérieur fixé sans pouvoir tourner et comportant une rainure en spirale sur sa surface intérieure, maintient un moyen cylin- drique intérieur rotatif, tandis qu'un câble métallique intro- duit par l'orifice d'entrée et enroulé sur le cylindre intérieur génère une charge de tension du fait de la force de frottement développée par contact avec la surface extérieure du cylindre intérieur ainsi qu'avec les parois de la rainure en spirale, ce qui permet de faire sortir le câble métallique par l'orifice de sortie en supprimant l'étirement initial de ce câ- ble. Ainsi, il devient possible de transférer successi- vement, doucement et fermement, par enroulement, le câble mé- tallique sur un treuil ou analogue. De plus, le câble métallique ne se trouve pas serré entre les câbles métalliques des couches inférieures du treuil, même si une grande charge de tension est exercée par le treuil sur le câble métallique en cours de transfert par enroulement. Enfin, comme la force de traction due au treuil n'est pas transmise au tambour en bois, même si une grande force de traction agit sur le câble métallique qu'on est en train de dévider du tambour en bois, ce câble métallique ne se trouve ni serré entre les câbles métalliques des couches infé- rieures du tambour en bois, ni collé aux câbles métalliques des couches inférieures de ce tambour en bois. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique (3), qui sert d'intermédiaire entre un tambour (1) sur lequel un nouveau câble métallique (3) est enroulé, et un moyen d'enroulement sur lequel le câble métallique (3) doit être transféré par enroulement, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen cylindrique extérieur (7) fixé sans pouvoir tourner et comportant une rainure en spirale (12) sur sa surface in- térieure, cette rainure en spirale (12) comportant un orifice d'entrée (13) par lequel le câble métallique (3) est intro- duit, et un orifice de sortie (14) par lequel le câble métal- lique (3) est guidé vers l'extérieur; -un moyen cylindrique intérieur (6) qui s'adapte en rotation à l'intérieur du moyen cylindrique extérieur (7); et -un moyen de commande d'entraînement en rotation pour comman- der la rotation du moyen cylindrique intérieur (6). 2 ) Dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique (3), selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure en spirale (12) est formée en disposant un certain nombre de plaques de spirales (11) sur la surface intérieure du moyen cylindrique extérieur (7). 3 ) Dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique (3), selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen cylindrique extérieur (7) est formé en reliant ensem- ble des pièces divisées suivant l'axe du moyen cylindrique ex- térieur (7). 4 ) Dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique (3), selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que O10 un galet de ralentissement (19) est utilisé dans la rainure en spirale (12) pour commander la vitesse d'enroulement du câble métallique (3). 5 ) Dispositif pour appliquer une charge de tension à un câble métallique (3), qui sert d'intermédiaire entre un tambour (1) sur lequel un nouveau câble métallique (3) est enroulé, et un moyen d'enroulement sur lequel le câble métallique (3) doit être transféré par enroulement, caractérisé en ce qu'il comprend - un moyen cylindrique (5) dont le corps devient progressive- ment plus étroit dans sa partie centrale, en partant de ses deux extrémités; et - un moyen de commande d'entraînement en rotation pour comman- der la rotation du moyen cylindrique (5).