Brevet FR2905156A1 — publié le 20080229

La présente invention concerne un treuil à enroulement, notamment pour câble de traction. s Elle concerne plus particulièrement un treuil à enroulement du type comportant un tambour d'enroulement de câble monté à rotation autour d'un arbre moteur et couplable audit arbre par un dispositif d'embrayage comprenant au moins un disque, muni de garniture(s) de friction, solidaire en rotation dudit arbre moteur et un plateau d'embrayage sollicité axialement par un moyen de pression à io actionnement hydraulique à l'état embrayé pour amener en contact plateau et disque et transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur audit tambour. Pendant longtemps, la garniture de friction du disque d'embrayage a été is réalisée en amiante. Ces dernières années, l'amiante a été remplacée par des matériaux organiques permettant le collage de la garniture. Toutefois, de tels matériaux sont sensibles aux traces d'huile pouvant résulter de fuites au niveau de l'actionneur hydraulique du plateau d'embrayage. Ces fuites provoquent des dysfonctionnements, en particulier un patinage de l'embrayage. En outre, de 20 tels matériaux sont également sensibles aux élévations de température et s'échauffent rapidement. Enfin, en cas d'usure d'une telle garniture, il est nécessaire de procéder à son remplacement sans avoir pu utiliser l'autre face de la garniture en raison de la présence de colle à la surface de ladite garniture. 25 Un but de la présente invention est donc de proposer un treuil dont la conception permet d'éviter tout trouble fonctionnel lié notamment à l'échauffement et au patinage pouvant résulter de fuites d'huile. 30 Un autre but de la présente invention est de proposer un treuil dont la conception permet de réduire les coûts de maintenance d'un tel treuil. A cet effet, l'invention a pour objet un treuil à enroulement, notamment pour câble de traction, du type comportant un tambour d'enroulement de câble 15 2905156 2 monté à rotation autour d'un arbre moteur et couplable audit arbre par un dispositif d'embrayage comprenant au moins un disque, muni de garniture(s) de friction, solidaire en rotation dudit arbre moteur et un plateau d'embrayage sollicité axialement par un moyen de pression à actionnement hydraulique à l'état embrayé pour amener en contact plateau et disque et transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur audit tambour, caractérisé en ce que le disque, interposé entre tambour et plateau d'embrayage, et apte à venir en contact de pression avec le plateau et le tambour, comporte, sur chacune de ses faces, des garnitures de friction en un matériau fritté à base io majoritairement de poudre métallique insensible aux hydrocarbures. L'utilisation des garnitures de friction en matériau fritté à base majoritairement de poudre métallique permet d'éviter tout trouble fonctionnel lié notamment à l'échauffement et au patinage. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, chaque garniture de friction se présente sous forme d'au moins une plaquette fixée au disque par fixation amovible du genre rivet ou vis. 20 La suppression de la colle utilisée jusqu'à présent pour le montage des garnitures de friction et leur remplacement par des fixations du genre rivet ou vis permet, suite à l'usure d'une des faces de la garniture, de procéder à un échange aisé de la garniture. 25 Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque garniture de friction est formée d'au moins deux plaquettes superposées à résistance mécanique différente, l'une des plaquettes de moindre résistance, destinée à constituer la face apparente de ladite garniture, étant réalisée en un matériau fritté. 30 Cette disposition permet de ne pas trop solliciter mécaniquement la plaquette réalisée en matériau fritté et de faire encaisser notamment la majorité des efforts de serrage par la plaquette à résistance mécanique accrue réalisée généralement en acier. 2905156 3 De préférence, les garnitures de friction d'une face du disque sont disposées en regard des garnitures de friction de l'autre face du disque et sont assujetties au disque par au moins une fixation amovible commune. Il en résulte une économie du nombre de fixations à utiliser. A nouveau, pour réduire le nombre de garnitures à utiliser, les garnitures de friction sont disposées en quinconce à la surface du disque pour obtenir une surface de friction agrandie. lo Ces garnitures de friction sont disposées sur des lignes concentriques et décalées angulairement d'une ligne à une autre pour obtenir une disposition en quinconce. De préférence, chaque garniture de friction affecte une forme trapézoïdale. Enfin, le moyen de pression à actionnement hydraulique sollicitant axialement le plateau d'embrayage à l'état embrayé de ce dernier est formé d'au moins un vérin hydraulique constitué d'un piston coulissant dans une chambre alésée dans un flasque d'embrayage rotatif, solidaire en rotation du tambour. 20 En position débrayée, le disque d'embrayage, monté libre en translation et solidaire en rotation de l'arbre moteur, et le plateau d'embrayage monté libre à rotation autour dudit arbre moteur sont rappelés en position écartée d'un flanc du tambour par des moyens de rappel élastiquement déformables, tels que des 25 ressorts. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 la figure 1 représente une vue en coupe d'un treuil à enroulement conforme à l'invention en position débrayée du tambour ; la figure 2 représente une vue en coupe d'un treuil à enroulement conforme à l'invention en position embrayée ; 5 15 5 2905156 4 la figure 3 représente une vue en perspective d'un disque équipé de garnitures de friction, en position éclatée de certaines desdites garnitures et la figure 4 représente une vue partielle en coupe du dispositif d'embrayage. Comme mentionné ci-dessus, le treuil 1, objet de l'invention, permet io l'enroulement de câble de traction. Ce treuil peut être utilisé à diverses applications. Ces treuils sont notamment utilisés en sylviculture lors des opérations d'entretien des forêts mais également dans le cadre de manutention de lourdes charges. is Ce treuil comporte, de manière en soi connue, un tambour 5 d'enroulement de câble monté à rotation autour d'un arbre 2 moteur. Le tambour 5 affecte la forme générale d'une bobine formée de deux flasques reliés entre eux par une portion de cylindre constituant la surface d'enroulement dudit arbre. L'arbre 2 moteur est enfilé à l'intérieur dudit cylindre du tambour 5. Le tambour 5, monté 20 à rotation autour de cet arbre 2 moteur, est couplé audit arbre 2 moteur par un dispositif d'embrayage. L'arbre 2 moteur est quant à lui entraîné en rotation par une vis sans fin 4 en prise avec une roue dentée 3 montée coaxiale et solidaire en rotation de l'arbre 2 moteur. La vis sans fin 4 est entraînée par un moteur généralement hydraulique. Cet ensemble est monté sur un bâti fixe 19. 25 Le dispositif d'embrayage permettant le couplage et la transmission du mouvement de rotation de l'arbre 2 moteur au tambour 5 d'enroulement comprend quant à lui au moins un disque 6, muni de garniture(s) 7 de friction. Ce disque 6 d'embrayage est monté libre en translation et solidaire en rotation 30 de l'arbre 2 moteur. A cet effet, ce disque comporte un moyeu 10 cannelé comme l'illustre la figure 3, les cannelures du moyeu du disque coopérant avec la portion cannelée de l'arbre 2 moteur. Le dispositif d'embrayage comporte encore un plateau 11 d'embrayage sollicité 2905156 s axialement par un moyen 12 de pression à l'état embrayé. Le disque 6 du dispositif d'embrayage est donc positionné entre l'un des flancs du tambour 5 constitué par la face externe d'un des flasques dudit tambour et le plateau 11 d'embrayage. Lorsque le plateau 11 d'embrayage est entraîné en déplacement 5 en direction du disque 6, par l'intermédiaire d'un moyen 12 de pression qui sera décrit ci-après, il vient presser le disque 6 contre le flanc du tambour et permet de transmettre le mouvement de rotation du disque 6 au tambour 5. A l'état débrayé, le plateau 11 n'est plus sollicité axialement en pression par le moyen 12 de pression de sorte que le disque 6 et le plateau 11 peuvent s'écarter du io tambour 5. Dans les exemples représentés, le moyen 12 de pression à actionnement hydraulique qui permet un déplacement axial du plateau 11 d'embrayage dans le sens d'un rapprochement du disque 10 est formé d'au moins un vérin 15 hydraulique constitué d'un piston 13 coulissant dans une chambre 14 alésée dans un flasque 15 d'embrayage monté solidaire en rotation du tambour 5. Ce flasque 15 d'embrayage, plus particulièrement visible à la figure 4, peut être équipé d'une pluralité de chambres 14, chaque chambre pouvant être munie d'un piston 13 coulissant à l'intérieur de ladite chambre. Les chambres 14 20 peuvent être positionnées sur un cercle de centre passant par le palier du flasque 15. Ce flasque 15 d'embrayage est monté à rotation autour d'un palier fixe creux représenté en 16 aux figures. Un conduit d'alimentation en fluide traverse ledit palier et permet d'alimenter chaque chambre du plateau 11 d'embrayage par l'intermédiaire de canaux 18 ménagés au moins partiellement 25 dans le flasque 15 d'embrayage. Ce palier 16 fixe supporte le flasque 15 d'embrayage rotatif par l'intermédiaire de roulements. Des roulements sont également prévus pour assurer la liaison entre le flasque 15 rotatif et un bâti 19 fixe. 30 Lors d'une alimentation en fluide hydraulique des chambres 14 du plateau 11 d'embrayage, les pistons 13 coulissants sont déplacés en direction de l'extérieur desdites chambres 14 et viennent prendre appui sur l'une des faces du plateau 11 pour contraindre son autre face à s'appliquer contre le disque 6 rotatif solidaire en rotation de l'arbre 2 moteur. Au cours de son déplacement, le 2905156 6 disque 6 vient s'appliquer par son autre face contre l'un des flancs du tambour transmettant ainsi le mouvement rotatif de l'arbre 2 moteur au tambour. Lors du passage à une position débrayée, les chambres 14 cessent d'être alimentées, les pistons 13 peuvent alors être rétractés à l'intérieur desdites chambres sous s l'effet de moyens de rappel, en particulier de ressorts 20 et 21, qui rappellent respectivement l'un le disque 6, l'autre le plateau 11 dans le sens d'un écartement du tambour 5. Pour obtenir un fonctionnement optimal d'un tel dispositif d'embrayage, le io disque 6 est équipé, sur chacune de ses faces, de garnitures 7 de friction en un matériau fritté à base majoritairement de poudre métallique insensible aux hydrocarbures. De préférence, les garnitures 7 de friction sont en un matériau fritté à base d'un alliage cuivre, bronze et fer. 15 Chaque garniture 7 de friction se présente sous forme d'au moins une plaquette fixée au disque 6 par fixation amovible du genre rivet ou vis de manière à permettre un démontage aisé de la plaquette. Pour obtenir une résistance mécanique suffisante de ces plaquettes, chaque garniture 7 de friction est formée d'au moins deux plaquettes 7A, 7B superposées à 20 résistance mécanique différente. La plaquette 7A de moindre résistance est destinée à constituer la face apparente de la garniture 7 et est réalisé en un matériau fritté tandis que la plaquette 7B de plus grande résistance s'applique à la surface du disque d'embrayage. La plaquette 7B de plus grande résistance est pourvue de perçages de plus petite dimension que ceux de la plaquette 7A 25 de manière à encaisser l'ensemble des efforts de serrage exercés. Les garnitures 7 de friction d'une face du disque 6 sont disposées en regard des garnitures 7 de friction de l'autre face du disque 6 comme l'illustre la figure 3 et peuvent ainsi être assujetties au disque 6 par au moins une fixation amovible commune. Ainsi, dans l'exemple représenté, un même rivet est utilisé pour fixer 30 les deux garnitures, ce rivet 9 traversant l'ensemble des perçages des plaquettes disposées en regard sur chacune des faces du disque. II en résulte une économie en temps de montage et en pièces. Par ailleurs, pour éviter d'avoir à revêtir la totalité du disque des garnitures 7 de 2905156 7 friction, ces dernières sont disposées en quinconce à la surface du disque 6. La surface de friction est ainsi agrandie tout en réduisant les dimensions des garnitures 7 de friction. Ces garnitures 7 de friction sont disposées sur chacune des faces du disque selon deux lignes concentriques et décalées s angulairement d'une ligne à une autre. Dans les exemples représentés, chaque garniture affecte une forme trapézoïdale munie de deux perçages s'étendant le long d'une ligne reliant la base au sommet dudit trapèze. La conception des garnitures de friction et leur disposition permettent de supprimer les troubles fonctionnels liés notamment à l'échauffement et au patinage observés jusqu'à io présent dans de tels treuils. La conception de cette garniture permet également de faciliter la maintenance et de réduire les coûts de montage de telles garnitures. REVENDICATIONS 1. Treuil (1) à enroulement, notamment pour câble de traction, du type comportant un tambour (5) d'enroulement de câble monté à rotation autour d'un arbre (2) moteur et couplable audit arbre (2) par un dispositif d'embrayage comprenant au moins, un disque (6), muni de garniture(s) de friction, solidaire en rotation dudit arbre (2) moteur et un plateau (11) d'embrayage, sollicité axialement par un moyen (12) de pression à actionnement hydraulique à l'état embrayé, pour amener en contact plateau (11) et disque (6) et transmettre le io mouvement de rotation de l'arbre (2) moteur audit tambour (5), caractérisé en ce que le disque (6), interposé entre tambour (5) et plateau (11) d'embrayage, et apte à venir en contact de pression avec le plateau (11) et le tambour (5), comporte, sur chacune de ses faces, des garnitures (7) de friction en un matériau fritté à base majoritairement de poudre métallique insensible 15 aux hydrocarbures. 2. Treuil (1) à enroulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque garniture (7) de friction se présente sous forme d'au moins une plaquette fixée au disque (6) par fixation amovible du genre 20 rivet ou vis. 3. Treuil (1) à enroulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque garniture (7) de friction est formée d'au moins deux plaquettes (7A, 7B) superposées à résistance mécanique différente, l'une 25 (7A) des plaquettes (7A, 7B) de moindre résistance, destinée à constituer la face apparente de ladite garniture (7), étant réalisée en un matériau fritté. 4. Treuil (1) à enroulement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les garnitures (7) de friction d'une face du disque (6) sont 30 disposées en regard des garnitures (7) de friction de l'autre face du disque (6) et sont assujetties au disque (6) par au moins une fixation amovible commune. 5. Treuil (1) à enroulement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les garnitures (7) de friction sont disposées en quinconce 8 2905156 9 à la surface du disque (6) pour obtenir une surface de friction agrandie. 6. Treuil (1) à enroulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les garnitures (7) de friction sont disposées sur des s lignes concentriques et décalées angulairement d'une ligne à une autre pour obtenir une disposition en quinconce. 7. Treuil (1) à enroulement selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que chaque garniture (7) de friction affecte une forme io trapézoïdale. 8. Treuil (1) à enroulement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen (12) de pression à actionnement hydraulique sollicitant axialement le plateau (11) d'embrayage à l'état embrayé de ce 15 dernier est formé d'au moins un vérin hydraulique constitué d'un piston (13) coulissant dans une chambre (14) alésée dans un flasque (15) d'embrayage rotatif solidaire en rotation du tambour (5). 9. Treuil (1) à enroulement selon l'une des revendications 1 à 8, 20 caractérisé en ce que le disque (6) d'embrayage, monté libre en translation et solidaire en rotation de l'arbre (2) moteur, et le plateau (11) d'embrayage monté libre à rotation autour dudit arbre (2) moteur sont rappelés en position écartée d'un flanc du tambour (5) par des moyens de rappel élastiquement déformables, tels que des ressorts (20, 21).