Brevet FR3020804A1 — publié le 20151113

TREUIL MODULAIRE EMBARQUÉ DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au secteur technique des treuils, et concerne plus particulièrement un treuil modulaire embarqué sur un aéronef. L'invention trouve notamment une application avantageuse mais non limitative dans les treuils pour hélicoptère. Par modulaire on entend que le treuil est constitué d'un sous-ensemble de modules. Par aéronef on entend tout moyen de transport capable d'évoluer au sein de l'atmosphère terrestre. ART ANTÉRIEUR Il est connu, à ce jour, plusieurs types de treuils ayant des conceptions diverses pour réaliser des missions de sauvetage héliportée par exemple, ou encore de manutention de matériels par la voie aérienne. Ces treuils sont dédiés à un type d'hélicoptère ou à un type de mission, et ont des structures différentes selon leurs performances. Par exemple, certains treuils ont des moteurs à alimentation hydraulique, électrique ou même pneumatique. Ainsi, ces mêmes treuils peuvent avoir des vitesses de déroulement du câble ou des longueurs de câbles différentes en fonction des performances liées à la mission pour lesquelles ils sont conçus. Le sauvetage en montagne par exemple, nécessite généralement de très longues longueurs de câbles pour notamment pouvoir treuiller le long des parois. A contrario, les missions de dépose de personnels sur des éoliennes ou des navires par exemple ne nécessitent pas des longueurs de câble aussi importantes. Le même raisonnement s'applique pour les vitesses de montée et descente du câble, et également pour la force de traction. Les hélicoptères sont souvent polyvalents et s'utilisent pour différents types de missions. A chaque nouvelle conception de treuil, les performances maximales nécessaires sont mises en oeuvre pour satisfaire l'ensemble des contraintes des missions les plus exigeantes. Les treuils les plus modernes sont donc les plus performants. Et plus les performances d'un treuil sont élevées, plus la masse de celui-ci est importante. Cet état de fait implique qu'un opérateur d'hélicoptère qui équipe son appareil avec un treuil est contraint de choisir le treuil le plus lourd pour disposer du treuil le plus performant et donc le plus polyvalent. Lorsque ce dernier est missionné pour une mission nécessitant de faibles longueurs de câble et capacités de levage, il emporte un treuil surdimensionné comprenant une longueur de câble et une capacité de levage souvent trop importantes. La masse emportée est donc bien plus importante que nécessaire avec tous les inconvénients que cela engendre, notamment en termes d'impact sur la consommation de carburant, et donc sur le rayon d'action qui peut être primordial pour la mission en question. EXPOSÉ DE L'INVENTION Ainsi donc, l'invention vise un treuil modulaire, c'est-à-dire un treuil dont les performances peuvent être adaptées en fonction de la mission à effectuer. Le poids d'un tel treuil sera alors approprié aux performances de celui-ci. Pour résoudre les problèmes précités, il a été mis au point un treuil modulaire embarqué sur un aéronef, comportant au moins un câble enroulé sur un tambour. Selon l'invention, ledit treuil comprend un ensemble mécanique de base destiné à être fixé sur l'aéronef, apte à recevoir de manière amovible au moins un module permettant de faire varier au moins l'une des caractéristiques des performances dudit treuil. On conçoit dès lors tout l'intérêt de la présente invention, qui permet, en raison du caractère modulaire des éléments essentiels d'un treuil, de pourvoir faire varier de manière très rapide les performances dudit treuil au gré des besoins, en raison de la mise en oeuvre de modules indépendants. Avantageusement, les caractéristiques susceptibles de varier sont constituées par la longueur du câble, son diamètre, la puissance du treuil et corollairement la vitesse d'enroulement et de déroulement dudit câble, l'alimentation électrique du treuil. Selon une forme de réalisation particulière, le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées au câble est constitué par un module câble. Le module comprend au moins un tambour autour duquel ledit câble est stocké. De cette manière, il est possible de moduler à volonté les caractéristiques du câble à 35 embarquer, tant en termes de longueur que de diamètre, en fonction de l'opération à réaliser. De préférence, le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées à la puissance est constitué par un module de motorisation, associé au module câble. De préférence, le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées à 5 l'alimentation électrique est constitué par un module électronique, apte à produire à partir de l'alimentation électrique générée par l'aéronef un courant alternatif ou continu au module de motorisation. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, l'ensemble mécanique de base 10 fixé sur l'aéronef comprend des moyens de connexion mécanique permettant de relier mécaniquement le module motorisation avec le module câble. Le module câble comprend au moins un câble, au moins un tambour autour duquel le câble est destiné à être enroulé/déroulé, et des moyens de mise en rotation dudit tambour aptes à être connectés aux moyens de connexion mécanique. Le module motorisation comprend un moteur dont 15 l'arbre moteur est apte à être connecté aux moyens de connexion mécanique. Lesdits moyens de connexion mécanique sont aptes à transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur aux moyens de mise en rotation du tambour pour l'enroulement/déroulement du câble. 20 De préférence, le module motorisation comprend des moyens de renvoi de la rotation de l'arbre moteur, et ledit arbre moteur est connecté audit aux moyens de connexion mécanique de l'ensemble mécanique de base par l'intermédiaire desdits moyens de renvoi. Avantageusement, le module câble est électriquement connecté au module motorisation. 25 De la même manière, le module électronique est électriquement connecté aux moyens de connexion mécanique de l'ensemble mécanique de base. Selon une forme de réalisation particulière, les moyens de connexion mécanique se 30 présentent sous la forme d'un arbre creux, monté libre en rotation et destiné, d'une part, à être entrainé en rotation par le moteur du module motorisation et, d'autre part, à recevoir les moyens de mise en rotation du tambour pour les entrainer en rotation. L'arbre creux présente par exemple des cannelures internes. 35 Les moyens de mise en rotation du tambour se présentent sous la forme d'un arbre, destiné à coopérer avec l'arbre creux des moyens de connexion mécanique, ledit arbre entrainant en rotation ledit tambour par l'intermédiaire de moyens de renvoi pour l'enroulement/déroulement proprement dit du câble autour dudit tambour. 40 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence 5 aux figures annexées, dans lesquelles : la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un treuil modulaire embarqué selon l'invention ; la figure 2 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, 10 illustrant le treuil modulaire sous un autre angle de vue ; la figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 2, une partie du carter du treuil étant effacée pour apercevoir l'intérieur dudit carter ; la figure 4 est une représentation schématique en perspective éclatée du treuil modulaire selon l'invention ; 15 la figure 5 est une représentation schématique en perspective de l'ensemble mécanique de base du treuil modulaire ; la figure 6 est une représentation schématique en perspective similaire à celle de la figure 5, l'ensemble mécanique de base étant représenté sous un autre angle de vue ; la figure 7 est une représentation schématique en perspective du module câble ; 20 la figure 8 est une représentation schématique en perspective similaire à celle de la figure 7, le module câble étant représenté sans son carter de protection ; la figure 9 est une représentation schématique en perspective des moyens de renvoi du module motorisation ; la figure 10 est une représentation schématique en perspective similaire à celle de la 25 figure 9, les moyens de renvoi étant représentés sous un autre angle de vue. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 10, le treuil modulaire (1) embarqué sur un aéronef selon 30 l'invention comprend un ensemble mécanique de base (2) destiné à être fixé sur l'aéronef et à recevoir de manière amovible, un module câble (3), un module motorisation (4) associé audit module câble, et un module électronique assujetti au module motorisation (4). L'ensemble mécanique de base (2) assure ainsi l'interface mécanique (fixation sur 35 l'aéronef) et électrique (puissance et commande) entre l'aéronef et le module câble (3). En référence aux figures 1 à 6, et plus particulièrement aux figures 5 et 6, l'ensemble mécanique de base (2) forme une partie du corps du treuil (1) et présente des agencements latéraux (2a) adaptés pour recevoir d'une manière amovible, par exemple par vissage, le module motorisation (4) d'un côté, et le module câble (3) de l'autre côté. L'ensemble mécanique de base (2) comprend en outre des moyens de connexion mécanique (5) permettant de relier mécaniquement le module motorisation (4) avec le module câble (3). Les moyens de connexion mécanique (5) sont disposés en partie inférieure de l'ensemble mécanique de base (2) et comprennent un arbre creux (5a) monté libre en rotation. L'arbre creux (5a) présente des cannelures internes (6) et est apte à recevoir un arbre cannelé en engagement de chaque côté, pour transmettre la rotation de l'un à l'autre. Le module câble (3) comprend un tambour (7) autour duquel ledit câble (7a) est stocké. Le module câble (3) permet de faire varier les caractéristique liées au câble (7a). En référence aux figures 3, 4, 7 et 8, le module câble (3) comprend un carter (8) apte à être fixé de manière amovible à l'ensemble mécanique de base (2) pour former une partie du corps du treuil modulaire (1) Le carter (8) du module câble (3) comprend intérieurement et en partie supérieure, un tambour (7) monté avec capacité de rotation autour de son axe de révolution. Ledit tambour (7) est assujetti, par l'intermédiaire de moyens de renvoi (9), à des moyens de mise en rotation (10) pour permettre l'enroulement d'un câble (7a) autour dudit tambour (7). Ces moyens de mise en rotation (10) se présentent sous la forme d'un arbre cannelé (10a) faisant saillie du carter (8) du module câble (3). Ledit arbre cannelé (10a) est destiné à être inséré dans l'arbre creux (5a) des moyens de connexion mécanique (5) de l'ensemble mécanique de base (2), et à coopérer avec les cannelures internes (6) dudit arbre creux (5a). Le câble (7a) est alors fixé, à une extrémité, au tambour (7) et comprend à son extrémité libre, un crochet et/ou une poignée (non représentés) en fonction des missions de treuillage à effectuer. Le module motorisation (4) permet de faire varier les caractéristiques liées à la puissance. En référence aux figures 3 et 4, le module motorisation (4) comprend un carter (11) apte à être fixé de manière amovible à l'ensemble mécanique de base (2) pour former une partie du corps du treuil modulaire (1). Ce carter (11) renferme un moteur (12) muni d'un arbre moteur (12a). En référence aux figures 4, 9 et 10, l'arbre moteur (12a) est assujetti à des moyens de renvoi (13). Ces moyens de renvoi (13) comprennent, d'une part, des moyens de réception (14) de l'arbre moteur et, d'autre part, un arbre cannelé (15) destiné à être engagé dans l'arbre creux (5a) des moyens de connexion mécanique (5) de l'ensemble mécanique de base (2). Ledit arbre cannelé (15) est destiné à coopérer avec les cannelures internes (6) dudit arbre creux (5a). Les moyens de renvoi (13) sont aptes à transmettre par l'intermédiaire d'engrenages, de courroie, ou d'autres moyens, la rotation de l'arbre moteur (12a) à l'arbre cannelé (15). La rotation du moteur (12) entraine la rotation de l'arbre cannelé (15), qui entraine la rotation de l'arbre creux (5a), qui entraine la rotation des moyens de mise en rotation (10) 10 du tambour (7), et donc la rotation du tambour (7) permettant l'enroulement ou le déroulement du câble (7a). Le module électronique permet de faire varier les caractéristiques liées à l'alimentation électrique, et est apte à produire, à partir de l'alimentation électrique générée par l'aéronef, 15 un courant alternatif ou continu au module de motorisation. En référence à la figure 4, le module électronique renferme une carte électronique pour la gestion des moyens de connexion mécanique (5) et donc du moteur (12). Cette carte comprend notamment des moyens de connexion électrique destinés à coopérer avec des 20 moyens de connexion électrique desdits moyens de connexion mécanique (5). Ces différents modules sont donc pourvus de moyens permettant de réaliser de manière aisée leur connexion mécanique et/ou électrique entre eux, ce, dans un souci de faciliter le choix de l'utilisateur en fonction de la mission à réaliser. Comme il ressort de ce qui précède l'invention propose un treuil modulaire pouvant être interchangés facilement et rapidement en fonction par exemple de la puissance nécessaire du moteur, de la longueur de câble requise, etc... notamment en fonction de la mission de treuillage à effectuer. Cela dit, et comme évoqué en préambule, l'ensemble mécanique de base (2) peut intégrer les fonctions du module de motorisation (4) et le module électronique. 25 30 REVENDICATIONS1. Treuil modulaire (1) embarqué sur un aéronef, comportant au moins un câble (7a) enroulé sur un tambour (7), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble mécanique de base (2) destiné à être fixé sur l'aéronef, ledit ensemble mécanique de base étant apte à recevoir de manière amovible au moins un module (3, 4) permettant de faire varier au moins l'une des caractéristiques des performances dudit treuil. Treuil modulaire (1) embarqué selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caractéristiques susceptibles de varier sont constitués par la longueur du câble (7a), son diamètre, la puissance du treuil (1) et corollairement la vitesse d'enroulement et de déroulement dudit câble (7a), l'alimentation électrique du treuil (1). Treuil modulaire (1) embarqué selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées au câble est constitué par un module câble (3), ledit module comprenant au moins un tambour (7) autour duquel ledit câble (7a) est stocké. Treuil modulaire (1) embarqué selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées à la puissance est constitué par un module de motorisation (4), associé au module câble (3). Treuil modulaire (1) embarqué selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le module susceptible de faire varier les caractéristiques liées à l'alimentation électrique est constitué par un module électronique, apte à produire à partir de l'alimentation électrique générée par l'aéronef un courant alternatif ou continu au module de motorisation (4). Treuil modulaire (1) embarqué selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé : en ce que l'ensemble mécanique de base (2) fixé sur l'aéronef comprend des moyens de connexion mécanique (5) permettant de relier mécaniquement le module motorisation (4) avec le module câble (3) ; en ce que le module câble (3) comprend au moins un câble (7a), au moins un tambour (7) autour duquel le câble (7a) est destiné à être enroulé/déroulé, et des moyens de mise en rotation (10) dudit tambour (7) aptes à être connectés aux moyens de connexion mécanique (5) ; en ce que le module motorisation (4) comprend un moteur (12) dont l'arbre moteur (12a) est apte à être connecté aux moyens de connexion mécanique (5), et ;2. 3. 4. 5. 6. 35en ce que lesdits moyens de connexion mécanique (5) sont aptes à transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur (12a) aux moyens de mise en rotation (10) du tambour (7) pour l'enroulement/déroulement dudit câble (7a).