Brevet FR3048239A1 — publié le 20170901

La présente invention concerne le domaine de la traction ou du hissage de charge, et plus particulièrement un treuil. ETAT DE LA TECHNIQUE Un treuil comporte généralement un bâti comportant deux flasques fixes entre lesquels est monté pour tourner un tambour d'enroulement et de dévidement d'un câble. Le tambour est solidaire d'un arbre relié à des moyens de son entraînement en rotation, tels qu'un moteur ou une manivelle. Il est important que le câble soit correctement enroulé autour du tambour, c'est-à-dire en couches régulières et superposées sur toute la longueur du tambour. En effet, des chevauchements intempestifs du câble entraînent une usure plus importante de celui-ci et augmente le couple à fournir du fait de la distance plus grande existant au niveau du chevauchement entre le point à partir duquel le câble s'enroule autour du tambour et l'axe du tambour. Le bon enroulement dépend de l'angle maximal existant entre le plan médian du tambour (perpendiculaire à l'axe central du tambour) et la partie rectiligne du câble s'étendant entre le tambour et son premier point de renvoi. Il a été déterminé empiriquement que cet angle doit être inférieur à quelques degrés. Ceci suppose que le premier point de renvoi en question se trouve à plusieurs mètres du treuil pour un treuil ayant un tambour ayant une longueur de quelques dizaines de centimètres. Or, en pratique, il est extrêmement difficile de respecter cette condition de bon enroulement. Pour remédier à ce problème, il est connu d'ajouter au bâti du treuil un organe de guidage du câble formant un premier point de renvoi et de prévoir des 35 moyens de déplacement de l'organe de guidage 3048239 2 parallèlement au tambour en synchronisation avec la rotation du tambour de manière à ce que l'angle maximal existant entre le plan médian du tambour et la partie rectiligne du câble s'étendant entre le tambour et 5 l'organe de guidage soit sensiblement nul. La synchronisation du déplacement de l'organe de guidage avec la rotation du tambour est cependant délicate à réaliser en pratique. OBJET DE L'INVENTION 10 Un but de l'invention est de fournir un moyen simple pour faciliter un enroulement régulier du câble dans un treuil. BREF EXPOSE DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un 15 treuil comportant un bâti fixe, un tambour d'enroulement et de dévidement d'un câble, et des moyens d'entraînement en rotation du tambour. Un organe de guidage du câble est monté fixe sur le bâti. Le tambour est monté sur un support pour tourner autour d'un axe horizontal et le 20 support est monté sur le bâti pour se déplacer librement de manière à conserver sensiblement constante la longueur de câble s'étendant entre l'organe de guidage et le tambour. Lors de l'enroulement ou du dévidement du câble, 25 la portion rectiligne du câble s'étendant entre le tambour et l'organe de guidage tend à se déplacer le long du tambour. Sauf dans le cas où cette portion rectiligne est dans le plan médian du tambour, l'effort exercé par le câble sur le tambour tire une extrémité ou l'autre du 30 tambour, ce qui va provoquer spontanément le déplacement du support jusqu'à ce que la portion rectiligne s'étende dans le plan médian du tambour. Ainsi, l'angle entre la portion rectiligne du câble et le plan médian du tambour tend à être continuellement ramené à zéro par le déplacement du tambour. 3048239 Avantageusement, le support est monté sur le bâti pour se déplacer librement dans un plan horizontal en ayant une surface d'appui roulant sans glissement sur une portée solidaire du bâti, la surface du support et la 5 portée ayant des formes conjuguées de sorte que la longueur de câble s'étendant entre le tambour et l'organe de guidage reste constante du fait du roulement de la surface d'appui sur la portée. Ainsi, l'effort exercé par le câble sur le 10 tambour tire une extrémité ou l'autre du tambour et provoque spontanément le roulement de la surface d'appui du support sur la portée solidaire du bâti. De préférence, le bâti porte un secteur denté de même diamètre que la portée du bâti et coaxial à celle- 15 ci, et le support porte une crémaillère engrenant avec le secteur pour garantir une absence de glissement de la surface d'appui du support sur la portée du bâti. En cas de glissement de la surface rectiligne en appui contre la portée, le positionnement du tambour ne 20 sera pas optimal pour la réduction de l'angle entre la portion rectiligne du câble et le plan médian du tambour. L'engrènement des éléments dentés élimine tout risque de glissement. Avantageusement, le bâti comporte une portée en- 25 dessous du tambour et une portée au-dessus du tambour, la surface rectiligne du support prenant appui sur l'une des portées et le support comportant un élément d'appui prenant appui contre l'autre des portées. Ceci permet de transmettre de manière 30 relativement équilibrée au bâti les efforts exercés par le câble sur le tambour. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non 35 limitatifs de l'invention. 3048239 4 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique de dessus 5 d'un treuil conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, avec une coupe selon la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une vue schématique de côté de ce treuil, avec une coupe selon la ligne II-II 10 de la figure 1 ; - les figures 3a, 3b, 3c sont des vues schématiques de dessus de ce treuil en cours d'enroulement du câble ; - la figure 4 est une vue en perspective plus 15 détaillée de ce treuil les figures 5a, 5b, 5c sont des vues détaillées de dessus de ce treuil en cours d'enroulement du câble ; la figure 6 est une vue détaillée en 20 perspective d'un treuil conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention - les figures 7a, 7b, 7c sont des vues de ce treuil analogues aux figures 5a, 5b, 5c ; - la figure 8 est une vue détaillée en 25 perspective d'un treuil conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 9a, 9b, 9c sont des vues de ce treuil analogues aux figures 5a, 5b, 5c ; - la figure 10 est une vue partielle en coupe 30 selon le plan X de la figure 8 - les figures lla, 11b, 11c sont des vues d'une variante du premier mode de réalisation, ces figures étant analogues aux figures 3a, 3b, 3c. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 35 En référence aux figures 1 à 5, le treuil selon 3048239 5 le premier mode de réalisation de l'invention est un treuil lourd destiné à être fixé par exemple sur le pont d'un navire. Ce treuil comporte un bâti fixe, généralement 5 désigné en 1, un tambour 2 d'enroulement et de dévidement d'un câble 3, et un ensemble motoréducteur électrique, symbolisé en 4, d'entraînement en rotation du tambour 2. Le bâti 1 comprend ici un assemblage de poutrelles métalliques assurant le repos et la fixation 10 du treuil au sol et portant une platine supérieure 5. Le bâti 1 est pourvu d'un organe 6 de guidage du câble 3 qui est monté fixe en translation sur un cadre 20 solidaire du bâti 1 en une position écartée du tambour 2. L'organe de guidage 6 comprend une paire de rouleaux 7 d'axes 15 horizontaux montés pour pivoter entre les flancs du cadre 20 et une paire de rouleaux 8 d'axes verticaux montés pour pivoter entre la partie supérieure et la partie inférieure du cadre 20. Le tambour 2 est monté sur un support 20 généralement désigné en 9. Le support 9 comprend une platine inférieure 10 surmontée de deux flasques 11 pourvus de paliers dans lesquels est monté horizontalement l'arbre du tambour 2 de telle manière que le tambour 2 puisse tourner autour de l'axe central de 25 son arbre. Une extrémité de l'arbre du tambour 2 s'étend en saillie latérale du flasque 11 adjacent et est liée en rotation avec l'ensemble motoréducteur 4 monté lui aussi sur le support 9. La platine inférieure 10 du support 9 repose sur 30 la platine supérieure 5 du bâti 1 par des moyens de roulement, ici des billes de manutention 13. La platine inférieure 10 a un côté rectiligne 14 en appui contre une portée 15 en portion de cylindre qui a un axe vertical centré sur l'organe de guidage 6 et qui 35 s'étend en saillie de la platine supérieure 5. Sur la 3048239 6 platine inférieure 10 est également fixée une crémaillère 16 parallèle et adjacente au bord rectiligne 14 pour engrener sur un secteur denté 17 de même diamètre que la portée 15 et coaxial à celle-ci. Le secteur denté 17 est 5 fixé sur la portée 15. Au-dessus des flasques 11 est montée une platine 12 pourvue d'une portée rectiligne 19 parallèle à l'axe du tambour. Le cadre 20 porte un galet 18 monté sur la partie supérieure du cadre pour pivoter autour d'un axe 10 vertical passant entre les axes des rouleaux 8 et prendre appui contre la portée 19. Le côté rectiligne 14 et la portée 15 s'étendent en dessous du tambour 2 tandis que le galet 18 et la portée 19 s'étendent au-dessus du tambour 2 : ainsi, 15 l'effort exercé par le câble 3 sur le tambour 2 est repris de manière équilibrée de part et d'autre du tambour 2. Le support 9 est ainsi monté sur le bâti 1 pour se déplacer librement le long d'une trajectoire en arc de 20 cercle définie par la portée 15 sur laquelle le côté rectiligne 14 du support 9 roule sans glissement (cette trajectoire apparaît en comparant entre elles les figures 3a, 3b, 3c et les figures 5a, 5b, Sc) L'engrènement de la crémaillère 16 avec le 25 secteur denté 17 garantit une absence de glissement de la surface rectiligne du support 9 sur la portée du bâti 1. On comprend que, lors de l'enroulement du câble 3, le câble 3 exerce sur le tambour un effort tendant à délacer le tambour 2 de manière à ramener le plan médian 30 P du tambour 2 dans la direction de l'effort exercé par le câble 3. Ce déplacement prend la forme du roulement sans glissement du côté rectiligne 14 sur la portée 15. En référence aux figures 6 à 7c, le treuil selon le deuxième mode de réalisation de l'invention est un 35 treuil léger destiné à être fixé par exemple sur un 3048239 7 véhicule terrestre tel qu'un camion ou une automobile tout-terrain. Ce treuil comporte un bâti fixe, généralement désigné en 1, un tambour 2 d'enroulement et de dévidement 5 d'un câble 3, et un ensemble motoréducteur électrique, symbolisé en 4, d'entraînement en rotation du tambour 2. Le bâti 1 est pourvu d'un organe 6 de guidage du câble 3 qui est monté fixe en translation sur un cadre 20 solidaire du bâti 1 en une position écartée du tambour 2. 10 Comme précédemment, le tambour 2 est monté à l'extrémité de l'arbre de sortie du groupe motoréducteur 4 qui est lui-même solidaire de flasques 11 d'un support généralement désigné en 9. Le support 9 repose sur le bâti 1 par des moyens 15 de roulement non visibles sur les figures. Le support 9 a un côté rectiligne inférieur en appui contre une portée inférieure du bâti 1 ayant une forme en portion de cylindre qui a un axe vertical centré sur l'organe de guidage 6 et qui s'étend en saillie du 20 bâti 1. Au-dessus des flasques 11 est montée une platine 12 pourvue d'une portée rectiligne 19 parallèle à l'axe du tambour. Le cadre 20 porte un galet 18 monté sur la partie supérieure du cadre pour pivoter autour d'un axe 25 vertical passant entre les axes des rouleaux 8 et prendre appui contre la portée 19. Le côté rectiligne et la portée précitées s'étendent en dessous du tambour 2 tandis que le galet 18 et la portée 19 s'étendent au-dessus du tambour 2 : 30 ainsi, l'effort exercé par le câble 3 sur le tambour 2 est repris de manière équilibrée de part et d'autre du tambour 2. Le support 9 est ainsi monté sur le bâti 1 pour se déplacer librement le long d'une trajectoire en arc de 35 cercle définie par la portée inférieure sur laquelle le 3048239 8 côté rectiligne inférieur du support 9 roule sans glissement (cette trajectoire apparaît en comparant entre elles les figures 7a, 7b, 7c). Le fonctionnement du treuil selon le deuxième 5 mode de réalisation est identique à celui du treuil selon le premier mode de réalisation précédemment décrit. En référence aux figures 8 à 10, le treuil selon le troisième mode de réalisation de l'invention est un treuil léger destiné à être fixé par exemple sur une 10 remorque à bateau. Ce treuil comporte un bâti fixe, généralement désigné en 1, un tambour 2 d'enroulement et de dévidement d'un câble 3, et une manivelle 40 d'entraînement en rotation du tambour 2. 15 Le bâti 1 est pourvu d'un organe 6 de guidage du câble 3 qui est monté fixe en translation sur un cadre 20 solidaire du bâti 1 en une position écartée du tambour 2. A l'opposé de l'organe de guidage 6, le bâti 1 est pourvu de deux anneaux 41 en regard permettant 20 d'accrocher éventuellement le treuil à un crochet. Les anneaux 41 sont formés chacun d'une plaque qui est percée d'une ouverture 42 permettant le passage du crochet. Cette plaque a une direction longitudinale perpendiculaire à l'axe du tambour 2 et alignée avec 25 l'organe de guidage 6, et des faces principales parallèles audit axe. Comme précédemment, le tambour 2 est solidaire d'un arbre horizontal ayant des extrémités reçues à pivotement dans des flasques 11 solidaires d'un support 30 9. L'une de ces extrémités est elle-même liée en rotation à la manivelle 40 par un train d'engrenages non visibles sur les figures. Le support 9 repose sur le bâti 1 par des moyens de roulement non visibles sur les figures et comprend une 35 armature passant entre les anneaux 41. 3048239 9 L'armature du support 9 a un côté rectiligne 19 en appui contre une portée 15 du bâti 1 ayant une forme en portion de cylindre qui a un axe vertical centré sur l'organe de guidage 6. Le côté rectiligne 19 et la portée 5 15 sont ici pourvus de portions dentées engrenant l'une avec l'autre (voir la figure 10). Le support 9 est ainsi monté sur le bâti 1 pour se déplacer librement le long d'une trajectoire en arc de cercle (cette trajectoire apparaît en comparant entre 10 elles les figures 9a, 9b, 9c). Le fonctionnement, du treuil selon le troisième mode de réalisation est identique à celui du treuil selon le premier mode de réalisation précédemment décrit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux 15 modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, l'invention est applicable à tout type de treuils, les treuils à moteurs, les treuils à 20 manivelle, ceux équipant des engins de levage, ceux équipant des véhicules terrestres pour y amener une charge... Les rouleaux de l'organe de guidage peuvent avoir des axes orientés différemment. 25 Le bâti ne peut comprendre qu'une portée et le support une seule surface d'appui. L'élément d'appui peut être un galet d'axe vertical qui est colinéaire à celui de l'organe de guidage et qui roule sur la portée 30 Le treuil peut comprendre un organe de tension du câble 3 de telle manière que, même en l'absence de charge, il offre une résistance à l'enroulement du câble 3 autour du tambour 2. Le treuil peut ne comprendre qu'une seule portée. 35 La portée 15 peut avoir une forme différente de 3048239 10 celle précédemment décrite tant que la surface d'appui 14 du support 9 et la portée 15 ont des formes telles que la longueur de câble s'étendant entre le tambour et l'organe de guidage reste constante du fait du roulement de la 5 surface d'appui sur la portée. Un exemple de cette variante de réalisation est représenté sur les figures lia, 11b, 11c. Le bâti 1 peut être pourvu d'un organe d'accrochage permettant une utilisation du treuil à la 10 manière d'un palan ou d'un appareil de traction par câble pour emplois mobiles. Ainsi, on notera que le treuil selon le troisième mode de réalisation peut être suspendu par les anneaux 41 pour fonctionner à la manière d'un palan ou d'un appareil mobile de traction. 15 Un organe de tension du câble peut être monté d'un côté de l'organe de guidage opposé au tambour. REVENDICATIONS1. Treuil comportant un bâti (1) fixe, un tambour (2) d'enroulement et dévidement d'un câble, et des moyens (4) de l'entraînement en rotation du tambour, caractérisé en ce qu'un organe (6) de guidage du câble est monté fixe sur le bâti(1), en ce que le tambour (2) est monté sur un support (9) pour tourner autour d'un axe horizontal, et en ce que le support est monté sur le bâti (1) pour se déplacer librement de manière à conserver sensiblement constante la longueur (1) de câble s'étendant entre l'organe de guidage (6) et le tambour (2). 2. Treuil selon la revendication 1, dans lequel le support (9) est monté sur le bâti (1) pour se déplacer librement dans un plan horizontal en ayant une surface d'appui (14) roulant sans glissement sur une portée (15) solidaire du bâti (1), la surface d'appui (14) du support (9) et la portée (15) ayant des formes conjuguées de sorte que la longueur de câble s'étendant entre le tambour (2) et l'organe de guidage (6) reste constante du fait du roulement de la surface d'appui sur la portée. 3. Treuil selon la revendication 2, dans lequel le support (9) est libre de se déplacer le long d'un contour en arc de cercle défini par une forme en portion de cylindre de la portée (15) solidaire du bâti (1), qui a un axe vertical sensiblement centré sur l'organe de guidage (6), la surface d'appui ayant une forme rectiligne pour rouler sans glissement sur la portée. 4. Treuil selon la revendication 3, dans lequel le bâti (1) porte un secteur denté (17) de même diamètre primitif que la portée du bâti (1) et coaxial à celle-ci, et le support (9) porte une crémaillère (16) engrenant avec le secteur (17) pour garantir une absence de glissement de la surface d'appui du support sur la portée du bâti (1). 3048239 12 5. Treuil selon la revendication 1, dans lequel le bâti (1) comporte une portée (19) en-dessous du tambour (2) et une portée (15) au-dessus du tambour (2), la surface d'appui (14) du support (9) prenant appui sur 5 l'une des portées et le support (9) comportant un élément d'appui (18) prenant appui contre l'autre des portées. 6. Treuil selon la revendication 5, dans lequel l'élément d'appui (18) est un galet d'axe vertical qui est colinéaire à celui de l'organe de guidage (6) et qui 10 roule sur la portée (19). 7. Treuil selon la revendication 1, dans lequel l'organe de guidage (6) du câble comprend deux paires de rouleaux (7, 8) d'axes perpendiculaires. 8. Treuil selon la revendication 1, dans lequel 15 un organe de tension du câble est monté d'un côté de l'organe de guidage opposé au tambour (2). 9. Treuil selon la revendication 1, dans lequel le bâti (1) est pourvu d'un organe d'accrochage (42) permettant une utilisation du treuil à la manière d'un 20 palan ou d'un appareil mobile de traction.