Brevet FR3111880A1 — publié le 20211231

Treuil à câble forestier Treuil à câble forestier avec un tambour de câble (15) et un moteur d’entraînement hydraulique (1) pour l’entraînement du tambour de câble. Une commande permet une limitation réglable de la pression hydraulique dans une alimentation hydraulique du moteur d’entraînement (1), afin de limiter le couple agissant sur le tambour de câble (15). Un capteur (11) mesure la force de traction du câble (9) enroulé par le tambour de câble (15), dans lequel la commande utilise la mesure pour régler la limitation de la pression hydraulique de façon à ce que la force de traction du câble (9) soit limitée à une valeur prédéterminée. Le moteur d’entraînement (1) est disposé de manière axialement parallèle au tambour de câble (15) et est couplé avec le tambour de câble (15) par l’intermédiaire d’une transmission à roues frontales (18, 19, 20). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Treuil à câble forestier La présente invention concerne invention concerne un treuil à câble forestier, tel qu’il est utilisé sur des engins forestiers, plus particulièrement des tracteurs forestiers et d’autres engins de débardage, afin de tirer des troncs d’arbres abattus vers l’engin et, le cas échéant, de déplacer également le bois accroché au câble avec l’engin. Plus particulièrement, la présente invention concerne un double treuil. Dans un sens plus large, elle concerne également un véhicule forestier avec un tel treuil. Dans le secteur forestier professionnel en Europe Centrale, la plupart des treuils utilisés sont des doubles treuils, donc des treuils à câbles forestiers avec deux câbles sur deux tambours à câbles. Afin de réduire le trajet que l’opérateur doit parcourir sur le terrain, les deux câbles peuvent être déroulés en même temps et, par exemple deux troncs d’arbres peuvent être tirés simultanément. Un exemple typique de double treuil avec entraînement hydraulique est décrit dans le brevet DE 10034336 A1. Selon les directives légales (EN 14492-1, section 5.16.5), le câble doit présenter une force de rupture minimale représentant le double de la force de traction maximale du treuil à câble sur le câble. La force du câble par rapport au couple d’entraînement du tambour de câble dépend du niveau de remplissage du tambour de câble, plus précisément du rayon de la couche de câble respectivement enroulée sur le tambour, qui varie pendant le remplissage du tambour de la couche de câble la plus interne vers la couche de câble la plus externe. Des treuils à câbles forestiers connus de ce type présentent les inconvénients suivants. Lorsque le rayon des couches de câble sur le tambour, de la couche de câble la plus interne vers la couche de câble la plus externe, varie, par exemple, d’un rapport de 1:2 avec un couple d’entraînement constant du tambour de câble, la force du câble varie avec un rapport réciproque, donc par exemple un rapport de 2:1. Les câbles conçus, selon les directives, en fonction de la force de traction maximale de la couche de câble la plus interne, sont alors deux fois plus lourds que pour la conception en fonction de la force de traction de la couche de câble la plus externe. Afin de réduire la charge corporelle lors de la sortie du câble vers le tronc d’arbre pour l’opérateur, on est tenté, dans la pratique, d’utiliser des câbles moins résistants qui peuvent encore résister au travail provenant des couches de câble externes, mais qui peuvent présenter des fissures lors du déroulement jusqu’aux couches internes et mettre en danger l’opérateur. Afin d’éviter cela, il est souhaitable de limiter la force du câble à une valeur la plus indépendante possible de l’état de remplissage du tambour de câble. Les doubles treuils connus avec une force de câble limitée ont un arbre de tambour commun aux deux tambours en tant qu’arbre d’entraînement, qui entraîne les deux tambours de câbles par l’intermédiaire de deux embrayages à friction à sec correspondants. Les embrayages sont contrôlés soit de manière hydraulique soit de manière pneumatique. Lorsque la force de traction maximale, qui est ajustée grâce à la pression hydraulique ou pneumatique de l’actionnement de l’embrayage, est atteinte, l’embrayage correspondant patine et peut ainsi limiter le couple du treuil et la force du câble. Le brevet DE 10034336 A1 précédemment mentionné décrit un tel double treuil, dans lequel le niveau de remplissage du tambour correspondant est détecté par un capteur et la pression de contact de l’embrayage est contrôlée en fonction de celui-ci. La limitation de la force du câble dépend donc, dans une certaine mesure, de l’état de remplissage du tambour. Du fait que ces embrayages sont cependant habituellement des embrayages à un ou deux disques à sec, ils surchauffent facilement et permettent seulement de travailler brièvement à la limite de la force de traction sans tomber en panne. Les garnitures d’embrayage à sec sont également très sensibles à l’humidité et à l’encrassement et leur coefficient de friction varie. La limitation de la force du câble est donc imprécise. Dans certains cas, la force du câble ou le couple d’entraînement est également mesuré directement : le brevet WO 2009/066250 A1 décrit un entraînement de câble hydraulique d’un dispositif de forage pétrolier avec une mesure directe de la force du câble et une régulation de l’entraînement du câble. Le brevet DE 102004058919 A1 décrit une unité d’entraînement générale hydraulique avec une mesure et une régulation du couple au niveau d’un arbre d’entraînement. Le brevet DE 102014117956 B3 décrit un dispositif de contrôle de treuils à câbles pour la mesure de la force du câble. Pour un téléphérique de débardage dans le domaine forestier, le brevet DE 102011122121 B3 décrit un treuil à câble entraîné électriquement avec câble porteur et câble de traction et câble circulant, dans lequel la force de câble est mesurée et régulée au niveau de l’entraînement électrique. À la fin de la rentrée du câble sur le tambour, dans les doubles treuils connus dans le domaine forestier, l’embrayage est ouvert et le tambour est maintenu par un frein à friction à sec, muni d’un ressort et pouvant être déclenché par une pression, en tant que frein d’arrêt. Lors d’un déplacement en charge de l’engin forestier avec un chargement de bois dans le câble, il limite la force de câble maximale. Comme pour l’embrayage, le coefficient de friction du frein d’arrêt est modifié par l’humidité et l’encrassement. Pour une réparation du treuil à câble au niveau du frein d’arrêt ou de l’embrayage, tout le treuil doit, la plupart du temps, être démonté et révisé en atelier. Pendant ce temps, l’engin forestier n’est pas utilisable. Le double treuil doit être entièrement démonté et révisé même si seul le frein d’arrêt ou l’embrayage d’un de ses deux tambours est défectueux. L’entraînement de l’arbre du tambour d’un treuil à câble forestier, comme celui qui est décrit dans le brevet DE 10034336 A1, a lieu la plupart du temps par l’intermédiaire d’un moteur hydraulique tournant à grande vitesse et d’un entraînement à vis sans fin qui dispose d’un rendement mécanique d’environ 55 à 70 % seulement. La consommation d’énergie de l’engin de débardage est donc affectée négativement même dans le cas d’un travail habituel sur une pente. Des dispositifs d’enroulement sont connus, afin que l’opérateur puisse garantir un enroulement correct du câble sur le tambour. Un enroulement incorrect produit des écrasements de câbles et une défaillance prématurée du câble. Un dispositif d’enroulement connu pour le guidage du câble lors de l’enroulement sur un seul tambour est décrit dans le brevet DE 202014105161 U1. Les dispositifs d’enroulement sont cependant inhabituels sur les doubles treuils à tambours de lourds tracteurs forestiers spéciaux. Des aides au déroulement entraînées (extracteurs de câbles) sont également connus, qui garantissent que l’opérateur puisse tirer le câble hors du tambour sans effort. Ces aides au déroulement sont la plupart du temps des accessoires et sont peu répandues. L’entraînement hydraulique de l’arbre du tambour d’un double treuil est habituellement conçu de façon à atteindre, lors d’une traction simultanée avec les deux câbles, seulement environ 1,5 fois la force de traction individuelle. Cela limite les possibilités d’utilisation dans le cas de bois très volumineux. Des exemples de réalisation préférés de treuils à câbles forestiers selon l’invention, c’est-à-dire d’un treuil à simple tambour et d’un double treuil, sont représentés sur les figures qui montrent : la est une vue en perspective d’un treuil à simple tambour du côté opposé au côté d’entraînement ; la est une vue en perspective du treuil à simple tambour du côté d’entraînement ; la est une vue du treuil à simple tambour du côté d’entraînement avec une coupe à travers le centre du tambour et l’enroulement du câble ; la est une vue du treuil à simple tambour du côté d’entraînement avec une coupe à travers les roues dentées de la transmission ; et la est une vue en perspective d’un double treuil constitué de deux treuils à simples tambours selon les Figures 1 à 4. Treuil à câble forestier avec un tambour de câble (15) et un moteur d’entraînement hydraulique (1) pour l’entraînement du tambour de câble, ainsi qu’avec une commande pour la limitation réglable de la pression hydraulique dans une alimentation hydraulique du moteur d’entraînement (1), afin de limiter le couple agissant sur le tambour de câble (15). Treuil à câble forestier selon la revendication précédente, avec un capteur (11) pour la mesure de la force de traction du câble (9) enroulé par le tambour de câble (15), dans lequel la commande utilise la mesure pour limiter la force de traction du câble (9). Treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moteur d’entraînement (1) est disposé de manière axialement parallèle au tambour de câble (15). Treuil à câble forestier selon la revendication précédente, avec une transmission à roues frontales ou à chaînes (18, 19, 20) pour la transmission de la force du moteur d’entraînement (1) au tambour de câble (15). Treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moteur d’entraînement (1) contient, dans un carter, un dispositif d’entraînement avec plusieurs vitesses pouvant être enclenchées pour le moteur d’entraînement et un point mort. Treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes, avec un dispositif de déroulement (13) entraîné indépendamment du moteur d’entraînement (1), pour le déroulement d’un câble (9) du tambour de câble (15). Treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes, avec un dispositif d’enroulement de câble mécanique (3), pour le guidage du câble (9) lors de l’enroulement sur le tambour de câble (15). Treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes, qui est un treuil à un tambour avec un seul tambour de câble (1). Treuil à câble forestier qui est un double treuil constitué de deux treuils à câbles forestiers individuels respectivement selon l’une des revendications précédentes. Véhicule forestier avec un treuil à câble forestier selon l’une des revendications précédentes.