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ENSEMBLE MECANIQUE A POULIE ET CORDE ET APPAREIL DE
LEVAGE DU TYPE PALAN A CHAINE COMPORTANT UN TEL
ENSEMBLE MECANIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention porte sur le domaine des
appareillages de manutention et concerne plus
particulièrement un ensemble mécanique comportant une
poulie et une corde munie d'organes de butée, ainsi
qu'un appareil de levage ou de traction du type palan à
chaîne ou à câble comportant un tel ensemble mécanique.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Lors de nombreux processus industriels, et
notamment des processus d'assemblage, il est nécessaire
de déplacer verticalement des objets de grandes
dimensions et de poids élevé.
C'est le cas, par exemple, dans le domaine de
l'aéronautique où l'assemblage d'un aéronef comprend un
certain nombre d'opérations de levage d'une charge, par
exemple, un dispositif hypersustentateur (volet de bord
de fuite, bec de bord d'attaque, capot moteur...) en vue
de monter celui-ci sur l'une des voilures.
Les opérations de levage de tels objets sont
généralement effectuées à l'aide d'un appareil de
levage du type palan à chaîne ou à câble.
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La figure 1 illustre un exemple de palan à chaîne
utilisé pour réaliser de telles opérations.
Le palan 1 comprend un dispositif de commande 10 et
un dispositif de levage 20, couplé l'un à l'autre au
niveau d'un boîtier 2. Le boîtier 2 est habituellement
accroché à un chariot porte-palan 3 par l'intermédiaire
d'un crochet de suspension 4. Le chariot 3 peut être
déplacé le long d'un monorail 5 ou d'une potence, pour
positionner le palan 1 à un endroit donné.
Le dispositif de commande 10 du palan comprend une
chaîne de commande 11 qui s'engrène dans une poulie de
commande située dans le boîtier 2. Le dispositif de
levage 20 comprend une chaîne de levage 21 à laquelle
est fixé un crochet de levage 22. La chaîne de levage
21 s'engrène dans une poulie de levage, elle-même
située dans le boîtier 2. Lesdites chaînes 11, 21
peuvent être des chaînes à maillons ou à rouleaux, et
sont habituellement réalisées en acier.
Lesdites poulies sont montées fixes en translation
sur le boîtier 2, et couplées l'une à l'autre par
l'intermédiaire d'un réducteur de couple à engrenage.
Ledit réducteur démultiplie le couple de la poulie de
commande et le transmet à la poulie de levage.
Par ailleurs, il est connu qu'un palan à câble se
distingue du palan à chaîne essentiellement par le
dispositif de levage. En effet, le dispositif de levage
d'un palan à câble comporte généralement un tambour de
levage, sur lequel vient s'enrouler un câble de levage.
Aussi, le câble de levage, habituellement réalisé en
acier, est fixé au tambour par une extrémité, tandis
qu'un crochet de levage est fixé à la seconde
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extrémité. L'actionnement du palan à câble peut être
réalisé par un dispositif de commande à chaîne
identique à celui décrit précédemment. Le tambour est
alors couplé à la poulie de commande par un réducteur à
engrenage, de manière à être entraîné en rotation par
la poulie de commande.
Il est à noter que ce type de palan diffère du
palan à moufles, lequel comprend deux moufles, l'une
fixe et l'autre mobile, comportant chacune une ou
plusieurs poulies sur lesquelles passe une unique
corde. L'une des extrémités de la corde est fixée à
l'une des moufles et un crochet de levage est fixé à la
moufle mobile. Lorsqu'un effort de traction est
appliqué à la corde, la moufle mobile se rapproche de
la moufle fixe et soulève ainsi la charge accrochée au
crochet de levage.
Cependant, les palans à chaîne ou à câble, tels que
décrits précédemment, présentent l'inconvénient que,
lors de l'actionnement de la chaîne de commande, celle-
ci peut osciller et venir frotter et/ou frapper l'objet
à soulever ou un objet voisin, et donc entraîner une
détérioration dudit objet.
Plus généralement, il existe de nombreux ensembles
mécaniques comprenant une poulie de commande et une
chaîne de commande coopérant par engrènement avec
ladite poulie pour entraîner en rotation celle-ci. Ces
ensembles mécaniques ne sont pas nécessairement
suspendus. Cependant, la chaîne de commande est
également susceptible d'osciller et de venir frapper
et/ou frotter un objet situé à proximité de celle-ci.
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Ledit objet peut donc présenter des dégradations
particulièrement préjudiciables.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a principalement pour but de présenter
un ensemble mécanique comportant une poulie de commande
entraînée en rotation par une corde de commande,
permettant de réduire les risques de détérioration d'un
objet situé à proximité, du fait d'un contact avec la
corde de commande.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un ensemble
mécanique, comprenant :
- une poulie de commande comportant une pluralité
d'alvéoles délimités chacun au moins partiellement par
une surface formant butée, et
- des moyens de transmission comprenant des organes
de butée prévus pour venir s'engrener dans lesdits
alvéoles, de manière à ce que l'actionnement desdits
moyens de transmission entraîne, par formation de butée
des organes de butée engrenés dans les alvéoles contre
les surfaces formant butée correspondantes, la rotation
de ladite poulie de commande.
Selon l'invention, les moyens de transmission
comprennent une corde de commande en matériau naturel
et/ou synthétique munie desdits organes de butée.
Par alvéole, on entend un espace délimité par une
surface de la poulie de commande, dont la surface
formant butée, dans lequel peut s'engager un organe de
butée.
De préférence, lesdits alvéoles sont situés au
niveau de la surface circonférentielle de la poulie de
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commande. La surface circonférentielle de la poulie est
la surface qui délimite la périphérie extérieure de la
poulie.
Par corde, on entend un corps long de section
5 transversale circulaire ou polygonale, par exemple
rectangulaire, carrée, trapézoïdale, ou présentant un
nombre quelconque de côtés.
Ainsi, quelle que soit l'utilisation de l'ensemble
mécanique, la corde de commande est susceptible
d'osciller ou de présenter un mouvement sensiblement
orthogonal à son axe longitudinal, et ainsi de venir
frapper et/ou frotter un objet situé à proximité.
Cependant, à la différence des exemples de l'art
antérieur décrits précédemment, ledit ensemble
mécanique selon l'invention diminue les risques de
dégradation dudit objet du fait d'un contact avec la
corde de commande.
En effet, du fait que ladite corde de commande est
réalisée en un matériau naturel et/ou synthétique, elle
présente une densité inférieure et une souplesse
supérieure à celles des chaînes en acier couramment
utilisées en coopération avec une poulie, par exemple
celle utilisée dans le palan de l'exemple de l'art
antérieur décrit précédemment.
Ainsi, lorsque la corde de commande selon
l'invention vient frapper ledit objet, l'énergie
cinétique acquise par la corde lors de son mouvement et
transmise à l'objet lors du choc est sensiblement
inférieure à l'énergie présente dans le cas d'une
chaîne en acier. L'objet n'est alors que peu, voire
pas, endommagé lors d'un tel choc.
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De la même manière, les risques de dégradations
dudit objet, du fait d'un éventuel frottement par la
corde de commande, sont également diminués voire
écartés. En effet, de part la densité et la dureté
moindres de la corde de commande par rapport à celles
de la chaîne en acier, et de part sa plus grande
souplesse, la force de contact exercée par la corde
contre l'objet présente une intensité sensiblement plus
faible. Les effets néfastes d'un éventuel frottement de
la corde de commande sur ledit objet sont donc
sensiblement diminués voire écartés.
Ainsi, les risques de dégradations d'un objet à
soulever ou d'un objet voisin, lorsque la corde de
commande selon l'invention vient frotter ou frapper
ledit objet, sont sensiblement diminués.
De préférence, chaque alvéole est au moins
partiellement délimité par deux surfaces formant butée.
Les surfaces formant butée sont sensiblement
orthogonales à l'axe circonférentiel de la poulie de
commande.
Le matériau de ladite corde de commande peut être
choisi parmi les polyamides, les polyesters, les
polypropylènes, les polyoléfines.
La corde de commande est formée d'un assemblage de
fils. Les fils, tordus ou tressés, peuvent être
assemblés de manière à former plusieurs torons. La
corde est alors formée de l'assemblage des torons les
uns aux autres.
De préférence, les fils sont en polyamide. Ils
peuvent former plusieurs torons, de préférence un
nombre pair, par exemple quatre. La corde peut
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présenter un diamètre au repos de 7 millimètres environ
et un diamètre sous tension de 6 millimètres environ.
Avantageusement, lesdits organes de butée sont
disposés ou formés le long de la corde de commande
selon l'invention, et ne peuvent être déplacés le long
de celle-ci.
Avantageusement, lesdits organes de butée sont
réalisés en un matériau choisi parmi le caoutchouc et
le plastique. Ainsi, pour les mêmes raisons que celles
présentées précédemment, tout risque de dégradation de
l'objet à soulever ou d'un objet voisin par contact
avec l'un des organes de butée est sensiblement
diminué. De préférence, lesdits organes de butée sont
réalisés en thermoplastique PVC rigide et présentent
une résistance minimale à la rupture par traction de
l'ordre de 5 daN/mm2.
De préférence, lesdits organes de butée présentent
une forme extérieure de cylindre de révolution, dont
l'axe de révolution coïncide sensiblement avec l'axe
longitudinal de la corde de commande. Les organes de
butée peuvent être obtenus par usinage. Le diamètre des
organes de butée peut être de l'ordre de 20 millimètres
et présenter une longueur de l'ordre de 20 millimètres.
De préférence, chacun desdits organes de butée est
fixé à ladite corde de commande par des moyens de
fixation, lesdits moyens de fixation s'étendant au
travers de ladite corde de commande. De préférence, les
moyens de fixation s'étendent suivant un axe
sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal de la
corde de commande. Lorsque la corde de commande
comporte plusieurs torons, lesdits moyens de fixation
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peuvent s'étendre dans un espace réalisé par un
écartement local de deux groupes de torons comprenant
chacun un même nombre de torons.
Avantageusement, lesdits moyens de fixation sont
situés à l'intérieur du contour extérieur de chaque
organe de butée. Par contour extérieur, on entend la
surface extérieure délimitant l'organe de butée. Ainsi,
les moyens de fixation ne peuvent venir au contact de
l'objet à soulever ou d'un objet voisin. Tout risque de
dégradation est ainsi évité.
Selon le mode de réalisation préféré, chacun
desdits organes de butée est formé de deux demi-
coquilles assemblées l'une à l'autre par lesdits moyens
de fixation, lesdits moyens de fixation exerçant un
pincement de ladite corde de commande entre lesdites
demi-coquilles. Lesdits moyens de fixation peuvent
alors comprendre une vis et un écrou. La vis peut alors
s'étendre au travers de la corde, de préférence entre
deux groupes de torons formant la corde. Les moyens de
fixation exercent un pincement de ladite corde, de
manière indirecte par l'intermédiaire des deux demi-
coquilles.
Selon un mode de réalisation alternatif, chacun
desdits organes de butée est formé d'un seul tenant,
par moulage par injection. Les moyens de fixation
peuvent alors être un insert disposé à l'intérieur de
l'organe de butée, de manière à traverser la corde de
commande.
Alternativement aux organes de butée selon
l'invention décrits précédemment, les organes de butée
peuvent être des noeuds formés par ladite corde de
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commande. Les noeuds peuvent présenter, par exemple, la
forme connue du demi-noeud, du noeud en huit, ou tout
autre forme rendant les noeuds aptes à s'engrener dans
lesdits alvéoles de la poulie de commande et à coopérer
avec lesdites surfaces formant butée.
De préférence, ladite poulie de commande comporte
une gorge s'étendant entre lesdits alvéoles au niveau
de la surface circonférentielle de ladite poulie,
ladite gorge étant destinée à loger ladite corde de
commande.
L'invention porte également sur un appareil de
levage destiné à être suspendu, comportant un
dispositif de levage destiné à soulever un objet.
L'appareil de levage comporte un ensemble mécanique
selon l'une quelconque des caractéristiques
précédentes, ladite poulie de commande étant couplée
audit dispositif de levage de sorte que la rotation de
la poulie de commande entraîne l'actionnement du
dispositif de levage.
Ainsi, pour les mêmes raisons que précédemment,
tout risque de dégradation de l'objet à soulever ou
d'un objet voisin du fait de chocs et de frottements
avec la corde de levage ou des organes de butée
associés est écarté.
Ledit dispositif de levage peut comporter un
ensemble formé d'une poulie de levage couplée à ladite
poulie de commande et comportant une pluralité
d'alvéoles, et une corde de levage en matériau naturel
et/ou synthétique munie d'organes de butée prévus pour
venir s'engrener dans lesdits alvéoles de la poulie de
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levage. La poulie de levage, la corde de levage et les
organes de butée associés peuvent présenter l'une
quelconque des caractéristiques décrites précédemment
en référence à la corde de commande selon l'invention
5 et aux organes de butée associés. Ainsi, tout risque de
dégradation de l'objet à soulever ou d'un objet voisin
du fait de chocs et de frottements avec la corde de
levage ou des organes de butée associés est écarté.
Alternativement, le dispositif de levage peut
10 comporter un ensemble formé d'un tambour de levage et
une corde de levage en matériau naturel et/ou
synthétique, ladite corde de levage étant fixée en une
extrémité audit tambour. La corde de levage peut
présenter l'une quelconque des caractéristiques
décrites précédemment en référence à la corde de
commande selon l'invention. Ainsi, tout risque de
dégradation de l'objet à soulever ou d'un objet voisin
du fait de chocs et de frottements avec la corde de
levage est écarté.
Selon une variante de réalisation, ledit dispositif
de levage peut comporter une poulie de levage et une
chaîne de levage, ladite chaîne de levage s'engrenant
dans ladite poulie de levage. La poulie de levage et la
chaîne de levage présentent, dans ce cas, des
caractéristiques connues de l'homme du métier.
Alternativement, ledit dispositif de levage peut
comporter un tambour de levage et un câble de levage,
ledit câble de levage étant fixé en une extrémité audit
tambour. Par câble, on entend une corde entièrement
formée d'un assemblage de fils en matériau métallique,
par exemple en acier. Le tambour de levage et le câble
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de levage présentent, dans ce cas, des caractéristiques
connues de l'homme du métier.
Par ailleurs, ladite poulie de commande peut alors
être montée fixe en translation par rapport à ladite
poulie de levage ou audit tambour de levage.
D'autres avantages et caractéristiques de
l'invention apparaîtront dans la description détaillée
non limitative ci-dessous.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
On décrira à présent, à titre d'exemples non
limitatifs, des modes de réalisation de l'invention, en
se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1, déjà décrite, est une vue en
perspective d'une partie d'un palan selon l'art
antérieur ;
La figure 2 est une vue en perspective d'une poulie
de commande de l'appareil de levage selon le mode de
réalisation préféré de l'invention ;
La figure 3 est une vue schématique en coupe
longitudinale de la corde de commande selon
l'invention, munie d'une pluralité d'organes de butée ;
La figure 4 est une vue en perspective de la poulie
de commande représentée sur la figure 2, sur laquelle
s'enroule partiellement la corde de commande
représentée sur la figure 3 ;
La figure 5 est une vue en perspective d'une partie
de la poulie de commande dont un alvéole loge un organe
de butée selon le mode de réalisation préféré ;
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La figure 6 est une vue en perspective d'une
portion de corde de commande selon l'invention munie
d'un organe de butée ;
La figure 7A est une vue en coupe selon un premier
plan longitudinal de ladite partie de corde de commande
et dudit organe de butée représentés sur la figure 6 ;
La figure 7B est une vue en coupe selon un second
plan longitudinal orthogonal au premier de ladite
partie de corde de commande et dudit organe de butée
représentés sur la figure 6.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉERÉ
L'appareil de levage selon l'invention est du type
palan à chaîne ou à câble. Comme le palan à chaîne
décrit en référence à l'exemple de l'art antérieur,
l'appareil de levage est destiné à être suspendu.
Il comporte un moyen de suspension, par exemple un
crochet, qui permet de le suspendre à un chariot porte-
palan. Le chariot peut être déplacé le long d'un
monorail ou d'une potence, pour positionner l'appareil
de levage à l'endroit voulu.
L'appareil de levage comporte un dispositif de
levage destiné à soulever un objet, similaire ou
identique à celui décrit en référence à l'exemple de
l'art antérieur et représenté sur la figure 1.
La figure 2 est une vue en perspective d'une poulie
de commande 12 de l'appareil de levage selon le mode de
réalisation préféré.
La poulie de commande 12 est couplée audit
dispositif de levage (non représenté), de sorte que la
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rotation de la poulie de commande 12 entraîne
l'actionnement du dispositif de levage. Plus
précisément, la poulie de commande 12 est couplée au
dispositif de levage par l'intermédiaire d'un réducteur
de couple à engrenage (non représenté). Ledit réducteur
démultiplie le couple de la poulie de commande 12 et le
transmet au dispositif de levage. Par ailleurs, une
sécurité mécanique est prévue qui empêche la charge
soulevée de descendre en absence d'actionnement de la
poulie de commande 12.
Ladite poulie de commande 12 comporte une pluralité
d'alvéoles 13 disposés au niveau de sa surface
circonférentielle 14, et espacés de manière régulière
les uns des autres.
Chaque alvéole 13 est au moins partiellement
délimité par deux surfaces latérales formant butée 15A,
15B. Chaque surface formant butée 15A, 15B s'étend de
manière sensiblement orthogonale à l'axe
circonférentiel de la poulie.
Les alvéoles 13 sont reliés entre eux par une gorge
16 pratiquée dans la surface circonférentielle 14 de la
poulie 12, qui s'étend suivant l'axe circonférentiel de
la poulie de commande 12.
L'appareil de levage comporte des moyens de
transmission dont l'actionnement entraîne la rotation
de la poulie de commande 12.
Les moyens de transmission comportent une corde de
commande 30 à laquelle est fixée une pluralité
d'organes de butée 40.
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La figure 3 est une vue schématique en coupe
longitudinale d'une corde de commande 30 selon le mode
de réalisation préféré de l'invention, munie de ladite
pluralité d'organes de butée 40.
La corde de commande 30 est formée d'un assemblage
de fils en polyamide répartis en quatre torons, et
présente une longueur fermée de l'ordre de dix mètres.
Elle présente une section transversale globale
circulaire. Chaque toron présente également une section
transversale circulaire.
Elle est disposée de manière à s'enrouler en partie
autour de la poulie de commande 12, comme le montre la
figure 4 qui est une vue en perspective de la poulie de
commande représentée sur la figure 2, sur laquelle
s'enroule partiellement la corde de commande
représentée sur la figure 3.
Plus précisément, la corde de commande 30 vient
loger dans une partie de la gorge 16 de la poulie 12,
comme l'illustre la figure 5 qui est une vue en
perspective d'une partie de la poulie de commande dont
un alvéole loge un organe de butée.
Les organes de butée 40 sont fixés à ladite corde
de commande 30, régulièrement espacés le long de celle-
ci.
Selon le mode de réalisation préféré, et comme
l'illustre la figure 6, chaque organe de butée 40 est
formé de deux demi-coquilles 41A, 41B assemblées l'une
à l'autre par des moyens de fixation.
Chaque demi-coquille 41A, 41B présente une forme de
demi-cylindre de révolution. L'axe de révolution des
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demi-coquilles 41A, 41B coïncide avec l'axe
longitudinal de la corde de commande. Chacune est le
symétrique de l'autre par rapport à l'axe de
révolution.
5 Les demi-coquilles 41A, 41B sont réalisées en
thermoplastique PVC rigide. Elles présentent chacune
une résistance à la rupture en traction comprise entre
1 et 10 daN/mm2, par exemple 5 ou 6 daN/mm2.
Comme le montre la figure 7A, les moyens de
10 fixation sont ici une vis 42 et un écrou 43.
La tête de la vis 42 loge entièrement dans un
lamage pratiqué dans la surface extérieure d'une
première demi-coquille 41A.
L'écrou 43 s'engage entièrement dans une empreinte
15 pratiquée dans la surface extérieure de la seconde
demi-coquille 41B. L'empreinte présente un nombre de
faces latérales égal au nombre de faces latérales de
l'écrou 43. Par exemple, une empreinte hexagonale
permet de loger un écrou hexagonal en le maintenant
fixe en rotation.
La tête de la vis 42 et l'écrou 43 sont entièrement
logés dans leur logement respectif et ne sont donc pas
en saillie par rapport au contour extérieur des demi-
coquilles 41A, 41B. Ils ne peuvent venir au contact de
l'objet à soulever ou d'un objet voisin. Tout risque de
dégradation de leur fait est ainsi évité.
La vis 42 s'étend suivant un axe orthogonal à l'axe
longitudinal de la corde de commande 30 et à l'axe de
révolution des demi-coquilles 41A, 41B. Elle s'étend au
travers de la corde de commande 30. Plus précisément,
comme l'illustre la figure 7B qui est une vue en coupe
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d'un organe de butée fixé à la corde de commande
suivant un plan orthogonal à l'axe de la vis 42, la vis
42 passe dans un écartement local entre deux groupes de
torons 31A, 31B de la corde 30. Dans le cas d'une corde
à quatre torons, la vis 42 passe au travers de la corde
30 de sorte que deux torons 31A passent d'un côté de la
vis 42 et deux autres torons 31B passent de l'autre
côté.
Pour éviter tout déplacement de l'organe de butée
40 suivant l'axe longitudinal de la corde de commande
30, les moyens de fixation exercent indirectement un
pincement sur la corde de commande 30, par
l'intermédiaire des demi-coquilles 41A, 41B.
En effet, les deux demi-coquilles 41A, 41B
assemblées l'une à l'autre par les moyens de fixation
forment un cylindre dont l'espace intérieur permet de
loger la corde de commande. Ledit espace intérieur
présente, au niveau de ses extrémités 44, 45 suivant
l'axe de révolution des deux demi-coquilles, un
diamètre sensiblement égal à celui de la corde de
commande. Ainsi, les torons 31A, 31B de la corde de
commande 30 sont écartés par la vis 42 puis resserrés
par les demi-coquilles 41A, 41B au niveau des
extrémités de l'espace intérieur 44, 45, du fait de
l'effort de serrage exercé par les moyens de fixation.
La combinaison de cet écartement et de ce resserrement
des torons 31A, 31B assure le pincement de la corde 30.
L'organe de butée 40 est ainsi maintenu fixe en
translation suivant l'axe longitudinal de la corde de
commande 30.
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Dans un mode de réalisation alternatif, les organes
de butée sont réalisés par moulage par injection et
peuvent prendre une forme similaire ou identique à
celle des demi-coquilles précédemment décrite. Un
insert peut être prévu qui permet de rigidifier
l'organe de butée. L'insert s'étend au travers de la
corde, de la même manière que la vis décrite. Le
pincement de la corde est alors obtenu, comme
précédemment, par l'action combinée de l'écartement des
torons provoqué par l'insert et le resserrement de ces
derniers par l'organe de butée au niveau des extrémités
dudit espace intérieur.
Comme le montre la figure 5, les organes de butée
de la corde de commande qui s'enroule en partie sur la
poulie de commande s'engrènent dans les alvéoles de
ladite poulie.
L'actionnement des moyens de transmission revient à
exercer un effort de traction sur la corde de commande
30. Les organes de butée 40 logés dans les alvéoles 13
viennent au contact des surfaces formant butée 15A, 15B
correspondantes. Les organes de butée 40 transmettent
alors l'effort de traction appliqué à la corde de
commande 30 à la poulie de commande 12, ce qui provoque
la rotation de celle-ci.
Le couple de la poulie de commande 12 est alors
démultiplié et transmis au dispositif de levage pour
assurer le levage de la charge à soulever.
Il est à noter que l'effort de traction peut être
exercé suivant l'un ou l'autre sens de l'axe
longitudinal de la corde de commande. Ainsi, un organe
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de butée logé dans un alvéole de la poulie de commande
viendra au contact de l'une ou l'autre des deux
surfaces formant butée dudit alvéole, pour transmettre
ledit effort de traction à la poulie et entraîner la
rotation de celle-ci.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être
apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient
d'être décrite uniquement à titre d'exemples non
limitatifs.
