EP3016848A2 - Poulie - Google Patents

Poulie

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Publication number
EP3016848A2
EP3016848A2 EP14736748.6A EP14736748A EP3016848A2 EP 3016848 A2 EP3016848 A2 EP 3016848A2 EP 14736748 A EP14736748 A EP 14736748A EP 3016848 A2 EP3016848 A2 EP 3016848A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheave
rope
fastening
central recess
pulley
Prior art date
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Granted
Application number
EP14736748.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3016848B1 (fr
Inventor
Julien BARNET
Thibault REINHART
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INO-ROPE
Original Assignee
Ino-Rope
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49322437&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3016848(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ino-Rope filed Critical Ino-Rope
Publication of EP3016848A2 publication Critical patent/EP3016848A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3016848B1 publication Critical patent/EP3016848B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/36—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/04—Fastening or guiding equipment for chains, ropes, hawsers, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/08—Connections of sails to masts, spars, or the like
    • B63H9/10—Running rigging, e.g. reefing equipment

Definitions

  • the present invention relates to the field of pulleys, and more particularly to pulleys allowing the deflection of a rope.
  • a first type of pulley is the sheave for diverting a rope when it passes through the central recess of the sheave (a sheave wheel).
  • sheaves with low friction offer a solidity / weight / price to any test, because there is no rotating part.
  • the resistance to friction is obtained only by the fiber of the rope to be deflected and that which serves to fix the sheave.
  • This product is more and more present on the offshore racing boats because it is a guarantee of reliability. Its major disadvantage is that it increases enormously the friction of the rope which passes in its center, and thus it takes much more energy to maneuver the rope than on a classic pulley.
  • a second type of pulley comprises a ball sheave, that is to say a pulley with a sheave by means of a ball bearing.
  • This ball bearing offers a very low coefficient of friction.
  • This type of pulley is very efficient and allows the realization of complex effort reduction systems.
  • the disadvantage of these pulleys is that they are expensive when they are intended for heavy loads. They also require maintenance and regular checking due to the presence of the ball bearing.
  • Another disadvantage is that if the axis, the lateral faces or the point of hooking come to break, then the connection is broken between the rope and the hitch point and it results in collateral damage for the system as a whole .
  • the performance of ball bearings designed for heavy loads is also heavy. For example in the nautical field, this disadvantage is detrimental to the performance of a boat.
  • the object of the present invention is to overcome these disadvantages and to provide an improved pulley reducing the friction of the rope to be deflected while having a high load resistance, for a reduced weight.
  • the invention proposes a pulley comprising:
  • a one-piece réa comprising two opposite longitudinal faces, a transverse central recess, and a concave outer surface forming an annular groove provided to deflect a rope, the central recess and the concave outer surface being fixed relative to each other ,
  • the pulley is used to deflect a rope (long, flexible, resistant, round, consisting of twists) passing through the annular groove of the sheave.
  • the sheave is a wheel-shaped piece used for transmitting motion. The sheave is held in position by the shim of the sheave. The sheave rotates freely around the fixing rope and the spacer element is intended to spread the rope to reduce the friction of the rope of fixation with the sheave.
  • this pulley does not require maintenance related to the ball bearing. This advantage due to the lightness, the price and its performance due to its low friction makes the pulley of the present invention very advantageous.
  • the pulley combines resistance lightness, low price and especially low friction. This results for the user a significant gain of ease of maneuver compared to the use of a sheave when the rope is deflected by the central recess while having the lightness and safety in use under heavy loads.
  • the spacer element has the function of reducing friction on the sheave. This configuration allows the spacer element to rotate the sheave without being blocked by compression of the fastening rope. Letting the sheave around the fastening rope minimizes friction.
  • the pulley according to the invention improves its safety of use. For example, in case of rupture of the sheave, the deflected rope remains blocked by the fixing rope. Such a break may be due to an overload on the deviated rope.
  • the spacer element comprises two ends transversely projecting with respect to the longitudinal faces of the sheave, the two projecting ends being arranged to receive the fixing rope in support.
  • the fastening rope is spaced laterally from the longitudinal faces of the sheave.
  • the fastening rope also serves to maintain the sheave in position relative to the spacer element, which facilitates assembly since there is little room and optimizes assembly costs.
  • the spacer element comprises two fastening means arranged on either side of the longitudinal faces of the sheave, the fastening means being provided for fixing the fastening rope to the spacer element.
  • the length of the spacer element in a transverse plane passing through the axis of rotation of the sheave, is greater than a distance separating the longitudinal faces of the sheave, the distance being defined along the axis of rotation of the sheave.
  • the length of the spacer element is at least 1.5 times, and advantageously twice, the distance separating the longitudinal faces of the sheave.
  • the transverse plane of the pulley is defined when the sheave and the spacer element are assembled.
  • the length of the spacer element is the distance between the two ends of the spacer element measured along a longitudinal axis in the transverse plane passing through the axis of rotation.
  • the fastening cord deviates from the sheave in two directions, one on each side of the sheave, the two directions forming between them an angle of between 10 ° to 18 °, and preferably between 80 ° to 120 °. In this way, the rubs are reelected.
  • the angle is defined in the working position of the pulley, that is to say when the sheave is maintained by the fixing rope.
  • the spacer element comprises an orientation groove of the sheave, the orientation groove being designed to cap at least part of the sheave.
  • the orientation groove makes it possible to maintain the friction sheave in one direction, which prevents the sheave from pivoting or detaching from the spacer element during the load.
  • this configuration prevents the rope from being able to get out of the sheave.
  • the fastening cord may comprise at least two strands passing through the central recess of the sheave.
  • the spacer element is arranged to separate the two strands parallel to the longitudinal faces of the sheave.
  • the at least two strands may be joined.
  • the shim of the shim forms an endless loop.
  • the endless loop keeps the spacer element relative to the sheave. This loop can be removed from the spacer element to facilitate assembly and disassembly of the pulley.
  • the endless loop helps maintain the sheave, stabilize the sheave when charging.
  • the spacer element is arranged to receive two straps formed by the fastening rope on either side of the central recess and to allow attachment of the pulley through the two straps.
  • the use of the fixing rope for securing the pulley makes it possible to further improve the safety of its use. Indeed, in case of breakage of the spacer element, the deviated rope remains blocked by the fixing rope.
  • the pulley comprises a plurality of separate fastening ropes each passing through the central recess.
  • the pulley may comprise as many spacers as fixing rope, each associated with a fastening rope.
  • the pulley comprises A plurality of one-piece sheaves each comprising two opposite longitudinal faces, a transverse central recess, and a concave outer surface forming an annular groove provided for deflecting a rope, the central recess and the concave outer surface being fixed relative to one another; other,
  • the sheave In order to improve the evacuation of the heat generated by the friction of the fastening cord on the sheave, the sheave includes a radiator for convective dissipation of the heat generated by a friction of the fastening cord in contact with the central recess. .
  • the sheave comprises a cavity for receiving a lubricating product and arranged to lubricate the contact between the fastening cord and the central recess.
  • the fastening rope comprises a closed loop passing through the central recess and an extension intended to fix the pulley.
  • the pulley may comprise a becket formed by a loop of rope passing through the central recess and being in direct contact with the central recess.
  • the pulley further comprises:
  • a second rope for fixing the sheave passing through the central recess of the sheave and being in direct contact with the central recess
  • a second monobloc sheave comprising two opposite longitudinal faces, a second transverse central recess, and a second concave outer surface forming an annular groove designed to deflect a rope, the second central recess and the second concave outer surface being fixed relative to one another; to the other,
  • a second spacer element arranged to separate the second fastening rope from the longitudinal faces of the two sheaves.
  • the pulley comprises a means of detecting an overstress of a force entered by the fastening rope.
  • the pulley comprises a means for measuring temperature.
  • FIG. 1 represents a front view of the present invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 represents a perspective view of the invention according to a first embodiment
  • FIG. 3 represents a front view of the present invention according to a variant of the first embodiment
  • FIGS. 4a and 4b represent a variant of the first embodiment
  • FIG. 5 represents another variant of the first embodiment
  • FIGS. 6 and 7 show an embodiment in which the spacer element forms a structure having other functions
  • FIG. 8 represents an embodiment in which several sheaves share a same spacer element
  • FIG. 9 represents an embodiment in which the spacer element is stiffened
  • FIG. 10 represents an embodiment in which the fastening cord is made by filament winding
  • FIGS. 11 and 12 represent two embodiments in which a plurality of fastening cord loops are associated with the same sheave
  • FIG. 13 represents an embodiment in which the same spacer element is associated with several sheaves
  • FIGS. 14 and 15 represent sheaves having means for evacuating heat
  • FIG. 16 represents a sheave allowing the lubrication of the contact with the fixing rope
  • FIGS. 17 to 20 represent various assemblies of a pulley according to the invention
  • FIG. 21 represents a pulley in which the fastening rope is composite
  • FIG. 22 represents a pulley in which the fastening cord is formed using a strap
  • Fig. 23 is a schematic test view of the present invention.
  • FIGS 1 and 2 show a first embodiment of a pulley 10 according to the invention.
  • the pulley 10 comprises a sheave 1 1 comprising two opposite longitudinal faces 12 and 13, a transverse central recess 14, and a concave outer surface 15 forming an annular groove designed to deflect a rope 16.
  • the central recess 14 passes through the sheave 1 from one longitudinal face to the other.
  • the réa 1 1 is monobloc.
  • the two longitudinal faces 12 and 13, the central recess 14 and the concave outer surface 15 are fixed to each other.
  • the sheave 1 1 can be made in a single mechanical part, for example obtained by molding or by machining. Alternatively, the sheave 1 1 may comprise several mechanical parts made separately and then assembled to form an assembly where the functional surfaces 12, 13, 14 and 15 are all fixed relative to each other.
  • the sheave 1 1 can turn about itself about an axis A perpendicular to the two longitudinal faces 12 and 13.
  • the sheave 1 1 is of revolution about the axis A.
  • the pulley 10 also comprises a fastening rope 17 of the real 1 1. Part of the fastening rope 17 passes through the central recess 14 of the sheave 1 1.
  • the fastening cord 17 extends in the central recess 14 substantially along the axis A.
  • the fastening cord 17 may be single strand. Alternatively, the fastening rope 17 can be stranded. In the example shown, the fastening cord 17 comprises two strands 18 and 19 which extend on either side of the two longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1.
  • the pulley 10 comprises a spacer element 20 which is arranged to spread laterally the fastening rope 17 of the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1. When the sheave 1 1 rotates, it rubs on the fastening rope 17. The presence of the spacer element 20 reduces this friction.
  • the spacer element 20 comprises two ends 22 and 23 transversely projecting with respect to the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 11.
  • the two ends 22 and 23 are arranged to receive in abutment the two strands 18 and 19 of the fastening rope 17. In this way, the two strands 18 and 19 maintain the sheave 1 1 while reducing the friction during the use of the pulley 10.
  • a length L of the spacer element 20 is the distance between the two ends 22 and 23 of the spacer element 20 along a longitudinal axis B parallel to the rotation axis A of the sheave 1 1.
  • the length L is greater than a distance M separating the longitudinal faces 12 and 13.
  • the distance M is defined along the axis A.
  • a width I of the spacer element 20 is a distance perpendicular to the length L and separating for each end 22 and 23 the supports of the two strands 18 and 19 on the spacer member 20. The width I limits the rotation of 1'a 1 1 relative to the spacer element 20 about the axis C.
  • the width I is advantageously greater at the smallest diameter D of the central recess 14.
  • the central recess 14 is of revolution about the axis A. Its diameter, perpendicular to the axis A can be variable, to obtain, for example, a form of diabolo extending around the axis A. The smallest D diameter of the central recess 14 is then present at the axis C. Other forms of the central recess 14 are possible.
  • the central recess 14 can have a cylindrical shape with a constant circular section, an ovoid shape, a hyperboloid shape of revolution ...
  • the spacer element 20 is arranged to separate the two strands 18 and 19 parallel to the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1.
  • Both strands 18 and 19 may be completely separate.
  • the fastening cord 17 of the sheave 1 1 forms an endless loop
  • the sheave 1 1 is then held by the fastening cord 17 in several places which follow the shape
  • the two strands 18 and 19 of the fastening cord 17 are defined between the portions of the fastening cord 17 on either side of the sheave 1 between the two longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1. and the spacer member 20.
  • the endless loop is attached to the spacer member 20 in a groove or recess substantially whose shape matches that of the strands 18 and 19.
  • the grooves for receiving the strands 18 and 19 also have substantially semicircular sections of the same diameter as the section of the strands 18 and 19. In this manner the fastening rope 17 is held in position relative to the spacer element 20.
  • the fastening rope 17 of the sheave 1 1 forms an endless loop
  • the fastening rope 17 is closed on itself by means of two lugs 26 and 27 formed by the fastening rope 17 and arranged on the side and other of the central recess 14.
  • the spacer element 20 is arranged to receive the two straps 26 and 27 and to allow attachment of the pulley 10 by passing through the two straps 26 and 27.
  • the spacer element 20 comprises an opening 28 allowing an element external to cross the two lugs 26 and 27.
  • this outer element is a rope 29 for fixing the pulley 10.
  • the fastening rope 17 departs from the sheave 1 1 in two directions 31 and 32, one on each side of the sheave 1 1.
  • the two directions 31 and 32 form between them an angle ⁇ of between 10 ° to 180 ° and preferably between 80 ° to 120 °.
  • This angle ⁇ is defined mainly by the shape of the spacer element 20 and may vary slightly depending on the forces applied to the rope 16. In the example shown in Figure 1, the angle is 100 °.
  • the spacer element 20 may also comprise an orientation groove 34 of the sheave 11.
  • the orientation groove 34 opens along the axis C.
  • the orientation groove 34 is provided to cap at least part of the sheave 1 1. This feature prevents 1'a 1 1 out of its position or the rope 16 to deviate out of the groove 15 of réa 1 1.
  • Figure 3 shows a variant of the first embodiment, it is shown the same elements as in the first embodiment.
  • the spacer element 20 houses the sheave 1 1 so that the fastening rope 17 deviates from sheave 1 1 along the same axis.
  • the angle a is 180 °.
  • the fastening rope 2 has the shape of the spacer element 20.
  • Figures 4a and 4b show another variant of the pulley 10 comprising a cover 36 for protecting the fastening rope 17.
  • the pulley is shown in perspective in Figure 4a and exploded in Figure 4b.
  • the cover 36 can be formed in two parts 36a and 36b.
  • FIG. 5 represents yet another variant of the pulley 10 in which the fixation of the pulley is adapted to a rigid object 40.
  • the spacer element 20 has a groove 41 opening parallel to the two longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1.
  • the groove 41 opens between the two loops 26 and 27.
  • the spacer element 20 comprises a bore 42 perpendicular to the groove 41.
  • the groove 41 is intended to receive the rigid object 40 and the bore 42 is intended to receive an axis 43 passing through both the spacer element 20 and the rigid object 40.
  • the axis 43 may be a screw for linking the spacer element 20 to the rigid object 40.
  • the dimensions of the groove 41 and those of the rigid element 40 may be adapted to define a precise position of the spacer element 20 on the rigid object 40.
  • the width I of the spacer element 20 is clearly distinguished, making it possible to improve the retention in position of the sheave 1 with respect to the spacer element 20.
  • This holding in position is particularly advantageous in this variant. It cascades to improve the maintenance in position of sheave 1 1 with respect to rigid object 40 via spacer element 20.
  • Figures 6 and 7 show a second embodiment.
  • the pulley 50 comprises a sheave 1 1 comprising two opposite longitudinal faces 12 and 13, a transverse central recess 14, and a concave outer surface 15 forming an annular groove provided to deflect a rope.
  • the pulley 50 also comprises a fastening cord 17 of the sheave 1 1. Part of the fastening rope 17 passes through the central recess 14 of the sheave 1 1.
  • the fastening cord 17 may comprise two strands which extend on either side of the two longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1.
  • the pulley 50 also comprises a spacer element 51 comprising two fixing means 52 and 53 arranged on either side of the longitudinal faces of the sheave 1 1.
  • the fastening means are provided for fixing the fastening cord 17 of the sheave 1 1 to the spacer element 51.
  • the fastening cord 17 makes it possible to spread laterally the fastening cord 17 of the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1 and thus increase the angle a. The higher the angle, the more the friction is reduced.
  • the spacer element 51 can be made in a structure that can fulfill other functions.
  • the spacer element 51 is made in a boat mast. Such a mat can be formed in a hollow metal section.
  • a first opening 54 is made in the profile to place the réa 1 1.
  • Two other openings 55 and 56 are made in the profile symmetrically with respect to the opening 54.
  • the two openings 55 and 56 make it possible to fix each end of the fastening cord 17. More specifically, the ends of the fastening cord 17 each through one of the openings 55 and 56 and a retaining element, respectively 57 and 58, attached to each end allows to retain each end of the fastening rope 17.
  • the fastening means 52 and 53 comprise the openings 55 and 56 and the elements retains 57 and 58.
  • a boat mast generally has a convex profile.
  • the fastening rope 17 can then be mainly disposed inside the profile.
  • the ends of the fastening cord 17 provided with the retaining elements 57 and 58 emerge outside the mat.
  • the pulley 50 can be used to guide a rope 16 passing through the wall of the mat, for example for a halyard, to hoist a sail.
  • the halyard runs inside the mast and at the foot of the mast, the halyard comes out of the mast to be maneuvered.
  • the pulley 50 allows the halyard to get out of the mast and deflect for its maneuver.
  • the fastening cord 17 may be an endless loop, the ends of the fastening cord 17 issuing through the openings 55 and 56 may be lugs 59 and 60 formed in the fastening cord 17.
  • the retaining elements 57 and 58 may be fingers alternately slid in the straps 59 and 60.
  • securing member 17 to the spacer member 51 so as to hold the sheave 1 in position.
  • the pulley 50 has been described by means of a mat from which it is desired to leave a rope 16 such as a halyard. It is of course possible to implement this variant for any type of wall traversed by a rope 16, the wall being provided with a pulley on which rests the rope 16 to pass through the wall.
  • FIG. 8 represents a third embodiment of a pulley 65 comprising three sheaves 1 1 arranged parallel to each other along the same axis of rotation of the sheaves 11.
  • Each réa 1 1 is identical to the description of the first embodiment or second embodiment.
  • the pulley 65 also comprises a spacer element 66 comprising three grooves 67 in each of which one of the sheaves 11 may slide.
  • the spacer element 66 is common to the different sheaves 1 1.
  • a fastening rope 17 passes through the central recess 14 of each sheave 1 1 through each of the grooves 67. As before, the fastening rope 17 extends on either side of the two longitudinal faces 12 and 13 of each reality 1 1. In the configuration shown, the fastening cord 17 forms an endless loop.
  • the spacer element 66 comprises an opening 68 for fixing the pulley 65.
  • This third embodiment can of course apply regardless of the number of sheaves 1 1.
  • FIG. 9 schematically represents another embodiment in which the spacer element 71 of a pulley 70 is formed by a element comprising two ends 72 and 73 transversely projecting with respect to the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1. Both ends 72 and 73 are arranged to secure the ends of the fastening rope 17. In order to best withstand the forces generated by the fastening rope 17 on the spacer member 71, it can be metallic.
  • Fig. 10 schematically illustrates an embodiment in which a fastening cord 75 comprises a plurality of smaller loops in order to have the same load support as with a larger diameter fastening rope 17. It is possible to make a fastening cord 75 by filament winding. The number of loops made is a function of the effort that the pulley must bear.
  • FIGS. 1 1 and 12 it is possible to have several endless loops of fastening cord 17 to make it possible to withstand greater loads than with a single fastening rope 17.
  • the rope fastener 17 may also be composed of several strands attached to each other.
  • FIG. 11 at each fastening rope loop 17 is associated a spacer element 20.
  • FIG. 12 a spacer element 20 is common to a plurality of fastening rope loops 17.
  • FIGS. 11 and 12 may make it possible to provide means for detecting an overstress of a force received by the fastening cord 17.
  • one of the fastening ropes 17 associated with the same strength has lower mechanical strength than other fastening rope 17.
  • This lower strength can be obtained by a smaller section of the fastening rope or by a material whose mechanical strength is lower.
  • a maximum nominal force that the pulley can take up can be defined by the breaking strength of the weakest fastening rope 17. If this effort is exceeded, the lower strength of the fastening rope 17 breaks and the other (or the other) fastening rope 17 take the relay to ensure continuity of service of the pulley.
  • the breaking of one of the fastening ropes 17 makes it possible to visually detect the exceeding of the nominal force and to warn that a change of pulley is necessary.
  • other means for detecting the exceeding of a force can be implemented in a pulley according to the invention, such as, for example, with the introduction of one or more strain gauges 77 on the rope of fixing 17, gauges formed for example by a resistive element whose resistance evolves with its elongation. Since the fastening cord 17 is fixed with respect to the fixing of the pulley, it is easy to electrically connect the strain gauge 77 to measurement means external to the pulley along the fastening rope 17 and by fixing the pulley. in order to measure their resistance and consequently to determine the force exerted by the fastening rope 17.
  • FIG. 13 represents an embodiment in which the same spacer element 80 is associated with several sheaves 11.
  • Each sheave 1 1 has its own fastening rope 17.
  • the various fastening ropes 17 are all held by the same spacer element 80.
  • the axes of rotation of each sheave 1 are parallel to each other. to others or even common. It is also possible to arrange the sheaves 1 1 so that the rotation axes of the different sheaves are not parallel to each other in order to have pulleys that have a variety of use.
  • FIGS 14 and 15 show sheaves 1 1 having heat removal means.
  • the shea 1 1 in operation, when the sheave 1 1 rotates, the friction between the fixing rope 17 and the sheave 1 1 generates heat and advantageously, the shea 1 1 comprises a radiator for convective dissipation of the heat generated by the friction of the fastening cord 17 in contact with the central recess 14.
  • fins 85 forming a radiator are arranged in the annular groove 15. The fins 85 extend for example perpendicular to the axis A.
  • fins 87 are disposed on one or on both longitudinal faces 12 and 13.
  • FIG. 16 represents a sheave 1 1 for lubricating the contact with the fastening rope 17.
  • This lubrication makes it possible to limit the level of contact between the fastening rope 17 and the central recess 14.
  • the lubrication can be done simply by placing a lubricant product such as a grease on the fastening rope 17. This requires regular interventions to reload the fastening rope 17 into grease. To space these interventions, it is possible to provide in the pulley, a lubricant reservoir.
  • sheave 1 1 comprises a cavity 89 for receiving a lubricating product.
  • the cavity 90 is arranged to lubricate the contact between the fastening cord 17 and the central recess 14.
  • the cavity 89 is for example disposed on the C axis.
  • the pulley comprises means for evacuating heat generated by the friction of the fastening cord 17 in contact with the central recess 14.
  • These means can be arranged in the sheave 1 1, as shown in FIGS. and 15 or alternatively in the spacer 20 or in the fastening rope 17, for example by means of a channel flowing in the fastening rope 17, the channel being intended to convey a coolant for removing heat.
  • the pulley may also comprise a means for measuring the temperature, for example located in the fastening rope 17.
  • a temperature sensor 78 for example implementing a positive or negative temperature coefficient resistance. It is also possible to place on the fixing string an element likely to change color when a temperature threshold is exceeded. The color change can be definitive to allow a memorization of the exceeding of the threshold to alert that a change of pulley is necessary.
  • FIGS 17 to 20 show different assemblies of a pulley according to the invention. Each assembly is described with the aid of an embodiment which is particularly suitable for it. It is understood that the various assemblies described can be implemented for the other embodiments. Simple adaptations of the assemblies are then to be realized.
  • Figure 17 shows the embodiment shown in Figures 4a and 4b.
  • the spacer element 20 is hidden under the two parts 36a and 36b of the hood.
  • the fastening rope 17 forms an endless loop and two
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Ganets 26 and 27 emerge from the cover 36 at the axis C.
  • One end 90 of the rope 29 passes through the two straps 26 and 27 to secure the pulley 10.
  • the end 29 forms a closed loop 91. It is possible to close the loop 91 by means of a knot made at the end 90 of the rope 29.
  • the loop 91 is closed by means of a splice made on the rope 29.
  • FIG. 18 represents a variant of mounting of the pulley 10 in which the fastening cord 17 comprises a closed loop 95 passing through the central recess 14 and an extension 96 intended to fix the pulley 10. More precisely, the same rope is used as fastening rope passing through the sheave 1 1 and as a means of fixing the pulley 10. This assembly can be made by passing through the sheave 1 1 by one end 97 of the rope. The end 97 is pressed against the spacer element 20 and then closed, for example by means of a splice 98. Outside the closed loop 95 formed by the splice 98, the rope extends to form the extension 96 for fixing the pulley 10.
  • FIG. 19 shows a variant of mounting of the pulley 10 in which a becket 100 is formed by a loop of rope passing through the central recess 14 and being in direct contact with the central recess 14.
  • the becket 100 is formed by a loop of rope distinct from the fastening rope 17.
  • the fastening rope 17 can be extended to form the becket 100.
  • the attachment of the pulley 10 is, in the example shown, similar to that described with the aid of Figure 17.
  • the ringot 100 added allows in particular to achieve a fixed point for a rope 16, not shown in Figure 19. This fixed point can be used in a hoist implementing the pulley 10.
  • the becket 100 is distinct from the fixing rope 17.
  • the presence of a becket 100 is represented here in a simplified manner. It is possible to place in the loop created by the becket 100, a spacer element 101 arranged to separate the becket 100 of the longitudinal faces 12 and 13 of the sheave 1 1.
  • a becket can be formed by a loop of rope attached to the spacer element 20 and independent of réa 1 1.
  • Figure 20 shows a mounting variant of the pulley 10 well adapted to achieve a hoist.
  • a common assembly called "violin pulley” consists of a set of two sheaves mounted on a same carrier structure. This arrangement is here adapted to the invention.
  • the fiddle block according to the invention bears the reference 1 10. More specifically, the pulley 1 comprises, as before, a first sheave 1 1, a first shoring element 20 and a first shoring rope 17 whose characteristics have been described above. .
  • the pulley 1 10 comprises:
  • a second sheave 1 1 similar to réa 1 1 and comprising two opposite longitudinal faces 1 12 and 1 13, a second central recess
  • a second spacer element 120 arranged to separate the second fastening cord 17 from the longitudinal faces 12, 13, 12 and 13 of the two sheaves 11 and 11 1.
  • the réa 1 1 advantageously has a smoothest appearance possible and should not be deformed under stress.
  • the possible materials are limited, mainly metals or composites.
  • Isotropic composites based on plastic injection, loaded with fiber or not (polyamide, polyethylene, polyester, polyurethane, etc.); anisotropic composites based on resins (epoxy, polyester, vinylester, natural) and fibers (carbon, glass, kevlar, linen, cellulose) ...
  • the spacer element 20 does not undergo a high compression, so the materials that will be used to build it may be the same as for the real one, with in addition the materials made from molding or plastic injection. It is even possible to manufacture the wooden spacer element 20.
  • the fastening cord 17 is advantageously a textile which ensures the connection between the sheave 1 and the spacer element 20.
  • the material must have a high tensile strength and be adapted to the Workload of the pulley. Then, its mechanical characteristics to the friction must be excellent. Few fibers fulfill these two conditions, however it is possible to mix the fibers together. That's why there are a lot of usable materials available.
  • the fastening cord 17 is made of a single material, such as high modulus polyethylene (or commonly called “dyneema®” or “spectra®”, hereinafter referred to as “dyneema”), made of high-performance polyethylene, or a sub-compound. whole polyethylene.
  • This material combines lightness, tensile strength, low elongation, resistance to external aggressions (chemical, organic, ultraviolet), low coefficient of friction, and a reasonable cost.
  • the fact of using a single material is the best ratio efficiency, quality and price.
  • a mixture of several materials comprising for example an inner structural part is called core 125 and a protective part is called sheath 126.
  • the core 125 can be a very fiber Tensile strength and for the sheath 126, a fiber with a low coefficient of friction can be used.
  • a fiber with a low coefficient of friction can be used.
  • PBO core Poly-p-phenylene benzobisoxazole dyneema sheath or mixed dyneema teflon,
  • the core 125 may also have a treatment such as polyurethane or a subset of polyurethane.
  • the sheath 126 may be formed of a self-lubricating material to limit friction between the sheave 1 and the fastening rope 17.
  • Fig. 22 shows a pulley variant in which the fastening cord 17 is formed using a strap which can be made of flat woven fibers.
  • the fibers used comprise, for example, high modulus polyethylene, as described above, or any other material capable of withstanding rubbing against the sheave.
  • section of the fastening rope 17 is circular. Any other section of the fastening rope 17 is of course possible without departing from the scope of the invention.
  • the pulley of the present invention is compared with two solutions.
  • the first solution is a sheave alone and the second solution is a ball sheave, that is to say it has a ball bearing.
  • the used wheel weighs 12.8 grams for a workload of 1600 kilos and a break at 3500 kilos.
  • the ball mill weighs 1 18 grams for a work load of 500 kilos and a break at 1500 kilos.
  • the first load cell 135 has a capacity of 10 tons and the second load cell 136 has a capacity of 5T.
  • the two load cells were connected in series to measure the error load. The margin of error is 0.5% between the two weighers.
  • the test relates to the capacity of the deflection element to be tested 138 (the pulley of the present invention, the sheave and the ball sheave) and to transmit the load of a tractive force exerted by a hydraulic cylinder 134 connected by a rope to a fixed point 137.
  • the fastening rope 17 is composed of a high modulus polyethylene core and a 6 mm diameter polyester sheath. The angle formed by the rope passing through the deflector element 138 is 180 °.
  • the first load cell 135 is installed on the load line of the hydraulic cylinder 134, the second load cell 136 is installed on the hung rope at the fixed point 137.
  • the elements are linked together by chair knots.
  • the test configuration is shown in Figure 23.
  • the first test consisted in testing a single sheave of 35 mm diameter. A dyneema rope passes through the central recess and holds the shea solidly. The load line of the test also passes through the central recess of the sheave. When powering on, it was noticed that the rope slips off by emitting a characteristic sound of a high friction force.
  • the second test concerns the ball bearing diameter 57 mm. This test was performed under the same conditions as for the only one. In this test, the load line passes through the groove of the ball sheave.
  • the third test relates to the pulley of the present invention with an angle of 100 °. This test was performed in the same conditions as for the ball sheave, but the maximum tensile load was pushed because the workload is greater for the pulley of the present invention. The line of charge passes through the groove of sheave 1.
  • the second test shows the limits of the ball sheave with a load of 500kilos on the rope. Its efficiency is much better than the first test because the pressure loss is only about 10%.
  • the ball sheave transmits well efforts and respects the entirety of the rope during its use.
  • the disadvantage of the ball bearing remains its price, 3 to 4 times greater than a pulley according to the present invention, and its weight is 7 to 8 times greater compared to a pulley according to the present invention.
  • the pulley of the present invention shows truly effective results in all points of view. It is thus found that the transmission of the force is better than on the ball sheave, which proves the real effectiveness of the present invention.

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Abstract

La présente invention se rapporte au domaine des poulies, et plus particulièrement des poulies permettant la déviation d'un cordage. Selon l'invention, la poulie comprend : · un réa (11) monobloc comprenant deux faces longitudinales (12, 13) opposées, un évidement central (14) transversal, et une surface extérieure concave formant une gorge annulaire (15) prévue pour dévier un cordage (16), l'évidement central (14) et la surface extérieure concave (15) étant fixes l'un par rapport à l'autre, · un cordage de fixation (17) du réa (11), traversant l'évidement central (14) du réa (11), le cordage de fixation (17) étant en contact direct avec l'évidement central (14), · un élément écarteur (20) agencé pour écarter le cordage de fixation (17) des faces longitudinales du réa (11).

Description

Poulie
Domaine technique et état de l'art
La présente invention se rapporte au domaine des poulies, et plus particulièrement des poulies permettant la déviation d'un cordage.
II existe plusieurs types de poulie sur le marché.
Un premier type de poulie est le réa permettant de dévier un cordage lorsqu'il passe dans l'évidement central du réa (une roue de poulie à gorge).
Ces réas à faible friction offrent un rapport solidité/poids/prix à toute épreuve, car il n'y a pas de pièce en rotation. La résistance au frottement est obtenue uniquement par la fibre du cordage à dévier et celle qui sert à fixer le réa. Ce produit est de plus en plus présent sur les bateaux de course au large car il est un gage de fiabilité. Son inconvénient majeur est qu'il augmente énormément les frottements du cordage qui passe en son centre, et de ce fait il faut beaucoup plus d'énergie pour manœuvrer le cordage que sur une poulie classique.
Un deuxième type de poulie comprend un réa à billes, c'est-à-dire une poulie avec un réa tournant par l'intermédiaire d'un roulement à billes. Ce réa à billes offre un très faible coefficient de frottement. Ce type de poulie est très efficace et permet de réaliser des systèmes de démultiplication d'efforts complexes. L'inconvénient de ces poulies est qu'elles coûtent chères lorsqu'elles sont prévues pour de fortes charges. Elles demandent également de l'entretien et une vérification régulière en raison de la présence du roulement à billes. Un autre inconvénient est que si l'axe, les faces latérales ou le point d'accroché viennent à casser, alors la liaison est rompue entre le cordage et le point d'accroché et il en résulte des dommages collatéraux pour le système dans son ensemble. De plus, la performance des poulies à billes conçues pour des fortes charges sont également lourdes. Par exemple dans le domaine nautique, cet inconvénient est néfaste à la performance d'un bateau.
Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer une poulie améliorée réduisant les frottements du cordage à dévier tout en ayant une forte résistance à la charge, pour un poids réduit. Description de l'invention
L'invention propose une poulie comprenant :
• un réa monobloc comprenant deux faces longitudinales opposées, un évidement central transversal, et une surface extérieure concave formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage, l'évidement central et la surface extérieure concave étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un cordage de fixation du réa, traversant l'évidement central du réa, le cordage de fixation étant en contact direct avec l'évidement central,
• un élément écarteur agencé pour écarter le cordage de fixation des faces longitudinales du réa.
La poulie permet de dévier un cordage (corps long, flexible, résistant, rond, composé de fils tortillés) passant par la gorge annulaire du réa. Le réa est une pièce en forme de roue qui sert à la transmission du mouvement. Le réa est maintenu en position par le cordage de fixation du réa. Le réa tourne librement autour du cordage de fixation et l'élément écarteur a pour but d'écarter le cordage afin de diminuer les frottements du cordage de fixation avec le réa.
Comparé à la poulie possédant un roulement à bille de l'état de la technique, la présente poulie ne nécessite pas de maintenance liée au roulement à bille. Cet avantage lié à la légèreté, au prix et sa performance due à sa faible friction rend la poulie de la présente invention très avantageuse.
En effet, la poulie combine résistance légèreté, prix modique et surtout faible friction. Il en résulte pour l'utilisateur un gain important de facilité de manœuvre par rapport à l'usage d'un réa lorsque le cordage est dévié par l'évidement central tout en ayant la légèreté et la sécurité en utilisation sous fortes charges. L'élément écarteur a pour fonction de diminuer les frottements sur le réa. Cette configuration permet à l'élément écarteur de faire tourner le réa sans être bloqué par la compression du cordage de fixation. Le fait de laisser tourner le réa autour du cordage de fixation permet de réduire au maximum les frictions.
La poulie selon l'invention améliore sa sécurité d'utilisation. Par exemple, en cas de rupture du réa, le cordage dévié reste bloqué par le cordage de fixation. Une telle rupture peut être due à une surcharge sur le cordage dévié.
Selon un aspect de l'invention, l'élément écarteur comprend deux extrémités transversalement en saillie par rapport aux faces longitudinales du réa, les deux extrémités en saillie étant agencées pour recevoir en appui le cordage de fixation.
Ainsi, le cordage de fixation est écarté latéralement des faces longitudinales du réa. De cette manière, le cordage de fixation sert également à maintenir le réa en position par rapport à l'élément écarteur, ce qui facilite le montage puisqu'il y a peu de pièce et optimise les coûts d'assemblage.
Selon un autre aspect de l'invention, l'élément écarteur comprend deux moyens de fixation disposés de part et d'autre des faces longitudinales du réa, les moyens de fixation étant prévus pour fixer le cordage de fixation à l'élément écarteur.
Selon un autre aspect de l'invention, dans un plan transversal passant par l'axe de rotation du réa, la longueur de l'élément écarteur, mesuré selon un axe longitudinal de l'élément écarteur parallèle à l'axe de rotation, est supérieure à une distance séparant les faces longitudinales du réa, la distance étant définie selon l'axe de rotation du réa. Dans un mode de réalisation particulier, la longueur de l'élément écarteur est au minimum 1 ,5 fois, et avantageusement deux fois, la distance séparant les faces longitudinales du réa.
Le plan transversal de la poulie est défini lorsque le réa et l'élément écarteur sont assemblés. La longueur de l'élément écarteur est la distance entre les deux extrémités de l'élément écarteur mesurée selon un axe longitudinal dans le plan transversal passant par l'axe de rotation. Egalement selon l'invention, le cordage de fixation s'écarte du réa en suivant deux directions, une de chaque coté du réa, les deux directions formant entre elles un angle compris entre 10° à 18D° , et de préférence entre 80° à 120° . De cette façon, les frottements sont réluits. L'angle est défini dans la position de travail de la poulie, c'est-à-dire lorsque le réa est maintenu par le cordage de fixation.
Selon une autre préférence, l'élément écarteur comprend une gorge d'orientation du réa, la gorge d'orientation étant prévue pour coiffer au moins une partie du réa.
Ainsi, la gorge d'orientation permet de maintenir le réa à friction dans une direction, ce qui évite au réa de pivoter ou de déchausser de l'élément écarteur lors de la charge. De plus, cette configuration évite au cordage de pouvoir sortir du réa.
Le cordage de fixation peut comprendre au moins deux brins traversant l'évidement central du réa. Avantageusement, l'élément écarteur est agencé pour écarter les deux brins parallèlement aux faces longitudinales du réa. Alternativement, les au moins deux brins peuvent être jointifs.
De préférence, le cordage de fixation du réa forme une boucle sans fin. Par exemple, la boucle sans fin permet de maintenir l'élément écarteur par rapport au réa. Cette boucle peut être retirée de l'élément écarteur pour faciliter le montage et démontage de la poulie. La boucle sans fin permet de maintenir le réa, de stabiliser le réa lors de la charge. Dans cette configuration, l'élément écarteur est agencé pour recevoir deux ganses formées par le cordage de fixation de part et d'autre de l'évidement central et pour permettre une fixation de la poulie en traversant les deux ganses.
De façon plus générale, l'utilisation du cordage de fixation pour fixer la poulie permet d'améliorer encore la sécurité de son utilisation. En effet, en cas de rupture de l'élément écarteur, le cordage dévié reste bloqué par le cordage de fixation.
Selon un autre aspect de l'invention, la poulie comprend plusieurs cordages de fixation distincts traversant chacun l'évidement central. La poulie peut comprendre autant d'écarteurs que de cordage de fixation, associé chacun à un cordage de fixation.
Selon un autre aspect de l'invention, la poulie comprend • plusieurs réas monoblocs comprenant chacun deux faces longitudinales opposées, un évidement central transversal, et une surface extérieure concave formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage, l'évidement central et la surface extérieure concave étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un cordage de fixation associé à chacun des réas et traversant l'évidement central du réa correspondant, le cordage de fixation étant en contact direct avec l'évidement central du réa considéré,
• un élément écarteur agencé pour écarter latéralement les différents cordages de fixation des faces longitudinales des réas correspondants.
Afin d'améliorer l'évacuation de la chaleur générée par le frottement du cordage de fixation sur la réa, le réa comprend un radiateur permettant de dissiper par convection de la chaleur générée par un frottement du cordage de fixation en contact avec l'évidement central.
Afin de limiter le frottement du cordage de fixation sur le réa, le réa comprend une cavité destinée à recevoir un produit de lubrification et disposée de façon à lubrifier le contact entre le cordage de fixation et l'évidement central.
Afin de faciliter le montage de la poulie, le cordage de fixation comprend une boucle fermée traversant l'évidement central et une extension destinée à fixer la poulie.
La poulie peut comprendre un ringot formé par une boucle de cordage traversant l'évidement central et étant en contact direct avec l'évidement central.
Dans un montage de type poulie violon, la poulie comprend en outre :
• un second cordage de fixation du réa, traversant l'évidement central du réa et étant en contact direct avec l'évidement central,
• un second réa monobloc comprenant deux faces longitudinales opposées, un second évidement central transversal, et une seconde surface extérieure concave formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage, le second évidement central et la seconde surface extérieure concave étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un second élément écarteur agencé pour écarter le second cordage de fixation des faces longitudinales des deux réas. Avantageusement, la poulie comprend un moyen de détection de dépassement d'un effort encaissé par le cordage de fixation.
Avantageusement, la poulie comprend un moyen de mesure de température.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit, réalisée sur la base des dessins annexés. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue de face de la présente invention selon un premier mode de réalisation,
- la figure 2 représente une vue en perspective de l'invention selon un premier mode de réalisation,
- la figure 3 représente une vue de face de la présente invention selon une variante du premier mode de réalisation,
- les figures 4a et 4b représentent une variante du premier mode de réalisation,
- la figure 5 représente une autre variante du premier mode de réalisation,
- les figures 6 et 7 représentent un mode de réalisation dans lequel l'élément écarteur forme une structure ayant d'autres fonctions,
- la figure 8 représente un mode de réalisation dans lequel plusieurs réas partagent un même élément écarteur,
- la figure 9 représente un mode de réalisation dans lequel l'élément écarteur est rigidifié,
- la figure 10 représente un mode de réalisation dans lequel le cordage de fixation est réalisé par enroulement filamentaire,
- les figures 1 1 et 12 représentent deux modes de réalisation dans lequel plusieurs boucles de cordage de fixation sont associées à un même réa,
- la figure 13 représente un mode de réalisation dans lequel un même élément écarteur est associé à plusieurs réas, - les figures 14 et 15 représentent des réas possédant des moyens d'évacuation de chaleur,
- la figure 16 représente un réa permettant la lubrification du contact avec le cordage de fixation,
- les figures 17 à 20 représentent différents montages d'une poulie conforme à l'invention,
- la figure 21 représente une poulie dans laquelle le cordage de fixation est composite,
- la figure 22 représente une poulie dans laquelle le cordage de fixation est formé à l'aide d'une sangle,
- la figure 23 représente une vue schématique de test de la présente invention.
Description de modes de réalisation de l'invention
Les figures 1 et 2 montrent un premier mode de réalisation d'une poulie 10 conforme à l'invention. La poulie 10 comprend un réa 1 1 comprenant deux faces longitudinales 12 et 13 opposées, un évidement central 14 transversal, et une surface extérieure concave 15 formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage 16. L'évidement central 14 traverse le réa 1 1 d'une face longitudinale à l'autre. Le réa 1 1 est monobloc. Autrement dit, les deux faces longitudinales 12 et 13, l'évidement central 14 et la surface extérieure concave 15 sont fixes entre eux. Le réa 1 1 peut être réalisé en une seule pièce mécanique par exemple obtenue par moulage ou par usinage. Alternativement, le réa 1 1 peut comprendre plusieurs pièces mécaniques réalisées séparément et assemblées ensuite pour former un ensemble où les surfaces fonctionnelles 12, 13, 14 et 15 sont toutes fixes les unes par rapport aux autres.
Le réa 1 1 peut tourner sur lui-même autour d'un axe A perpendiculaire aux deux faces longitudinales 12 et 13. Le réa 1 1 est de révolution autour de l'axe A. La poulie 10 comprend également un cordage de fixation 17 du réa 1 1 . Une partie du cordage de fixation 17 traverse l'évidement central 14 du réa 1 1 . Le cordage de fixation 17 s'étend, dans l'évidement central 14, sensiblement selon l'axe A. Le cordage de fixation 17 peut être monobrin. Alternativement, le cordage de fixation 17 peut être multibrin. Dans l'exemple représenté, le cordage de fixation 17 comprend deux brins 18 et 19 qui s'étendent de part et d'autre des deux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 .
La poulie 10 comprend un élément écarteur 20 qui est agencé pour écarter latéralement le cordage de fixation 17 des faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 . Lorsque le réa 1 1 tourne, il frotte sur le cordage de fixation 17. La présence de l'élément écarteur 20 permet de réduire ce frottement.
L'élément écarteur 20 comprend deux extrémités 22 et 23 transversalement en saillie par rapport aux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 . Les deux extrémités 22 et 23 sont agencées pour recevoir en appui les deux brins 18 et 19 du cordage de fixation 17. De cette manière, les deux brins 18 et 19 maintiennent le réa 1 1 tout en réduisant les frottements lors de l'utilisation de la poulie 10. Une longueur L de l'élément écarteur 20 est la distance entre les deux extrémités 22 et 23 de l'élément écarteur 20 selon un axe longitudinal B parallèle à l'axe A de rotation du réa 1 1 . Pour écarter le cordage de fixation 17 des faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 , la longueur L est supérieure à une distance M séparant les faces longitudinales 12 et 13. La distance M est définie selon l'axe A.
Le fait de réaliser le cordage de fixation 17 en au moins deux brins permet de limiter d'éventuels défauts de parallélisme des deux axes A et B. En effet, la direction des efforts exercés sur le réa 1 1 par le cordage 16 peut varier entraînant une rotation du réa 1 1 par rapport à l'écarteur 20 autour d'un axe C perpendiculaire aux deux axes A et B. Une largeur I de l'élément écarteur 20 est une distance perpendiculaire à la longueur L et séparant pour chaque extrémité 22 et 23 les appuis des deux brins 18 et 19 sur l'élément écarteur 20. La largeur I permet de limiter la rotation du réa 1 1 par rapport à l'élément écarteur 20 autour de l'axe C. La largeur I est avantageusement supérieure au plus petit diamètre D de l'évidement central 14. L'évidement central 14 est de révolution autour de l'axe A. Son diamètre, perpendiculairement à l'axe A peut être variable, pour obtenir, par exemple, une forme de diabolo s'étendant autour de l'axe A. Le plus petit diamètre D de l'évidement central 14 est alors présent au niveau de l'axe C. D'autres formes de l'évidement central 14 sont possibles. L'évidement central 14 peut avoir une forme cylindrique à section circulaire constante, une forme ovoïdale, une forme en hyperboloïde de révolution...
Autrement dit, l'élément écarteur 20 est agencé pour écarter les deux brins 18 et 19 parallèlement aux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 .
Les deux brins 18 et 19 peuvent être complètement distincts. Alternativement, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le cordage de fixation 17 du réa 1 1 forme une boucle sans fin, le réa 1 1 est alors maintenu par le cordage de fixation 17 à plusieurs endroits qui suivent la forme de l'élément écarteur 20. Les deux brins 18 et 19 du cordage de fixation 17 sont définis entre les portions du cordage de fixation 17 de part et d'autre du réa 1 1 entre les deux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 et l'élément écarteur 20. La boucle sans fin est fixée à l'élément écarteur 20 dans une gorge ou un évidement sensiblement dont la forme épouse celle des brins 18 et 19. Par exemple, pour des brins 18 et 19 à section circulaire, les gorges destinées à recevoir les brins 18 et 19 possèdent également des sections sensiblement semi circulaire de même diamètre que la section des brins 18 et 19. De cette manière le cordage de fixation 17 est maintenu en position par rapport à l'élément écarteur 20.
Dans la variante où le cordage de fixation 17 du réa 1 1 forme une boucle sans fin, le cordage de fixation 17 se referme sur lui-même au moyen de deux ganses 26 et 27 formées par le cordage de fixation 17 et disposées de part et d'autre de l'évidement central 14.
L'élément écarteur 20 est agencé pour recevoir les deux ganses 26 et 27 et pour permettre une fixation de la poulie 10 en traversant les deux ganses 26 et 27. A cet effet, l'élément écarteur 20 comprend une ouverture 28 permettant à un élément extérieur de traverser les deux ganses 26 et 27. Dans l'exemple représenté, cet élément extérieur est un cordage 29 permettant de fixer la poulie 10.
Le cordage de fixation 17 s'écarte du réa 1 1 en suivant deux directions 31 et 32, une de chaque coté du réa 1 1 . Les deux directions 31 et 32 forment entre elles un angle a compris entre 10° à 180° et de préférence entre 80° à 120° . Cet angle a est défini principalement par la forme de l'élément écarteur 20 et peut varier légèrement en fonction des efforts appliqués sur le cordage 16. Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , l'angle a est de 100° .
L'élément écarteur 20 peut comprendre également une gorge d'orientation 34 du réa 1 1 . La gorge d'orientation 34 s'ouvre suivant l'axe C. La gorge d'orientation 34 est prévue pour coiffer au moins une partie du réa 1 1 . Cette particularité évite au réa 1 1 de sortir de sa position ou au cordage 16 à dévier de sortir de la gorge 15 du réa 1 1 .
La figure 3 montre une variante du premier mode de réalisation, il est montré les mêmes éléments que dans le premier mode de réalisation. La différence est que l'élément écarteur 20 abrite le réa 1 1 de sorte que le cordage de fixation 17 s'écarte du réa 1 1 en suivant le même axe. Autrement dit, l'angle a est de 180° . Ensuite, le cordage de fixation 2 sut la forme de l'élément écarteur 20.
Les figures 4a et 4b représentent une autre variante de la poulie 10 comprenant un capot 36 permettant de protéger le cordage de fixation 17. La poulie est représentée en perspective sur la figure 4a et éclatée sur la figure 4b. Le capot 36 peut être formé en deux parties 36a et 36b.
La figure 5 représente encore une autre variante de la poulie 10 dans laquelle la fixation de la poulie est adaptée à un objet rigide 40. On retrouve le réa 1 1 , l'élément écarteur 20 et le cordage de fixation 17 formé ici des deux brins 18 et 19. Dans cette variante, l'élément écarteur 20 possède une rainure 41 s'ouvrant parallèlement aux deux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 . La rainure 41 s'ouvre entre les deux ganses 26 et 27. L'élément écarteur 20 comprend un perçage 42 perpendiculaire à la rainure 41 . La rainure 41 est destinée à recevoir l'objet rigide 40 et le perçage 42 est destiné à recevoir un axe 43 traversant à la fois l'élément écarteur 20 et l'objet rigide 40. L'axe 43 peut être une vis permettant de lier l'élément écarteur 20 à l'objet rigide 40. Les dimensions de la rainure 41 et celles de l'élément rigide 40 peuvent être adaptées de façon à définir une position précise de l'élément écarteur 20 sur l'objet rigide 40.
Sur la figure 5, on distingue bien la largeur I de l'élément écarteur 20 permettant d'améliorer le maintien en position du réa 1 1 par rapport à l'élément écarteur 20. Ce maintien en position est particulièrement avantageux dans cette variante. Il permet en cascade d'améliorer le maintien en position du réa 1 1 par rapport à l'objet rigide 40 par l'intermédiaire de l'élément écarteur 20.
Les figures 6 et 7 montrent un deuxième mode de réalisation. De la même façon que le premier mode de réalisation, la poulie 50 comprend un réa 1 1 comprenant deux faces longitudinales opposées 12 et 13, un évidement central transversal 14, et une surface extérieure concave 15 formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage. La poulie 50 comprend également un cordage de fixation 17 du réa 1 1 . Une partie du cordage de fixation 17 traverse l'évidement central 14 du réa 1 1 . Le cordage de fixation 17 peut comprendre deux brins qui s'étendent de part et d'autre des deux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 .
La poulie 50 comprend également un élément écarteur 51 comprenant deux moyens de fixation 52 et 53 disposés de part et d'autre des faces longitudinales du réa 1 1 . Les moyens de fixation sont prévus pour fixer le cordage de fixation 17 du réa 1 1 à l'élément écarteur 51 . De cette manière, le cordage de fixation 17 permet d'écarter latéralement le cordage de fixation 17 des faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 et ainsi augmenter l'angle a. Plus l'angle a est important, plus les frottements sont réduits.
L'élément écarteur 51 peut être réalisé dans une structure pouvant remplir d'autres fonctions. Dans l'exemple représenté sur les figures 6 et 7 l'élément écarteur 51 est réalisé dans un mat de bateau. Un tel mat peut être formé dans un profilé métallique creux. Une première ouverture 54 est réalisée dans le profilé pour y placer le réa 1 1 . Deux autres ouvertures 55 et 56 sont réalisées dans le profilé de façon symétrique par rapport à l'ouverture 54. Les deux ouvertures 55 et 56 permettent de fixer chacune une extrémité du cordage de fixation 17. Plus précisément, les extrémités du cordage de fixation 17 traversent chacune une des ouvertures 55 et 56 et un élément de retient, respectivement 57 et 58, attaché à chaque extrémité permet de retenir chaque extrémité du cordage de fixation 17. Les moyens de fixation 52 et 53 comprennent les ouvertures 55 et 56 et les éléments de retient 57 et 58. Un mat de bateau présente généralement un profil convexe. Le cordage de fixation 17 peut alors être principalement disposé à l'intérieur du profilé. Les extrémités du cordage de fixation 17 munis des éléments de retient 57 et 58 ressortent à l'extérieur du mat. La poulie 50 peut être utilisée pour guider un cordage 16 traversant la paroi du mat, par exemple pour une drisse, permettant de hisser une voile. La drisse circule à l'intérieur du mat et en pied de mat, la drisse sort du mat pour pouvoir être manœuvrée. La poulie 50 permet à la drisse de sortir du mat et de la dévier pour sa manœuvre. Le cordage de fixation 17 peut être une boucle sans fin, les extrémités du cordage de fixation 17 sortant par les ouvertures 55 et 56 peuvent être des ganses 59 et 60 formées dans le cordage de fixation 17. Les éléments de retient 57 et 58 peuvent être des doigts glissés dans les ganses 59 et 60. Alternativement, il est possible d'avoir un crochet sur lequel chaque extrémité du cordage de fixation 17 est solidairement attaché ou encore tout autre moyen qui permet d'attacher solidairement les brins ou les extrémités du cordage de fixation 17 à l'élément écarteur 51 de façon à maintenir le réa 1 1 en position. La poulie 50 a été décrite au moyen d'un mat duquel on veut faire sortie un cordage 16 telle une drisse. Il est bien entendu possible de mettre en œuvre cette variante pour tout type de paroi traversée par un cordage 16, la paroi étant munie d'une poulie sur laquelle s'appuie le cordage 16 pour traverser la paroi.
La figure 8 représente un troisième mode de réalisation d'une poulie 65 comprenant trois réas 1 1 disposés parallèles les uns par rapport aux autres selon un même axe de rotation des réas 1 1 . Chaque réa 1 1 est identique à la description du premier mode de réalisation ou deuxième mode de réalisation.
La poulie 65 comprend également un élément écarteur 66 comprenant trois rainures 67 dans chacune desquelles peut se glisser un des réas 1 1 . L'élément écarteur 66 est commun aux différents réas 1 1 .
Un cordage de fixation 17 passe au travers de l'évidement central 14 de chaque réa 1 1 en traversant chacune des rainures 67. Comme précédemment, le cordage de fixation 17 s'étend de part et d'autre des deux faces longitudinales 12 et 13 de chaque réa 1 1 . Dans la configuration représentée, le cordage de fixation 17 forme une boucle sans fin. L'élément écarteur 66 comprend une ouverture 68 permettant de fixer la poulie 65.
Ce troisième de mode de réalisation peut bien entendu s'appliquer quelque soit le nombre de réas 1 1 .
La figure 9 représente schématiquement un autre mode de réalisation dans lequel l'élément écarteur 71 d'une poulie 70 est formé par un élément comprenant deux extrémités 72 et 73 transversalement en saillie par rapport aux faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 . Les deux extrémités 72 et 73 sont agencées pour fixer les extrémités du cordage de fixation 17. Afin de résister au mieux aux efforts générés par le cordage de fixation 17 sur l'élément écarteur 71 , celui-ci peut être métallique.
La figure 10 représente schématiquement un mode de réalisation dans lequel un cordage de fixation 75 comprend plusieurs boucles plus petites afin d'avoir le même support de charge qu'avec un cordage de fixation 17 de diamètre plus important. Il est possible de réaliser un cordage de fixation 75 par enroulement filamentaire. Le nombre de boucles réalisé est fonction de l'effort que la poulie doit supporter.
Selon deux autres modes de réalisation, représentés sur les figures 1 1 et 12, il possible d'avoir plusieurs boucles sans fin de cordage de fixation 17 pour permettre de supporter des charges plus importantes qu'avec un seul cordage de fixation 17. Le cordage de fixation 17 peut également être composé de plusieurs brins attachés les uns aux autres. Sur la figure 1 1 , à chaque boucle de cordage de fixation 17 est associé un élément écarteur 20. Sur la figure 12, un élément écarteur 20 est commun à plusieurs boucles de cordage de fixation 17.
Les deux modes de réalisation des figures 1 1 et 12 peuvent permettre de réaliser un moyen de détection de dépassement d'un effort encaissé par le cordage de fixation 17. Par exemple, on peut prévoir que l'un des cordages de fixation 17 associés à un même réa 1 1 ait une résistance mécanique plus faible qu'un autre cordage de fixation 17. Cette résistance plus faible peut être obtenue par une section plus faible du cordage de fixation ou par un matériau dont la résistance mécanique est pus faible. Un effort nominal maximum que la poulie peut encaisser peut être défini par la résistance à la rupture du cordage de fixation 17 de résistance mécanique la plus faible. Si cet effort est dépassé, le cordage de fixation 17 de résistance mécanique la plus faible se rompt et l'autre (ou les autres) cordage de fixation 17 prennent le relai pour assurer la continuité de service de la poulie. La rupture d'un des cordages de fixation 17 permet de détecter visuellement le dépassement de l'effort nominal et alerter qu'un changement de poulie est nécessaire. Alternativement, d'autres moyens de détection de dépassement d'un effort peuvent être mis en œuvre dans une poulie conforme à l'invention, comme par exemple, avec la mise en place d'une ou plusieurs jauges de déformation 77 sur le cordage de fixation 17, jauges formées par exemple par un élément résistif dont la résistance évolue avec son allongement. Le cordage de fixation 17 étant fixe par rapport à la fixation de la poulie, il est aisé de raccorder électriquement la jauge de déformation 77 à des moyens de mesure extérieurs à la poulie en longeant le cordage de fixation 17 et par la fixation de la poulie afin d'en mesurer la résistance et de déterminer par conséquent l'effort encaissé par le cordage de fixation 17.
La figure 13 représente un mode de réalisation dans lequel un même élément écarteur 80 est associé à plusieurs réas 1 1 . Chaque réa 1 1 dispose de son propre cordage de fixation 17. Les différents cordages de fixation 17 sont tous maintenus par le même élément écarteur 80. Dans l'exemple représenté, les axes de rotation de chaque réa 1 1 sont parallèles les uns par rapport aux autres ou même communs. Il est aussi possible de disposer les réas 1 1 de façon à ce que les axes de rotation des différents réas ne soient pas parallèles les uns par rapport aux autres afin d'avoir des poulies qui ont une diversité d'usage.
Les figures 14 et 15 représentent des réas 1 1 possédant des moyens d'évacuation de chaleur. En effet, en fonctionnement, lorsque le réa 1 1 tourne, le frottement entre le cordage de fixation 17 et le réa 1 1 génère de la chaleur et avantageusement, le réa 1 1 comprend un radiateur permettant de dissiper par convection de la chaleur générée par le frottement du cordage de fixation 17 en contact avec l'évidement central 14. Sur la figure 14, des ailettes 85 formant un radiateur sont disposées dans la gorge annulaire 15. Les ailettes 85 s'étendent par exemple perpendiculairement à l'axe A. Sur la figure 15, des ailettes 87 sont disposées sur une ou sur les deux faces longitudinales 12 et 13. L'élément écarteur 20, non représenté sur la figure 15, permet avantageusement d'éviter un contact entre le cordage de fixation 17 et les ailettes 87.
La figure 16 représente un réa 1 1 permettant la lubrification du contact avec le cordage de fixation 17. Cette lubrification permet de limiter réchauffement au niveau du contact entre le cordage de fixation 17 et l'évidement central 14. La lubrification peut se faire simplement en plaçant un produit lubrifiant tel une graisse sur le cordage de fixation 17. Ceci nécessite des interventions régulières pour recharger le cordage de fixation 17 en graisse. Pour espacer ces interventions, il est possible prévoir dans la poulie, un réservoir de lubrifiant. A cet effet, le réa 1 1 comprend une cavité 89 destinée à recevoir un produit de lubrification. La cavité 90 est disposée de façon à lubrifier le contact entre le cordage de fixation 17 et l'évidement central 14. La cavité 89 est par exemple disposée sur l'axe C.
De façon plus générale, la poulie comprend des moyens d'évacuation de chaleur générée par le frottement du cordage de fixation 17 en contact avec l'évidement central 14. Ces moyens peuvent être disposés dans le réa 1 1 , comme représenté sur les figures 14 et 15 ou alternativement dans l'écarteur 20 ou dans le cordage de fixation 17, par exemple au moyen d'un canal circulant dans le cordage de fixation 17, le canal étant destiné à véhiculer un fluide caloporteur permettant d'évacuer de la chaleur.
La lubrification et l'échange thermique vers l'extérieur permettent de limiter échauffement de la poulie. La poulie peut également comprendre un moyen de mesure de température, par exemple situé dans le cordage de fixation 17. Comme pour le capteur d'effort, on peut placer dans le cordage de fixation 17 un capteur de température 78, par exemple mettant en œuvre une résistance à coefficient de température positif ou négatif. Il est également possible de placer sur le cordage de fixation un élément susceptible de changer de couleur lorsqu'un seuil de température est dépassé. Le changement de couleur peut être définitif pour permettre une mémorisation du dépassement du seuil pour alerter qu'un changement de poulie est nécessaire.
Les figures 17 à 20 représentent différents montages d'une poulie conforme à l'invention. Chaque montage est décrit à l'aide d'un mode de réalisation qui lui est particulièrement adapté. Il est bien entendu que les différents montages décrits peuvent être mis en œuvre pour les autres modes de réalisation. De simples adaptations des montages sont alors à réaliser.
La figure 17 reprend le mode de réalisation représenté sur les figures 4a et 4b. L'élément écarteur 20 est caché sous les deux parties 36a et 36b du capot. Le cordage de fixation 17 forme une boucle sans fin et deux
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) ganses 26 et 27 ressortent du capot 36 au niveau de l'axe C. Une extrémité 90 du cordage 29 traverse les deux ganses 26 et 27 pour fixer la poulie 10. L'extrémité 29 forme une boucle fermée 91 . Il est possible de refermer la boucle 91 au moyen d'un nœud réalisé à l'extrémité 90 du cordage 29. Avantageusement la boucle 91 est refermée au moyen d'une épissure réalisée sur le cordage 29.
La figure 18 représente une variante de montage de la poulie 10 dans laquelle le cordage de fixation 17 comprend une boucle fermée 95 traversant l'évidement central 14 et une extension 96 destinée à fixer la poulie 10. Plus précisément, un même cordage est utilisé comme cordage de fixation traversant le réa 1 1 et comme moyen de fixation de la poulie 10. On peut réaliser ce montage en faisant traverser le réa 1 1 par une extrémité 97 du cordage. L'extrémité 97 est mise en appui sur l'élément écarteur 20 puis refermée, par exemple au moyen d'une épissure 98. A l'extérieur de la boucle fermée 95 formée par l'épissure 98, le cordage s'étend pour former l'extension 96 permettant de fixer la poulie 10.
La figure 19 représente une variante de montage de la poulie 10 dans laquelle un ringot 100 est formé par une boucle de cordage traversant l'évidement central 14 et étant en contact direct avec l'évidement central 14. Dans l'exemple représenté, le ringot 100 est formé par une boucle de cordage distincte du cordage de fixation 17. Alternativement, le cordage de fixation 17 peut être prolongé pour former le ringot 100.
La fixation de la poulie 10 est, dans l'exemple représenté, semblable à celui décrit à l'aide de la figure 17. Le ringot 100 ajouté permet notamment de réaliser un point fixe pour un cordage 16, non représenté sur la figure 19. Ce point fixe est utilisable dans un palan mettant en œuvre la poulie 10. Le ringot 100 est distinct du cordage de fixation 17. La présence d'un ringot 100 est représentée ici de façon simplifiée. Il est possible de placer dans la boucle crée par le ringot 100, un élément écarteur 101 agencé pour écarter le ringot 100 des faces longitudinales 12 et 13 du réa 1 1 .
Alternativement, un ringot peut être formé par une boucle de cordage fixée à l'élément écarteur 20 et indépendante du réa 1 1 .
La figure 20 représente une variante de montage de la poulie 10 bien adaptée pour réaliser un palan. Un montage courant appelé : « poulie violon » consiste en un ensemble formé de deux réas montées sur une même structure porteuse. Ce montage est ici adapté à l'invention. La poulie violon selon l'invention porte la référence 1 10. Plus précisément, la poulie 1 10 comprend comme précédemment, un premier réa 1 1 , un premier élément écarteur 20 et un premier cordage de fixation 17 dont les caractéristiques ont été décrites plus haut. De plus, la poulie 1 10 comprend :
• un second cordage de fixation 1 17 du premier réa 1 1 , traversant l'évidement central 14 du réa 1 1 et étant en contact direct avec l'évidement central 14,
• un second réa monobloc 1 1 1 , semblable au réa 1 1 et comprenant deux faces longitudinales opposées 1 12 et 1 13, un second évidement central
1 14 transversal, et une seconde surface extérieure concave 1 15 formant une gorge annulaire prévue pour dévier un cordage, le second évidement central 1 14 et la seconde surface extérieure concave 1 15 étant fixes l'un par rapport à l'autre,
· un second élément écarteur 120 agencé pour écarter le second cordage de fixation 1 17 des faces longitudinales 12, 13, 1 12 et 1 13 des deux réas 1 1 et 1 1 1 .
Selon tous les modes de réalisation, le réa 1 1 possède avantageusement un aspect le plus lisse possible et ne doit pas se déformer sous la contrainte. De ce fait, les matériaux possibles sont restreins, ce sont principalement des métaux ou des composites.
Par exemple, voici une liste, non exhaustive de métaux et des composites possibles :
- aluminium, pur ou anodisé et ses dérivés ; l'inox, nature ou poli
; le titane traité ou non ; la fonte d'aluminium...
- composites isotropes à base d'injection plastique, chargés de fibre ou non (polyamide, polyéthylène, polyester, polyuréthane, etc ..) ; composites anisotropes à base de résines (époxydique, polyester, vinylester, naturel) et de fibres (carbone, verre, kevlar, lin, cellulose)...
Ces deux exemples ne sont pas exhaustifs et comprennent tous les métaux ou composites qui sont avantageusement à la fois légers, résistants à la corrosion et aux ultraviolets, tout en ayant une forte résistance à la contrainte. Il peut être utilisé les alliages de métaux, les métaux chargés ainsi que des matériaux composites type carbone ou fibre de verre. Egalement, selon tous les modes de réalisation, l'élément écarteur 20 ne subit pas une compression élevée, donc les matériaux qui vont servir à le construire peuvent être les mêmes que pour le réa 1 1 , avec en plus les matériaux fabriqués à partir de moulage ou d'injection plastique. Il est même possible de fabriquer l'élément écarteur 20 en bois.
Selon tous les modes de réalisation, le cordage de fixation 17 est avantageusement un textile qui assure la liaison entre le réa 1 1 et l'élément écarteur 20. D'abord le matériau doit avoir une résistance à la traction élevée et être adapté à la charge de travail de la poulie. Ensuite, ses caractéristiques mécaniques aux frottements doivent être excellentes. Peu de fibres remplissent ces deux conditions, cependant il est possible de mixer les fibres entre elles. C'est pour cela qu'il y a un grand nombre de matériaux utilisable possible.
Par exemple, le cordage de fixation 17 est en un seul matériau, comme le polyéthylène haut module (ou communément appelé « dyneema® » ou « spectra® », et appelé ci-après dyneema), en polyéthylène haute performance, ou un sous-ensemble du polyéthylène. Ce matériau combine la légèreté, la résistance à la traction, le faible allongement, la résistance aux agressions extérieures (chimique, organique, ultraviolet), le faible coefficient de friction, et un coût raisonnable. Avantageusement, le fait d'utiliser un seul matériau est le meilleur rapport efficacité, qualité et prix.
Dans un autre exemple comme par exemple représenté sur la figure 21 , il est utilisé un mélange de plusieurs matériaux comprenant par exemple une partie structurelle intérieure est appelée âme 125 et une partie protectrice est appelée gaine 126. L'âme 125 peut être une fibre très résistante à la traction et pour la gaine 126, on peut utiliser une fibre à faible coefficient de frottement. Voici plusieurs exemples possibles :
- âme dyneema, gaine dyneema ou mixte dyneema téflon,
- âme aramide, gaine dyneema ou mixte dyneema téflon,
- âme vectran, gaine dyneema ou mixte dyneema téflon,
- âme PBO (Poly-p-phénylène benzobisoxazole) gaine dyneema ou mixte dyneema téflon,
- âme polyester préétirée, gaine dyneema ou mixte dyneema téflon,
- âme formée par une tresse métallique et gaine dyneema. Cependant, le mélange de plusieurs fibres n'est pas favorisé étant donné que les performances et la tenue dans le temps sont réduites.
L'âme 125 peut également avoir un traitement comme du polyuréthane ou d'un sous ensemble de polyuréthane.
La gaine 126 peut être formée dans un matériau auto lubrifiant afin de limiter les frottements entre le réa 1 1 et le cordage de fixation 17.
La figure 22 représente une variante de poulie dans laquelle le cordage de fixation 17 est formé à l'aide d'une sangle qui peut être réalisée à l'aide de fibres tissées à plat. Les fibres mises en œuvre comprennent par exemple du polyéthylène haut module, comme décrit précédemment, ou tout autre matériau apte à supporter un frottement contre le réa 1 1 .
Dans toutes les autres figures, la section du cordage de fixation 17 est circulaire. Toute autre section du cordage de fixation 17 est bien entendue possible sans sortir du cadre de l'invention.
Pour montrer le résultat surprenant de la résistance à la charge de la présente invention, il est comparé la poulie de la présente invention avec deux solutions. La première solution est un réa seul et la deuxième solution est un réa à bille, c'est-à-dire qu'il possède un roulement à bille. Le réa utilisé pèse 12.8 grammes pour une charge de travail de 1600 kilos et une rupture à 3500 kilos. Le réa à bille pèse 1 18 grammes pour une charge de travail de 500 kilos et une rupture à 1500 kilos.
Pour effectuer les tests, il est utilisé deux pesons : le premier peson 135 a une capacité de 10 tonnes et le deuxième peson 136 a une capacité de 5T. Les deux pesons ont été montés en série pour mesurer la charge d'erreur. La marge d'erreur est de 0,5% entre les deux pesons.
Le test porte sur la capacité de l'élément déviateur à tester 138 (la poulie de la présente invention, le réa et le réa à billes) et à transmettre la charge d'une force de traction exercée par un vérin hydraulique 134 relié par un cordage vers un point fixe 137. Pour la poulie conforme à la présente invention, le cordage de fixation 17 est composé d'une âme en polyéthylène à haut module et d'une gaine en polyester d'un diamètre de 6 mm. L'angle formé par le cordage passant dans l'élément déviateur 138 est de 180° .
Le premier peson 135 est installé sur la ligne de charge du vérin hydraulique 134, le deuxième peson 136 est installé sur le cordage accroché au point fixe 137. Les éléments sont liés entre eux par des nœuds de chaise. La configuration du test est visible à la figure 23.
Le premier test a consisté à tester un réa seul de diamètre 35 mm. Un cordage en dyneema passe par l'évidement central et maintient solidairement le réa. La ligne de charge du test passe également par l'évidement central du réa. Lors de la mise sous tension, il a été remarqué que le cordage glisse par à coups en émettant un son caractéristique d'une force de frottement élevé.
Tableau des résultats avec une des mesures obtenus par les pesons :
Il est observé une perte de charge de 45% après le réa, donc la majeure partie de la force est absorbée par les frottements induits. Lors de l'inspection du cordage, on remarque une usure du cordage au point de contact avec le réa, caractérisée par une rupture partielle des fibres ainsi qu'une fusion partielle des fibres entre elles due à échauffement généré par les forces de frottements. Le réa n'a pas subi de dommage.
Le deuxième test concerne le réa à billes de diamètre 57 mm. Ce test a été réalisé dans les mêmes conditions que pour le réa seul. Dans ce test, la ligne de charge passe par la gorge du réa à billes.
Voici le tableau des résultats pour le réa à billes :
Mesure de la charge Mesure de la charge
entre le vérin et le réa à entre le réa à billes et le
billes point fixe Perte
en kg en kg en kg en% 93 85 8 8.602150538
1 18 1 1 1 7 5.93220339
213 189 24 1 1 .26760563
291 257 34 1 1 .6838488
340 305 35 10.2941 1765
415 358 57 13.73493976
446 400 46 10.31390135
557 497 60 10.77199282
Soit une moyenne de perte en
% de la charge 10.33
Apres démontage du système, il n'a été remarqué aucun dommage supplémentaire sur le cordage. Cependant, l'élément métallique de fixation du réa à billes est déformé. En effet, avec environ 500 kilos sur le cordage et un angle de 180° , la charge appliquée sur le réa à billes est proche d'une tonne, alors que sa charge de travail théorique est de 500 kilos, donc la poulie est endommagée.
Le troisième test concerne la poulie de la présente invention avec un angle a de 100° . Ce test a été réalisé dans les mêmes condtions que pour le réa à billes, mais la charge maximum de traction a été poussée car la charge de travail est supérieure pour la poulie de la présente invention. La ligne de charge passe par la gorge du réa 1 .
Après démontage du système, il n'est observé aucun dommage sur le réa 1 1 de la poulie selon l'invention L'intégrité de la poulie est conservée. De plus, même sous la charge le réa 1 1 peut tourner.
Lors du premier test avec le réa seul, il a été constaté une forte perte de charge donc une efficacité très limitée ainsi qu'un endommagement irréversible du cordage avec la rupture de l'âme et leur fusion partielle. Ces dommages ne se retrouvent pas dans le deuxième test et le troisième test.
Le deuxième test permet de montrer les limites du réa à billes avec une charge de 500kilos sur le cordage. Son efficacité est bien meilleure que le premier test car la perte de charge n'est que d'environ 10%. Le réa à billes transmet bien les efforts et respecte l'intégralité du cordage lors de son utilisation. L'inconvénient du réa à billes reste son prix, soit 3 à 4 fois supérieur à une poulie conforme à la présente invention, et son poids, soit 7 à 8 fois supérieur par rapport une poulie conforme à la présente invention.
La poulie de la présente invention montre des résultats vraiment performants à tous les points de vue. Il est constaté ainsi que la transmission de l'effort est meilleure que sur le réa à billes, ce qui prouve la réelle efficacité de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Poulie caractérisée en ce qu'elle comprend :
• un réa (1 1 ) monobloc comprenant deux faces longitudinales (12, 13) opposées, un évidement central (14) transversal, et une surface extérieure concave formant une gorge annulaire (15) prévue pour dévier un cordage (16), l'évidement central (14) et la surface extérieure concave (15) étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un cordage de fixation (17) du réa (1 1 ), traversant l'évidement central (14) du réa (1 1 ), le cordage de fixation (12) étant en contact direct avec l'évidement central (14),
« un élément écarteur (20) agencé pour écarter le cordage de fixation (17) des faces longitudinales du réa (1 1 ).
2. Poulie selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'élément écarteur (20) comprend deux extrémités (22, 23) transversalement en saillie par rapport aux faces longitudinales (12, 13) du réa (1 1 ), les deux extrémités (22, 23) en saillie étant agencées pour recevoir en appui le cordage de fixation (17).
3. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément écarteur (51 ) comprend deux moyens de fixation (52, 53) disposés de part et d'autre des faces longitudinales (12, 13) du réa (1 1 ), les moyens de fixation (52, 53) étant prévus pour fixer le cordage de fixation (17) à l'élément écarteur (51 ).
4. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cordage de fixation (17) s'écarte du réa (1 1 ) en suivant deux directions (31 , 32), une de chaque coté du réa (1 1 ), en ce que les deux directions (31 , 32) forment entre elles un angle (a) compris entre 10° à 180° , et de préférence entre 80° à 120° .
5. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément écarteur (20) comprend une gorge d'orientation (34) du réa (1 1 ), la gorge d'orientation (34) étant prévue pour coiffer au moins une partie du réa (1 1 ).
6. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cordage de fixation (17) comprend deux brins (18, 19) traversant l'évidement central (14) du réa (1 1 ).
7. Poulie selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément écarteur (20) est agencé pour écarter les deux brins (18, 19) parallèlement aux faces longitudinales (12, 13).
8. Poulie selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que le cordage de fixation (17) forme une boucle sans fin, en ce que l'élément écarteur (20) est agencé pour recevoir deux ganses (26, 27) formées par le cordage de fixation (17) de part et d'autre de l'évidement central (14) et pour permettre une fixation de la poulie (10) en traversant les deux ganses (26, 27).
9. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le cordage de fixation (17) comprend au moins deux brins (75) traversant l'évidement central (14) du réa (1 1 ) et en ce que les au moins deux brins (75) sont jointifs.
10. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cordage de fixation (17) distincts traversant chacun l'évidement central (14).
1 1 . Poulie selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend autant d'écarteurs (20) que de cordage de fixation (17), associé chacun à un cordage de fixation (17).
12. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend :
• plusieurs réas monoblocs (1 1 ) comprenant chacun deux faces longitudinales opposées (12, 13), un évidement central transversal (14), et une surface extérieure concave formant une gorge annulaire (15) prévue pour dévier un cordage (16), l'évidement central (14) et la surface extérieure concave (15) étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un cordage de fixation (17) associé à chacun des réas (1 1 ) et traversant l'évidement central (14) du réa (1 1 ) correspondant, le cordage de fixation (17) étant en contact direct avec l'évidement central (14) du réa (1 1 ) considéré,
• un élément écarteur (80) agencé pour écarter latéralement les différents cordages de fixation (17) des faces longitudinales (12, 13) des réas (1 1 ) correspondants.
13. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réa (1 1 ) comprend un radiateur (85, 87) permettant de dissiper par convection de la chaleur générée par un frottement du cordage de fixation (17) en contact avec l'évidement central (14).
14. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réa (1 1 ) comprend une cavité (90) destinée à recevoir un produit de lubrification et disposée de façon à lubrifier le contact entre le cordage de fixation (17) et l'évidement central (14).
15. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cordage de fixation (17) comprend une boucle fermée (95) traversant l'évidement central (14) et une extension (96) destinée à fixer la poulie (10).
16. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un ringot (100) formé par une boucle de cordage traversant l'évidement central (14) et étant en contact direct avec l'évidement central (14).
17. Poulie selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
• un second cordage de fixation (1 17) du réa (1 1 ), traversant l'évidement central (14) du réa (1 1 ) et étant en contact direct avec l'évidement central (14), • un second réa monobloc (1 1 1 ) comprenant deux faces longitudinales opposées (1 12, 1 13), un second évidement central transversal (1 14), et une seconde surface extérieure concave formant une gorge annulaire (1 15) prévue pour dévier un cordage (16), le second évidement central (1 14) et la seconde surface extérieure concave (1 15) étant fixes l'un par rapport à l'autre,
• un second élément écarteur (120) agencé pour écarter le second cordage de fixation (1 17) des faces longitudinales (12, 13, 1 12, 1 13) des deux réas (1 1 , 1 1 1 ).
18. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de détection de dépassement d'un effort (77) encaissé par le cordage de fixation (17).
19. Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de mesure de température (78).
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