DISPOSITIF DE FREINAGE ET/OU DE BLOCAGE D'UN LIEN SOUPLE
Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple, notamment d'un câble, d'une corde et en particulier d'une écoute de voile, d'un câble de treuil, d'une corde de rappel ou similaire.
Technique antérieure
En particulier sur les voiliers de plaisance, les dispositifs de maintien en position des écoutes de voiles, couramment appelés coinceurs ou bloqueurs d'écoutes, sont souvent constitués de deux mâchoires opposées, disposées en regard et articulées sur un socle monté sur la coque du bateau, pour serrer une écoute de voile et la maintenir en position en vue d'assurer une tension constante sur la voile. Ces bloqueurs n'ont qu'une seule fonction, celle de maintenir la voile dans une position déterminée par le navigateur. Le blocage est absolu, c'est-à-dire sans nuances, du type tout ou rien. En cas de coup de vent brutal, notamment sur de petits voiliers ou sur des catamarans, la pression engendrée par la poussée du vent sur les voiles provoque des tensions très importantes sur les écoutes et il devient extrêmement difficile de les libérer rapidement et sans risques. Le blocage en position des écoutes de voile peut, dans des conditions extrêmes, provoquer des déchirures de voile, des ruptures d'écoutes ou des cassures de mâts qui sont généralement à l'origine d'accidents extrêmement graves, voire des renversements de bateaux, en particulier de catamarans qui sont impossibles à redresser. Au moment où un tel coup de vent se produit, ce qui n'est pas rare en mer, le navigateur devrait pouvoir réduire la pression sur la voilure. Dans ce but, il devrait pouvoir libérer la tension qui s'exerce sur les écoutes, de préférence de façon progressive et contrôlée. Or les bloqueurs habituels ne permettent pas une action progressive. En cas d'urgence, l'écoute est libérée d'un coup et la voile devient incontrôlable. La libération brutale de l'écoute peut provoquer des dégâts matériels et/ou corporels en raison des tensions extrêmes qui s'exercent sur elle.
Les câbles de chalutage en mer sont habituellement halés par des treuils motorisés et les filets qu'ils traînent peuvent peser plusieurs tonnes lorsqu'ils sont pleins. La résistance qui s'exerce sur ces câbles peut être considérable. En cas de grosse mer, la résistance à l'avancement des chalutiers freinés par leurs filets, génère des risques importants pour le bateau qui peut être rattrapé par une grosse vague, privé d'une grande part de sa manœuvrabilité, ralenti par les filets et mis en difficulté, voire coulé en quelques instants. Cette situation est bien connue des marins pêcheurs, mais aucune solution fiable n'existe à ce jour pour réduire ou supprimer ce risque. Libérer le câble de halage au moyen d'un embrayage nécessite une intervention humaine, des manoeuvres lourdes et lentes, alors que la situation à risques se présente très brutalement et que le personnel, souvent surpris par les événements ne dispose pas du temps nécessaire pour évaluer le danger et intervenir efficacement et à temps.
Dans le domaine du nautisme, des équipements tels que les treuils connus sous le nom de "winch", motorisés ou manuels et les cabestans présentent les mêmes problèmes de sécurité et de maniement.
Les dispositifs appelés "descendeurs" utilisés par les alpinistes, les services de secours en montagne, les pompiers comportent habituellement une corde αe rappel équipée d'un appareil qui permet de freiner la descente d'une personne en serrant plus ou moins fort la corde de rappel. Le freinage sur la corde provoque un échauffement important de la corde et l'efficacité du système est relative pour des personnes non initiées.
Les treuils portables ou fixes utilisés comme accessoires sur un véhicule automobile, un véhicule de chantier, un tracteur forestier ou similaire ou sur un équipement de levage tel qu'une grue présentent également des problèmes de sécurité en cas de panne du moteur d'entraînement. Selon les normes de sécurité existantes ces treuils doivent comporter des équipements antichute, appelés "parachutes" sur des rideaux métalliques utilisés pour fermer les vitrines de magasins. Ces dispositifs sont complexes et ne répondent pas toujours aux
contraintes imposées. Notamment, une de ces contraintes consiste à autoriser la fermeture manuelle et le relevage du store en cas de panne du moteur d'entraînement et de blocage par le mécanisme antichute.
Exposé de l'invention
La présente invention se propose de pallier les inconvénients susmentionnés dans ces différents domaines d'applications, notamment en supprimant le danger lié aux coinceurs d'écoutes de voiles tels qu'ils existent sur de nombreux voiliers de plaisance, en supprimant les risques inhérents à la réduction de la manœuvrabilité des chalutiers liée à la charge de leurs filets en cas de gros temps, en supprimant réchauffement de la corde de rappel d'un descendeur et en sécurisant les utilisateurs non initiés, en sécurisant les câbles de treuils motorisés, en cas de panne du moteur d'entraînement. L'invention propose un dispositif qui permet de moduler la tension s'exerçant sur un lien souple, selon les conditions d'utilisation de ce lien, ce dispositif pouvant assurer le blocage dudit lien en position dans certaines conditions d'utilisation, définir une tension limite de ce blocage, libérer automatiquement le lien lorsque cette tension limite est dépassée et permettre de dégager le lien du dispositif sans risque même lorsque la tension exercée sur lui est particulièrement élevée.
Ce but est atteint par le dispositif selon l'invention tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un premier boîtier défini par un châssis monté rigidement sur une embase et une poulie rotative autour d'un axe monté sur ladite embase et logée dans ledit premier boîtier et, d'autre part, un second boîtier solidaire dudit premier boîtier, ledit dispositif comportant en outre un mécanisme de commande et de contrôle de la rotation de ladite poulie rotative, qui comprend un noyau central mobile axialement par rapport à ladite embase et logé dans ledit second boîtier, et en ce que ledit noyau central et ladite poulie comportent respectivement des moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage agencés pour coopérer en effectuant un freinage et/ou un blocage relatif de ladite poulie par rapport audit noyau central.
Selon une première forme de réalisation, ledit noyau central est pourvu d'au moins une encoche agencée pour recevoir la tête d'au moins une goupille portée par ladite poulie et sollicitée par un ressort de poussée, ladite encoche et ladite goupille constituant lesdits moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage.
Selon une autre forme de réalisation, ladite poulie est pourvue d'au moins une encoche agencée pour recevoir la tête d'au moins une goupille portée par ledit noyau central axialement mobile et sollicitée par un ressort de poussée, ladite encoche et ladite goupille constituant lesdits moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage.
De façon avantageuse, ledit noyau central est monté sur un arbre rotatif, ledit arbre rotatif comportant des moyens d'actionnement qui coopèrent avec ledit noyau central pour générer un déplacement axial dudit noyau central en fonction d'une rotation déterminée dudit arbre rotatif.
D'une façon avantageuse, lesdits moyens d'actionnement comportent un filetage complémentaire dudit noyau central et dudit arbre rotatif.
Ledit noyau central axialement mobile est de préférence pourvu d'au moins une série d'encoches agencées pour recevoir chacune la tête d'une goupille d'une série de goupilles portée par ladite poulie, chaque goupille étant respectivement sollicitée par un ressort de poussée, ladite série d'encoches et ladite série de goupilles constituant lesdits moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage.
Dans la forme de réalisation préférée du dispositif, ledit noyau central comporte au moins deux séries d'encoches agencées pour recevoir respectivement au moins deux séries de goupilles sollicitées chacune par un ressort de poussée, et les deux séries d'encoches sont agencées pour coopérer avec les têtes desdites goupilles afin d'assurer une fonction de freinage et/ou de blocage du dispositif en
effectuant un freinage et/ou blocage relatif de ladite poulie par rapport audit noyau central, lesdites deux séries d'encoches et lesdites deux séries de goupilles constituant lesdits moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage.
Dans cette forme de réalisation, le dispositif comporte un premier boîtier, solidaire de l'embase, traversé par ledit lien souple et contenant la poulie, et un second boîtier contenant ledit noyau central et fixé sur ledit premier boîtier.
Ledit noyau central est avantageusement couplé à l'arbre rotatif au moyen d'un filetage dont le pas est déterminé en fonction de la rapidité recherchée du passage d'une position libre ou freinée vers une position bloquée du lien souple.
De préférence, lesdits moyens d'action nement comportent une manette d'actionnement manuel.
Le dispositif peut être utilisé comme bloqueur d'écoute d'une voile d'un bateau ou monté sur un treuil d'un câble de remorquage d'un chalut traîné par un chalutier.
Il peut également équiper un harnais et être utilisé comme descendeur pour un alpiniste ou un secouriste. Dans cette utilisation, lesdits moyens d'actionnement comportent un levier de commande pivotant entre une première position dans laquelle le lien souple, formé par une corde de rappel, est freiné et une seconde position dans laquelle le lien souple est bloqué.
Lorsque le dispositif est utilisé pour monter une charge, la poulie, autour de laquelle est enroulé le lien formé par une corde, est couplée à un moteur d'entraînement.
Description sommaire des dessins La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée de formes de réalisation préférées du dispositif, en référence aux dessins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif, dans lesquels :
la figure 1 représente une vue en perspective illustrant une forme de réalisation du dispositif de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple selon l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1, illustrant une construction particulière des moyens de freinage et de blocage,
les figures 3A et 3B illustrent une application particulière du dispositif de la figure 1 comme bloqueur d'écoute de voile sur un voilier de plaisance,
les figures 4A et 4B illustrent une autre application particulière du dispositif de la figure 1 comme élément de sécurité couplé au câble de remorquage d'un chalut de pêche,
la figure 5 illustre une application particulière du dispositif de la figure 1 comme descendeur couplé à une corde de rappel,
les figures 5A et 5B représentent le descendeur de la figure 5 dans une première et une seconde position, et
la figure 6 illustre une application particulière du dispositif de la figure 1 comme monte-charge sécurisé.
Meilleures manières de réaliser l'invention En référence aux figures 1 et 2, le dispositif 10 représenté comporte une embase 11 ayant par exemple une forme sensiblement rectangulaire, un premier boîtier 12 solidaire de ladite embase et un second boîtier 14 fixé sur ledit premier boîtier 12. Le premier boîtier 12 est constitué par un châssis 12a fermé par ladite embase 11 et contient une poulie 19 rotative autour d'un axe 9 et sur laquelle est enroulé, en faisant au moins une boucle, un lien souple 13. La poulie 19 comporte avantageusement une gorge 19a dans laquelle est logé ledit lien souple 13. Un mécanisme de commande et de contrôle 15 dudit lien souple 13 à travers ledit
premier boîtier 12 est monté à l'intérieur des deux boîtiers 12 et 14. Ce mécanisme est associé, dans cette réalisation, à des moyens d'actionnement, par exemple une manette d'actionnement manuel 16, solidaires d'un arbre rotatif 17 qui est centré sur lesdits premier et second boîtiers 12 et 14. Cette manette 16, lorsqu'elle est tournée sur son axe 17 dans le sens de la double flèche A, actionne le mécanisme de commande et de contrôle 15 de manière à le régler entre une position initiale dans laquelle le lien souple 13 est totalement libre et une position finale dans laquelle le lien souple 13 est progressivement freiné jusqu'à un blocage total en position. Dans la pratique, ledit mécanisme contrôle la rotation et le freinage de la poulie 19.
La figure 1 représente une vue extérieure d'une forme de réalisation du dispositif 10 de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple 13, dans lequel ledit lien souple est par exemple une corde et plus particulièrement une écoute de voile.
La figure 2 représente une vue en coupe axiale du dispositif 10, cette coupe illustrant plus en détail la construction du mécanisme de commande et de contrôle 15. Ce mécanisme de commande et de contrôle 15 comprend un noyau central 18 qui est lié à l'arbre rotatif 17 portant ladite manette 16 et agencé pour permettre de déplacer ledit noyau central 18 axialement dans un sens ou dans l'autre, selon le sens de rotation de cette manette 16. La liaison entre le noyau central 18 et l'arbre rotatif 17 est un couplage par filetage qui assure le déplacement relatif des deux composants de façon plus ou moins rapide en fonction du pas de ce filetage. Pour certaines applications, le pas est faible de sorte qu'il faut tourner la manette 16 d'un grand nombre de tours pour provoquer le déplacement souhaité. Pour d'autres applications, le pas est grand de sorte qu'il faut tourner la manette 16 sur un secteur angulaire réduit pour provoquer Je déplacement souhaité. Le noyau central 18 et l'arbre rotatif 17 sont logés dans ledit second boîtier 14 monté sur le premier boîtier 12 dans lequel est logée la poulie 19. Dans la forme de réalisation illustrée, le second boîtier 14 est fixé sur le premier boîtier 12 au moyen de boulons 20 et l'embase 11 est fixée audit premier
boîtier 12 au moyen de vis 21. Le filetage mâle de l'arbre rotatif 17 et le filetage femelle du noyau central 18 sont complémentaires.
La poulie 19 porte, dans l'exemple représenté, au moins une, mais de préférence une première série de goupilles 22 sollicitées chacune par un ressort de poussée 23 et agencées pour pénétrer chacune plus ou moins profondément dans une série d'encoches 24 correspondantes ménagées dans le noyau central 18 et disposées en regard de la tête de chaque goupille 22. Ces encoches 24 sont agencées pour coopérer avec les têtes desdites goupilles 22 afin d'assurer ure fonction de freinage et/ou de blocage du dispositif 10 en exerçant une friction sur le noyau central 18 qui ralentit ou bloque la rotation de la poulie 19, et de ce fait le déplacement du lien souple 13 qui est enroulé sur cette poulie. Par ailleurs, la poulie 19 porte, dans l'exemple représenté, une seconde série de goupilles 25 sollicitées chacune par un ressort de poussée 26 et agencées pour pénétrer chacune plus ou moins profondément dans une seconde séries d'encoches 27 correspondantes ménagées dans le noyau central 18 et disposées en regard des têtes des goupilles 25. Ces encoches 27 sont également agencées pour coopérer avec les têtes desdites goupilles 25 afin d'assurer également une fonction de freinage et/ou de blocage du dispositif 10 en exerçant une friction sur le noyau central 18 qui ralentit ou bloque la rotation de la poulie 19 et, de ce fait, le déplacement du lien souple 13 qui est enroulé sur cette poulie. Chacune des séries de goupilles 22 et 25 est disposée sur un cercle concentrique et les encoches correspondantes 24 et 27 peuvent avoir une géométrie différente de telle manière que l'une des séries de goupilles soit affectée principalement au freinage de la poulie 19 et que l'autre soit affectée essentiellement au blocage de ladite poulie. Les encoches et les goupilles pourraient être inversées et le nombre d'encoches et de goupilles peut être varié selon les applications. Les encoches et les goupilles correspondantes constituent des moyens complémentaires de freinage et/ou de blocage de la poulie 19 et bien entendu du lien souple enroulé sur cette poulie.
Ce montage permet de libérer totalement la poulie 19 ou de la freiner progressivement et de la bloquer finalement. Le passage de la position roue libre vers la position bloquée en passant par le freinage progressif ou le passage d'une position freinée vers une position bloquée peut être commandé selon la construction et/ou le réglage du mécanisme de commande et de contrôle 15.
Les figures 3A et 3B représentent un voilier de plaisance 30 utilisant un dispositif 10 tel que représenté par les figures 1 et 2 disposé comme bloqueur de l'écoute 31 du foc 32 en cas de coup de vent très fort susceptible de renverser le voilier. Sur la figure 3A, la voile est bordée au maximum alors que sur la figure 3B, la voile est relâchée suite à un coup de vent brutal subi. Avec un bloqueur habituel, le seul moyen pour échapper au risque de renversement du voilier consiste, pour le skipper, à réagir rapidement en débloquant l'écoute 31 du foc 32 pour relâcher la tension sur cette écoute et réduire la pression qui s'exerce sur la voile. Cette approche peut s'avérer dangereuse car la tension sur l'écoute peut engendrer des accidents. Le dispositif 10 peut être réglé de telle manière que l'écoute 31 du foc puisse se débloquer automatiquement, sans aucune intervention humaine, lorsque la tension sur l'écoute dépasse une certaine valeur préréglée. De ce fait, la pression sur la voile ne peut jamais dépasser une valeur seuil au-delà de laquelle la navigation devient dangereuse avec des risques de déchirure de voile, de rupture de mât et de renversement de la coque.
Les figures 4A et 4B représentent un chalutier 40 utilisant au moins un dispositif 10 tel que représenté par les figures 1 et 2 comme coupleur de sécurité monté sur un câble de remorquage 41 d'un chalut 42. Sue la figure 4A, le chalut 42, lourdement chargé est remorqué par le chalutier 40. De ce fait il a perdu une partie importante de sa capacité de manœuvre et, en cas de grosse mer, le bateau peut être rattrapé par une grosse vague qui peut le remplir par l'arrière, ou piquer de l'avant et couler. Sur la figure 4B, le dispositif a automatiquement relâché le câble en permettant au chalutier 40 de retrouver sa manœuvrabilité momentanément lors de l'arrivée d'une grosse vague en évitant les risques mentionnés ci-dessus.
La figure 5 est une vue schématique illustrant une autre application du dispositif 10 utilisé comme descendeur de rappel. Dans ce cas, le dispositif 10 est monté sur un harnais 50 porté par un alpiniste ou un secouriste 51, et le lien souple 13 est une corde de rappel. Le mécanisme de commande et de contrôle logé à l'intérieur du dispositif 10 est pourvu d'un levier d'actionnement 52 pivotant à deux positions, à savoir une position de blocage total ou d'arrêt, marquée "off" (figure 5A)1 dans laquelle le levier se trouve en position basse et où la corde est coincée par le mécanisme empêchant toute descente de l'alpiniste et une position de freinage, marquée "on" (figure 5B), dans laquelle le levier se trouve en position haute et où la corde est freinée par le mécanisme pour ralentir et contrôler la descente de l'alpiniste.
La figure 6 représente le dispositif 10 utilisé comme monte-charge sécurisé. La charge est représentée par un seau de maçon 60, mais pourrait se présenter sous la forme de n'importe quelle charge. Dans ce cas, le dispositif est associé à un moteur d'entraînement 61 qui permet de le faire fonctionner dans les deux sens. La descente peut être assurée de la même manière que dans le cas précédent avec la corde de rappel du descendeur. En revanche, la montée de la charge ne peut s'effectuer qu'avec des moyens mécaniques qui sont fournis par le moteur d'entraînement 61. Ce moteur d'entraînement 61 est couplé à la poulie intérieure du mécanisme de commande et de contrôle du dispositif 10 qui peut porter une ou plusieurs boucles de lien souple 13, de préférence une corde ou un câble. Le contrôle de la descente s'effectue comme précédemment, par une manette d'actionnement manuel 62 assurant le réglage du freinage du lien souple
13. Cette réalisation convient parfaitement pour des treuils.
Bien d'autres applications sont envisageables, notamment lorsque le mécanisme de commande et de contrôle du dispositif 10 est associé à une motorisation qui lui permet d'assumer une fonction de treuil sécurisé.