WO2012152729A1 - Cabestan comprenant des moyens de liberation de la rotation de la poupee dans le sens du deroulement - Google Patents

Cabestan comprenant des moyens de liberation de la rotation de la poupee dans le sens du deroulement Download PDF

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WO2012152729A1
WO2012152729A1 PCT/EP2012/058315 EP2012058315W WO2012152729A1 WO 2012152729 A1 WO2012152729 A1 WO 2012152729A1 EP 2012058315 W EP2012058315 W EP 2012058315W WO 2012152729 A1 WO2012152729 A1 WO 2012152729A1
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WO
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doll
rotation
pinion
gear
input shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/058315
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Inventor
Michel Chenon
Arnaud Chancibot
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Pontos
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    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes
    • B66D1/74—Capstans
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66D1/7431—Capstans having a vertical rotation axis driven manually only
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    • B66D1/7468—Handles
    • B66D1/7473—Handles with locking means
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    • B66D1/74—Capstans
    • B66D1/7484—Details concerning gearing arrangements, e.g. multi-speed

Definitions

  • the field of the invention is that of the design and manufacture of nautical equipment.
  • the invention relates to a capstan intended to be secured to a sailboat for tensioning an integral end of a sail.
  • This type of capstan is commonly referred to as a "winch”.
  • Winches are commonly used on sailboats in order to allow their crew to tension the ends connected to the sails.
  • a winch conventionally comprises a frame housing an input shaft and a gearbox.
  • a doll connected to the input shaft via the gearbox, is rotatably mounted in one-way rotation on the frame.
  • one of its ends is partially wrapped around the doll, then the input shaft is rotated by means of a crank so that the doll rotates around the building: the end s' then wraps around the doll and stretches.
  • Winches usually include a two-speed or more gearbox.
  • the first gear is the one that makes it possible to wind the tip as quickly as possible.
  • the higher speed or speeds respectively allow to wind up the tip less quickly than in the previous speed but with a larger torque so as to compensate for the fact that as the end is wrapped around the winch, its tension increases. .
  • shifting is achieved by a teammate by reversing the direction of rotation of the crank.
  • the passage from the first to the second speed is obtained, by a teammate, by reversing the direction of rotation of the crank, then the passage of the second to third gear is obtained by the crew member by acting, if necessary, on a push button provided for this purpose on the winch and reversing the direction of rotation of the crank.
  • Figure 1 shows a partial view from above of a two-speed gearbox of a winch.
  • such a gearbox comprises a first gear 10 linked to the input shaft 11 by means of a first unidirectional clutch 12.
  • a second gear 13 is fixedly connected to the first gear. end of the shaft 11.
  • the first gear 10 meshes with a third gear 14 which itself meshes with an internal gear 15 connected to the winch headstock.
  • the third gear 14 is connected to a fourth gear 16 by means of a second one-way clutch 17.
  • the fourth gear 16 meshes with a fifth gear 18 which meshes with the second gear 13.
  • the first gear 10 When the input shaft 11 is rotated counterclockwise (arrow F1), the first gear 10 is rotated in the same direction along the arrow F2 via the first one-way clutch 12.
  • the third gear 14 is then driven in rotation clockwise (arrow F3) by the first pinion 10 while the toothed wheel 15, and therefore the doll, are driven in rotation clockwise along the arrow F4.
  • the second pinion 13 is rotated counter-clockwise by the input shaft 11.
  • the fifth pinion 18 is rotated via the second pinion 13 clockwise along the arrow F5.
  • the fourth pinion 16 is rotated counter-clockwise by the fifth pinion 18.
  • the rotational movements of the third 14 and fourth 16 pinions are loosened due to the implementation of the second one-way clutch 17.
  • the transmission between the input shaft 11 and the doll is provided by the first pinion 10, the third pinion 14 and the gear 15 which form a first gear train having a first transmission ratio.
  • the toothed wheel 15 tends to rotate without counter-clockwise and to drive the third pinion 14 in a counter-clockwise direction.
  • the third pinion 14 rotates the first pinion 10 clockwise.
  • the first pinion 10 then tends to drive the input shaft 11 clockwise via the first one-way clutch 12.
  • the third pinion 14 tends to rotate the fourth pinion 16 counterclockwise via the second clutch unidirectional 17.
  • the fourth pinion 16 tends to rotate the fifth pinion 18 clockwise.
  • the fifth pinion 18 tends to rotate the second pinion 13 in a counter-clockwise direction.
  • the second pinion 13, which is connected to the input shaft 11, tends to drive it in a counterclockwise direction.
  • the input shaft 11 is thus rotated firstly clockwise by the first pinion 10, and secondly without anti-clockwise by the second pinion 13.
  • the rotation of the input shaft 11, and thereby that of the doll, are thus blocked because the first and second gear trains are antagonistic when the doll tends to rotate in the direction of the course of the end. This prevents the end can be unwound under the effect of the tension exerted thereon by the wing element to which it is connected when no force is applied to the input shaft to wrap it around of the doll.
  • the current winches are thus effective. They make it possible to tension one end while adapting the effort to be provided for this purpose by a team member given the implementation of a gearbox with several reports. They also prevent the end wrapped around the doll takes place under the sole effect of the traction that is exerted by the wing element to which it is connected when no effort is exerted on the d entrance to wrap the end around the doll.
  • sailboats may evolve in environments where winds are unstable, meaning that the direction and strength of the winds are changing.
  • the sailboat In the event of a squall, the sailboat can lie down violently on the downwind side of the boat under the effect of the force impressed by the wind in the sails, especially in the mainsail.
  • the forces impressed by the end on the winch during gusts may be such that they cause degradation of the mechanism of the winch.
  • the deck of the boat on which is secured the winch can also be damaged if the efforts are large enough to cause a tear of the winch.
  • the rigging of the boat can still be damaged.
  • the invention particularly aims to overcome these disadvantages of the prior art.
  • an object of the invention is to provide, in at least one embodiment, a winch that allows to unroll all or part of the end wrapped around.
  • an object of the invention is to provide, in at least one embodiment, such a winch whose rotation of the doll in the direction opposite to the direction of winding can be authorized.
  • an object of the invention is to provide such a winch, the rotation of the doll in the opposite direction of the winding direction can be totally, or at least almost completely, released.
  • the invention aims in particular to provide, in at least one embodiment, such a winch whose rotation of the doll in the direction opposite to the direction of winding can be authorized as soon as the torque exerted on the doll by the end becomes greater than a predetermined threshold value.
  • Another object of the invention is to implement, in at least one embodiment, such a winch whose rotation of the doll in the direction of unwinding can be controlled.
  • the invention aims to provide such a winch whose rotation of the doll in the opposite direction of winding direction can be released totally or partially, instantaneously or gradually, for example by moving the crank winch over a limited angular range.
  • the invention also aims to provide, in at least one embodiment, such a winch which is particularly ergonomic.
  • Yet another object of the invention is to provide, in at least one embodiment, such a winch which confers a great security of use.
  • the invention also aims to provide, in at least one embodiment, such a winch which is reliable and / or robust and / or compact and / or relatively simple to implement.
  • a capstan comprising a frame and a doll mounted rotatable in one direction on said frame, said capstan comprising at least one train of gears and an input shaft housed in said frame, said doll being connected to said shaft by said at least one gear train, and means for releasing the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction when the torque exerted on said doll in the opposite direction of said single direction is greater than a predetermined threshold,
  • said release means comprise means for disengaging said shaft with one of said gear trains, said uncoupling means being able to assume two states:
  • the invention is based on a completely original approach which consists in providing a winch whose rotation of the doll in the opposite direction to the winding direction of one end can be authorized so as to allow unrolling the end wrapped around when the torque exerted on said doll in the opposite direction of said single direction is greater than a predetermined threshold.
  • This safe technique can thus allow to allow a rotation of the doll in the direction of unwinding automatically in case of overload exerted on the doll for example during a squall.
  • the technique according to the invention may, for example, make it possible to uncouple the input shaft of a gear train chosen from two gear trains acting from antagonistic manner on the input shaft when the doll is rotated in the direction of the flow so as to prevent unwinding.
  • Said coupling disengaging means preferably comprise at least one fusible mechanical connection element.
  • a fusible mechanical connection element is a component designed to break in the event of an overload on the headstock in such a way that the input shaft is no longer connected to the headstock by a gear train thus allowing the latter to rotate. in the direction of the unfolding. It may for example be keys, pins or other equivalent elements.
  • the winch can again be put in working condition by replacing the broken fuse element by a new fuse element.
  • a capstan according to the invention comprises at least one a gear train and an input shaft housed in said frame, said doll being connected to said shaft by said at least one gear train, and in that said releasing means comprise means for disconnecting said shaft with one said gear trains, said uncoupling means comprising a friction clutch.
  • This implementation has the advantage of not requiring disassembly of the winch and overloaded part replacement to rehabilitate the winch. On the contrary, it is always able to function after overloading.
  • the release means may also allow a team member to unwind quickly and easily the end wrapped around the doll, for example in case of a squall, so as to relax the tip totally or partially and to prevent the sailboat layer under the effect of wind.
  • the release means may be total release means.
  • the release of the rotation of the doll in the opposite direction of the direction of winding can then be total.
  • the rotation of the doll is free or at least almost free.
  • the release of the rotation of the doll will then preferably immediate or at least very fast. It will be possible to shock a piece wrapped around the doll.
  • the release of the rotation of the doll can also be partial. In this case, the rotation of the doll may not be completely free but be on the contrary more or less braked. The release of the rotation of the doll will then be preferentially progressive. It will thus be possible to brake more or less the course of the end.
  • a capstan according to the invention may comprise means for controlling the level of release of the rotation of the doll in the opposite direction of the one-way direction.
  • Such control means can more or less slow the rotation of the doll in the opposite direction of one way and thus control the speed of unwinding of a tip.
  • said control means may make it possible to vary the level of release of the rotation in the opposite direction of the one-way direction of the doll from a non-release level to a full release level, and vice versa.
  • a capstan according to the invention comprises manual actuation means acting on said release means, said actuating means being movable between at least one activation position in which said release means release the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction, and a deactivation position in which said release means prevent the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction.
  • a capstan according to the invention advantageously comprises means for locking said actuating means, said locking means being movable between a locked position in which they prevent the passage of said actuating means in activation positions, and an unlocked position in which they allow the passage of said actuating means in the activation positions.
  • This implementation tends to further increase the safety of such a winch insofar as the unwinding of a wrapped end around is only possible after a deliberate action of unlocking and voluntary action of actuation.
  • a capstan according to the invention comprises at least one gear train and an input shaft housed in said frame, said doll being connected to said shaft by said at least one gear train, said release means comprising means for disengaging said shaft from one of said gear trains, said uncoupling means being movable between:
  • the technique according to the invention can thus make it possible to uncouple the input shaft from a gear train to release the rotation of the doll in the direction of unwinding.
  • the technique according to the invention may, for example, make it possible to uncouple the input shaft of a gear train chosen from two gear trains acting from antagonistic manner on the input shaft when the doll is rotated in the direction of the flow so as to prevent unwinding.
  • said manual actuating means act on said uncoupling means, said uncoupling means being in one of said uncoupling positions when said actuating means are in the activation position and in the coupling position when said actuating means are in the deactivated position.
  • said uncoupling means comprise a progressive friction clutch mounted between said shaft and one of said gear trains, said clutch comprising a pressure element movable between said coupling position and a total uncoupling position.
  • the progressive clutch friction acts as a brake.
  • This implementation therefore allows the user to control the level of uncoupling between the input shaft and one of the gear trains and thus to control the end unwinding speed.
  • a crew member can release the tip completely and immediately during a gust of wind in order to prevent the boat from setting on the leeward side.
  • the teammate can still release partially and gradually the end during a moderate variation of wind in the goal to adapt his sails to the wind.
  • such uncoupling means such as a progressive clutch, could be arranged between the doll and one of the gear trains. In this case it is possible to obtain a release of the rotation of the doll in the opposite direction of the one-way direction by uncoupling it from at least one gear train.
  • a capstan according to the invention comprises means for transforming a rotational movement of drive means of said shaft into a progressive displacement of said uncoupling means and / or said pressing element from one to the other said coupling position and total uncoupling.
  • a user can thus trigger the unwinding of the end directly from the drive means, for example a crank, by driving them in rotation. It will be able to control the displacement of the pressure element and thus the speed of unwinding of the end by moving more or less the drive means.
  • the drive means for example a crank
  • a capstan according to the invention may comprise means for transforming a rotational movement of means for rotating said doll in a displacement of said release means from one to the other of their position. releasing the rotation of the doll in the opposite direction of said single direction and not releasing the rotation of the doll in the opposite direction of said single direction.
  • a teammate can then rotate the drive means, such as a crank, to act on the release means and allow the progress of a tip.
  • the drive means such as a crank
  • the drive means may comprise means for cooperation with the transformation means and means for connection with the input shaft of the capstan, the cooperation means being able to assume a release state in which they are untied. said drive means and a catch condition in which they are connected to said drive means, the means connection means being able to assume a driving state in which they are connected to the driving means and a non-driving state in which they are loosened from said driving means, said cooperating means occupying said engagement state when said connecting means occupy said non-drive state and said release state when said connection means occupy said drive state.
  • the input shaft is generally connected to the doll by at least one gear train. It can also be connected directly to the doll so that a rotation of the input shaft is accompanied by a rotation of the doll.
  • the locking means preferentially act on said connection means and on said cooperation means, said connection means occupying said driving state and said cooperating means said release state when said locking means are in the locked position, said means for locking connection occupying said non-driving state and said cooperating means said setting state when said locking means is in the unlocked position.
  • said transformation means are rotatable over an angular range of between 5 ° and 90 °.
  • the drive means can thus be moved over a small angular range of 5 ° to 90 ° to obtain a total release of the doll. It is thus possible to quickly shock a listening wound around the doll.
  • a capstan according to the invention comprises manual drive means of said shaft, said drive means comprising a crank and cooperation means with said transformation means.
  • the rotation of the crank then allows the user to control the progress of the end.
  • a capstan according to the invention preferably comprises in this case first connecting means of said cooperation means and said crank, said first connecting means being movable between a release position wherein said engagement means is rotatable with respect to said crank and an engagement position in which said engagement means is rotatably connected to said crank.
  • the cooperation means can therefore take a release state in which they are rotatable relative to said crank and a catch state in which they are rotatably connected to said crank.
  • Said locking means preferentially act on said first connecting means, said first connecting means occupying said release position when said locking means are in the locked position, and said setting position when said locking means are in the unlocked position.
  • the locking means thus make it possible to allow the drive means to move to place the coupling disengaging means in a disengaged position and / or said release means in one or the other of their position.
  • Their implementation is therefore an additional security insofar as it is not possible to act on the crank to allow the unfolding of a tip without acting on the locking means.
  • the locking means allow not only to allow the passage of the means for disengagement from one another to their coupling position and uncoupling and / or said release means in one or the other of their position, they still allow to control in a synchronized manner the passage of the first connecting means from one to the other of their binding position and setting.
  • Said locking means therefore act in this case on said cooperation means, said cooperation means occupying said state of release when said locking means is in the locked position, and said setting state when said locking means is in the unlocked position.
  • said drive means comprise connection means with said shaft, and second connecting means of said connecting means and said crank, said second connecting means being movable between a driving position in which said connecting means are connected in rotation with said crank, and a non-driving position in which said connection means are rotatable relative to said crank.
  • the actuation of the crank enables the end to be wound while, when they are in the non-driving position, the rotation of the crank does not allow more 'wrap the end.
  • connection means can thus take a drive state in which they are rotatably connected to said crank, and a non-drive state in which they are rotatable relative to said crank.
  • Said locking means preferentially act on said second connecting means, said second connecting means occupying said driving position when said locking means are in the locked position and said non-driving position when said locking means are in the unlocked position.
  • the locking means thus make it possible to control in a synchronized manner the passage of the first connecting means from one to the other of their binding and setting position and the second connecting means from one to the other of their drive and non-workout position.
  • Said locking means therefore act preferentially on said connection means, said connection means occupying said driving state when said locking means occupy said locked position and said non-driving state when said locking means occupy said unlocked position.
  • a capstan according to the invention comprises biasing means of said release means and / or said uncoupling means respectively in a position of non-release of the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction and in said position of 'coupling.
  • This implementation gives the winch according to the invention a great safety of use insofar as as soon as the user no longer acts on the locking means and / or on said actuating means, the means of release and / or said uncoupling means automatically return respectively to their non-release position and in their coupling position so that the unwinding of the tip is stopped.
  • a capstan according to the invention preferably comprises manual drive means in rotation of said doll, said drive means comprising gripping means, said actuating means and / or said locking means being operable from said gripping means .
  • the actuating means and / or said locking means are then directly accessible from the gripping means, such as for example the handle of a crank, which can be manipulated so as to rotate the doll.
  • a crew member can thus actuate the actuating means and / or the locking means without releasing the crank. It can then, if necessary, rotate the crank to place the uncoupling means in the uncoupling position. This gives the winch according to the invention good ergonomics and provides the user with a comfortable use.
  • said frame houses an input shaft and a gearbox comprising a plurality of gear trains having different transmission ratios, said doll being linked to said shaft by said gearbox so that a rotation said shaft in one direction or the other generates a rotation of said doll in one direction in different ratios, the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction being blocked.
  • the invention also relates to drive means specially adapted to cooperate with the input shaft of a capstan according to any one of the variants described above.
  • Such drive means comprise manual actuation means capable of acting on said release means and / or said uncoupling means, said actuating means being movable between at least one activation position in which said means for release release the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction and / or said uncoupling means are in one of said uncoupling position, and a deactivation position in which said release means prevent the rotation of said doll in the opposite direction of said direction single and / or said uncoupling means are in the coupling position.
  • drive means comprise means for locking said release means and / or said actuating means, said locking means being movable between a locked position in which said release means prevent rotation of said doll in the opposite direction of said single direction and / or they prevent the passage of said actuating means in activation positions, and an unlocked position in which said release means release the rotation of said doll in the opposite direction of said single direction and / or they allow the passage of said actuating means in activation positions.
  • Drive means preferably comprise a crank, means of cooperation with said transformation means and first connecting means of said cooperation means and said crank, said first connecting means being movable between a release position in which said cooperation means are rotatable relative to said crank and a setting position wherein said cooperating means is rotatably connected to said crank.
  • said locking means act preferentially on said first connecting means, said first connecting means occupying said release position when said locking means are in the locked position, and said setting position when said locking means are in position. unlocked position.
  • Drive means advantageously comprise connection means with said shaft and second connecting means of said connecting means and said crank, said second connecting means being movable between a driving position in which said means connection are rotatably connected to said crank, and a non-driving position in which said connecting means is rotatable relative to said crank.
  • said locking means preferentially act on said second connecting means, said second connecting means occupying said driving position when said locking means are in the locked position and said non-driving position when said locking means are in unlocked position.
  • FIG. 1 illustrates a partial sectional view of a two-speed gearbox of a winch according to the prior art
  • FIG. 2 illustrates a perspective view of a winch according to the invention
  • Figures 3 and 5 illustrates two sectional views of a winch according to the invention in two different longitudinal planes
  • Figures 4, 6 and 8 illustrate two sectional views of a winch according to the invention according to two different transverse planes
  • Figure 7 illustrates a side view of a winch return ring illustrated in Figures 2 to 6 and 8;
  • FIG. 9 illustrates a perspective view of controlled coupling disengagement means of a winch according to the invention.
  • FIGS. 10 to 14 illustrate views of a crank of a winch according to the invention
  • Figure 15 illustrates a front view of a winch according to a second embodiment
  • Figure 16 illustrates a sectional view of Figure 15 along the axis A-A
  • Figure 17 illustrates a sectional view of Figure 15 along the axis B-B
  • Figure 18 illustrates a detail of a sectional view of Figure 17 along the C-C axis.
  • the general principle of the invention is based on the implementation of total or partial, immediate or progressive release means of the rotation of the doll of a winch in the opposite direction of the winding direction when the torque exerted on said doll in the opposite direction of said single direction is greater than a predetermined threshold.
  • This implementation can also allow to allow a rotation of the doll in the direction of unwinding automatically in case of overload exerted on the doll for example during a squall.
  • the integrity of the winch, the boat and its rig is thus preserved in extremely violent winds.
  • a winch according to the invention comprises a frame 20 intended to be secured to the deck of a sailing boat.
  • a doll 21 is rotatably mounted on the frame 20 along a longitudinal axis of the frame 20.
  • the doll 21 comprises locking means 22 at one end of an end (not shown) intended to be wound around the doll 21.
  • the frame 20 houses an input shaft 30 and a gearbox which connects the doll 21 to the input shaft 30.
  • the gearbox is a gearbox with two gear ratios, that is to say at two speeds.
  • the doll 21 comprises an internal gear 32.
  • a first axis 31 is secured to the frame 20.
  • a first pinion 33 is rotatably mounted on the first axis 31.
  • the first pinion 33 meshes with the toothed wheel 32. It also meshes with a second pinion 34.
  • the second pinion 34 is connected to a progressive clutch element 35 by means of a first unidirectional clutch 36.
  • the clutch element 35 defines a receptacle having a plurality of grooves 351. A plurality of first clutch disks 352 cooperating with the grooves 351 are accommodated in the receptacle such that rotation of the clutch member 35 is accompanied by rotation of the first 352 records.
  • Second clutch disks 37 are interposed between the first clutch disks 352. They are integral with the input shaft 30 so that a rotation of the shaft is accompanied by a rotation of the second disks. clutch 37.
  • a compression spring 353 is interposed between the bottom of the receptacle and the clutch discs.
  • a plate 38 keeps the clutch disks 352, 37 in the receptacle.
  • a pressing element 39 is mounted to move in translation along the shaft input 30 between:
  • the pressing element 39 comprises tabs 391 designed to cooperate with grooves 200 of complementary shape formed in the frame 20. It is traversed by inclined grooves 40. The grooves 40 cooperate with fingers 41 of a drive member 42 .
  • the driving member 42 is rotatably mounted about the input shaft 30 and with respect to the pressing member 39 so that a rotation of the driving member 42 in one direction or in the the other, is accompanied by a progressive translation of the pressing element 39 along the axis of the input shaft 30 in one direction or the other.
  • the total disengagement position is reached after a rotation of the drive element over an angular range of 30 °. In variants, the total disengagement position will be reached after the driving element has been rotated over an angular range of between 5 ° and 90 °.
  • a return ring 72 is fixedly mounted in the frame 20. It comprises protrusions 721 provided to bear against resilient return means.
  • the drive member 42 is rotatably mounted in the return ring 72. It comprises housings 421 for accommodating resilient return means.
  • Elastic return means which in this embodiment comprise compression springs 49, are mounted in the housings 421 provided for this purpose of the driving element 42. They bear against the protrusions 721 of the compression ring. 72. They act on the drive element 42 to return it naturally to a position in which it places the pressing element 39 in its coupling position.
  • the drive member 42 includes a fluted upper end 50.
  • the input shaft 30 has a lower end 301 to which a third pinion 43 is fixedly secured.
  • the third pinion 43 meshes with a fourth pinion 45 rotatably mounted on a second pin 46 integral with the frame 20.
  • the fourth pinion 45 meshes with a fifth pinion 47 which is connected to the first pinion 33 by means of a second unidirectional clutch 48.
  • the input shaft 30 has an upper end 302 to which is secured a splined tip 51 for cooperating with drive means of complementary shape.
  • the drive means are manual drive means. They comprise a crank 52.
  • the crank 52 comprises an arm 53 comprising a first portion 531 and a second portion 532 essentially defining the shape of an L.
  • the arm 53 is hollow.
  • a gripping means which in this embodiment is a handle 54, is secured to the second portion 532.
  • the handle 54 is rotatably mounted around the second portion 532.
  • a lever 55 is rotatably mounted on an axis 551 at the end of the handle 54. It cooperates with an axis 56 of a yoke 57.
  • the yoke 57 is mounted to move in translation and rotation inside the second yoke. portion 532 of the arm 53.
  • the yoke 57 is connected by a cable 58 to a deflection element 59 movable in rotation about an axis 591.
  • the angular return element 59 is connected by a cable 60 to a jumper 61 mounted in a groove 62 formed in the first portion 531 of the arm 53. It is movable in translation along the axis of the first portion. 531.
  • a first end of a connecting rod 63 is connected by means of a pivot connection to the jumper 61.
  • a second end of the connecting rod 63 is linked by means of a pivot connection to a cam 64.
  • a drive endpiece 65 is rotatably mounted relative to the first arm portion 531.
  • This drive endpiece 65 has a fluted end 651 whose shape is complementary to that of the splined endpiece 51 mounted at the end. upper 302 of the input shaft 30.
  • a drive ring 66 is rotatably mounted about the drive hub 65.
  • This drive ring 66 includes a fluted lower end 662 of complementary shape to the fluted upper end 50 of the drive member. 42.
  • the cam 64 is rotatably mounted relative to the first arm portion 531, to the drive ring 66 and to the drive end 65.
  • the inner contour of the cam 64 has two series of three housings 641, 642 distributed uniformly and staggered on two levels.
  • the outer contour of the drive end 65 has three housings 652 distributed uniformly.
  • the outer contour of the drive ring 66 has three housings 661 distributed in a uniform manner.
  • the first arm portion 531 is traversed by two series of three radial perforations 653 distributed in a two-level offset manner.
  • Each radial perforations 653 house a roller 67.
  • the cam 64 is movable between:
  • a release and drive position in which the rollers 67 of a stage are pressed into the housings 652 of the drive end 65 by the cam 64 so that the drive end 65 and the arm 53 are linked to rotation, and the rollers 67 of the other stage are not plated by the cam 64 in the housings 661 of the drive ring 66 so that the drive ring 66 can rotate freely with respect to the arm 53: the drive end 65 is then in a driving state and the drive ring 66 in a release state; a setting and non-driving position in which the rollers 67 of a stage are pressed by the cam 64 into the housings 661 of the drive ring 66 so that the drive ring 66 and the arm 53 are connected rotating, and the rollers 67 of the other stage are not plated in the housing 652 of the drive end 65 by the cam 64 so that the drive end 65 can rotate freely relative to the arm 53 the drive tip is then in a non-drive state and the drive ring in a set state.
  • An elastic return means which comprises in this embodiment a compression spring 68 housed in the groove 62 acts on the rider 61 so as to place the cam 64 in its release and drive position.
  • the lever 55 is movable between:
  • the lever 55 can also assume a neutral position in which the crank can be pivoted freely so that the crew member can choose the most comfortable position before operating the progressive clutch.
  • a team member blocks a free end of the end in the locking means 22.
  • the crew rotates the crank 52 in the counterclockwise direction by acting on the handle 54.
  • the drive end 65 follows the same movement causing the input shaft 30 in the counterclockwise direction.
  • the input shaft 30 then drives the second pinion 34 in counterclockwise rotation through the unidirectional clutch 36.
  • the second pinion 34 rotates clockwise the first pinion 33 which itself rotates the inner gear 32 clockwise.
  • the doll 21 then rotates clockwise.
  • the third gear 43 is rotated counterclockwise by the input shaft 30.
  • the fourth gear 45 is rotated via the third gear 43 clockwise.
  • the fifth pinion 47 is rotated counterclockwise by the fourth pinion 45.
  • the rotational movements of the fifth and first pinions 47 and 33 are loosened due to the implementation of the one-way clutch 48.
  • the transmission between the input shaft 30 and the doll 21 is ensured by the second pinion 34, the first pinion 33 and the toothed wheel 32 which forms a first gear train having a first transmission ratio.
  • the drive end 65 follows the same movement driving the input shaft 30 clockwise.
  • the third pinion 43 is driven clockwise by the input shaft 30.
  • the fourth pinion 45 is driven counter-clockwise.
  • the fifth pinion 47 is driven clockwise.
  • the first pinion 33 is driven clockwise by means of the second one-way clutch 48.
  • the gear 32 is rotated clockwise. The doll then turns clockwise.
  • the second pinion 34 is rotated by the first pinion 33 in the counter-clockwise direction.
  • the rotational movements of the input shaft 30 and the second gear 34 are loosened due to the implementation of the one-way clutch 36.
  • the transmission between the input shaft 30 and the doll 21 is ensured by the third pinion 43, the fourth pinion 45, the fifth pinion 47, the first pinion 33 and the toothed wheel 32 which form a second train gear having a second gear ratio different from the first gear.
  • the toothed wheel 32 tends to rotate without anti-clockwise and to drive the first pinion 33 counterclockwise.
  • the first pinion 33 rotates the second pinion 34 clockwise.
  • the second pinion 34 then tends to drive the input shaft 30 clockwise via the clutch Unidirectional 36.
  • the first pinion 33 tends to rotate the fifth pinion 47 through the unidirectional clutch 48 counterclockwise.
  • the fifth pinion 47 tends to rotate the fourth pinion 45 in a clockwise direction.
  • the fourth pinion 45 tends to rotate the third pinion 43 in a counter-clockwise direction.
  • the third pinion 43 which is connected to the input shaft 30, tends to drive it in a counterclockwise direction.
  • the input shaft 30 is thus rotated firstly clockwise by the second pinion 34, and secondly without anti-clockwise by the third pinion 43.
  • the rotation of the input shaft 30 is zero because the first and second gear trains are antagonistic when the doll tends to rotate in the direction of the course of the end.
  • the rotation of the doll in the counterclockwise direction is then blocked. This prevents the end can be unwound under the effect of the tension exerted by the wing member to which it is connected when no effort is applied to the input shaft to wrap around of the doll.
  • the crew member may wish to unroll partially and progressively the tip to gradually compensate for the surge induced in it during a slight variation of the wind to adapt its wing accordingly.
  • the teammate actuates the lever 55 according to the arrow A to move it from its locked position to its unlocked position.
  • This has the effect of placing the cam 64 in its setting and non-driving position via the cable 58, the angle gear 59, the cable 60, the jumper 61 and the connecting rod 63.
  • the drive ring 66 is then rotatably connected to the crank 52 while the drive end 65 is free to rotate with respect to the crank 52.
  • the teammate can gradually drive the crank 52 rotating clockwise within 30 ° to move it from its deactivated position to an activation position. Indeed, in this embodiment, it is expected that the total coupling between the first gear and the shaft is obtained after a rotation of the crank 52 clockwise over a range of 30 °.
  • the drive ring 66 follows the same movement and rotates the drive element 42 clockwise.
  • the fingers 41 of the driving element 42 move in the inclined grooves 40 of the pressing element 39.
  • the pressing element 39 is progressively translated along the input shaft 30 according to the arrow B and passes gradually from its coupling position to its total uncoupling position.
  • the coefficient of friction between the clutch disks 37 integral with the input shaft 30 and the clutch disks 352 integral with the clutch element 35 progressively decreases.
  • the teammate can thus control the unwinding of the end by moving more or less the crank within the limit of 30 ° to actuate the progressive clutch, placed between the input shaft 30 and the first gear set, which acts as a brake.
  • the crank 52 may be rotated over an angular range of 5 to 90 °.
  • the progressive clutch and its control system therefore constitute means of disengagement controlled.
  • This implementation can allow the team member to choose the speed of unwinding and the level of unwinding of the end.
  • the teammate may wish to unroll completely and immediately the end wrapped around the doll for example to compensate for the surge induced in the tip during a gust of wind which prevents the sailboat from setting .
  • the teammate actuates the lever 55 according to the arrow A to move it from its locked position to its unlocked position.
  • This has the effect of placing the cam 64 in its setting and non-driving position via the cable 58, the angle gear 59, the cable 60, the jumper 61 and the connecting rod 63.
  • the drive ring 66 is then rotatably connected to the crank 52 while the drive end 65 is free to rotate with respect to the crank 52.
  • the teammate can quickly drive the crank 52 rotated clockwise by 30 ° to move immediately from its deactivated position to a full activation position.
  • the angular movement over a limited range of the crank allows a quick release action of the tip.
  • the drive ring 66 follows the same movement and rotates the drive element 42 clockwise.
  • the fingers 41 of the driving element 42 move rapidly in the inclined grooves 40 of the pressing element 39 until they come into abutment with the bottom of the inclined grooves 40.
  • the pressing element 39 is thus rapidly translated along the input shaft 30 according to arrow B. It then passes almost immediately from its coupling position to its total disengagement position.
  • the coefficient of friction between the clutch disks 37 integral with the input shaft 30 and the clutch disks 352 integral with the clutch element 35 is then substantially zero.
  • a slip thus takes place between the input shaft 30 and the element
  • the input shaft 30 is thus uncoupled from the first gear train, which allows to allow the free rotation of the doll 21 in the opposite direction of the winding direction and thus to unroll completely and immediately. the end. Such an operation makes it possible to shock the end.
  • the lever 55 moves from its unlocked position to its locked position;
  • the cam 64 moves from its setting and non-driving position to its release and drive position;
  • the pressure element 39 moves from the uncoupling position in which it is in its coupling position.
  • the disk clutch may be designed such that when the pusher element 39 is in the coupling position, the clutch disks 37 integral with the shaft 30 and the clutch discs 352 solidarity the clutch element 35 can slide relative to each other when the torque exerted by the end on the doll in the unwinding direction becomes greater than a predetermined threshold value.
  • This value will be large enough to allow proper use of the winch in normal conditions without inadvertent operation. It will be weak enough not to generate damage to the boat, the rigging and the winch in the event of a violent gale, that is to say in extreme conditions.
  • This implementation makes it possible to make the headstock in the direction of unwinding automatically, that is to say without manual trigger, in case of overload, that is to say as soon as the tension in the end becomes too important.
  • the winch will not include manual control means to move the disc clutch from one to the other of its positions.
  • a teammate will not be able to control himself the course of a wrap around the doll.
  • the unwinding of the end will take place automatically in case of overload on the doll.
  • the clutch element 35, the clutch disks 37 integral with the input shaft 30, the clutch discs 352 integral with the clutch element 35 and the pressing element 39 constitute in this mode of operation.
  • the lever 55, the yoke 57, the cable 58, the angle gear 59, the cable 60, the rider 61, the cam 64, the rollers 67, the drive ring 66, the drive element 42 constitute in this embodiment of the locking means of the activation means.
  • crank 52, the drive ring 66 and the pressing element 39 constitute in this embodiment means for manually actuating the uncoupling means.
  • the drive ring 66, the drive element 42, and the inclined grooves 40 constitute in this embodiment means for transforming a rotational movement of the drive means, here comprising the crank 52, in one embodiment. progressive movement of the pressing member 39 in one or other of its coupling or uncoupling positions.
  • the drive ring 66, the rollers 67 and the cam 64 constitute, in this embodiment, cooperation means with the transformation means. They also constitute the first means of connection of the means of cooperation with the crank.
  • the drive end 65, the rollers 67 and the cam 64 constitute, in this embodiment, connecting means with the input shaft 30. They are also second connection means connection means with the crank.
  • the technique according to the invention can be implemented within winches at a single speed. It can also be implemented on winches with more than two speeds in particular since the means of disengagement are arranged so as to allow to disengage the input shaft of a gear train chosen from two gear trains acting in an antagonistic manner on the input shaft when the doll is rotated in the direction of unwinding.
  • the gearbox of such a winch comprises a first pinion 700 connected to the input shaft 701 by means of a first one-way clutch 702.
  • a second pinion 703 is fixedly connected. at the end of the shaft 701.
  • the first pinion 700 meshes with a third pinion 704 rotatably mounted on an axis 713 fixed in the frame 714 of the winch.
  • the third pinion 704 meshes with an internal gear 705 linked to the doll 706 of the winch.
  • the third pinion 704 is connected to a fourth pinion 707 by means of a second one-way clutch 708.
  • the third 704 and fourth 707 pinions are rotatably mounted on the axis 713 fixed to the frame.
  • the fourth pinion 707 meshes with a fifth pinion 709 rotatably mounted about an axis 715 fixed to the frame.
  • the fifth gear 709 meshes with the second gear 703.
  • the unidirectional clutch 708 comprises a ratchet support 710 on which are mounted two pawls 711 rotatable about axes parallel to the axis of rotation of the fourth pinion 707.
  • the ends of the pawls 711 can cooperate with housings provided for this purpose inside the fourth pinion 707 when the fourth pinion rotates in one direction.
  • the support 710 and the fourth gear 707 are then linked to rotation.
  • the ends of the pawls 711 do not cooperate with the housings provided inside the fourth pinion 707.
  • the support 710 and the fourth pinion 707 are then not linked to rotation.
  • the third pinion 704 is connected to the support 710 by means of two fusible pins 712. The third pinion 704 is thus rotatably connected to the support 710.
  • the pins 712 are dimensioned such that they break under the effect of a shearing force when the torque exerted by the end on the doll becomes greater than a predetermined threshold value.
  • the first gear 700 is rotated in the same direction via the first one-way clutch 702.
  • the third gear 704 is then rotated clockwise by the first pinion 700 while the toothed wheel 705, and therefore the doll 706, are rotated in a clockwise direction.
  • the second gear 703 is rotated counter-clockwise by the input shaft 701.
  • the fifth gear 709 is rotated via the second gear 703 in a clockwise direction.
  • the fourth pinion 707 is rotated counterclockwise by the fifth pinion 709.
  • the rotational movements of the third 704 and fourth 707 pinions are loosened due to the implementation of the second unidirectional clutch 708.
  • the transmission between the input shaft 701 and the doll 706 is provided by the first gear 700, the third gear 704 and the gear 705 which form a first gear train having a first gear ratio.
  • the second gear 703 When the input shaft 701 is rotated clockwise, the second gear 703 is driven clockwise.
  • the fifth pinion 709 is driven counter-clockwise.
  • the fourth pinion 707 is driven in sense schedule.
  • the third gear 704 is driven clockwise by means of the second one-way clutch 708.
  • the gear 705, and thus the headstock 706, is rotated clockwise.
  • the first pinion 700 is rotated by the third pinion 704 in the counterclockwise direction.
  • the rotational movements of the input shaft 701 and the first gear 700 are loosened due to the implementation of the first one-way clutch 702.
  • the transmission between the input shaft 701 and the doll 706 is provided by the second gear 703, the fifth gear 709, the fourth gear 707, the third gear 704 and the gear 705 which form a second gear train having a second gear ratio different from the first gear.
  • the gear 705 tends to rotate without counterclockwise and drive the third gear 704 counterclockwise.
  • the third gear 704 rotates the first gear 700 clockwise.
  • the first pinion 700 then tends to drive the input shaft 701 clockwise via the first unidirectional clutch 702.
  • the third pinion 704 tends to rotate the fourth pinion 707 in a counterclockwise direction via the second clutch unidirectional 708.
  • the fourth pinion 707 tends to rotate the fifth pinion 709 clockwise.
  • the fifth pinion 709 tends to rotate the second pinion 703 counterclockwise.
  • the second gear 703, which is connected to the input shaft 701, tends to drive it in a counterclockwise direction.
  • the input shaft 701 is thus rotated firstly clockwise by the first pinion 700, and secondly without anti-clockwise by the second pinion 703.
  • the rotation of the input shaft 701, and thereby that of the doll 706, are thus blocked because the first and second gear trains are antagonistic when the doll tends to turn in the direction of the course of the end. This prevents the end can be unwound under the effect of the tension exerted thereon by the wing element to which it is connected when no force is applied to the input shaft to wrap it around of the doll.
  • the fusible pins 712 break.
  • the third pinion 704 and the fourth pinion 707 are no longer linked to rotation.
  • the input shaft 701 is then no longer connected to the doll 706 via the two gear trains antagonists.
  • the rotation of the doll in the direction of unwinding which is here the anti-clockwise direction, is allowed.
  • the fusible pins are means for uncoupling the input shaft with one of the two gear trains. They can take two states:
  • This implementation avoids damage to the winch, the boat and rigging when the end exerts an overload on the doll for example during a squall.
  • the second gear 703 may be rotatably connected to the input shaft 700 by means of one or more fuse keys.
  • Such fusible keys will be dimensioned such that they break in case of overload on the doll. They can thus go from a coupling state to a state of disengagement in case of overload on the doll.
  • the second gear 703 and the input shaft will no longer be linked and the rotation of the doll in the direction of unwinding will be allowed in case of overload.

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Abstract

L'invention concerne un cabestan comprenant un bâti (20) et une poupée (21) montée mobile en rotation en sens unique sur ledit bâti (20), ledit cabestan comprenant au moins un train d'engrenages (700, 704, 703, 709, 707) et un arbre d'entrée (701) logés dans ledit bâti (714), ladite poupée (706) étant reliée audit arbre (701) par ledit au moins un train d'engrenages (700, 704, 703, 709, 707), et des moyens de libération totale ou partielle, immédiate ou progressive de la rotation de ladite poupée (21) en sens inverse dudit sens unique lorsque le couple exercé sur ladite poupée dans le sens inverse dudit sens unique est supérieur à un seuil prédéterminé. Selon l'invention, lesdits moyens de libération comprennent des moyens de désaccouplement (712) dudit arbre (701) avec l'un desdits trains d'engrenages, lesdits moyens de désaccouplement (712) pouvant prendre deux états : un état d'accouplement dans lequel la rotation de ladite poupée (706) en sens inverse dudit sens unique est bloquée; - un état de désaccouplement dans lequel la rotation de ladite poupée (706) en sens inverse dudit sens unique est libérée, ledit état de désaccouplement étant pris lorsque ledit couple est supérieur à ladite valeur seuil.

Description

CABESTAN COMPRENANT DES MOYENS DE LIBERATION DE LA ROTATION DE LA POUPEE DANS LE SENS DU DEROULEMENT
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication d'équipements nautiques.
Plus précisément, l'invention concerne un cabestan destiné à être solidarisé à un voilier pour mettre en tension un bout solidaire d'une voile. Ce type de cabestan est couramment dénommé « winch ».
2. Art antérieur
Les winchs sont couramment mis en œuvre sur des voiliers de façon à permettre à leur équipage de mettre en tension les bouts reliés aux voiles.
Un winch comprend classiquement un bâti logeant un arbre d'entrée et une boîte de vitesses. Une poupée, reliée à l'arbre d'entrée via la boîte de vitesses, est montée mobile en rotation en sens unique sur le bâti.
De façon à tendre un bout, une de ses extrémités est partiellement enroulée autour de la poupée, puis l'arbre d'entrée est entraîné en rotation au moyen d'une manivelle en sorte que la poupée tourne autour du bâtit : le bout s'enroule alors autour de la poupée et se tend.
Les winchs comprennent généralement une boîte de vitesses à deux rapports ou plus.
La première vitesse est celle qui permet d' enrouler le bout le plus rapidement. La ou les vitesses supérieures permettent respectivement d'enrouler le bout moins rapidement que dans la vitesse précédente mais avec un couple plus important de façon à compenser le fait qu' au fur et à mesure que le bout est enroulé autour du winch, sa tension augmente.
Dans les winchs à deux vitesses, le changement de vitesses est obtenu, par un équipier, en inversant le sens de rotation de la manivelle.
Dans les winchs à trois vitesses, le passage de la première à la deuxième vitesse est obtenu , par un équipier, en inversant le sens de rotation de la manivelle, puis le passage de la deuxième à la troisième vitesse est obtenu par l'équipier en agissant, le cas échéant, sur un bouton poussoir prévu à cet effet sur le winch et en inversant le sens de rotation de la manivelle.
La figure 1 illustre une vue partielle de dessus d'une boîte de vitesses à deux rapports d'un winch.
Ainsi que cela est représenté sur cette figure 1 , une telle boîte de vitesses comprend un premier pignon 10 lié à l'arbre d'entrée 11 au moyen d'un premier embrayage unidirectionnel 12. Un deuxième pignon 13 est lié de manière fixe à l'extrémité de l'arbre 11. Le premier pignon 10 engrène un troisième pignon 14 qui engrène lui-même une roue dentée intérieure 15 liée à la poupée du winch. Le troisième pignon 14 est lié à un quatrième pignon 16 au moyen d'un deuxième embrayage unidirectionnel 17. Le quatrième pignon 16 engrène un cinquième pignon 18 qui engrène lui-même avec le deuxième pignon 13.
Lorsque l'arbre d'entrée 11 est entraîné en rotation en sens anti-horaire (flèche Fl), le premier pignon 10 est entraîné en rotation dans le même sens selon la flèche F2 via le premier embrayage unidirectionnel 12. Le troisième pignon 14 est alors entraîné en rotation en sens horaire (flèche F3) par le premier pignon 10 alors que la roue dentée 15, et donc la poupée, sont entraînées en rotation en sens horaire selon la flèche F4. Dans le même temps , le deuxième pignon 13 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par l'arbre d'entrée 11. Le cinquième pignon 18 est entraîné en rotation via le deuxième pignon 13 en sens horaire selon la flèche F5. Le quatrième pignon 16 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par le cinquième pignon 18. Les mouvements de rotation des troisièmes 14 et quatrième 16 pignons sont déliés du fait de la mise en œuvre du deuxième embrayage unidirectionnel 17. Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 11 et la poupée est assurée par le premier pignon 10, le troisième pignon 14 et la roue dentée 15 qui forment un premier train d'engrenages ayant un premier rapport de transmission.
Lorsque l'arbre d'entrée 11 est entraîné en rotation en sens horaire, le deuxième pignon 13 est entraîné en sens horaire. Le cinquième pignon 18 est entraîné en sens anti-horaire. Le quatrième pignon 16 est entraîné en sens horaire. Le troisième pignon 14 est entraîné en sens horaire au moyen du deuxième embrayage unidirectionnel 17. La roue dentée 15, et donc la poupée, sont entraînées en rotation en sens horaire. Dans le même temps, le premier pignon 10 est entraîné en rotation par le troisième pignon 14 en sens anti-horaire. Les mouvements de rotation de l'arbre d'entrée 11 et du premier pignon 10 sont déliés du fait de la mise en œuvre du premier embrayage unidirectionnel 12. Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 11 et la poupée est assurée par le deuxième pignonl3, le cinquième pignon 18, le quatrième pignon 16, le troisième pignon 14 et la roue dentée 15 qui forment un deuxième train d'engrenages ayant un deuxième rapport de transmission différent du premier.
Lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée 11 en vue d'enrouler un bout autour de la poupée du winch, le bout exerce un effort sur la poupée tendant à l'entraîner en rotation en sens anti-horaire, c'est-à-dire dans le sens inverse du sens d'enroulement du bout autour de la poupée.
Dans ce cas, la roue dentée 15 tend à tourner en sans anti-horaire et à entraîner le troisième pignon 14 en sens anti-horaire. Le troisième pignon 14 entraîne en rotation le premier pignon 10 en sens horaire. Le premier pignon 10 tend alors à entraîner en sens horaire l'arbre d'entrée 11 via le premier embrayage unidirectionnel 12. Dans le même temps, le troisième pignon 14 tend à entraîner en rotation le quatrième pignon 16 en sens anti-horaire via le deuxième embrayage unidirectionnel 17. Le quatrième pignon 16 tend à entraîner en rotation le cinquième pignon 18 en sens horaire. Le cinquième pignon 18 tend à entraîner en rotation le deuxième pignon 13 en sens anti-horaire. Le deuxième pignon 13, qui est lié à l'arbre d'entrée 11 , tend à entraîner celui-ci en sens anti-horaire. L'arbre d'entrée 11 est donc entraîné en rotation d'une part en sens horaire par le premier pignon 10, et d'autre part en sans anti-horaire par le deuxième pignon 13. La rotation de l'arbre d'entrée 11 , et par là même celle de la poupée, sont ainsi bloquées du fait que les premier et deuxième trains d'engrenages sont antagonistes lorsque la poupée tend à tourner dans le sens du déroulement du bout. On évite ainsi que le bout puisse être déroulé sous l'effet de la tension qui y est exercée par l'élément de voilure auquel il est relié lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée pour l'enrouler autour de la poupée.
Dans les winchs à plus de deux vitesses, le principe est le même. Ainsi, l'arbre d'entrée est systématiquement en prise avec deux trains d'engrenages de la boîte de vitesses qui sont antagonistes lorsque l'effort appliqué par le bout sur la poupée tend à l'entraîner dans le sens du déroulement.
Les winchs actuels sont ainsi efficaces. Ils permettent en effet de mettre en tension un bout tout en adaptant l'effort devant être fourni à cet effet par un équipier compte tenu de la mise en œuvre d'une boîte de vitesses à plusieurs rapports. Ils permettent également d'éviter que le bout enroulé autour de la poupée se déroule sous le seul effet de la traction qui y est exercée par l'élément de voilure auquel il est relié lorsqu'aucun effort n'est exercé sur l'arbre d'entrée pour enrouler le bout autour de la poupée.
Ces winchs présentent néanmoins quelques inconvénients.
3. Inconvénients de l'art antérieur
Lors des phases de navigation, les voiliers peuvent être amenés à évoluer dans des environnements dans lesquels les vents sont instables, c'est-à-dire que la direction et la force des vents sont changeantes.
En cas de bourrasque, le voilier peut se coucher violemment du côté sous le vent du bateau sous l'effet de l'effort imprimé par le vent dans les voiles, notamment dans la grand- voile.
En outre, les efforts imprimés par le bout sur le winch au cours de bourrasques peuvent être tels qu'ils occasionnent une dégradation du mécanisme du winch. Le pont du bateau sur lequel est solidarisé le winch peut également être endommagé si les efforts sont suffisamment important pour engendrer un arrachement du winch. Le gréement du bateau peut encore être endommagé.
Afin d'éviter de tels phénomènes, il est nécessaire de choquer l'écoute reliée à la grand- voile, c'est-à-dire de détendre le bout solidaire de la grand- voile et relié au pont du voilier par un winch. Afin de choquer une écoute, il convient de la déroulée de la poupée du winch dont elle est solidaire.
Il n'existe toutefois aucun moyen permettant d'autoriser immédiatement ou progressivement la rotation totale ou partielle de la poupée du winch dans le sens du déroulement pour dérouler le bout enroulé autour.
Le seul moyen à la disposition d'un équipier pour détendre l'écoute est de la dérouler manuellement de la poupée. L' équipier doit alors lâcher la manivelle du winch et agir manuellement sur l'écoute pour la dérouler afin de réduire le frottement entre l'écoute et la poupée, puis laisser glisser l'écoute.
Une telle opération est dès lors assez peu pratique à réaliser.
4. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation, un winch qui permette de dérouler tout ou partie du bout enroulé autour.
Notamment, un objectif de l'invention est de procurer, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch dont la rotation de la poupée dans le sens inverse du sens d'enroulement puisse être autorisée.
En particulier, un objectif de l'invention est de procurer un tel winch dont la rotation de la poupée dans le sens inverse du sens d'enroulement puisse être totalement, ou à tout le moins quasiment totalement, libérée.
L'invention vise notamment à procurer, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch dont la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement puisse être autorisée dès que le couple exercé sur la poupée par le bout devient supérieur à une valeur seuil prédéterminée.
Un autre objectif de l'invention est de mettre en œuvre, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch dont la mise en rotation de la poupée dans le sens du déroulement puisse être maîtrisée. Notamment, l'invention vise à procurer un tel winch dont la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement puisse être libérée totalement ou partiellement, de manière instantanée ou progressive, par exemple en déplaçant sur une plage angulaire limitée la manivelle du winch.
L'invention a encore pour objectif de procurer, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch qui soit particulièrement ergonomique.
Encore un objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch qui confère une grande sécurité d'utilisation.
L'invention vise également à procurer, dans au moins un mode de réalisation, un tel winch qui soit fiable et/ou robuste et/ou compact et/ou relativement simple à mettre en œuvre.
5. Exposé de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un cabestan comprenant un bâti et une poupée montée mobile en rotation en sens unique sur ledit bâti, ledit cabestan comprenant au moins un train d'engrenages et un arbre d'entrée logés dans ledit bâti, ladite poupée étant reliée audit arbre par ledit au moins un train d'engrenages, et des moyens de libération de la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique lorsque le couple exercé sur ladite poupée dans le sens inverse dudit sens unique est supérieur à un seuil prédéterminé,
Selon l'invention, lesdits moyens de libération comprennent des moyens de dés accouplement dudit arbre avec l'un desdits trains d'engrenages, lesdits moyens de désaccouplement pouvant prendre deux états :
un état d'accouplement dans lequel la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique est bloquée ;
- un état de désaccouplement dans lequel la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique est libérée, ledit état de désaccouplement étant pris lorsque ledit couple est supérieur à ladite valeur seuil. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait original qui consiste à procurer un winch dont la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement d'un bout puisse être autorisée de manière à permettre de dérouler le bout enroulé autour lorsque le couple exercé sur ladite poupée dans le sens inverse dudit sens unique est supérieur à un seuil prédéterminé.
Cette technique sécuritaire peut ainsi permettre d'autoriser une rotation de la poupée dans le sens du déroulement de manière automatique en cas de surcharge exercée sur la poupée par exemple lors d'une bourrasque.
Ceci est obtenu en dés accouplant l'arbre d'entrée d'un train d'engrenages pour libérer automatiquement la rotation de la poupée dans le sens du déroulement en cas de surcharge exercée sur la poupée par exemple au cours d'une bourrasque.
L'intégrité du winch, du bateau et de son gréement est ainsi préservée en cas de vent extrêmement violent. Dans le cas d'un winch à deux vitesses ou plus, la technique selon l'invention pourra par exemple permettre dans ce but de désaccoupler l'arbre d'entrée d'un train d'engrenages choisi parmi deux trains d'engrenages agissant de manière antagoniste sur l'arbre d'entrée lorsque la poupée est entraînée en rotation dans le sens du déroulement de façon à prévenir le déroulement.
Lesdits moyens de dés accouplement comprennent préférentiellement au moins un élément de liaison mécanique fusible.
Un élément de liaison mécanique fusible est un composant dimensionné pour rompre en cas de surcharge sur la poupée de manière telle que l'arbre d'entrée n'est plus lié à la poupée par un train d'engrenage autorisant ainsi la rotation de cette dernière dans le sens du déroulement. Il peut par exemple s'agir de clavettes, de goupilles ou autres éléments équivalents.
Après rupture de l'élément fusible, le winch peut de nouveau être mis en état de fonctionner en remplaçant l'élément fusible brisé par un nouvel élément fusible.
Dans une variante, un cabestan selon l'invention comprend au moins un train d'engrenages et un arbre d'entrée logés dans ledit bâti, ladite poupée étant reliée audit arbre par ledit au moins un train d'engrenages, et en ce que lesdits moyens de libération comprennent des moyens de désaccouplement dudit arbre avec l'un desdits trains d'engrenages, lesdits moyens de désaccouplement comprenant un embrayage à friction.
Cette mise en œuvre présente l'avantage de ne pas nécessiter de démontage du winch et de remplacement de pièce après surcharge pour réhabiliter le winch. Celui-ci est au contraire toujours en état de fonctionner après surcharge.
Dans des variantes, les moyens de libération pourront aussi permettre à un équipier de dérouler rapidement et facilement le bout enroulé autour de la poupée, par exemple en cas de bourrasque, de manière à détendre le bout totalement ou partiellement et à éviter que le voilier se couche sous l'effet du vent.
Les moyens de libération peuvent être des moyens de libération totale.
La libération de la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement peut alors être total. Dans ce cas, la rotation de la poupée est libre ou à tout le moins quasiment libre. La libération de la rotation de la poupée sera alors de préférence immédiate ou à tout le moins très rapide. Il sera ainsi possible de choquer un bout enroulé autour de la poupée.
La libération de la rotation de la poupée peut également être partielle. Dans ce cas, la rotation de la poupée pourra ne pas être totalement libre mais être au contraire plus ou moins freinée. La libération de la rotation de la poupée sera alors préférentiellement progressive. Il sera ainsi possible de freiner plus ou moins le déroulement du bout.
Un cabestan selon l'invention peut comprendre des moyens de contrôle du niveau de libération de la rotation de la poupée en sens inverse du sens unique.
De tels moyens de contrôle permettent de freiner plus ou moins la rotation de la poupée en sens inverse du sens unique et ainsi de contrôler la vitesse de déroulement d'un bout.
Préférentiellement, lesdits moyens de contrôle pourront permettre de faire varier le niveau de libération de la rotation en sens inverse du sens unique de la poupée depuis un niveau de non-libération jusqu'à un niveau de libération totale, et inversement.
Selon une caractéristique préférentielle, un cabestan selon l'invention comprend des moyens d' actionnement manuels agissant sur lesdits moyens de libération, lesdits moyens d' actionnement étant mobiles entre au moins une position d'activation dans laquelle lesdits moyens de libération libèrent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique, et une position de désactivation dans laquelle lesdits moyens de libération empêchent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique.
La libération de la rotation de la poupée dans le sens du déroulement n'est autorisée que par une action manuelle d'un équipier. Le déroulement du bout ne peut donc pas intervenir de manière intempestive. Il résulte au contraire toujours d'une action volontaire.
Dans ce cas, un cabestan selon l'invention comprend avantageusement des moyens de verrouillage desdits moyens d' actionnement, lesdits moyens de verrouillage étant mobiles entre une position verrouillée dans laquelle ils préviennent le passage desdits moyens d' actionnement en positions d'activation, et une position déverrouillée dans laquelle ils autorisent le passage desdits moyens d' actionnement en positions d'activation.
Cette mise en œuvre tend à augmenter encore la sécurité d'un tel winch dans la mesure où le déroulement d'un bout enroulé autour n'est possible qu'après une action volontaire de dé verrouillage puis une action volontaire d' actionnement.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, un cabestan selon l'invention comprend au moins un train d'engrenages et un arbre d'entrée logés dans ledit bâti, ladite poupée étant reliée audit arbre par ledit au moins un train d'engrenages , lesdits moyens de libération comprenant des moyens de dés accouplement dudit arbre avec l'un desdits trains d'engrenages, lesdits moyens de désaccouplement étant mobiles entre :
une position d'accouplement dans laquelle la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique est bloquée ; au moins une position de désaccouplement dans laquelle la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique est libérée.
La technique selon l'invention peut ainsi permettre de désaccoupler l'arbre d'entrée d'un train d'engrenages pour libérer la rotation de la poupée dans le sens du déroulement. Dans le cas d'un winch à deux vitesses ou plus, la technique selon l'invention pourra par exemple permettre dans ce but de désaccoupler l'arbre d'entrée d'un train d'engrenages choisi parmi deux trains d'engrenages agissant de manière antagoniste sur l'arbre d'entrée lorsque la poupée est entraînée en rotation dans le sens du déroulement de façon à prévenir le déroulement.
Selon une caractéristique préférentielle, lesdits moyens d' actionnement manuels agissent sur lesdits moyens de désaccouplement, lesdits moyens de désaccouplement étant dans une desdites positions de désaccouplement lorsque lesdits moyens d' actionnement sont en position d'activation et dans la position d'accouplement lorsque lesdits moyens d' actionnement sont en position de dés activation.
La libération de la rotation de la poupée dans le sens du déroulement n'est autorisée que par une action manuelle volontaire d'un équipier.
De manière préférentielle, lesdits moyens de désaccouplement comprennent un embrayage progressif à friction monté entre ledit arbre et l'un desdits trains d'engrenages, ledit embrayage comprenant un élément presseur mobile entre ladite position d'accouplement et une position de désaccouplement total.
L'embrayage progressif à friction agit comme un frein. Cette mise en œuvre permet donc à l'utilisateur de contrôler le niveau de désaccouplement entre l'arbre d'entrée et l'un des trains d'engrenages et ainsi de maîtriser la vitesse de déroulement du bout . Ainsi , un équipier peut relâcher totalement et immédiatement le bout lors d'un coup de vent dans le but d'éviter que le bateau se couche du côté sous le vent. L'équipier peut encore relâcher partiellement et progressivement le bout lors d'une variation modérée de vent dans le but d'adapter sa voilure au vent.
Dans une variante, de tels moyens de désaccouplement, comme par exemple un embrayage progressif, pourraient être disposés entre la poupée et un des trains d'engrenages. On peut obtenir dans ce cas une libération de la rotation de la poupée en sens inverse du sens unique en la désaccouplant d'au moins un train d'engrenages.
De manière avantageuse, un cabestan selon l'invention comprend des moyens de transformation d'un mouvement de rotation de moyens d'entraînement dudit arbre en un déplacement progressif desdits moyens de désaccouplement et/ou dudit élément presseur de l'une à l'autre desdites position d'accouplement et de désaccouplement total.
Un utilisateur peut ainsi déclencher le déroulement du bout directement depuis les moyens d'entraînement, par exemple une manivelle, en entraînant ceux-ci en rotation. Il pourra maîtriser le déplacement de l'élément presseur et ainsi la vitesse de déroulement du bout en déplaçant plus ou moins les moyens d'entraînement.
De manière plus générale, un cabestan selon l'invention peut comprendre des moyens de transformation d'un mouvement de rotation de moyens d'entraînement en rotation de ladite poupée en un déplacement desdits moyens de libération d'une à l'autre de leur position de libération de la rotation de la poupée en sens inverse dudit sens unique et de non libération de la rotation de la poupée en sens inverse dudit sens unique.
Un équipier peut alors entraîner en rotation les moyens d'entraînement, comme par exemple une manivelle, pour agir sur les moyens de libération et autoriser le déroulement d'un bout.
Dans ce cas, les moyens d'entraînement peuvent comprendre des moyens de coopération avec les moyens de transformation et des moyens de connexion avec l'arbre d'entrée du cabestan, les moyens de coopération pouvant prendre un état de libération dans lequel ils sont déliés desdits moyens d'entraînement et un état de prise dans lequel ils sont liés auxdits moyens d'entraînement, les moyens de connexion pouvant prendre un état d'entraînement dans lequel ils sont liés au moyen d'entraînement et un état de non entraînement dans lequel ils sont déliés desdits moyens d'entraînement, lesdits moyens de coopération occupant ledit état de prise lorsque lesdits moyens de connexion occupent ledit état de non entraînement et ledit état de libération lorsque lesdits moyens de connexion occupent ledit état d'entraînement.
L'arbre d'entrée est généralement relié à la poupée par au moins un train d'engrenages. Il peut également être relié directement à la poupée en sorte qu'une rotation de l'arbre d'entrée est accompagnée d'une rotation de la poupée.
Les moyens de verrouillage agissent préférentiellement sur lesdits moyens de connexion et sur lesdits moyens de coopération, lesdits moyens de connexion occupant ledit état d'entraînement et lesdits moyens de coopération ledit état de libération lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée, lesdits moyens de connexion occupant ledit état de non entraînement et lesdits moyens de coopération ledit état de prise lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
Préférentiellement, lesdits moyens de transformation sont mobiles en rotation sur une plage angulaire comprise entre 5° et 90°.
Les moyens d'entraînement peuvent ainsi être déplacés sur une plage angulaire faible de 5° à 90° pour obtenir une libération totale de la poupée. Il est ainsi possible de choquer rapidement une écoute enroulée autour de la poupée.
Dans un mode de réalisation particulier, un cabestan selon l'invention comprend des moyens d'entraînement manuels dudit arbre, lesdits moyens d'entraînement comprenant une manivelle et des moyens de coopération avec lesdits moyens de transformation.
La rotation de la manivelle permet alors à l'utilisateur de contrôler le déroulement du bout.
Un cabestan selon l'invention comprend préférentiellement dans ce cas des premiers moyens de liaison desdits moyens de coopération et de ladite manivelle, lesdits premiers moyens de liaison étant mobiles entre une position de libération dans laquelle lesdits moyens de coopération sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle et une position de prise dans laquelle lesdits moyens de coopération sont liés en rotation à ladite manivelle.
Ainsi, lorsque les premiers moyens de liaison sont en position de libération, l'actionnement de la manivelle permet d'enrouler le bout alors que lorsqu'ils sont dans la position de prise, la rotation de la manivelle, sur une plage angulaire de préférence restreinte, permet de libérer totalement ou partiellement la poupée et de dérouler le bout.
Les moyens de coopération peuvent donc prendre un état de libération dans lequel ils sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle et un état de prise dans lequel ils sont liés en rotation avec ladite manivelle.
Lesdits moyens de verrouillage agissent préférentiellement sur lesdits premiers moyens de liaison, lesdits premiers moyens de liaison occupant ladite position de libération lors que lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée, et ladite position de prise lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
Les moyens de verrouillage permettent ainsi d'autoriser un déplacement des moyens d'entraînement pour placer les moyens de dés accouplement dans une position de dés accouplement et/ou lesdits moyens de libération dans l'une ou l'autre de leur position. Leur mise en œuvre constitue donc une sécurité supplémentaire dans la mesure où il n'est pas possible d'agir sur la manivelle pour permettre le déroulement d'un bout sans agir sur les moyens de verrouillage.
Les moyens de verrouillage permettent non seulement d'autoriser le passage des moyens de dés accouplement de l'une à l'autre de leur position d'accouplement et de désaccouplement et/ou lesdits moyens de libération dans l'une ou l'autre de leur position, ils permettent encore de contrôler de manière synchronisée le passage des premiers moyens de liaison de l'une à l'autre de leur position de liaison et de prise.
Lesdits moyens de verrouillage agissent donc dans ce cas sur lesdits moyens de coopération, lesdits moyens de coopération occupant ledit état de libération lors que lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée, et ledit état de prise lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
Avantageusement, lesdits moyens d'entraînement comprennent des moyens de connexion avec ledit arbre, et des deuxièmes moyens de liaison desdits moyens de connexion et de ladite manivelle, lesdits deuxièmes moyens de liaison étant mobiles entre une position d'entraînement dans laquelle lesdits moyens de connexion sont liés en rotation avec ladite manivelle, et une position de non- entraînement dans laquelle lesdits moyens de connexion sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle.
Ainsi, lorsque les deuxièmes moyens de liaison sont en position d'entraînement, l'actionnement de la manivelle permet d'enrouler le bout alors que lorsqu'ils sont dans la position de non-entraînement, la rotation de la manivelle ne permet plus d'enrouler le bout.
Lesdits moyens de connexion peuvent donc prendre un état d'entraînement dans lequel ils sont liés en rotation à ladite manivelle, et un état de non- entraînement dans lequel ils sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle.
Lesdits moyens de verrouillage agissent préférentiellement sur lesdits deuxièmes moyens de liaison, lesdits deuxièmes moyens de liaison occupant ladite position d'entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée et ladite position de non-entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
Les moyens de verrouillage permettent donc de contrôler de manière synchronisée le passage des premiers moyens de liaison de l'une à l'autre de leur position de liaison et de prise et des deuxièmes moyens de liaison de l'une à l'autre de leur position d'entraînement et de non-entraînement. Ainsi, lorsque la rotation de la manivelle permet d'enrouler le bout, elle n'agit pas sur les moyens de dés accouplement alors que lorsqu'elle permet d'agir sur les moyens de dés accouplement, elle ne permet plus d'enrouler le bout. Lesdits moyens de verrouillage agissent donc préférentiellement sur lesdits moyens de connexion, lesdits moyens de connexion occupant ledit état d'entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage occupent ladite position verrouillée et ledit état de non-entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage occupent ladite position déverrouillée.
De manière préférée, un cabestan selon l'invention comprend des moyens de rappel desdits moyens de libération et/ou desdits moyens de désaccouplement respectivement dans une position de non libération de la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique et dans ladite position d'accouplement.
Cette mise en œuvre confère au winch selon l'invention une grande sécurité d'utilisation dans la mesure où dès que l'utilisateur n'agit plus sur les moyens de verrouillage et/ou sur lesdits moyens d' actionnement, les moyens de libération et/ou lesdits moyens de désaccouplement retournent automatiquement respectivement dans leur position de non libération et dans leur position d'accouplement en sorte que le déroulement du bout est stoppé.
Un cabestan selon l'invention comprend préférentiellement des moyens d'entraînement manuels en rotation de ladite poupée, lesdits moyens d'entraînement comprenant des moyens de préhension, lesdits moyens d' actionnement et/ou lesdits moyens de verrouillage étant actionnables depuis lesdits moyens de préhension.
Les moyens d' actionnement et/ou lesdits moyens de verrouillage sont alors directement accessibles depuis les moyens de préhension, comme par exemple la poignée d'une manivelle, pouvant être manipulés de manière à entraîner en rotation la poupée. Un équipier peut ainsi actionner les moyens d' actionnement et/ou les moyens de verrouillage sans lâcher la manivelle. Il peut alors le cas échéant mettre en rotation la manivelle pour placer les moyens de désaccouplement en position de désaccouplement. Ceci confère au winch selon l'invention une bonne ergonomie et procure à l'utilisateur un bon confort d'utilisation. Dans un mode de réalisation préférentiel, ledit bâti loge un arbre d'entrée et une boîte de vitesses comprenant plusieurs trains d'engrenages ayant des rapports de transmission différents, ladite poupée étant liée audit arbre par ladite boîte de vitesses en sorte qu'une rotation dudit arbre dans un sens ou dans l'autre engendre une rotation de ladite poupée en sens unique selon des rapports différents, la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique étant bloquée.
L'invention concerne également des moyens d'entraînement spécialement adaptés pour coopérer avec l'arbre d'entrée d'un cabestan selon l'une quelconque des variantes décrites plus haut.
De tels moyens d'entraînement comprennent des moyens d'actionnement manuels susceptibles d'agir sur lesdits moyens de libération et/ou lesdits moyens de désaccouplement, lesdits moyens d'actionnement étant mobiles entre au moins une position d' activation dans laquelle lesdits moyens de libération libèrent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique et/ou lesdits moyens de désaccouplement sont dans une desdites position de désaccouplement, et une position de désactivation dans laquelle lesdits moyens de libération empêchent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique et/ou lesdits moyens de désaccouplement sont dans la position d'accouplement.
Préférentiellement, des moyens d'entraînement selon l'invention comprennent des moyens de verrouillage desdits moyens de libération et/ou desdits moyens d'actionnement, lesdits moyens de verrouillage étant mobiles entre une position verrouillée dans laquelle lesdits moyens de libération empêchent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique et/ou ils préviennent le passage desdits moyens d'actionnement en positions d'activation, et une position déverrouillée dans laquelle lesdits moyens de libération libèrent la rotation de ladite poupée en sens inverse dudit sens unique et/ou ils autorisent le passage desdits moyens d'actionnement en positions d'activation.
Des moyens d'entraînement selon l'invention comprennent préférentiellement, une manivelle, des moyens de coopération avec lesdits moyens de transformation et des premiers moyens de liaison desdits moyens de coopération et de ladite manivelle, lesdits premiers moyens de liaison étant mobiles entre une position de libération dans laquelle lesdits moyens de coopération sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle et une position de prise dans laquelle lesdits moyens de coopération sont liés en rotation à ladite manivelle.
Dans ce cas, lesdits moyens de verrouillage agissent préférentiellement sur lesdits premiers moyens de liaison, lesdits premiers moyens de liaison occupant ladite position de libération lors que lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée, et ladite position de prise lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
Des moyens d'entraînement selon l'invention comprennent avantageusement des moyens de connexion avec ledit arbre et des deuxièmes moyens de liaison desdits moyens de connexion et de ladite manivelle, lesdits deuxièmes moyens de liaison étant mobiles entre une position d'entraînement dans laquelle lesdits moyens de connexion sont liés à rotation par rapport à ladite manivelle, et une position de non-entraînement dans laquelle lesdits moyens de connexion sont mobiles en rotation par rapport à ladite manivelle.
Dans ce cas, lesdits moyens de verrouillage agissent préférentiellement sur lesdits deuxièmes moyens de liaison, lesdits deuxièmes moyens de liaison occupant ladite position d'entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position verrouillée et ladite position de non-entraînement lorsque lesdits moyens de verrouillage sont en position déverrouillée.
6. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 illustre une vue partielle en coupe d'une boîte de vitesses à deux rapports d'un winch selon l'art antérieur ; la figure 2 illustre une vue en perspective d'un winch selon l'invention ; les figures 3 et 5 illustre deux vues en coupe d'un winch selon l'invention selon deux plans longitudinaux différents ;
les figures 4, 6 et 8 illustrent deux vues en coupe d'un winch selon l'invention selon deux plans transversaux différents ;
la figure 7 illustre une vue de côté d'une bague de rappel du winch illustré aux figures 2 à 6 et 8 ;
la figure 9 illustre une vue en perspective de moyens de dés accouplement maîtrisé d'un winch selon l'invention ;
les figures 10 à 14 illustrent des vues d'une manivelle d'un winch selon l'invention
la figure 15 illustre une vue de face d'un winch selon un deuxième mode de réalisation ;
la figure 16 illustre une vue en coupe de la figure 15 selon l'axe A- A ; la figure 17 illustre une vue en coupe de la figure 15 selon l'axe B-B ; la figure 18 illustre un détail d'une vue en coupe de la figure 17 selon l'axe C-C.
7. Description d'un mode de réalisation de l'invention
7.1. Rappel du principe général de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre de moyens de libération totale ou partielle, immédiate ou progressive de la rotation de la poupée d'un winch dans le sens inverse du sens d'enroulement lorsque le couple exercé sur ladite poupée dans le sens inverse dudit sens unique est supérieur à un seuil prédéterminé.
Cette mise en œuvre peut également permettre d'autoriser une rotation de la poupée dans le sens du déroulement de manière automatique en cas de surcharge exercée sur la poupée par exemple lors d'une bourrasque. L'intégrité du winch , du bateau et de son gréement est ainsi préservée en cas de vent extrêmement violent.
7.2. Exemple d'un mode de réalisation d'un winch selon l'invention 7.2.1. Architecture
A. Winch
Comme cela est représenté sur la figure 2, un winch selon l'invention comprend un bâti 20 destiné à être solidarisé au pont d'une embarcation à voiles. Une poupée 21 est montée mobile en rotation sur le bâti 20 le long d'un axe longitudinal du bâti 20. La poupée 21 comprend des moyens de blocage 22 d'une extrémité d'un bout (non représenté) destiné à être enroulé autour de la poupée 21.
Le bâti 20 loge un arbre d'entrée 30 et une boîte de vitesses qui relie la poupée 21 à l'arbre d'entrée 30. Dans ce mode de réalisation, la boîte de vitesses est une boîte de vitesses à deux rapports de transmission, c'est-à-dire à deux vitesses.
La poupée 21 comprend une roue dentée intérieure 32.
Un premier axe 31 est solidarisé au bâti 20. Un premier pignon 33 est monté mobile en rotation sur le premier axe 31.
Le premier pignon 33 engrène la roue dentée 32. Il engrène également un deuxième pignon 34. Le deuxième pignon 34 est relié à un élément d'embrayage progressif 35 au moyen d'un premier embrayage unidirectionnel 36. L'élément d'embrayage 35 définit un réceptacle présentant une pluralité de rainures 351. Une pluralité de premiers disques d'embrayage 352 coopérant avec les rainures 351 est logée dans le réceptacle en sorte qu 'une rotation de l ' élément d'embrayage 35 est accompagnée d'une rotation des premiers disques 352.
Des deuxièmes disques d'embrayage 37 sont interposés entre les premiers disques d'embrayage 352. Ils sont solidaires de l'arbre d'entrée 30 en sorte qu'une rotation de l' arbre est accompagnée d'une rotation des deuxièmes disques d'embrayage 37.
Un ressort de compression 353 est interposé entre le fond du réceptacle et les disques d'embrayages.
Une plaque 38 permet de maintenir les disques d'embrayages 352, 37 dans le réceptacle.
Un élément presseur 39 est monté mobile en translation le long de l'arbre d'entrée 30 entre :
une position d'accouplement dans laquelle il exerce un effort de pression sur les disques d'embrayages 352, 37 en sorte que les mouvements de rotation de l'arbre d'entrée 30 et de l'élément d'embrayage 35 sont liés ; une position de dés accouplement total dans laquelle l'effort qu'il exerce sur les disques d'embrayage 352, 37 est nul ou suffisamment faible pour que l'arbre d'entrée 30 et l'élément d'embrayage 35 puissent tourner librement, à tout le moins sensiblement, l'un par rapport à l'autre.
L'élément presseur 39 comprend des pattes 391 prévues pour coopérer avec des rainures 200 de forme complémentaire conformées dans le bâti 20. Il est traversé par des gorges inclinées 40. Les gorges 40 coopèrent avec des doigts 41 d'un élément d'entraînement 42.
L'élément d'entraînement 42 est monté mobile en rotation autour de l'arbre d'entrée 30 et par rapport à l'élément presseur 39 en sorte qu'une rotation de l'élément d'entraînement 42 dans un sens ou dans l'autre, s'accompagne d'une translation progressive de l'élément presseur 39 le long de l' axe de l' arbre d'entrée 30 dans un sens ou dans l'autre.
Plus l'élément presseur 39 est déplacé vers les disques d'embrayage, plus le coefficient de frottement entre ces disques est important.
Il existe donc , entre la position d'accouplement et la position de dés accouplement totale dans laquelle l'effort appliqué sur les disques d'embrayage est sensiblement nul, une pluralité de positions de dés accouplement partiel, le coefficient de frottement entre les disques liés à l'arbre et les disques liés à l'élément d'embrayage étant d'autant plus faible que l'effort appliqué par l'élément presseur sur les disques sera faible.
Dans ce mode de réalis ation , il est prévu que la position de dés accouplement totale est atteinte après une rotation de l'élément d'entraînement sur une plage angulaire de 30°. Dans des variantes, la position de dés accouplement total sera atteinte après que l'élément d'entraînement aura été entraîné en rotation sur une plage angulaire comprise entre 5° et 90°. Une bague de rappel 72 est montée fixe dans le bâti 20. Elle comprend des protrusions 721 prévues pour venir en appui contre des moyens de rappel élastique.
L'élément d'entraînement 42 est monté mobile en rotation dans la bague de rappel 72. Il comprend des logements 421 destinés à loger des moyens de rappel élastique.
Des moyens de rappel élastique, qui dans ce mode de réalisation comprennent des ressorts de compression 49, sont montés dans les logements 421 prévus à cet effet de l'élément d'entraînement 42. Ils viennent en appui contre les protrusions 721 de la bague de rappel 72. Ils agissent sur l'élément d'entraînement 42 pour le ramener naturellement dans une position dans laquelle il place l'élément presseur 39 dans sa position d'accouplement. L'élément d'entraînement 42 comprend une extrémité supérieure cannelée 50.
L'arbre d'entrée 30 présente une extrémité inférieure 301 à laquelle est solidarisé de manière fixe un troisième pignon 43.
Le troisième pignon 43 engrène un quatrième pignon 45 monté mobile en rotation sur un deuxième axe 46 solidaire du bâti 20.
Le quatrième pignon 45 engrène un cinquième pignon 47 qui est relié au premier pignon 33 au moyen d'un deuxième embrayage unidirectionnel 48.
L'arbre d'entrée 30 présente une extrémité supérieure 302 à laquelle est solidarisé un embout cannelé 51 prévu pour coopérer avec des moyens d'entraînement de forme complémentaire.
B. Moyens d'entraînement
Les moyens d'entraînement sont dans ce mode de réalisation des moyens d'entraînement manuels. Ils comprennent une manivelle 52. La manivelle 52 comprend un bras 53 comprenant une première portion 531 et une deuxième portion 532 définissant essentiellement la forme d'un L. Le bras 53 est creux. Un moyen de préhension, qui dans ce mode de réalisation est une poignée 54, est solidarisé à la deuxième portion 532. La poignée 54 est montée mobile en rotation autour de cette deuxième portion 532. Un levier 55 est monté à rotation sur un axe 551 à l'extrémité de la poignée 54. Il coopère avec un axe 56 d'une chape 57. La chape 57 est montée mobile en translation et en rotation à l'intérieur de la deuxième portion 532 du bras 53.
La chape 57 est reliée par un câble 58 à un élément de renvoi d'angle 59 mobile en rotation autour d'un axe 591.
L'élément de renvoi d'angle 59 est relié par un câble 60 à un cavalier 61 monté dans une gorge 62 ménagée dans la première portion 531 du bras 53. Il y est mobile en translation le long de l'axe de la première portion 531.
Une première extrémité d'une bielle 63 est liée au moyen d'une liaison pivot au cavalier 61. Une deuxième extrémité de la bielle 63 est liée au moyen d'une liaison pivot à une came 64.
Un embout d'entraînement 65 est monté mobile en rotation par rapport à la première portion de bras 531. Cet embout d'entraînement 65 présente une extrémité cannelée 651 dont la forme est complémentaire de celle de l'embout cannelé 51 monté à l'extrémité supérieure 302 de l'arbre d'entrée 30.
Une bague d'entraînement 66 est montée mobile en rotation autour de l'embout d'entraînement 65. Cette bague d'entraînement 66 comprend une extrémité inférieure cannelée 662 de forme complémentaire de l'extrémité supérieure cannelée 50 de l'élément d'entraînement 42.
La came 64 est montée mobile en rotation par rapport à la première portion de bras 531 , à la bague d'entraînement 66 et à l'embout d'entraînement 65.
Le contour intérieur de la came 64 présente deux séries de trois logements 641 , 642 répartis de manière uniforme et de manière décalée sur deux niveaux.
Le contour extérieur de l'embout d'entraînement 65 présente trois logements 652 répartis de manière uniforme.
Le contour extérieur de la bague d'entraînement 66 présente trois logements 661 répartis de manière uniforme.
La première portion de bras 531 est traversée par deux séries de trois perforations radiales 653 réparties de manière décalée sur deux niveaux. Chacune des perforations radiales 653 loge un galet 67.
La came 64 est mobile entre :
une position de libération et d'entraînement dans laquelle les galets 67 d ' un étage sont plaqués dans les logements 652 de l'embout d'entraînement 65 par la came 64 en sorte que l'embout d'entraînement 65 et le bras 53 sont liés à rotation, et les galets 67 de l'autre étage ne sont pas plaqués par la came 64 dans les logements 661 de la bague d'entraînement 66 en sorte que la bague d'entraînement 66 peut tourner librement par rapport au bras 53 : l'embout d'entraînement 65 est alors dans un état d'entraînement et la bague d'entraînement 66 dans un état de libération ; une position de prise et de non-entraînement dans laquelle les galets 67 d'un étage sont plaqués par la came 64 dans les logements 661 de la bague d'entraînement 66 en sorte que la bague d'entraînement 66 et le bras 53 sont liés à rotation, et les galets 67 de l'autre étage ne sont pas plaqués dans les logements 652 de l'embout d'entraînement 65 par la came 64 en sorte que l'embout d'entraînement 65 peut tourner librement par rapport au bras 53 : l'embout d'entraînement est alors dans un état de non- entraînement et la bague d'entraînement dans un état de prise.
Un moyen de rappel élastique qui comprend dans ce mode de réalisation un ressort de compression 68 logé dans la gorge 62 agit sur le cavalier 61 de manière à placer la came 64 dans sa position de libération et d'entraînement.
Le levier 55 est mobile entre :
une position verrouillée dans laquelle il n'agit pas sur la came 64 en sorte qu'elle occupe sa position de libération et d'entraînement ;
une position déverrouillée dans laquelle il est placé en étant pivoté selon la flèche A en sorte qu'il agit via les câbles 58, 60, le renvoi d'angle 59, le cavalier 61 et la bielle 63 sur la came 64 pour la placer dans la position de prise et de non-entraînement.
Le levier 55 peut également prendre une position de point mort dans laquelle la manivelle peut être pivotée librement de manière telle que l'équipier puisse choisir la position la plus confortable avant d'actionner l'embrayage progressif.
7.2.2. Fonctionnement
A. Enroulement
A.l. Première vitesse
Afin d'assurer l'enroulement d'un bout autour de la poupée 21 du winch, un équipier bloque une extrémité libre du bout dans les moyens de blocage 22.
Il introduit ensuite l'extrémité cannelée 651 de l'embout d'entraînement 65 dans l'embout cannelé 51 de forme complémentaire solidarisé à l'arbre d'entrée 30. L'extrémité inférieure cannelée 662 de la bague d'entraînement 66 coopère avec l'extrémité supérieure cannelée 50 de l'élément d'entraînement 42.
Aucune action n'est exercée sur le levier 55 : il se trouve en position verrouillée. La came 64 est en position de libération et en position d'entraînement, et l'élément presseur 39 est en position d'accouplement.
L'équipier entraîne en rotation la manivelle 52 dans le sens anti-horaire en agissant sur la poignée 54. L'embout d'entraînement 65 suit le même mouvement entraînant l'arbre d'entrée 30 en sens anti-horaire.
L'arbre d'entrée 30 entraîne alors le deuxième pignon 34 en rotation en sens anti-horaire par l'intermédiaire de l'embrayage unidirectionnel 36.
Le deuxième pignon 34 entraîne en rotation en sens horaire le premier pignon 33 qui entraîne lui-même en rotation la roue dentée intérieur 32 en sens horaire. La poupée 21 tourne alors en sens horaire.
Dans le même temps, le troisième pignon 43 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par l'arbre d'entrée 30. Le quatrième pignon 45 est entraîné en rotation via le troisième pignon 43 en sens horaire. Le cinquième pignon 47 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par le quatrième pignon 45. Les mouvements de rotation des cinquième et premier pignons 47 et 33 sont déliés du fait de la mise en œuvre de l'embrayage unidirectionnel 48.
Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 30 et la poupée 21 est assurée par le deuxième pignon 34, le premier pignon 33 et la roue dentée 32 qui forme un premier train d'engrenages ayant un premier rapport de transmission.
Lorsque la tension dans le bout devient trop importante, l'équipier peut inverser le sens de rotation de la manivelle de manière à changer de vitesse.
A.2. Deuxième vitesse
L'équipier entraîne alors en rotation la manivelle 52 dans le sens horaire en agissant sur la poignée 54. L'embout d'entraînement 65 suit le même mouvement entraînant l'arbre d'entrée 30 en sens horaire.
Le troisième pignon 43 est entraîné en sens horaire par l'arbre d'entrée 30. Le quatrième pignon 45 est entraîné en sens anti-horaire. Le cinquième pignon 47 est entraîné en sens horaire. Le premier pignon 33 est entraîné en sens horaire au moyen du deuxième embrayage unidirectionnel 48. La roue dentée 32 est entraînée en rotation en sens horaire. La poupée tourne alors en sens horaire.
Dans le même temps, le deuxième pignon 34 est entraîné en rotation par le premier pignon 33 en sens anti-horaire. Les mouvements de rotation de l'arbre d'entrée 30 et du deuxième pignon 34 sont déliés du fait de la mise en œuvre de l'embrayage unidirectionnel 36.
Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 30 et la poupée 21 est assurée par le troisième pignon 43, le quatrième pignon 45, le cinquième pignon 47, le premier pignon 33 et la roue dentée 32 qui forment un deuxième train d'engrenages ayant un deuxième rapport de transmission différent du premier.
A.3. Blocage déroulement
Lorsque aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée 30 en vue d'enrouler un bout autour de la poupée 21 du winch, le bout exerce un effort sur la poupée 21 tendant à l'entraîner en rotation en sens anti-horaire, c'est-à-dire dans le sens inverse du sens d'enroulement du bout autour de la poupée 21 ou encore dans le sens du déroulement.
Dans ce cas, la roue dentée 32 tend à tourner en sans anti-horaire et à entraîner le premier pignon 33 en sens anti-horaire. Le premier pignon 33 entraîne en rotation le deuxième pignon 34 en sens horaire. Le deuxième pignon 34 tend alors à entraîner en sens horaire l'arbre d'entrée 30 via l'embrayage unidirectionnel 36. Dans le même temps, le premier pignon 33 tend à entraîner en rotation le cinquième pignon 47 via l'embrayage unidirectionnel 48 en sens antihoraire. Le cinquième pignon 47 tend à entraîner en rotation le quatrième pignon 45 en sens horaire. Le quatrième pignon 45 tend à entraîner en rotation le troisième pignon 43 en sens anti-horaire. Le troisième pignon 43, qui est lié à l'arbre d'entrée 30, tend à entraîner celui-ci en sens anti-horaire. L'arbre d'entrée 30 est donc entraîné en rotation d'une part en sens horaire par le deuxième pignon 34, et d'autre part en sans anti-horaire par le troisième pignon 43. La rotation de l'arbre d'entrée 30 est nulle du fait que les premier et deuxième trains d'engrenages sont antagonistes lorsque la poupée tend à tourner dans le sens du déroulement du bout. La rotation de la poupée en sens anti-horaire est alors bloquée. On évite ainsi que le bout puisse être déroulé sous l'effet de la tension qui y est exercée par l'élément de voilure auquel il est relié lorsqu 'aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée pour l'enrouler autour de la poupée.
B. Déroulement maîtrisé total ou partiel, immédiat ou progressif
B.l. Déroulement partiel et progressif
Dans certaines circonstances , l'équipier peut souhaiter dérouler partiellement et progressivement le bout pour compenser de manière progressive la surtension induite dans celui-ci lors d'une légère variation du vent pour adapter sa voilure en conséquence.
Pour cela, l'équipier actionne le levier 55 selon la flèche A pour le déplacer de sa position verrouillée à sa position déverrouillée. Ceci a pour effet de placer la came 64 dans sa position de prise et de non-entraînement via le câble 58, le renvoi d'angle 59, le câble 60, le cavalier 61 et la bielle 63.
La bague d'entraînement 66 est alors liée à rotation à la manivelle 52 alors que l'embout d'entraînement 65 est libre de tourner par rapport à la manivelle 52.
Tout en maintenant le levier 55 pivoté selon la flèche A, l'équipier peut entraîner progressivement la manivelle 52 en rotation en sens horaire dans la limite de 30° pour la déplacer de sa position de désactivation à une position d' activation . En effet, dans ce mode de réalisation , il est prévu que le dés accouplement total entre le premier train d'engrenages et l'arbre soit obtenu après une rotation de la manivelle 52 en sens horaire sur une plage de 30°. La bague d'entraînement 66 suit le même mouvement et entraîne en rotation en sens horaire l'élément d'entraînement 42.
Les doigts 41 de l'élément d'entraînement 42 se déplacent dans les gorges inclinées 40 de l'élément presseur 39. L'élément presseur 39 est progressivement translaté le long de l'arbre d'entrée 30 selon la flèche B et passe progressivement depuis sa position d'accouplement vers sa position de désaccouplement total. Le coefficient de frottement entre les disques d'embrayage 37 solidaires de l'arbre d'entrée 30 et les disques d'embrayage 352 solidaires de l'élément d'embrayage 35 baisse progressivement.
Un glissement peut alors progressivement avoir lieu entre l'arbre d'entrée 30 et l'élément d'embrayage 35. L'arbre d'entrée 30 est donc progressivement dés accouplé du premier train d'engrenages, ce qui permet d'autoriser la rotation de la poupée 21 en sens inverse du sens d'enroulement et donc de dérouler de manière contrôlée le déroulement du bout, notamment de manière partielle et progrès sivement .
Plus l'équipier entraînera en rotation la manivelle dans le sens horaire dans la limite de 30°, plus le coefficient de frottement entre les disques d'embrayage solidaires de l'arbre d'entrée 30 et ceux solidaires de l'élément d'entraînement 35 diminuera et plus le déroulement du bout sera libre. Moins l'équipier entraînera la manivelle en rotation dans le sens horaire dans la limite de la plage angulaire de 30°, moins le déroulement du bout sera libre. Un déplacement de la manivelle 52 en sens anti-horaire peut donc permettre de freiner de nouveau le déroulement du bout.
L'équipier peut ainsi maîtriser le déroulement du bout en déplaçant plus ou moins la manivelle dans la limite de 30° pour actionner l'embrayage progressif, placé entre l'arbre d'entrée 30 et le premier train d'engrenages, qui agit comme un frein. Dans des variantes, la manivelle 52 pourra être entraînée en rotation sur une plage angulaire de 5 à 90° . L'embrayage progressif et son système de commande constituent donc des moyens de dés accouplement maîtrisé.
Cette mise en œuvre peut permettre à l'équipier de choisir la vitesse de déroulement et le niveau de déroulement du bout.
B.2. Déroulement total et immédiat
Dans certaines circonstances, l'équipier peut souhaiter dérouler totalement et immédiatement le bout enroulé autour de la poupée par exemple pour compenser la surtension induite dans le bout lors d'un coup de vent violent ce qui permet d'éviter que le voilier ne se couche.
Pour cela, l'équipier actionne le levier 55 selon la flèche A pour le déplacer de sa position verrouillée à sa position déverrouillée. Ceci a pour effet de placer la came 64 dans sa position de prise et de non-entraînement via le câble 58, le renvoi d'angle 59, le câble 60, le cavalier 61 et la bielle 63.
La bague d'entraînement 66 est alors liée à rotation à la manivelle 52 alors que l'embout d'entraînement 65 est libre de tourner par rapport à la manivelle 52.
Tout en maintenant le levier 55 pivoté selon la flèche A, l'équipier peut entraîner rapidement la manivelle 52 en rotation en sens horaire sur 30° pour la déplacer immédiatement de sa position de désactivation à une position d'activation totale. Le mouvement angulaire sur une plage limitée de la manivelle permet une action rapide de libération du bout. La bague d'entraînement 66 suit le même mouvement et entraîne en rotation en sens horaire l'élément d'entraînement 42.
Les doigts 41 de l'élément d'entraînement 42 se déplacent rapidement dans les gorges inclinées 40 de l'élément presseur 39 jusqu'à venir en butée au fond des gorges inclinées 40. L'élément presseur 39 est ainsi rapidement translaté le long de l'arbre d'entrée 30 selon la flèche B. Il passe alors quasi immédiatement de sa position d'accouplement à sa position de désaccouplement total. Le coefficient de frottement entre les disques d'embrayage 37 solidaires de l'arbre d'entrée 30 et les disques d'embrayage 352 solidaires de l'élément d'embrayage 35 est alors sensiblement nul.
Un glissement à ainsi lieu entre l'arbre d'entrée 30 et l'élément d'embrayage 35. L'arbre d'entrée 30 est donc désaccouplé du premier train d'engrenages, ce qui permet d'autoriser la rotation libre de la poupée 21 en sens inverse du sens d'enroulement et donc de dérouler totalement et immédiatement le bout. Une telle opération permet de choquer le bout.
Toutefois, si au cours du déroulement l'équipier souhaite ralentir le déroulement du bout, il peut déplacer la manivelle dans le sens anti-horaire.
B.3. Arrêt du déroulement
Sous l'action combinée des ressorts 49 et 68, dès que l'équipier relâche le levier 55 :
le levier 55 passe de sa position déverrouillée à sa position verrouillée; la came 64 passe de sa position de prise et de non-entraînement à sa position de libération et d'entraînement ;
l'élément presseur 39 passe de la position de désaccouplement dans laquelle il se trouve à sa position d'accouplement.
La rotation de la poupée dans le sens du déroulement du bout est alors immédiatement stoppée.
C. Déroulement en cas de surcharge
Dans une variante, l'embrayage à disques pourra être conçu de telle sorte que lorsque l'élément pousseur 39 se trouve en position d'accouplement, les disques d'embrayage 37 solidaires de l'arbre 30 et les disques d'embrayage 352 solidaires de l'élément d'embrayage 35 puissent glisser les uns par rapport aux autres lorsque le couple exercé par le bout sur la poupée dans le sens du déroulement devient supérieur à une valeur seuil prédéterminée.
Cette valeur sera suffisamment importante pour permettre une utilisation convenable du winch en conditions normales sans déroulement intempestif. Elle sera suffisamment faible pour ne pas générer d'endommagement du bateau, du gréement et du winch en cas de coup de vent violent, c'est-à-dire en conditions extrêmes.
Cette mise en œuvre permet de rendre la poupée mobile dans le sens du déroulement de manière automatique, c'est-à-dire sans déclenchement manuel, en cas de surcharge, c'est-à-dire dès que la tension dans le bout devient trop importante.
Dans une variante simplifiée, le winch ne comprendra pas de moyens de commande manuelle pour faire passer l'embrayage à disque de l'une à l'autre de ses positions. Dans ce cas, un équipier ne pourra pas contrôler lui-même le déroulement d'un bout enroulé autour de la poupée. En revanche, le déroulement du bout aura lieu automatiquement en cas de surcharge sur la poupée.
7.2.3. Autres informations et variantes
L'élément d'embrayage 35, les disques d'embrayages 37 solidaires de l'arbre d'entrée 30, les disques d'embrayage 352 solidaires de l'élément d'embrayage 35 et l'élément presseur 39 constituent dans ce mode de réalisation des moyens de dés accouplement de l'arbre d'entrée 30 avec le premier train d'engrenages.
Le levier 55, la chape 57, le câble 58, le renvoi d'angle 59, le câble 60, le cavalier 61 , la came 64, les galets 67, la bague d'entraînement 66, l'élément d'entraînement 42 constituent dans ce mode de réalisation des moyens de verrouillage des moyens d'activation.
La manivelle 52, la bague d'entraînement 66 et l'élément presseur 39 constituent dans ce mode de réalisation des moyens d'actionnement manuels des moyens de désaccouplement.
La bague d'entraînement 66, l'élément d'entraînement 42, et les gorges inclinées 40 constituent dans ce mode de réalisation des moyens de transformation d'un mouvement de rotation des moyens d'entraînement, comprenant ici la manivelle 52, en un mouvement de déplacement progressif de l'élément presseur 39 dans l'un ou l'autre de ses positions d'accouplement ou de désaccouplement.
La bague d'entraînement 66, les galets 67 et la came 64 constituent, dans ce mode de réalisation, des moyens de coopération avec les moyens de transformation. Ils constituent également des premiers moyens de liaison des moyens de coopération avec la manivelle.
L'embout d'entraînement 65, les galets 67 et la came 64 constituent, dans ce mode de réalisation, des moyens de connexion avec l'arbre d'entrée 30. Ils constituent également des deuxièmes moyens de liaison des moyens de connexion avec la manivelle.
La technique selon l'invention peut être mise en œuvre au sein de winchs à une seule vitesse. Elle peut également être mise en œuvre sur des winchs à plus de deux vitesses en particulier dès lors que les moyens de dés accouplement sont agencés de manière à permettre de dés accoupler l'arbre d'entrée d'un train d'engrenages choisi parmi deux trains d'engrenages agissant de manière antagoniste sur l'arbre d'entrée lorsque la poupée est entraînée en rotation dans le sens du déroulement.
7.3. Exemple d'un autre mode de réalisation d'un winch selon l'invention
7.3.1. Architecture
On présente en relation avec les figures 15, 16, 17 et 18 un winch selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
En référence aux figures 16, 17, la boîte de vitesses d'un tel winch comprend un premier pignon 700 lié à l'arbre d'entrée 701 au moyen d'un premier embrayage unidirectionnel 702. Un deuxième pignon 703 est lié de manière fixe à l'extrémité de l'arbre 701. Le premier pignon 700 engrène un troisième pignon 704 monté mobile en rotation sur un axe 713 fixé dans le bâti 714 du winch. Le troisième pignon 704 engrène une roue dentée intérieure 705 liée à la poupée 706 du winch. Le troisième pignon 704 est lié à un quatrième pignon 707 au moyen d'un deuxième embrayage unidirectionnel 708. Les troisième 704 et quatrième 707 pignons sont montés mobiles en rotation sur l'axe 713 fixé au bâti. Le quatrième pignon 707 engrène un cinquième pignon 709 monté mobile en rotation autour d'un axe 715 fixé au bâti. Le cinquième pignon 709 engrène avec le deuxième pignon 703.
L'embrayage unidirectionnel 708 comprend un support pour cliquets 710 sur lequel sont montés deux cliquets 711 mobiles en rotation autour d'axes parallèles à l'axe de rotation du quatrième pignon 707. Les extrémités des cliquets 711 peuvent coopérer avec des logements prévus à cet effet à l'intérieur du quatrième pignon 707 lorsque le quatrième pignon tourne dans un sens. Le support 710 et le quatrième pignon 707 sont alors liés à rotation. Lorsque le quatrième pignon 707 tourne dans l'autre sens, les extrémités des cliquets 711 ne coopèrent pas avec les logements prévus à l'intérieur du quatrième pignon 707. Le support 710 et le quatrième pignon 707 ne sont alors pas liés à rotation.
Le troisième pignon 704 est lié au support 710 au moyen de deux goupilles fusibles 712. Le troisième pignon 704 est ainsi lié à rotation avec le support 710.
Les goupilles 712 sont dimensionnées de manière telle qu'elles se brisent sous l'effet d'un effort de cisaillement lorsque le couple exercé par le bout sur la poupée devient supérieur à une valeur seuil prédéterminée.
7.3.2. Fonctionnement
Lorsque l'arbre d'entrée 701 est entraîné en rotation en sens anti-horaire, le premier pignon 700 est entraîné en rotation dans le même sens via le premier embrayage unidirectionnel 702. Le troisième pignon 704 est alors entraîné en rotation en sens horaire par le premier pignon 700 alors que la roue dentée 705, et donc la poupée 706, sont entraînées en rotation en sens horaire. Dans le même temps, le deuxième pignon 703 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par l'arbre d'entrée 701. Le cinquième pignon 709 est entraîné en rotation via le deuxième pignon 703 en sens horaire. Le quatrième pignon 707 est entraîné en rotation en sens anti-horaire par le cinquième pignon 709. Les mouvements de rotation des troisième 704 et quatrième 707 pignons sont déliés du fait de la mise en œuvre du deuxième embrayage unidirectionnel 708. Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 701 et la poupée 706 est assurée par le premier pignon 700, le troisième pignon 704 et la roue dentée 705 qui forment un premier train d'engrenages ayant un premier rapport de transmission.
Lorsque l'arbre d'entrée 701 est entraîné en rotation en sens horaire, le deuxième pignon 703 est entraîné en sens horaire. Le cinquième pignon 709 est entraîné en sens anti-horaire. Le quatrième pignon 707 est entraîné en sens horaire. Le troisième pignon 704 est entraîné en sens horaire au moyen du deuxième embrayage unidirectionnel 708. La roue dentée 705, et donc la poupée 706, sont entraînées en rotation en sens horaire. Dans le même temps, le premier pignon 700 est entraîné en rotation par le troisième pignon 704 en sens anti- horaire. Les mouvements de rotation de l'arbre d'entrée 701 et du premier pignon 700 sont déliés du fait de la mise en œuvre du premier embrayage unidirectionnel 702. Dans ce cas, la transmission entre l'arbre d'entrée 701 et la poupée 706 est assurée par le deuxième pignon 703, le cinquième pignon 709, le quatrième pignon 707, le troisième pignon 704 et la roue dentée 705 qui forment un deuxième train d'engrenages ayant un deuxième rapport de transmission différent du premier.
Lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée 701 en vue d'enrouler un bout autour de la poupée du winch, le bout exerce un effort sur la poupée tendant à l'entraîner en rotation en sens anti-horaire, c'est-à-dire ici dans le sens inverse du sens d'enroulement du bout autour de la poupée.
Dans ce cas, la roue dentée 705 tend à tourner en sans anti-horaire et à entraîner le troisième pignon 704 en sens anti-horaire. Le troisième pignon 704 entraîne en rotation le premier pignon 700 en sens horaire. Le premier pignon 700 tend alors à entraîner en sens horaire l'arbre d'entrée 701 via le premier embrayage unidirectionnel 702. Dans le même temps, le troisième pignon 704 tend à entraîner en rotation le quatrième pignon 707 en sens anti-horaire via le deuxième embrayage unidirectionnel 708. Le quatrième pignon 707 tend à entraîner en rotation le cinquième pignon 709 en sens horaire. Le cinquième pignon 709 tend à entraîner en rotation le deuxième pignon 703 en sens anti- horaire. Le deuxième pignon 703, qui est lié à l'arbre d'entrée 701 , tend à entraîner celui-ci en sens anti-horaire. L'arbre d'entrée 701 est donc entraîné en rotation d'une part en sens horaire par le premier pignon 700, et d'autre part en sans anti-horaire par le deuxième pignon 703. La rotation de l'arbre d'entrée 701 , et par là même celle de la poupée 706, sont ainsi bloquées du fait que les premier et deuxième trains d'engrenages sont antagonistes lorsque la poupée tend à tourner dans le sens du déroulement du bout. On évite ainsi que le bout puisse être déroulé sous l'effet de la tension qui y est exercée par l'élément de voilure auquel il est relié lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur l'arbre d'entrée pour l'enrouler autour de la poupée.
Lorsque le couple imprimé par le bout à la poupée dans le sens du déroulement devient supérieur à une valeur seuil prédéterminé, ce qui peut être le cas au cours d'une bourrasque, les goupilles fusibles 712 se rompent. Le troisième pignon 704 et le quatrième pignon 707 ne sont donc plus liés à rotation. L'arbre d'entrée 701 n'est alors plus lié à la poupée 706 via les deux trains d'engrenages antagonistes. La rotation de la poupée dans le sens du déroulement, qui est ici le sens anti-horaire, est autorisée.
Les goupilles fusibles constituent des moyens de désaccouplement le l'arbre d'entrée avec l'un des deux trains d'engrenages. Elles peuvent prendre deux états :
- un état d'accouplement dans lequel le troisième pignon 704 est lié à rotation avec le support 710 en sorte que la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement est bloquée ;
un état de désaccouplement dans lequel elles sont brisées en sorte que le troisième pignon 704 n'est pas lié à rotation avec le support 710, et que la rotation de la poupée en sens inverse du sens d'enroulement est libérée, l'état de désaccouplement étant pris lorsque le couple exercé par le bout sur la poupée est supérieur à une valeur seuil prédéterminée.
Cette mise en œuvre permet d'éviter d'endommager le winch, le bateau et son gréement lorsque le bout exerce une surcharge sur la poupée par exemple au cours d'une bourrasque.
Après rupture des goupilles fusibles en cas de surcharge, le winch peut être remis en état de fonctionner en remplaçant simplement les goupilles fusibles brisées par de nouvelles goupilles fusibles.
Dans des variantes, d'autres moyens pourraient être mis en œuvre pour permettre à la poupée de tourner automatiquement dans le sens du déroulement en cas de surcharge. Par exemple, le deuxième pignon 703 peut être lié à rotation à l'arbre d'entrée 700 au moyen d'une ou plusieurs clavettes fusibles. De telles clavettes fusibles seront dimensionnées de telle sorte qu'elles rompent en cas de surcharge sur la poupée. Elles pourront ainsi passer d'un état d'accouplement à un état de dés accouplement en cas de surcharge sur la poupée. Le deuxième pignon 703 et l'arbre d'entrée ne seront alors plus liés et la rotation de la poupée dans le sens du déroulement sera autorisée en cas de surcharge.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cabestan comprenant un bâti (20) et une poupée (21) montée mobile en rotation en sens unique sur ledit bâti (20), ledit cabestan comprenant au moins un train d'engrenages (700, 704, 703, 709, 707) et un arbre d'entrée (701) logés dans ledit bâti (714), ladite poupée (706) étant reliée audit arbre (701) par ledit au moins un train d'engrenages (700, 704, 703 , 709 , 707) , et des moyens de libération (35, 352, 37, 39) de la rotation de ladite poupée (21) en sens inverse dudit sens unique lorsque le couple exercé sur ladite poupée dans le sens inverse dudit sens unique est supérieur à un seuil prédéterminé,
caractérisé en ce que lesdits moyens de libération comprennent des moyens de désaccouplement (712) dudit arbre (701) avec l'un desdits trains d'engrenages, lesdits moyens de désaccouplement (712) pouvant prendre deux états :
un état d'accouplement dans lequel la rotation de ladite poupée (706) en sens inverse dudit sens unique est bloquée ;
- un état de désaccouplement dans lequel la rotation de ladite poupée (706) en sens inverse dudit sens unique est libérée, ledit état de désaccouplement étant pris lorsque ledit couple est supérieur à ladite valeur seuil.
2. Cabestan selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de désaccouplement comprennent au moins un élément de liaison mécanique fusible (712).
3. Cabestan selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de désaccouplement comprenant un embrayage à friction.
PCT/EP2012/058315 2011-05-06 2012-05-04 Cabestan comprenant des moyens de liberation de la rotation de la poupee dans le sens du deroulement WO2012152729A1 (fr)

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