WO2013156689A1 - Câble de traction comprenant une âme monobloc - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a stranded cable wound on a central core, more particularly intended to be integrated in a cable transport installation, without being limited thereto.
  • the scrolling thereof at constant speed speed may be of a nature to generate noise and / or vibrations harmful to the environment of the installation, as well as to the mechanical strength of some of the constituent components thereof.
  • the outer layer of a traction cable or tractor-carrier according to the most common state of the art, assembled helically around a core, is composed of a number of strands, typically from 3 to 16 strands .
  • Such a helical assembly of strands around a core necessarily generates a "valley" between each pair of adjacent strands, valleys which constitute throughout the cable as many geometric deviations from an ideal cylindrical envelope of the outer surface of it.
  • each of the rollers of the installation will therefore generate a movement thereof that can reach an amplitude of several millimeters.
  • each of the rollers of the installation will therefore be animated by a periodic oscillation movement, the frequency of which may rise, depending on the case, to several tens of Hz, or, in some cases, several hundred Hz.
  • vibrations the generation of which is inherent to the structure of the traction cables or tractor-carriers according to the most common state of the art, although diminished by a judicious choice of materials of packing of the guide rollers of the concerned, may nevertheless be likely to disturb the environment of the cable (for example: noise generation near dwellings) and / or to accelerate the wear or fatigue of some of its components. .
  • the object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks by proposing a stranded cable making it possible to minimize or even eliminate the vibrations and noises generated by its passage over the guide rollers of an installation to be towed, as well as by a method of manufacturing such a cable and a suitable soul.
  • the subject of the invention is a traction cable comprising a monobloc core comprising a central core provided on its periphery with a series of regularly spaced fins forming between them receiving grooves of at least partly circular cross-section and strands disposed around said core by insertion into each of said grooves, such that the association of said core and said strands has an outer shell of substantially cylindrical shape, the diameter of said receiving grooves being less than or equal to that of said strands.
  • the cables according to the invention may further incorporate the following characteristics, taken separately or in combination:
  • the fins may have a compression modulus lower than that of the central core
  • the central core further comprises a strand embedded in the core, the strand being sized to participate in the recovery of tensile forces transmitted by the cable or to ballast,
  • the central core further comprises fibers, selected to participate in the recovery of tensile forces transmitted by the cable or for ballast,
  • the materials constituting the core are polymers comprising fillers intended to improve their mechanical characteristics in compression, and / or to confer on them properties of resistance to UV radiation and / or to render them electrically conductive, and or to impart to them lubricating properties,
  • the number of strands is between 3 and 16 and is preferably equal to 6.
  • Another object of the invention is to use a cable according to the invention as a pure traction cable or as a carrier-tractor cable.
  • Another object of the invention is constituted by a monobloc core for traction cable as defined in the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a cable according to the invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the core of the cable corresponding to FIG. 1,
  • a cable 1 according to the invention comprises a one-piece core 2 and a series of six strands 3 wound helically around this core 2.
  • the term "monobloc” designates an element that can not be disassembled into several subassemblies without being damaged.
  • the core 2 itself consists of a central core 4 provided on its periphery with six evenly spaced fins 5 whose side walls form between them as many receiving grooves 6 of substantially circular shape.
  • the fins 5 may be made of the same material as that of the central core 4 or in one or more materials whose compression modulus is preferably lower than that of the central core 4, which means that these fins will be then more easily deformable than the core 4.
  • each fin 5 is shaped in a circular arc, so that when the strands 3 are inserted into each of the receiving grooves 6, by temporarily deforming the fins 5, the cable 1 thus obtained has an outer envelope of substantially cylindrical shape, which therefore has almost no valleys.
  • the inner diameter of the circular portion of the receiving grooves 6 is chosen to be less than or equal to that of the strands 3 so that the contact is as narrow as possible between the side walls of the fins 5 and the strands 3. This avoids any compacting operation according to the prior art while ensuring the obtaining of a homogeneous section over the entire length of the cable.
  • the receiving grooves 6 are smaller in diameter than the strands 3.
  • the monoblock core 2 may be manufactured by any process adapted to the nature of the material or materials that compose it. It will preferably be made of synthetic materials, a term that covers here all thermoplastic compounds, thermosetting compounds, elastomers and vulcanizable compounds. Polymers such as polyolefins and, in particular, polyethylene, may be mentioned in particular.
  • these materials may be added with fillers, so as to give them particular properties, for example resistance to UV radiation, electrical conductivity, compressive strength, or lubrication.
  • the strands 3 may conventionally be constituted by an assembly of wires of different diameters wound helically around a central wire. They are preferably metal and more preferably steel.
  • a core 7 according to the invention furthermore comprises a strand 8 embedded in its central core 4.
  • This strand 8 may conventionally consist of an assembly of wires of different diameters wound helically. around a central wire. It is preferably metallic and more particularly preferably steel. Its dimensioning is generally carried out so that it participates in the recovery of traction forces transmitted by the cable, but may also have the sole purpose of ballasting it.
  • the cores according to the invention may also comprise fibers, metal or not, inserted longitudinally in the central core 4.
  • their dimensioning is generally carried out in such a way that they participate in the recovery of tensile forces transmitted by the cable, but may also have the sole purpose of the ballast.
  • the cable according to the invention can be spliced to form a closed loop by coupling the opposite ends of its strands.
  • the cable according to the invention is more particularly intended to be integrated as a pure traction cable or as a tractor carrying cable in a person transport system by cables such as a gondola or a cable car.
  • Transport facilities such as gondola lifts are in fact held by a carrier-tractor cable, that is to say that the cable ensures the reach of the cabin but also its drive up.
  • the carrying cable is fixed and stretched between the departure station and the arrival station of the installation and does not move.
  • the traction cable which provides cab traction, is attached to the cab carriage and forms a tight drive loop between the two stations.
  • the cable according to the invention can be used in many other applications such as an urban transport system, for example, and is therefore not limited to these uses.

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Abstract

Câble de traction (1) comprenant une âme monobloc (2) comprenant un noyau central (4) muni sur sa périphérie d'une série d'ailettes (5) régulièrement espacées formant entre elles des gorges de réception (6) de section au moins partiellement circulaire et des torons (3) dis¬ posés autour de l'âme (2) par insertion dans chacune des gorges de réception (6), de telle sorte que l'association de l'âme et des torons (3) présente une enveloppe extérieure de forme sensiblement cylin¬ drique, le diamètre des gorges de réception (6) étant inférieur ou égal à celui des torons (3. L'utilisation de ce câble (1) en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur-tracteur est également divulguée.

Description

Câble de traction comprenant une âme monobloc La présente invention concerne un câble à torons enroulés sur une âme centrale, plus particulièrement destiné à être intégré dans une installation de transport par câbles, sans pour autant y être limitée.
Dans un certain nombre de systèmes utilisant un ou plusieurs câbles, le défilement de ceux-ci à vitesse à vitesse constante peut être de nature à générer des bruits et/ou des vibrations nuisibles pour l'environnement de l'installation, tout comme à la tenue mécanique de certains des composants constitutifs de celle-ci.
On rencontre notamment cette situation pour les installations de transport par câbles, que ce soit de personnes ou de matériaux, pour lesquelles un fonctionnement à taux de service très important est fréquent, et dont la durée de vie prévue est généralement de plusieurs dizaines d'années.
La couche extérieure d'un câble de traction ou porteur-tracteur selon l'état de l'art le plus répandu, assemblée en hélice autour d'une âme, est composée d'un certain nombre de torons, typiquement de 3 à 16 torons. Un tel assemblage hélicoïdal de torons autour d'une âme génère nécessairement une "vallée" entre chaque paire de torons adjacents, vallées qui constituent tout au long du câble autant d'écarts géométriques par rapport à une enveloppe idéale de forme cylindrique de la surface extérieure de celui-ci.
Le passage de chacune de ces vallées sur chaque galet de l'installation générera donc un mouvement de celui-ci pouvant atteindre une amplitude de plusieurs millimètres. Comme on le voit, en fonction de la vitesse de défilement du câble, chacun des galets de l'installation se trouvera donc animé d'un mouvement d'oscillation périodique, dont la fréquence pourra s'élever, suivant les cas, à plusieurs dizaines de Hz, voire, dans certains cas, à plusieurs centaines de Hz. Ces vibrations, dont la génération est inhérente à la structure des câbles de traction ou porteurs-tracteurs suivant l'état de l'art le plus répandu, bien qu'amoindries par un choix judicieux des matériaux de garniture des galets de guidage de l'installation à câbles concernée, peuvent toutefois se trouver être de nature à perturber l'environnement de celle-ci (par exemple : génération de bruit à proximité d'habitations) et/ou à accélérer l'usure ou la fatigue de certains de ses composants.
Pour résoudre ce problème, on connaît le document FR 2 7 969 027 qui décrit un câble pour télécabine comprenant une âme centrale prolongée par des inserts périphériques entre lesquels sont intercalés les torons lors du câblage. Les gorges de réception des torons formées entre chaque insert sont d'un diamètre supérieur à celui des torons, nécessitant de pratiquer une opération de compactage, après l'insertion de ces torons. Cependant, cette opération de compactage est très délicate et ne permet généralement pas d'obtenir un câble de section homogène. Les vibrations ne sont alors pas réduites.
Le but de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un câble à torons permettant de minimiser, voire de supprimer les vibrations et bruits générés par son passage sur les galets de guidage d'une installation devant être tractée, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel câble et qu'une âme adaptée.
A cet effet, l'invention a pour objet un câble de traction comprenant une âme monobloc comprenant un noyau central muni sur sa périphérie d'une série d'ailettes régulièrement espacées formant entre elles des gorges de réception de section au moins partiellement circulaire et des torons disposés autour de ladite âme par insertion dans chacune desdites gorges, de telle sorte que l'association de ladite âme et desdits torons présente une enveloppe extérieure de forme sensiblement cylindrique, le diamètre desdites gorges de réception étant inférieur ou égal à celui desdits torons. Les câbles selon l'invention peuvent en outre incorporer les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison :
- les ailettes peuvent présenter un module de compression inférieur à celui du noyau central,
- le noyau central comprend en outre un toron noyé dans le noyau, le toron étant dimensionné pour participer à la reprise des efforts de traction transmis par le câble ou pour le lester,
- le noyau central comprend en outre des fibres, choisies de façon à participer à la reprise des efforts de traction transmis par le câble ou pour le lester,
- les matériaux constitutifs de l'âme sont des polymères comprenant des charges destinées à améliorer leurs caractéristiques mécaniques en compression, et/ou à leur conférer des propriétés de résistance aux rayonnements UV et/ou à les rendre conducteur de l'électricité, et/ou ou à leur conférer des propriétés lubrifiantes,
- le nombre de torons est compris entre 3 et 16 et est de préférence égal à 6.
L'invention a pour autre objet l'utilisation d'un câble selon l'invention en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur-tracteur.
Un autre objet de l'invention est constitué par une âme monobloc pour câble de traction telle que définie dans l'invention.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un câble selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'âme du câble correspondant à la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation d'une âme selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir en figure 1 , dans un premier mode de réalisation, un câble 1 selon l'invention comprend une âme monobloc 2 et une série de six torons 3 enroulés en hélice autour de cette âme 2.
Dans le cadre de la présente invention, on désigne par le terme monobloc, un élément ne pouvant être démonté en plusieurs sous- ensembles sans être détérioré.
Comme on peut le voir plus précisément en figure 2, l'âme 2 est elle- même constituée d'un noyau central 4 muni sur sa périphérie de six ailettes 5 régulièrement espacées dont les parois latérales forment entre elles autant de gorges de réception 6 de forme sensiblement circulaire. Les ailettes 5 peuvent être réalisées dans la même matière que celle du noyau central 4 ou bien dans un ou plusieurs matériaux dont le module de compression est, de préférence, inférieur à celui du noyau central 4, ce qui signifie que ces ailettes seront alors plus facilement déformables que le noyau 4.
L'extrémité périphérique de chaque ailette 5 est conformée en arc de cercle, de sorte que lorsqu'on insère les torons 3 dans chacune des gorges de réception 6, en déformant temporairement les ailettes 5, le câble 1 ainsi obtenu présente une enveloppe extérieure de forme sensiblement cylindrique, qui ne comporte donc quasiment plus de vallées.
En outre, le diamètre intérieur de la partie circulaire des gorges de réception 6 est choisi de sorte à être inférieur ou égal à celui des torons 3 afin que le contact soit le plus étroit possible entre les parois latérales des ailettes 5 et les torons 3. On évite ainsi toute opération de compactage selon l'art antérieur tout en garantissant l'obtention d'une section homogène sur toute la longueur du câble. Dans un mode de réalisation préféré, les gorges de réception 6 sont d'un diamètre inférieur à celui des torons 3.
L'âme monobloc 2 pourra être fabriquée par tout procédé adapté à la nature du ou des des matériaux qui la composent. Elle sera réalisée de préférence en matières synthétiques, terme qui recouvre ici l'ensemble des composés thermoplastiques, des composés thermodurcissables, des élastomères et des composés vulcanisables. On citera notamment les polymères tels que les polyoléfines et, en particulier, le polyéthylène.
Dans un mode de réalisation préféré, ces matériaux peuvent être additionnés de charges, de façon à leur conférer des propriétés particulières, par exemple de tenue aux rayonnements UV, de conductivité électrique, de résistance à la compression, ou de lubrification.
Les torons 3 peuvent classiquement être constitués d'un assemblage de fils de diamètres différents enroulés en hélice autour d'un fil central. Ils sont de préférence métalliques et de façon plus particulièrement préféré en acier.
Dans un second mode de réalisation décrit en figure 3, une âme 7 selon l'invention comprend en outre un toron 8 noyé dans son noyau central 4. Ce toron 8 peut classiquement être constitué d'un assemblage de fils de diamètres différents enroulés en hélice autour d'un fil central. Il est de préférence métallique et de façon plus particulièrement préféré en acier. Son dimensionnement est généralement réalisé de telle sorte qu'il participe à la reprise des efforts de traction transmis par le câble, mais peut également avoir pour but unique de le lester.
Dans un troisième mode de réalisation (non représenté), les âmes selon l'invention peuvent également comprendre des fibres, métalliques ou non, insérées longitudinalement dans le noyau central 4. De même que précédemment, leur dimensionnement est généralement réalisé de telle sorte qu'elles participent à la reprise des efforts de traction transmis par le câble, mais peut également avoir pour but unique de le lester.
Le câble selon l'invention peut être épissé pour former une boucle fermé par couplage des extrémités opposées de ses torons.
Il est compatible avec les différents principes de pinces fixes ou débrayables suivant l'état de l'art, l'interface de celles-ci avec la partie métallique du câble se trouvant inchangée par rapport aux câbles de l'art antérieur. Le câble selon l'invention est plus particulièrement destiné à être intégré en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur tracteur dans une installation de transport de personne par câbles telle qu'une télécabine ou un téléphérique.
Les installations de transport telles que les télécabines sont en effet tenues grâce à un câble porteur-tracteur, c'est-à-dire que le câble assure la portée de la cabine mais aussi son entraînement vers le haut.
Pour des installations telles que des téléphériques, on dispose de deux systèmes de câbles, à savoir un ou deux câbles porteurs et un ou plusieurs câbles de traction. Le câble porteur est fixe et tendu entre la gare de départ et la gare d'arrivée de l'installation et ne bouge pas. Le câble de traction, qui assure la motricité de la cabine, est fixé au chariot de la cabine et forme une boucle d'entraînement tendue entre les deux gares.
Outre ces applications, le câble selon l'invention est susceptible d'être utilisé dans de nombreuses autres applications telles qu'un système de transport urbain, par exemple, et ne se limite donc pas à ces usages précités.

Claims

REVENDICATIONS
Câble de traction (1) comprenant une âme monobloc (2) comprenant un noyau central (4) muni sur sa périphérie d'une série d'ailettes (5) régulièrement espacées formant entre elles des gorges de réception (6) de section au moins partiellement circulaire et des torons (3) disposés autour de ladite âme (2) par insertion dans chacune desdites gorges de réception (6), de telle sorte que l'association de ladite âme (2) et desdits torons (3) présente une enveloppe extérieure de forme sensiblement cylindrique, le diamètre desdites gorges de réception (6) étant inférieur ou égal à celui desdits torons (3).
Câble selon la revendication 1 , pour lequel lesdites ailettes (5) présentent un module de compression inférieur à celui dudit noyau central (4).
Câble selon la revendication 1 ou 2, dont le noyau central (4) comprend en outre un toron (8) noyé dans ledit noyau (4), ledit toron (8) étant dimensionné pour participer à la reprise des efforts de traction transmis par le câble ou pour le lester.
Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dont le noyau central comprend en outre des fibres, choisies de façon à participer à la reprise des efforts de traction transmis par le câble ou pour le lester.
Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour lequel les matériaux constitutifs de ladite âme (2) sont des polymères comprenant des charges destinées à améliorer leurs caractéristiques mécaniques en compression, et/ou à leur conférer des propriétés de résistance aux rayonnements UV et/ou à les rendre conducteur de l'électricité, et/ou ou à leur conférer des propriétés lubrifiantes. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dont le nombre de torons est compris entre 3 et 16 et est de préférence égal à 6.
Utilisation d'un câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur- tracteur.
Ame monobloc (2, 7) pour câble de traction (1) telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 6.
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