1. Domaine de l'invention
[0001] Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication d'équipements
nautiques.
[0002] 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
[0003] Les winchs sont couramment mis en oeuvre sur des voiliers de façon à permettre à
leur équipage de mettre en tension les bouts reliés aux voiles.
[0004] Un winch comprend classiquement un bâti logeant un arbre d'entraînement, une boîte
de vitesse. Une poupée, reliée audit arbre via la boîte de vitesses, est montée à
rotation sur le bâti.
[0005] De façon à tendre un bout, celui-ci est enroulé autour de la poupée, puis l'arbre
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.
[0006] On connaît essentiellement deux types de winchs : les winchs à deux vitesses et les
winchs à trois vitesses.
[0007] La première vitesse est celle qui permet d'enrouler le bout le plus rapidement. Lés
vitesses supérieures permettent respectivement d'enrouler le bout moins rapidement
que dans la vitesse précédente mais en exerçant un effort moins important sur la manivelle
de façon à compenser le fait qu'au fur et à mesure que le bout est enroulé autour
du winch, sa tension augmente.
[0008] Dans les winchs à deux vitesses, le changement de vitesses est obtenu, par un équipier,
en inversant le sens de rotation de la manivelle.
[0009] 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.
[0010] Les winchs actuels sont 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 oeuvre d'une boîte de vitesses.
[0011] Ces winchs présentent néanmoins quelques inconvénients.
3. Inconvénients de l'art antérieur
[0012] Pour enclencher la troisième vitesse, les winchs de l'art antérieur présentent l'inconvénient
de nécessiter d'inverser le sens de rotation de la manivelle et d'actionner un bouton-poussoir
prévu sur le winch. Ceci tend à complexifier les manoeuvres des équipiers, évoluant
dans un contexte difficile (mer agitée, pont encombré).
[0013] Dans la pratique, les équipiers ne procèdent généralement pas à l'enroulement d'un
bout autour de la poupée d'un winch en manoeuvrant la manivelle à la première vitesse,
puis à la deuxième vitesse, puis le cas échéant à la troisième vitesse en passant
du rapport inférieur au rapport supérieur lorsque leur force ne permet plus d'enrouler
le bout au rapport inférieur. Selon une approche différente, après qu'une certaine
tension soit exercée sur le bout en première vitesse, ils enroulent le bout en passant
alternativement de la première à la deuxième vitesse puis, lorsque le winch offre
une troisième vitesse en passant alternativement de la deuxième à la troisième vitesse
en exerçant des rotations de la manivelle dans un sens puis dans l'autre sur une plage
de l'ordre de 30° autour d'une position de départ. Cette action est couramment appelée
« pompage » dans le domaine de la voile. Ceci permet de diminuer l'angle de débattement
d'un bras autour du winch et au bras d'exercer un effort sur le winch dans une plage
angulaire dans laquelle il est le plus puissant.
[0014] Dans les winchs à trois vitesses, le passage d'un pompage entre les première et deuxième
vitesses à un pompage entre les deuxième et troisième vitesses nécessite d'enclencher
la troisième vitesse et donc d'actionner le bouton poussoir prévu à cet effet. Ceci
complexifie la manoeuvre.
[0015] La demande de brevet européen portant le numéro
EP-A1-0 159 095 décrit un winch à trois vitesses dans lequel le passage d'une vitesse à l'autre est
obtenu en inversant le sens de rotation de la manivelle sans qu'il soit nécessaire
d'agir sur un bouton pour passer de la deuxième à la troisième vitesse. Selon la technique
décrite, une rotation de la manivelle en sens horaire permet d'actionner le winch
en première vitesse, une rotation de la manivelle en sens antihoraire permet d'actionner
le winch en deuxième vitesse, puis une rotation de la manivelle de nouveau en sens
horaire permet d'actionner le winch en troisième vitesse.
[0016] La technique décrite dans ce document présente l'avantage de permettre d'enclencher
la troisième vitesse par une simple inversion du sens de rotation de la manivelle
sans qu'il soit nécessaire d'actionner en complément un bouton poussoir. Cette technique
présente en revanche l'inconvénient de ne pas permettre à l'équipier de pomper entre
les première et deuxième vitesses puis entre les deuxième et troisième vitesses.
[0017] Il n'existe donc pas de winch qui permette de pomper entre la première et la deuxième
vitesses puis entre la deuxième et la troisième vitesses en agissant uniquement sur
le sens de rotation de la manivelle.
[0018] Les winch actuels ne permettent pas non plus d'adapter, à la puissance du bras de
l'équipier en charge de la rotation de la manivelle du winch, le passage du pompage
entre les première et deuxième vitesses au pompage entre les deuxième et troisième
vitesses.
[0019] Partant du principe qu'il existe toujours une tension sur un bout, les concepteurs
de winchs de l'art antérieur ont toujours proposés des winch dont le rapport de chaque
vitesse était un rapport de réduction.
[0020] Les transmissions par engrenages permettent de procurer, selon la manière dont elles
sont mises en oeuvre, des rapports de réduction ou des rapports de multiplication.
Lorsque le rapport d'une transmission est un rapport de réduction, la vitesse à la
sortie de la transmission est inférieure à la vitesse d'entrée alors que le couple
délivré en sortie est supérieur au couple d'entrée. Inversement, lorsque le rapport
d'une transmission est un rapport de multiplication la vitesse de sortie est supérieure
à la vitesse d'entrée.
[0021] Dans les winchs de l'art antérieur, le couple généré sur la poupée pour y enroulé
un bout est donc plus important que le couple exercé par un équipier sur la manivelle
pour procédé à l'enroulement, quelle que soit la vitesse enclenchée.
[0022] Il en résulte que la vitesse d'enroulement du bout selon la première vitesse est
lente alors que la tension dans le bout est faible (généralement, un tour de manivelle
correspondant à un demi-tour de poupée). Ainsi, dans la pratique, l'équipier met en
tension le bout autour de la poupée à la main en tirant sur l'extrémité libre de celui-ci
afin d'accélérer la mise en tension du bout.
[0023] Les winchs actuels ne permettent donc pas à la fois d'offrir une vitesse d'enroulement
rapide du bout et des couples d'enroulement importants.
[0024] Les winchs actuels ne permettent pas de sélectionner automatiquement une vitesse
en fonction de la tension du bout enroulé autour du winch La sélection de vitesse
est au contraire systématiquement opérée par un équipier en modifiant le sens de rotation
de la manivelle et le cas échéant en actionnant un bouton poussoir. Ceci tend à complexifier
les manoeuvres des équipiers, évoluant dans un contexte difficile (mer agitée, pont
encombré).
[0025] Aucun winch ne permet non plus d'adapter le rapport de vitesse à la tension dans
le bout.
4. Objectifs de l'invention
[0026] L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
[0027] Plus précisément, un objectif de l'invention est de procurer, dans au moins un mode
de réalisation de l'invention, un cabestan qui permette d'adapter au moins une vitesse
à la tension dans le bout enroulé autour.
[0028] Un autre objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation,
un tel cabestan qui permette à un équipier de passer automatiquement d'un pompage
entre une première et une deuxième vitesse puis entre la deuxième et une troisième
vitesse uniquement en inversant le sens de rotation de la manivelle.
[0029] Un autre objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation,
un tel cabestan dans lequel il soit possible d'adapter à la force de l'équipier le
passage d'un pompage entre la première et la deuxième vitesse puis entre la deuxième
et la troisième vitesse.
[0030] Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre, dans au moins un mode de
réalisation, un tel cabestan dans lequel la sélection d'au moins une vitesse est obtenue
automatiquement compte tenu de la tension du bout enroulé autour.
[0031] Un objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation,
un cabestan dans lequel le passage d'une vitesse à une autre est obtenu uniquement
en agissant sur la manivelle sans qu'il soit nécessaire d'actionner d'autre moyen
de commande comme un bouton-poussoir.
[0032] L'invention a encore pour objectif de procurer, dans au moins un mode de réalisation,
un tel cabestan qui soit compact.
[0033] Un autre objectif de l'invention est de proposer, dans au moins un mode de réalisation,
un tel cabestan qui soit ergonomique.
[0034] Encore un objectif de l'invention est de fournir, dans au moins un mode de réalisation,
un tel cabestan qui soit peu onéreux.
5. Exposé de l'invention
[0035] Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à
l'aide d'un cabestan destiné à être solidarisé à un voilier pour mettre en tension
un bout solidaire d'une voile, ledit cabestan comprenant :
- un bâti fixe logeant un arbre et une boîte de vitesses ;
- une poupée autour de laquelle peut être enroulé ledit bout, ladite poupée étant montée
mobile en rotation en sens unique autour dudit bâti et reliée audit arbre via ladite
boîte, la mise en rotation dudit arbre s'accompagnant d'une mise en rotation de ladite
poupée autour dudit bâti.
[0036] Selon l'invention, un tel cabestan comprend des moyens d'évaluation de la tension
dudit bout et des moyens de sélection d'au moins une vitesse lorsque ladite tension
devient supérieure à un seuil prédéterminé, ladite boîte de vitesse comprenant une
couronne intérieure, ladite couronne étant montée mobile en rotation à l'intérieur
de ladite poupée contre l'effet de moyens exerçant un effort de friction et/ou de
rappel élastique sur ladite couronne en sorte qu'elle peut tourner par rapport à ladite
poupée lorsque ladite tension est supérieure audit seuil.
[0037] L'invention procure donc un cabestan original dans lequel au moins une des vitesses
est sélectionnée automatiquement en fonction de la tension dans le bout enroulé autour
de la poupée. Ceci permet d'adapter l'effort à fournir par un équipier mettant en
tension un bout à sa condition physique.
[0038] La technique selon l'invention permet donc de faciliter les manoeuvres des équipiers
d'un voilier.
[0039] Ainsi, lorsque le couple exercé sur la poupée par le bout devient supérieur au couple
exercé sur la couronne par l'équipier via les moyens d'entraînement et la boîte de
vitesse et à l'effort de friction et/ou de rappel entre la couronne et la poupée,
la couronne tourne à l'intérieur de la poupée, c'est-à-dire que la couronne et la
poupée tournent l'un par rapport à l'autre. Cette rotation donne alors une indication
sur le niveau de tension dans le bout.
[0040] Dans ce cas, lesdits moyens de sélection sont préférentiellement mobiles entre au
moins une position de repos et une position de sélection d'au moins une vitesse, ladite
couronne agissant sur lesdits moyens de sélection automatique pour les placer dans
l'une ou l'autre de leurs positions.
[0041] La rotation de la couronne par rapport à la poupée, qui signifie que la tension dans
le bout a atteint une certaine valeur, permet d'agir sur les moyens de sélection en
sorte qu'une ou plusieurs vitesses adaptées, par exemple une troisième vitesse, soient
enclenchées.
[0042] Un cabestan selon l'invention comprend préférentiellement des moyens de transformation
d'un déplacement de ladite couronne par rapport à ladite poupée en un mouvement desdits
moyens de sélection de l'une à l'autre de leurs positions.
[0043] Ceci permet d'assurer une sélection précise et efficace de manière simple.
[0044] Un cabestan selon l'invention comprend avantageusement des moyens de réglage de ladite
valeur seuil.
[0045] Il est ainsi possible d'adapter le cabestan à la force de son utilisateur en modifiant
la valeur de la tension seuil dans le bout à partir de laquelle le déclenchement s'opère.
[0046] Selon une caractéristique avantageuse, ladite couronne comprend une surface de contact
présentant une rampe, et en ce que lesdits moyens exerçant un effort de friction sur
ladite poupée comprennent un doigt solidaire de ladite poupée et venant en appui contre
ladite surface de contact sous l'effet desdits moyens de rappel élastique.
[0047] Ainsi, lorsque le couple exercé pour le bout sur la poupée devient supérieur à l'effort
de friction du doigt sur la rampe, la couronne tourne à l'intérieur de la poupée.
[0048] Lesdits moyens de réglage comprennent préférentiellement une vis présentent un pied
et une tête, lesdits moyens de rappel étant intercalés entre ledit doigt et ledit
pied, ladite tête étant accessible depuis l'extérieur de ladite poupée.
[0049] Il est ainsi possible de régler facilement la valeur seuil en agissant depuis l'extérieur
du cabestan sur la vis prévue à cet effet sans qu'il soit nécessaire de démonter le
cabestan. Un cabestan selon l'invention présente donc l'avantage d'être ergonomique.
[0050] Dans l'exemple d'un winch à trois vitesses, si l'utilisateur est fort, la valeur
de tension seuil sera importante en sorte qu'il pourra pomper entre les première et
deuxième vitesses plus longtemps. Si l'utilisateur est plus faible, la valeur de tension
seuil sera diminuée en sorte que le passage du pompage entre les première et deuxième
vitesses au pompage entre les deuxième et troisièmes vitesses intervient plus rapidement
afin de soulager l'utilisateur. Ce principe est applicable aux winch à plus de trois
vitesses.
[0051] Selon un mode de réalisation avantageux, ladite couronne comprend un logement creux,
et en ce que lesdits moyens exerçant un effort de friction sur ladite poupée comprennent
un doigt élastique solidaire de ladite poupée et dont l'extrémité est susceptible
de venir se loger dans ledit logement creux.
[0052] Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être plus simple à mettre en oeuvre
que celui dans lequel la couronne comprend une rampe sur laquelle agit un doigt.
[0053] Selon un mode de réalisation avantageux, ladite boîte est une boîte à trois vitesses,
lesdits moyens de sélection automatique étant des moyens de sélection de la troisième
vitesse, et en ce que la mise en rotation dudit arbre dans un sens ou dans l'autre
s'accompagne d'une mise en rotation de ladite poupée autour dudit bâti selon une vitesse
ou une autre.
[0054] L'invention propose donc un cabestan original à trois vitesses dans lequel le passage
de l'une à l'autre des vitesses est obtenu en modifiant le sens de rotation des,moyens
d'entraînement, par exemple une manivelle, sans qu'il soit nécessaire d'agir en complément
sur un bouton-poussoir. En outre, la troisième vitesse s'enclenche automatiquement
dès que la tension dans le bout atteint une certaine valeur. L'invention procure ainsi
un cabestan à trois vitesses dans lequel le passage d'un pompage entre les première
et deuxième vitesses à un pompage entre les deuxième et troisième vitesses est obtenu
en agissant uniquement sur le sens de rotation des moyens d'entraînement.
[0055] De manière préférentielle, la première vitesse de ladite boîte à un rapport de multiplication,
les deuxième et troisième vitesses ayant des rapports de réduction.
[0056] De façon tout à fait originale, un cabestan selon l'invention dispose d'une première
vitesse, encore appelée vitesse d'embarquement, dont le rapport est supérieur à un.
En d'autres termes, lorsque le cabestan est actionné en première vitesse, le nombre
de tour fait par la poupée est supérieur au nombre de tour fait par les moyens d'entraînement
pour un nombre de tour donné des moyens d'actionnement. Un cabestan selon l'invention
permet donc d'enrouler plus rapidement un bout autour de la poupée que les cabestans
de l'art antérieur dont chaque vitesse a un rapport inférieur à un.
[0057] Dans des modes de réalisation avantageux, lesdits moyens de sélection sont des moyens
de sélection d'un troisième et d'une quatrième vitesse.
[0058] Lorsque la tension dans le bout est faible, la poupée pourra être entraînée en rotation
dans un sens selon une première et une deuxième vitesses. Lorsque la tension dans
le bout deviendra importante, la poupée pourra être entraînée en rotation dans un
sens selon une troisième et une quatrième vitesses. Il sera alors possible de passer
d'un pompage entre les première et deuxième vitesses à un pompage entre les troisième
et quatrième vitesses.
[0059] Dans un mode de réalisation avantageux, ledit arbre comprend une première portion
d'arbre et une deuxième portion d'arbre, ladite deuxième portion d'arbre étant reliée
à ladite couronne par une pluralité d'engrenages en sorte qu'une rotation de ladite
deuxième portion d'arbre dans un sens ou dans l'autre entraîne une rotation de ladite
poupée dans un sens selon deux rapport de transmission différents, ladite première
portion d'arbre étant reliée à au moins un train d'engrenages, lesdits moyens de sélection
mettant en prise directe ladite première portion d'arbre et ladite deuxième portion
d'arbre lorsqu'ils occupe une de leur position, lesdits moyens de sélection mettant
en prise ladite première portion d'arbre et ladite deuxième portion d'arbre via un
desdits trains d'engrenages lorsqu'ils occupent une autre de leur position.
[0060] Lorsque la tension dans le bout est faible, la poupée pourra être entraînée en rotation
dans un sens selon une première et une deuxième vitesses. Lorsque la tension dans
le bout deviendra importante, la poupée pourra être entraînée en rotation dans ce
sens selon au moins deux autres vitesses. Il sera alors possible de passer d'un pompage
entre les première et deuxième vitesses à un pompage entre les troisième et quatrième
vitesses. Dans des variantes, le système pourrait être multiplié pour passer le cas
échéant d'un pompage entre les troisième et quatrième vitesses à un pompage entre
une cinquième et sixième vitesses, etc.
[0061] Dans un mode de réalisation avantageux, ledit arbre est reliée à ladite couronne
par une pluralité d'engrenages en sorte qu'une rotation dudit arbre dans un sens ou
dans l'autre entraîne une rotation de ladite poupée dans un sens selon deux rapports
de transmission différents, ledit arbre étant en outre relié à l'entrée d'un train
d'engrenages multiplicateur dont la sortie est reliée à l'entrée de la pluralité d'engrenages
par un embrayage unidirectionnel, lesdits moyens de sélection mettant en prise la
sortie dudit train d'engrenages multiplicateur avec l'entrée de la pluralité d'engrenages
lorsqu'ils occupent leur position de repos, lesdits moyens de sélection ne mettant
pas en prise la sortie dudit train d'engrenages multiplicateur avec l'entrée de la
pluralité d'engrenages lorsqu'ils occupent leur autre position.
[0062] On obtient ainsi de manière simple une rotation de la poupée selon une première vitesse
par la rotation de l'arbre dans un sens, une rotation de la poupée selon une deuxième
vitesse par la rotation de l'arbre dans l'autre sens, une rotation de la poupée selon
une troisième vitesse par la rotation de l'arbre dans le premier sens.
[0063] Selon une caractéristique avantageuse, ledit arbre comprend une première extrémité
à laquelle des moyens d'entraînement peuvent être reliés, ladite boîte de vitesses
comprenant un premier pignon relié au moyen d'un premier embrayage unidirectionnel
à une deuxième extrémité dudit arbre, ledit premier pignon engrenant un deuxième pignon
monté mobile en rotation sur premier un axe solidaire dudit bâti, ledit deuxième pignon
engrenant une couronne intérieure solidaire de ladite poupée, un troisième pignon
étant solidarisé à ladite deuxième extrémité dudit arbre, ledit troisième pignon engrenant
un quatrième pignon monté mobile en rotation autour d'un deuxième axe solidaire dudit
bâti, ledit quatrième pignon engrenant un cinquième pignon relier audit premier axe
au moyen d'une deuxième embrayage unidirectionnel, ledit cabestan comprenant en outre
un multiplicateur présentant une entrée relié audit arbre et une sortie reliée audit
premier pignon au moyen d'un troisième embrayage unidirectionnel, lesdits moyens de
sélection automatique pouvant prendre une position de maintien dudit troisième embrayage
unidirectionnel en position débrayée lorsque ladite tension est supérieure audit seuil,
les premier, deuxième et troisième embrayages unidirectionnels étant configurés en
sorte qu'une rotation dans un premier sens dudit arbre lui permet de transmettre un
couple à ladite couronne via ledit multiplicateur, ledit troisième embrayage unidirectionnel,
ledit premier et ledit deuxième pignon, qu'une rotation dudit arbre dans un autre
sens lui permet de transmettre un couple à ladite couronne via le premier et le deuxième
pignons, qu'une rotation dans ledit premier sens dudit arbre alors que ladite tension
est supérieure audit seuil lui permet de transmettre un couple à ladite couronne via
les troisième, quatrième et cinquième pignons.
[0064] Dans ce cas, ladite couronne est préférentiellement montée mobile en rotation entre
deux positions extrêmes à l'intérieur de ladite poupée contre l'effet desdits moyens
de rappel élastique, ladite couronne agissant sur lesdits moyens de sélection automatique
en sorte que le passage de l'une à l'autre desdites positions extrêmes de la couronne
contre l'effet desdits moyens de rappel s'accompagne du passage desdits moyens de
sélection dans ladite position de maintien.
[0065] Selon une caractéristique avantageuse, ledit multiplicateur, ledit troisième embrayage
unidirectionnel et lesdits moyens de sélection automatique sont amovibles.
[0066] Le démontage de ces éléments permet de procurer un winch classique à deux vitesses.
Un winch selon l'invention dispose donc d'une conception modulaire qui permet d'en
réduire le coût de fabrication.
[0067] Selon une caractéristique avantageuse, un cabestan selon l'invention comprend des
moyens d'actionnement dudit arbre, lesdits moyens d'actionnement comprenant un moulin
à café ou une manivelle dont une extrémité est complémentaire de ladite première extrémité
dudit arbre
[0068] Il est ainsi possible de munir un cabestan selon l'invention d'une manivelle et de
la placer dans une position dans laquelle son arbre s'étend essentiellement à la verticale
de façon telle qu'il constitue un winch. Il est encore possible de le munir d'un moulin
à café et de la placer dans une position dans laquelle son arbre s'étend essentiellement
à l'Horizontale de façon telle qu'il constitue un moulin à café ou un piédestal.
6. Liste des figures
[0069] 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 présente une vue de face d'un cabestan selon l'invention ;
- la figure 2 illustre une vue en coupe longitudinale du cabestan illustré à la figure
1 ;
- la figure 3 illustre une vue en coupe selon l'axe C-C du cabestan illustré à la figure
2 ;
- la figure 4 illustre une vue en coupe selon l'axe D-D du cabestan illustré à la figure
2 ;
- la figure 5 illustre une vue en coupe selon l'axe E-E du cabestan illustré à la figure
2 ;
- la figure 6 illustre une vue en coupe selon l'axe F-F du cabestan illustré à la figure
2 ;
- la figure 7 illustre une vue en coupe selon l'axe H-H du cabestan illustré à la figure
2 ;
- les figures 8 et 9 illustrent des vues en perspective du cabestan illustré à la figure
2 dans lesquelles la poupée n'est représentée qu'en partie ;
- les figures 10 et 11 illustre deux vues en coupe longitudinale d'un deuxième mode
de réalisation d'un winch selon l'invention;
- la figure 12 illustre une vue en coupe selon l'axe F-F du winch illustré à la figure
10 ;
- la figure 13 illustre une vue en coupe selon l'axe G-G du winch illustré à la figure
11 ;
- la figure 14 illustre une vue en perspective d'un deuxième élément d'embrayage d'un
winch selon le deuxième mode de réalisation ;
- la figure 15 illustre une vue en coupe selon l'axe C-C du winch illustré à la figure
10 ;
- la figure 16 illustre une vue en coupe selon l'axe D-D du winch illustré à la figure
10 ;
- la figure 17 illustre une vue en coupe selon l'axe E-E du winch illustré à la figure
11 ;
- la figure 18 illustre une vue en perspective d'un deuxième portion d'arbre d'un winch
selon le deuxième mode de réalisation ;
- la figure 19 illustre une vue de face d'un winch selon un troisième mode de réalisation
de l'invention ;
- les figures 20 et 21 illustrent deux vues en coupe selon l'axe A-A du winch illustré
à la figure 19 ;
- la figure 22 illustre une vue en coupe selon l'axe E-E du winch illustré à la figure
19 ;
- la figure 23 illustre une vue en coupe selon l'axe B-B du winch illustré à la figure
19 ;
- la figure 24 illustre une vue en coupe selon l'axe C-C du winch illustré à la figure
20 ;
- la figure 25 illustre une vue en coupe selon l'axe F-F du winch illustré à la figure
20.
7. Description d'un mode de réalisation de l'invention
7.1. Rappel du principe de l'invention
[0070] Le principe général de l'invention repose sur la mise en oeuvre d'un cabestan à plusieurs
vitesses destiné à être solidarisé à un voilier pour mettre en tension un bout solidaire
d'une voile, et qui comprend des moyens d'évaluation de la tension d'un bout enroulé
autour et des moyens de sélection d'au moins une vitesse lorsque la tension devient
supérieure à un seuil prédéterminé.
[0071] L'invention procure donc un cabestan original dans lequel au moins une des vitesses
est sélectionnée automatiquement en fonction de la tension dans le bout enroulé autour
de la poupée. Ceci permet d'adapter l'effort à fournir par un équipier mettant en
tension un bout à sa condition physique.
[0072] La technique selon l'invention permet donc de faciliter les manoeuvres des équipiers
d'un voilier.
7.2. Exemple d'un premier mode de réalisation d'un cabestan selon l'invention
7.2.1. Architecture
[0073] La figure 1 illustre une vue de face d'un cabestan 10 selon l'invention. Un tel cabestan
10 comprend un bâti 11 sur lequel est montée mobile en rotation une poupée 12. Le
bâti 11 est destiné à être solidarisé par exemple sur le pont d'un voilier. Un bout
dont une extrémité est reliée à une voile du voilier peut être enroulée autour de
la poupée 12. Ce cabestan 10 comprend classiquement un dispositif d'emprisonnement
réversible 13 d'une extrémité du bout devant être enroulé autour de la poupée 12.
[0074] La figure 2 est une vue en coupe du cabestan 10 illustré à la figure 1.
[0075] Tel que cela apparaît sur cette figure 2, la poupée 12 comprend un élément de poupée
supérieur 121 et un élément de poupée inférieur 122.
[0076] Le cabestan comprend un arbre 14 monté à rotation dans le bâti 11. L'arbre 14 comprend
une extrémité supérieure 141. Cette extrémité supérieure 141 est solidarisée à l'entrée
15 du cabestan. L'entrée 15 présente une portion cannelée 151 prévue pour coopérer
avec des moyens d'actionnement du cabestan. Ces moyens d'actionnement peuvent comprendre
une manivelle. Dans une variante, ils pourront comprendre «un moulin à café ». Les
moyens d'entraînement pourront également être motorisés.
[0077] L'entrée 15 constitue le porte satellites d'un premier train épicycloïdal 16 (cf.
figure 3). Ce premier train épicycloïdal 16 comprend six satellites 161, 162, 163,
164, 165, 166, une couronne fixe 167 et un planétaire 168. Ce premier train épicycloïdal
16 assure la fonction d'inverseur comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.
[0078] Le planétaire 168 est solidaire du porte satellite 170 d'un deuxième train épicycloïdal
17 (cf. figure 4). Ce deuxième train épicycloïdal 17 comprend trois satellites 171,
172, 173, une couronne fixe 174 et un planétaire 175. Ce deuxième train épicycloïdal
17 assure la fonction de multiplicateur comme cela sera expliqué plus en détail par
la suite.
[0079] Le planétaire 175 est solidaire d'un premier élément 181 d'un embrayage unidirectionnel
18. Cet embrayage unidirectionnel 18 comprend un deuxième élément 182. Le premier
élément porte des cliquets 183 mobiles entre une position de prise dans laquelle ils
coopèrent avec le deuxième élément 182 en sorte que les premier 181 et deuxième 182
éléments sont liés à rotation, et une position de relâchement dans laquelle les premier
181 et deuxième 182 éléments ne sont pas liés à rotation.
[0080] Le deuxième élément 182 et solidaire d'un premier pignon 19.
[0081] L'arbre 14 présente une extrémité inférieure 142. Le premier pignon 19 est solidarisé
à l'extrémité inférieure 141 de l'arbre 14 au moyen d'un autre embrayage unidirectionnel
20.
[0082] Le premier pignon 19 engrène un deuxième pignon 21 monté à rotation sur un axe 22
solidaire du bâti 11.
[0083] Le deuxième pignon 21 engrène une couronne intérieure 23 solidarisée à l'intérieur
de l'élément de poupée supérieur 121.
[0084] Un troisième pignon 24 est solidarisé sous le premier pignon 19 à l'extrémité inférieure
142 de l'arbre 14. Ce troisième pignon 24 engrène un quatrième pignon 25 monté mobile
en rotation autour d'un axe 251 solidaire du bâti 11. Ce quatrième pignon 25 engrène
un cinquième pignon 26 qui est monté mobile en rotation sur l'axe 22. Le cinquième
pignon 26 est relié au deuxième pignon 21 au moyen d'un autre embrayage unidirectionnel
27.
[0085] La couronne 23 est montée mobile en rotation à l'intérieur de l'élément de poupée
supérieur 121. La couronne 23 comprend un pion 28 formant saillie depuis sa périphérie.
Ce pion 28 se prolonge dans une cavité 29 en arc de cercle ménagée dans l'élément
de poupée inférieur 122. Cette cavité 29 loge un ressort de compression 30. La couronne
23 est donc mobile en rotation à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121
entre deux positions extrêmes :
- une première position, illustrée aux figures 6 et 8, dans laquelle le ressort de compression
30 est relâché en sorte que le pion 28 vient en butée contre une extrémité 291 de
la cavité 29 ;
- une deuxième position, illustrée à la figure 9, dans laquelle le ressort de compression
30 est comprimé entre le pion 28 et une autre extrémité 292 de la cavité 29 sous l'effet
de la rotation de la couronne 23 à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121.
[0086] La couronne 23 comprend une surface de contact 31 présentant une rampe 310.
[0087] L'élément de poupée supérieur 121 présente une cavité 32. La couronne 23 présente
également une cavité 33 dont le fond est constitué par la surface de contact 31. Les
cavités 32 et 33 logent un doigt 46 qui y est monté mobile en translation selon un
axe parallèle à l'axe de l'arbre 14. Ce doigt 46 présente une rampe de forme complémentaire
de la rampe 310 de la surface de contact 31. Il est maintenu en appui contre la surface
de contact 31 au moyen d'un ressort de compression 34, lequel est intercalé entre
le doigt 46 et le pied 351 d'une vis 35 qui est logée dans un taraudage 36 ménagé
dans l'élément de poupée supérieur 121. La tête 352 de cette vis 35 est accessible
depuis l'extérieur de la poupée.
[0088] Un élévateur 37 est logé dans un logement de forme complémentaire ménagé dans la
couronne 23 en sorte que l'élévateur 37 et la couronne 23 sont liés à rotation.
[0089] L'élévateur 37 comprend une portion cylindrique 371 qui s'étend au-dessus de la couronne
23. Trois lumières 372 sont ménagées et réparties de manière uniforme dans la portion
cylindrique 371. Ces lumières 372 sont inclinées en sorte qu'elles constituent des
rampes 373.
[0090] Trois rainures 38 sont ménagées et réparties de manière uniforme à l'intérieur de
l'élément de poupée supérieur 121. Elles s'étendent parallèlement à l'axe de l'arbre
14.
[0091] Trois pions élévateurs 39 s'étendent à l'intérieur des rainures 38 et des lumières
372. Ils sont solidaires d'une bague de transition 40 montée mobile en translation
à l'intérieur de la portion cylindrique 371 selon l'axe de l'arbre 14.
[0092] La bague de transition 40 et reliée par des axes 41 à une bague d'élévation 42. Les
axes 41 passent à travers des lumières ménagées à cet effet dans le bâti 11 et qui
s'étendent selon un axe parallèle à l'axe de l'arbre 14.
[0093] Un élément pousseur 43 est monté coulissant le long du deuxième élément 182. Un ressort
de compression 44 est intercalé entre la bague d'élévation 42 et l'élément pousseur
43.
[0094] L'élément pousseur 43 présente en partie supérieure une collerette 431 prévue pour
coopérer avec les extrémités 184 des cliquets 183 de l'embrayage unidirectionnel 18.
[0095] Un roulement à billes 45 est intercalé entre le bâti 11 et l'élément de poupée supérieur
121 de façon à assurer le guidage en rotation de la poupée 12 par rapport au bâti
11.
7.2.2. Fonctionnement
[0096] Une partie cannelée de moyens d'actionnement, comme une manivelle ou un moulin à
café, sont introduits dans la partie cannelée 151 de l'entrée 15 du cabestan.
[0097] Un équipier peut alors enrouler un bout autour de la poupée 12 selon trois vitesses
différentes en entraînant en rotation les moyens d'entraînement.
A. Première vitesse
[0098] Lorsque les moyens d'entraînement, qui coopèrent avec la portion cannelée 151, sont
entraînés en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, l'arbre 14 tourne dans
le sens des aiguilles d'une montre. Le planétaire 168 est entraîné en rotation via
les satellites 161, 162, 163, 164, 165, 166 dans le sens inverse des aiguilles d'une
montre. Le porte satellites 170 tourne alors dans le sens inverse des aiguilles d'une
montre. Le planétaire 175 est entraîné via les satellites 171, 172, 173 dans le sens
inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation
de l'arbre 14.
[0099] Le premier élément 181 d'embrayage unidirectionnel 18, qui est solidaire du planétaire
175, tourne également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les cliquets
183 coopèrent avec le deuxième élément 182 d'embrayage unidirectionnel 18 en sorte
que celui-ci tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le premier pignon
19, qui est solidaire du deuxième élément 182 d'embrayage unidirectionnel 18, est
alors entraîné en rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre. Le deuxième
pignon 21 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et entraîne la couronne 23
dans ce sens. La poupée 12 tourne alors autour du bâti 11 dans le sens des aiguilles
d'une montre. Dans ce cas, les embrayages unidirectionnels 20 et 27 liant respectivement
le premier pignon 19 à l'arbre 14, et le deuxième pignon 21 au cinquième pignon 26
tournent dans le vide.
[0100] Lorsque l'effort devant être appliqué par un équipier sur les moyens d'entraînement
pour poursuivre l'enroulement du bout autour de la poupée devient trop important compte
tenu de la tension du bout, une deuxième vitesse peut être utilisée.
B. Deuxième vitesse
[0101] Le passage de la première à la deuxième vitesse est obtenu en inversant le sens de
rotation des moyens d'activation.
[0102] L'entrée 15 du cabestan et l'arbre 14 tournent alors dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre. Le planétaire 168 est entraîné en rotation via les satellites 161, 162,
163, 164, 165, 166 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le porte satellites 170
tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre. Le planétaire 175 est entraîné
via les satellites 171, 172, 173 dans le sens des aiguilles d'une montre à une vitesse
supérieure à la vitesse de rotation de l'arbre 14.
[0103] Le premier élément 181 d'embrayage unidirectionnel 18, qui est solidaire du planétaire
175, tourne également dans le sens des aiguilles d'une montre. Les cliquets 183 ne
coopèrent plus avec le deuxième élément 182 d'embrayage unidirectionnel 18 en sorte
que celui-ci n'est pas lié à rotation avec le premier élément 181 d'embrayage unidirectionnel
18. Le premier pignon 19 est alors entraîné en rotation en sens inverse des aiguilles
d'une montre via l'embrayage unidirectionnel 19. Le deuxième pignon 21 tourne dans
le sens des aiguilles d'une montre et entraîne la couronne 23 dans ce sens. La poupée
12 tourne alors autour du bâti 11 dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans ce
cas, l'embrayage unidirectionnel 27 liant le deuxième pignon 21 au cinquième pignon
26 tourne dans le vide.
[0104] Lorsque l'effort devant être appliqué par un équipier sur les moyens d'entraînement
pour poursuivre l'enroulement du bout autour de la poupée devient trop important compte
tenu de la tension du bout, une troisième vitesse peut être utilisée.
C. Troisième vitesse
C.1/ Sélection
[0105] Lorsque l'effort appliqué sur la poupée 12 par le bout enroulé autour devient supérieur
à la somme de l'effort appliqué sur la poupée 12 par l'équipier via les moyens d'actionnement
et les différents engrenages par lesquels ils sont liés à la couronne 23 et de l'effort
de friction exercé par le doigt 46 via le ressort de compression 34 sur la surface
de contact 31 de la couronne 23, la couronne 23 tourne à l'intérieur de l'élément
de poupée supérieur 121 contre l'effet du ressort de compression 30 jusqu'à atteindre
sa deuxième position extrême dans laquelle le pion 28 comprime complètement le ressort
30 contre l'extrémité 292 de la cavité 29. La couronne 23 passe de sa première position
extrême illustrée à la figure 8 à sa deuxième position extrême illustrée à la figure
9.
[0106] Au cours de sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'élément
de poupée supérieur 121, la couronne 23 entraîne en rotation l'élévateur 37. Les pions
élévateurs 39 se déplacent alors à l'intérieur des lumières 372 et remontent dans
les rainures 38. La bague de transition 40, solidaire des pions élévateurs 39, suit
le même mouvement, de même que la bague d'élévation 42. La bague d'élévation 42 agit
sur l'élément pousseur 43 via le ressort de compression 44. La collerette 431 vient
alors agir sur les extrémités 184 des cliquets 183 de l'embrayage unidirectionnel
18. Ces cliquets 183 sont alors maintenus dans leur position dans laquelle ils ne
coopèrent pas avec le deuxième élément 182 d'embrayage unidirectionnel 18. Les premier
181 et deuxième 182 éléments d'embrayage unidirectionnel 18 ne sont alors pas liés
en rotation.
[0107] La troisième vitesse est ainsi sélectionnée. Toutefois, tant que l'équipier continue
de mettre en rotation les moyens d'actionnement dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre, le cabestan sera mis en oeuvre à la deuxième vitesse, la troisième vitesse
étant présélectionnée.
C.2/ Enclenchement
[0108] Lorsque l'équipier estime que l'effort qu'il doit fournir dans la deuxième vitesse
pour enrouler le bout devient trop important, il obtient l'enclenchement de la troisième
vitesse en inversant de nouveau le sens de rotation des moyens d'activation.
[0109] L'entrée 15 du cabestan tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre Compte
tenu que les premier 181 et deuxième 182 éléments d'embrayage unidirectionnel 18 ne
sont pas liés à rotation, l'arbre 14 entraîne en rotation le troisième pignon 24 dans
le sens des aiguilles d'une montre. Le quatrième pignon 25 tourne alors dans le sens
inverse des aiguilles d'une montre alors que le cinquième pignon 26 tourne dans le
sens des aiguilles d'une montre. Le cinquième pignon 26 entraîne en rotation dans
le sens des aiguilles d'une montre de deuxième pignon 21 par l'intermédiaire de l'embrayage
unidirectionnel 27. La couronne 23 tourne dans ce sens. La poupée 12 tourne alors
autour du bâti 11 dans le sens des aiguilles d'une montre Dans ce cas, l'embrayage
unidirectionnel 20 liant le premier pignon 19 au deuxième pignon 21 tourne dans le
vide.
C.3/ Réglage sélection de la troisième vitesse
[0110] La valeur de l'effort appliqué par le bout sur la poupée qui permet de sélectionner
la troisième vitesse peut être réglée. Ce réglage est obtenu en vissant plus ou moins
la vis 35 dans le taraudage 36 de la poupée 12. Plus la vis 35 sera serrée dans le
taraudage 36, plus l'effort de tension du bout devra être important pour que la troisième
vitesse soit sectionnée. Inversement, moins la vis 35 sera serrée dans le taraudage
36, moins l'effort de tension du bout devra être important pour que la troisième vitesse
soit sélectionnée.
[0111] La tension dans le bout à partir de laquelle la troisième vitesse sera sélectionnée
pourra donc être réglée en fonction des capacités physiques de l'équipier devant manipuler
le cabestan.
[0112] Si l'équipier a une condition physique moyenne, le réglage pourra être réalisé de
telle sorte que l'effort qu'il devra fournir pour enrouler le bout à la deuxième vitesse
avant que la troisième vitesse soit sélectionnée soit moyen. Si l'équipier a une meilleure
condition physique, le réglage pourra être réalisé de telle sorte que l'effort qu'il
devra fournir pour enrouler le bout à la deuxième vitesse avant que la troisième vitesse
soit sélectionnée soit plus important.
C.4/ Désélection
[0113] Lorsque le bout est relâché, la couronne 23 retourne dans sa première position extrême
sous l'effet du ressort de compression 30 et l'élément pousseur 43 reprend sa position
initiale en sorte que lorsque les moyens d'entraînement seront entraînés dans le sens
des aguilles d'une montre, le cabestan tournera à la première vitesse.
7.2.3. Utilisation en mode pompage
[0114] Le cabestan 10 peut être utilisé en mode pompage par un équipier. Dans ce cas, l'équipier
entraîne en rotation la manivelle dans un sens puis dans l'autre de façon déplacer
la manivelle d'environ trente degré de part et d'autre d'une position initiale. Il
met alors le bout en tension en pompant entre la première et la deuxième vitesse.
[0115] Dès que la tension dans le bout est telle que la troisième vitesse est sélectionnée,
l'équipier met en tension le bout en pompant entre la deuxième et la troisième vitesse.
[0116] Le cabestan selon l'invention permet donc de passer :
- d'une vitesse à l'autre, et
- du pompage entre la première et deuxième vitesse à un pompage entre la deuxième et
troisième vitesse,
en modifiant uniquement le sens de rotation de la manivelle.
[0117] Le fait de pouvoir régler la valeur de tension seuil à partir de laquelle la troisième
vitesse s'enclenche permet d'adapter à la force d'un équipier l'effort à partir duquel
le cabestan passera d'un pompage entre la première et deuxième vitesse à un pompage
entre la deuxième et troisième vitesse.
[0118] Dans ce premier mode de réalisation, la boîte est une boîte à trois vitesses, et
lesdits moyens de sélection automatique sont des moyens de sélection de la troisième
vitesse, la mise en rotation dudit arbre dans un sens ou dans l'autre s'accompagnant
d'une mise en rotation de ladite poupée autour dudit bâti selon une vitesse ou une
autre.
[0119] L'invention propose donc un cabestan original à trois vitesses dans lequel le passage
de l'une à l'autre des vitesses est obtenu en modifiant le sens de rotation des moyens
d'entraînement, par exemple une manivelle, sans qu'il soit nécessaire d'agir en complément
sur un bouton-poussoir.
[0120] En outre, la troisième vitesse s'enclenche automatiquement dès que la tension dans
le bout atteint une certaine valeur. L'invention procure ainsi un cabestan à trois
vitesse dans lequel le passage d'un pompage entre les première et deuxième vitesses
à un pompage entre les deuxième et troisième vitesses est obtenu en agissant uniquement
sur le sens de rotation des moyens d'entraînement.
7.3. Exemple d'un deuxième mode de réalisation d'un cabestan selon l'invention
7.3.1. Architecture
[0121] Les figures 10 et 11 illustrent deux vues en coupe longitudinale d'un cabestan selon
un deuxième mode de réalisation.
[0122] Un tel cabestan 10 comprend un bâti 11 sur lequel est montée mobile en rotation une
poupée 12. Le bâti 11 est destiné à être solidarisé par exemple sur le pont d'un voilier.
Un bout dont une extrémité est reliée à une voile du voilier peut être enroulé autour
de la poupée 12. Ce cabestan 10 comprend classiquement un dispositif d'emprisonnement
réversible 13 d'une extrémité du bout devant être enroulé autour de la poupée 12.
[0123] La poupée 12 comprend un élément de poupée supérieur 121 et un élément de poupée
inférieur 122.
[0124] Le cabestan comprend une première portion d'arbre 200 monté mobile en rotation dans
le bâti 11. La première portion d'arbre 200 comprend une extrémité supérieure 201.
Cette extrémité supérieure 201 est solidarisée à l'entrée 15 du cabestan. L'entrée
15 présente une portion cannelée 151 prévue pour coopérer avec des moyens d'actionnement
du cabestan. Ces moyens d'actionnement peuvent comprendre une manivelle. Dans une
variante, ils pourront comprendre «un moulin à café ». Les moyens d'entraînement pourront
également être motorisés.
[0125] La première portion d'arbre 200 porte un pignon qui constitue le planétaire 202 d'un
train épicycloïdal. Le planétaire 202 engrène avec trois satellites 203 qui sont montés
sur un porte satellites 204 monté à rotation sur la première portion d'arbre 200.
Les satellites 203 engrènent avec une roue dentée intérieure 205. Le train épicycloïdal
est ici un réducteur. Dans une variante, il pourra s'agir d'un multiplicateur.
[0126] Dans une variante dans laquelle le train épicycloïdal est un multiplicateur, lorsque
le cabestan est actionné en première vitesse, le nombre de tour fait par la poupée
est supérieur au nombre de tour fait par les moyens d'entraînement pour un nombre
de tour donné des moyens d'actionnement. Un cabestan selon l'invention permet donc
d'enrouler plus rapidement un bout autour de la poupée que les cabestans de l'art
antérieur dont chaque vitesse a un rapport inférieur à un. Ce cabestan est particulièrement
bien adapté au winch d'écoute de spi, de génois et de grand voile. Il autorise les
manoeuvres de virement de bord sans jamais avoir à appréhender l'écoute à la main
pour l'embarquement.
[0127] Dans une variante dans laquelle le train épicycloïdal est un réducteur, lorsque le
train épicycloïdal est un réducteur, les troisièmes et quatrièmes vitesses ont des
rapports de réduction supérieurs de 50 % aux rapports de réduction des vitesses un
et deux. Un cabestan selon l'invention permet donc d'enrouler avec deux fois moins
d'effort un bout autour de la poupée que les cabestans de l'art antérieur dont chaque
vitesse a un rapport de réduction 50 % moindre. Ce winch est particulièrement bien
adapté au winch de drisses avec lesquelles les voiles sont hissées en tête de mât.
Les efforts à appliquer sur les moyens d'entraînement sont particulièrement importants
en fin de hissage, notamment du fait du poids de la grand voile et du frottement des
rails de grand voile. Il est alors souvent nécessaire de mettre en oeuvre des moyens
d'entraînement électrique des winchs. La mise en oeuvre d'un réducteur offre une alternative
au winch électrique.
[0128] La roue dentée 205 est solidaire d'un premier élément d'embrayage 206 monté mobile
en rotation sur la première portion d'arbre 200.
[0129] Le premier élément d'embrayage 206 comprend une extension inférieure cylindrique
207. Quatre logements 208 sont ménagés de manière longitudinale sur la surface périphérique
de l'extension 207. Ils sont répartis de manière uniforme.
[0130] La première portion d'arbre 200 comprend une portion inférieure 209. Une bague d'embrayage
210 est solidarisée de manière fixe à l'extrémité inférieure de la portion inférieure
209 au moyen de rainures 211 de forme complémentaire ménagées dans la première portion
d'arbre 200 et dans la bague d'embrayage 210. Quatre logements 212 sont ménagés de
manière longitudinale sur la surface périphérique de cette bague d'embrayage 210.
Ils sont répartis de manière uniforme.
[0131] Le cabestan comprend une deuxième portion d'arbre 213. Cette deuxième portion d'arbre
213 est monté mobile en rotation dans le bâti 11 et s'étend dans le prolongement de
la première portion d'arbre 200.
[0132] La deuxième portion d'arbre 213 comprend à son extrémité supérieure une partie formant
une cloche 214. La cloche 214 définit un logement intérieur 215 à l'intérieur duquel
sont logées l'extension inférieure cylindrique 207 et la bague d'embrayage 210.
[0133] La surface périphérique de la cloche 214 est traversée par quatre séries de deux
perçages 216. Les séries sont réparties de manière uniforme autour de la cloche 214.
Les perçages 216 de chaque série s'étendent le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal
de la deuxième portion d'arbre 213. Il y a ainsi deux rangées de perçages 216.
[0134] Un premier pignon 19 est monté à l'extrémité inférieure de la deuxième portion d'arbre
213 au moyen d'un embrayage unidirectionnel 20.
[0135] Le premier pignon 19 engrène un deuxième pignon 21 monté à rotation sur un axe 22
solidaire du bâti 11.
[0136] Le deuxième pignon 21 engrène une couronne intérieure 23 solidarisée à l'intérieur
de l'élément de poupée supérieur 121.
[0137] Un troisième pignon 24 est solidarisé sous le premier pignon 19 à l'extrémité inférieure
de la deuxième portion d'arbre 213. Ce troisième pignon 24 engrène un quatrième pignon
25 monté mobile en rotation autour d'un axe 251 solidaire du bâti 11. Ce quatrième
pignon 25 engrène un cinquième pignon 26 qui est monté mobile en rotation sur l'axe
22. Le cinquième pignon 26 est relié au deuxième pignon 21 au moyen d'un autre embrayage
unidirectionnel 27.
[0138] De la même manière que dans le premier mode de réalisation, la couronne 23 est montée
mobile en rotation à l'intérieur de l'élément, de poupée supérieur 121. La couronne
23 comprend un pion 28 formant saillie depuis sa périphérie. Ce pion 28 se prolonge
dans une cavité 29 en arc de cercle ménagée dans l'élément de poupée inférieur 122.
Cette cavité 29 loge un ressort de compression 30. La couronne 23 est donc mobile
en rotation à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121 entre deux positions
extrêmes :
- une première position, illustrée aux figures 6 et 8, dans laquelle le ressort de compression
30 est relâché en sorte que le pion 28 vient en butée contre une extrémité 291 de
la cavité 29 ;
- une deuxième position, illustrée à la figure 9, dans laquelle le ressort de compression
30 est comprimé entre le pion 28 et une autre extrémité 292 de la cavité 29 sous l'effet
de la rotation de la couronne 23 à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121.
[0139] La couronne 23 comprend une surface de contact 31 présentant une rampe 310.
[0140] L'élément de poupée supérieur 121 présente une cavité 32. La couronne 23 présente
également une cavité 33 dont le fond est constitué par la surface de contact 31. Les
cavités 32 et 33 logent un doigt 46 qui y est monté mobile en translation selon un
axe parallèle à l'axe de la première portion d'arbre 200. Ce doigt 46 présente une
rampe de forme complémentaire de la rampe 310 de la surface de contact 31. Il est
maintenu en appui contre la surface de contact 31 au moyen d'un ressort de compression
34, lequel est intercalé entre le doigt 46 et le pied 351 d'une vis 35 qui est logée
dans un taraudage 36 ménagé dans l'élément de poupée supérieur 121. La tête 352 de
cette vis 35 est accessible depuis l'extérieur de la poupée.
[0141] Un élévateur 37 est logé dans un logement de forme complémentaire ménagé dans la
couronne 23 en sorte que l'élévateur 37 et la couronne 23 sont liés à rotation.
[0142] L'élévateur 37 comprend une portion cylindrique 371 qui s'étend au-dessus de la couronne
23. Trois lumières 372 sont ménagées et réparties de manière uniforme dans la portion
cylindrique 371. Ces lumières 372 sont inclinées en sorte qu'elles constituent des
rampes 373.
[0143] Trois rainures 38 sont ménagées et réparties de manière uniforme à l'intérieur de
l'élément de poupée supérieur 121. Elles s'étendent parallèlement à l'axe de la première
portion d'arbre 200.
[0144] Trois pions élévateurs 39 s'étendent à l'intérieur des rainures 38 et des lumières
372. Ils sont solidaires d'une bague de transition 40 montée mobile en translation
à l'intérieur de la portion cylindrique 371 selon l'axe de la première portion d'arbre
200.
[0145] La bague de transition 40 et reliée par des axes 41 à une bague d'élévation 42. Les
axes 41 passent à travers des lumières ménagées à cet effet dans le bâti 11 et qui
s'étendent selon un axe parallèle à l'axe de la première portion d'arbre 200.
[0146] Un deuxième élément d'embrayage 217 est monté coulissant le long de la deuxième portion
d'arbre 213.
[0147] Le deuxième élément d'embrayage 217 présente en partie supérieure une partie formant
une cloche 218. La cloche 218 définit un logement intérieur 219 prévu pour loger la
cloche 214 de la deuxième portion d'arbre 213.
[0148] La surface intérieure de la cloche 218 du deuxième élément d'embrayage 217 présente
deux rampes 220, 221 d'inclinaison inversée et jointes par une surface plane 222 parallèle
à l'axe de la première portion d'arbre 200. Les rampes 220, 221 ainsi que la surface
plane 222 définissent un élément formant saillie 223 à l'intérieur de la cloche 218.
[0149] La cloche 218 est prolongée par une portion inférieure cylindrique creuse 224 dont
le contour est traversé par trois lumières oblongues 225. Les lumières oblongues 225
sont uniformément réparties et s'étendent selon des axes parallèles à l'axe de la
deuxième portion d'arbre 213.
[0150] Un ressort de compression 44 est monté entre le deuxième élément d'embrayage 217
et la bague d'élévation 42.
[0151] Les axes 41 peuvent coulisser à l'intérieur des lumières oblongues 225.
[0152] Chaque perçage 216 loge une bille 226.
[0153] Le deuxième élément d'embrayage 217 est mobile entre deux positions :
- une première position dans laquelle l'élément formant saillie 223 agit sur la première
rangée de billes 226, c'est-à-dire la rangée inférieure, en sorte que celles-ci soient
logées dans les logements 212 de la bague d'embrayage 210 et que la première portion
d'arbre 200 et la deuxième portion d'arbre 213 sont liées en rotation ;
- une deuxième position dans laquelle l'élément formant saillie 223 agit sur la deuxième
rangée de bille 226, c'est-à-dire la rangée supérieure, en sorte que celles-ci soient
logées dans les logements 208 de l'extension 207 et que l'extension 207 et la deuxième
portion d'arbre 213 soient liées en rotation.
[0154] Dans la première position, l'élément formant saillie 223 n'agit pas sur la deuxième
rangée de billes. Dans la deuxième position, l'élément formant saillie n'agit pas
sur la première rangée de billes.
[0155] Des roulements à billes sont intercalés entre le bâti 11 et l'élément de poupée supérieur
121 de façon à assurer le guidage en rotation de la poupée 12 par rapport au bâti
11.
7.3.2. Fonctionnement
[0156] Une partie cannelée de moyens d'actionnement, comme une manivelle ou un moulin à
café, sont introduits dans la partie cannelée 151 de l'entrée 15 du cabestan.
[0157] Un équipier peut alors enrouler un bout autour de la poupée 12 selon plusieurs vitesses
différentes en entraînant en rotation les moyens d'entraînement:
A. Première vitesse
[0158] Au début de l'enroulement d'un bout autour de la poupée, la tension exercée par le
bout sur la poupée est faible en sorte que la couronne 23 occupe sa première position
et le deuxième élément d'embrayage 217 occupe sa première position.
[0159] Lorsque les moyens d'entraînement, qui coopèrent avec la portion cannelée 151, sont
entraînés en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la première
portion d'arbre 200 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le premier
élément d'embrayage 206 est entraîné en rotation autour de la première portion d'arbre
200 dans le sens des aiguilles d'une montre via le planétaire 202, les satellites
203 et la roue dentée intérieure 205.
[0160] Du fait que le deuxième élément d'embrayage 217 occupe sa première position, le premier
élément d'embrayage 206 ne se trouve pas en prise avec la deuxième portion d'arbre
213.
[0161] La bague d'embrayage 210 se trouve en prise avec la deuxième portion d'arbre 213
du fait que le deuxième élément d'embrayage agit sur les billes 226 de la première
rangée de manière telle qu'elles soient logées dans les logements 212 correspondants
de la bague d'embrayage 210. La deuxième portion d'arbre 213 est donc entraînée en
rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
[0162] Le premier pignon 19 est entraîné en rotation en sens inverse des aiguilles d'une
montre via l'embrayage unidirectionnel 20.
[0163] Le deuxième pignon 21 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre
par le premier pignon 19.
[0164] La couronne intérieur 23 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles par
le deuxième pignon 21. La poupée tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre
selon une première vitesse. Dans ce mode de réalisation, le rapport de réduction de
la première vitesse est égal à 0,5. Dans des variantes, il pourrait être différent.
[0165] Le troisième pignon 24 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre par la deuxième portion d'arbre 213. Le quatrième pignon 25 est entraîné
en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par le troisième pignon 24. Le
cinquième pignon 26 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une
montre par le quatrième pignon 25. Les mouvements de rotation du cinquième pignon
26 et du deuxième pignon 21 sont déliés du fait de la mise en oeuvre de l'embrayage
unidirectionnel 27.
B. Deuxième vitesse
[0166] Lorsque l'effort à imprimer sur les moyens d'entraînement devient trop important,
l'équipier peut inverser le sens de rotation des moyens d'entraînement pour enclencher
une deuxième vitesse. L'équipier entraîne alors en rotation les moyens d'entraînement
dans le sens des aiguilles d'une montre.
[0167] La première portion d'arbre 200 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles
d'une montre. Le deuxième élément d'embrayage 217 occupant toujours sa première position,
la deuxième portion d'arbre 213 est également entraînée en rotation dans le sens des
aiguilles d'une montre.
[0168] Le troisième pignon 24 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une
montre par la deuxième portion d'arbre 213.
[0169] Le quatrième pignon 25 est entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre
par le troisième pignon 24.
[0170] Le cinquième pignon 26 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une
montre par le quatrième pignon 25.
[0171] Le deuxième pignon 22 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre
via le cinquième pignon 26 et l'embrayage unidirectionnel 27.
[0172] La poupée tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre selon une deuxième
vitesse. Dans ce mode de réalisation, le rapport de réduction de la deuxième vitesse
est égal à 0,167. Dans des variantes, il pourrait être différent.
[0173] Le premier pignon 19 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre par le deuxième pignon 22. Les mouvements de rotation du premier pignon
19 et de la première portion d'arbre 213 sont déliés du fait de la mise en oeuvre
de l'embrayage unidirectionnel 20.
C. Sélection
[0174] Lorsque l'effort appliqué sur la poupée 12 par le bout enroulé autour devient supérieur
à la somme de l'effort appliqué sur la poupée 12 par l'équipier via les moyens d'actionnement
est les différents engrenages par lesquels ils sont liés à la couronne 23 et de l'effort
de friction exercé par le doigt 46 via le ressort de compression 34 sur la surface
de contact 31 de la couronne 23, la couronne 23 tourne à l'intérieur de l'élément
de poupée supérieur 121 contre l'effet du ressort de compression 30 jusqu'à atteindre
sa deuxième position extrême dans laquelle le pion 28 comprime complètement le ressort
30 contre l'extrémité 292 de la cavité 29. La couronne 23 passe de sa première position
extrême illustrée à la figure 8 à sa deuxième position extrême illustrée à la figure
9.
[0175] Au cours de sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'élément
de poupée supérieur 121, la couronne 23 entraîne en rotation l'élévateur 37. Les pions
élévateurs 39 se déplacent alors à l'intérieur des lumières 372 et remontent dans
les rainures 38. La bague de transition 40, solidaire des pions élévateurs 39, suit
le même mouvement, de même que la bague d'élévation 42. Les axes 41 coulissent à l'intérieur
des lumières 225 du deuxième élément d'embrayage 217. La bague d'élévation 42 agit
sur le deuxième élément d'embrayage 217 via le ressort de compression 44. Le deuxième
élément d'embrayage 217 passe alors de sa première position à sa deuxième position.
[0176] Le deuxième élément d'embrayage 217 agit alors sur les billes 226 de la deuxième
rangée de manière à la placer dans les logements 208 correspondants du premier élément
d'embrayage 206. Les billes 226 de la première rangée ne sont alors plus logées dans
les logements 212 de la bague d'embrayage 210. Le premier élément d'embrayage 206
se trouve en prise avec la deuxième portion d'arbre 213 en sorte qu'ils sont liés
en rotation.
[0177] Une troisième et une quatrième vitesses sont ainsi sélectionnées.
D. Troisième vitesse
[0178] Lorsque le deuxième élément d'embrayage 217 passe de sa première position à sa deuxième
position, et que l'équipier inverse le sens de rotation des moyens d'entraînement
en entraînant ceux-ci dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la poupée 12
tourne autour du bâti 11 selon une troisième vitesse.
[0179] La première portion d'arbre 200 est entraînée en rotation dans le sens inverse des
aiguilles d'une montre. Le planétaire 202 suit le même mouvement. Les satellites 203
sont entraînés en rotation dans le dans le sens des aiguilles d'une montre. Ils entraînent
dans le même sens la roue dentée intérieure 205 et le premier élément d'embrayage
206.
[0180] Le premier élément d'embrayage 206 étant en prise avec la deuxième portion d'arbre
213, celle-ci est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.
[0181] Le troisième pignon 24 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une
montre par la deuxième portion d'arbre 213.
[0182] Le quatrième pignon 25 est entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre
par le troisième pignon 24.
[0183] Le cinquième pignon 26 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une
montre par le quatrième pignon 25.
[0184] Le deuxième pignon 22 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre
via le cinquième pignon 26 et l'embrayage unidirectionnel 27.
[0185] La poupée tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre selon une troisième
vitesse. Dans ce mode de réalisation, le rapport de réduction de la troisième vitesse
est égal à 0,083. Dans des variantes, il pourrait être différent.
[0186] Le premier pignon 19 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre par le deuxième pignon 22. Les mouvements de rotation du premier pignon
19 et de la deuxième portion d'arbre 213 sont déliés du fait de la mise en oeuvre
de l'embrayage unidirectionnel 20.
E. Quatrième vitesse
[0187] Lorsque le deuxième élément d'embrayage 217 passe de sa première position à sa deuxième
position, et que l'équipier entraîne en rotation les moyens d'entraînement dans le
sens des aiguilles d'une montre, la poupée 12 tourne autour du bâti 11 selon une quatrième
vitesse.
[0188] La première portion d'arbre 200 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles
d'une montre. Le planétaire 202 suit le même mouvement. Les satellites 203 sont entraînés
en rotation dans le dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ils entraînent
dans le même sens la roue dentée intérieure 205 et le premier élément d'embrayage
206.
[0189] Le deuxième élément d'embrayage 206 étant en prise avec la deuxième portion d'arbre
213, celle-ci est entraînée en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
[0190] Le premier pignon 19 est entraîné en rotation en sens inverse des aiguilles d'une
montre via l'embrayage unidirectionnel 20.
[0191] Le deuxième pignon 21 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre
par le premier pignon 19.
[0192] La couronne intérieur 23 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles par
le deuxième pignon 21. La poupée tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre
selon une quatrième vitesse. Dans ce mode de réalisation, le rapport de réduction
de la quatrième vitesse est égal à 0,24. Dans des variantes, il pourrait être différent.
[0193] Le troisième pignon 24 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre par la deuxième portion d'arbre 213. Le quatrième pignon 25 est entraîné
en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par le troisième pignon 24. Le
cinquième pignon 26 est entraîné en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une
montre par le quatrième pignon 25. Les mouvements de rotation du cinquième pignon
26 et du deuxième pignon 21 sont déliés du fait de la mise en oeuvre de l'embrayage
unidirectionnel 27.
F. Réglage sélection
[0194] La valeur de l'effort appliqué par le bout sur la poupée qui permet de sélectionner
les troisième et quatrième vitesses en plaçant le roue dentée 23 et le deuxième élément
d'embrayage 217 dans leur deuxième position respective peut être réglée en vissant
plus ou moins la vis 35 dans le taraudage 36 de la poupée 12 selon le principe expliqué
en relation avec le premier mode de réalisation.
G. Désélection
[0195] Lorsque le bout est relâché, la couronne 23 retourne dans sa première position extrême
sous l'effet du ressort de compression 30 et le deuxième élément d'embrayage 217 reprend
sa première position en sorte que lorsque les moyens d'entraînement seront entraînés
en rotation dans l'un ou l'autre sens, le cabestan tournera à la première ou à la
deuxième vitesse.
H. Pompage
[0196] Lorsque la tension exercée par le bout sur la poupée est suffisamment faible pour
que les troisième et quatrième vitesses ne soient pas enclenchées, l'équipier peut
entraîner la poupée en rotation selon les première ou deuxième vitesses selon le sens
de rotation des moyens d'entraînement. Il peut également alternativement mettre en
rotation les moyens d'entraînement sur une plage angulaire réduite dans un sens puis
dans l'autre. Il obtient alors un enroulement du bout en pompant entre la première
et la deuxième vitesse.
[0197] Lorsque la tension exercée par le bout sur la poupée est suffisamment important pour
que les troisième et quatrième vitesses soient enclenchées, l'équipier peut entraîner
la poupée en rotation selon les troisième ou quatrième vitesses selon le sens de rotation
des moyens d'entraînement. Il pourra également pomper entre lés troisième et quatrième
vitesses.
[0198] Lorsque les troisième et quatrième vitesses sont enclenchées, si l'équipier continu
d'entraîner en rotation les moyens d'entraînement dans le sens des aiguilles d'une
montre, il entraînera la poupée en rotation selon la quatrième vitesse. S'il inverse
le sens de rotation, il entraînera la poupée en rotation selon la troisième vitesse.
[0199] Compte tenu des rapports de réduction des différentes vitesses, le pompage entre
la première et la deuxième vitesse est sensiblement symétrique au pompage entre la
troisième et la quatrième vitesse. Ainsi, l'amplitude d'effort observée entre les
première et deuxième vitesses est sensiblement égale à l'amplitude d'effort entre
les troisième et quatrième vitesses. En d'autres termes, le contraste des efforts
entre les première et deuxième vitesses est équivalent au contraste des efforts entre
les troisième et quatrième vitesses.
7.4. Exemple d'un troisième mode de réalisation d'un cabestan selon l'invention
7.4.1. Architecture
[0200] On présente en relation avec les figures 19 à 25 un cabestan selon un troisième mode
de réalisation.
[0201] Un tel cabestan 10 comprend un bâti 11 sur lequel est montée mobile en rotation une
poupée 12. Le bâti 11 est destiné à être solidarisé par exemple sur le pont d'un voilier.
Un bout dont une extrémité est reliée à une voile du voilier peut être enroulé autour
de la poupée 12. Ce cabestan 10 comprend classiquement un dispositif d'emprisonnement
réversible 13 d'une extrémité du bout devant être enroulé autour de la poupée 12.
[0202] La poupée 12 comprend un élément de poupée supérieur 121 et un élément de poupée
inférieur 122.
[0203] Le cabestan comprend une première portion d'arbre 200 monté mobile en rotation dans
le bâti 11. La première portion d'arbre 200 comprend une extrémité supérieure 201.
Cette extrémité supérieure 201 est solidarisée à l'entrée 15 du cabestan. L'entrée
15 présente une portion cannelée 151 prévue pour coopérer avec des moyens d'actionnement
du cabestan. Ces moyens d'actionnement peuvent comprendre une manivelle. Dans une
variante, ils pourront comprendre « un moulin à café ». Les moyens d'entraînement
pourront également être motorisés.
[0204] La première portion d'arbre 200 porte un pignon qui constitue le planétaire 202 d'un
train épicycloïdal. Le planétaire 202 engrène avec trois satellites 203 qui sont montés
sur un porte satellites comprenant un élément de porte satellites supérieur 204' et
un élément de porte stellites inférieur 204 monté à rotation sur la première portion
d'arbre 200. Les satellites 203 engrènent avec une roue dentée intérieure 205 montée
fixe dans le bâti 11. Le train épicycloïdal est ici un réducteur. Dans une variante,
il pourra s'agir d'un multiplicateur.
[0205] Dans une variante dans laquelle le train épicycloïdal est un multiplicateur, lorsque
le cabestan est actionné en première vitesse, le nombre de tour fait par la poupée
est supérieur au nombre de tour fait par les moyens d'entraînement pour un nombre
de tour donné des moyens d'actionnement. Un cabestan selon l'invention permet donc
d'enrouler plus rapidement un bout autour de la poupée que les cabestans de l'art
antérieur dont chaque vitesse a un rapport inférieur à un. Ce cabestan est particulièrement
bien adapté au winch d'écoute de spi, de génois et de grand voile. Il autorise les
manoeuvres de virement de bord sans jamais avoir à appréhender l'écoute à la main
pour l'embarquement.
[0206] Dans une variante dans laquelle le train épicycloïdal est un réducteur, lorsque le
train épicycloïdal est un réducteur, les troisièmes et quatrièmes vitesses ont des
rapports de réduction supérieurs de 50 % aux rapports de réduction des vitesses un
et deux. Un cabestan selon l'invention permet donc d'enrouler avec deux fois moins
d'effort un bout autour de la poupée que les cabestans de l'art antérieur dont chaque
vitesse a un rapport de réduction 50 % moindre. Ce winch est particulièrement bien
adapté au winch de drisses avec lesquelles les voiles sont hissées en tête de mât.
Les efforts à appliquer sur les moyens d'entraînement sont particulièrement importants
en fin de hissage, notamment du fait du poids de la grand voile et du frottement des
rails de grand voile. Il est alors souvent nécessaire de mettre en oeuvre des moyens
d'entraînement électrique des winchs. La mise en oeuvre d'un réducteur offre une alternative
au winch électrique.
[0207] L'élément de porte satellites inférieur 204 comprend dans sa partie inférieure des
éléments d'accouplement de forme complémentaires d'éléments d'accouplement ménagés
sur une bague de transmission 300. La bague de transmission 300 est donc liée à rotation
avec l'élément de porte satellites inférieur 204. Des logements aptes à recevoir des
billes 301 sont ménagés dans la partie inférieure de la bague de transmission 300.
[0208] Le cabestan comprend une deuxième portion d'arbre 213. Cette deuxième portion d'arbre
213 est monté mobile en rotation dans le bâti 11 et s'étend dans le prolongement de
la première portion d'arbre 200.
[0209] La deuxième portion d'arbre 213 comprend à son extrémité supérieure des rainures
complémentaires de rainures formées à l'intérieur d'un élément pousseur 302 de forme
cylindrique monté sur la deuxième portion d'arbre 213 mobile en coulissement le long
de l'axe de la deuxième portion d'arbre 213. L'élément pousseur 302 est donc lié en
rotation avec la deuxième portion d'arbre 213.
[0210] La partie inférieure du winch selon ce deuxième mode de réalisation est semblable
à la partie inférieure des winch selon les premier et deuxième modes de réalisation.
[0211] Un
premier pignon 19 est ainsi monté à l'extrémité inférieure de la deuxième portion d'arbre 213 au moyen d'un embrayage
unidirectionnel 20.
[0212] Le premier pignon 19 engrène un deuxième pignon 21 monté à rotation sur un axe 22
solidaire du bâti 11.
[0213] Le deuxième pignon 21 engrène une couronne intérieure 23 solidarisée à l'intérieur
de l'élément de poupée supérieur 121.
[0214] Un troisième pignon 24 est solidarisé sous le premier pignon 19 à l'extrémité inférieure
de la deuxième portion d'arbre 213. Ce troisième pignon 24 engrène un quatrième pignon
25 monté mobile en rotation autour d'un axe 251 solidaire du bâti 11. Ce quatrième
pignon 25 engrène un cinquième pignon 26 qui est monté mobile en rotation sur l'axe
22. Le cinquième pignon 26 est relié au deuxième pignon 21 au moyen d'un autre embrayage
unidirectionnel 27.
[0215] La couronne 23 est montée mobile en rotation à l'intérieur de l'élément de poupée
supérieur 121. La couronne 23 comprend un pion 28 formant saillie depuis sa périphérie.
Ce pion 28 se prolonge dans une cavité 29 en arc de cercle ménagée dans l'élément
de poupée inférieur 122. Cette cavité 29 loge un ressort de compression 30. La couronne
23 est donc mobile en rotation à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121
entre deux positions extrêmes :
- une première position dans laquelle le ressort de compression 30 est relâché en sorte
que le pion 28 vient en butée contre une extrémité 291 de la cavité 29 ;
- une deuxième position dans laquelle le ressort de compression 30 est comprimé entre
le pion 28 et une autre extrémité 292 de la cavité 29 sous l'effet de la rotation
de la couronne 23 à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121.
[0216] La couronne 23 comprend sur son contour périphérique un logement creux 303.
[0217] L'élément de poupée inférieur 122 comprend un doigt élastique 304 dont l'extrémité
vient se loger dans le logement creux 303 de la couronne lorsqu'elle occupe sa première
position.
[0218] Un élévateur 37 est logé dans un logement de forme complémentaire ménagé dans la
couronne 23 en sorte que l'élévateur 37 et la couronne 23 sont liés à rotation.
[0219] L'élévateur 37 comprend une portion cylindrique 371 qui s'étend au-dessus de la couronne
23. Trois rampes inclinées 373 sont ménagées et réparties de manière uniforme dans
la portion cylindrique 371.
[0220] Trois rainures 38 sont ménagées et réparties de manière uniforme à l'intérieur de
l'élément de poupée supérieur 121. Elles s'étendent parallèlement à l'axe de la première
portion d'arbre 200.
[0221] Trois pions élévateurs 39 s'étendent à l'intérieur des rainures 38 et des lumières
372. Ils sont solidaires d'une bague de transition 40 montée mobile en translation
à l'intérieur de la portion cylindrique 371 selon l'axe de la première portion d'arbre
200.
[0222] La bague de transition 40 et reliée par des lamelles crochet 305 à un premier élément
d'embrayage 306.
[0223] Le premier élément d'embrayage 306 est monté mobile en translation le long de l'axe
de la deuxième portion d'arbre 213.
[0224] Un deuxième élément d'embrayage 309 est montée en translation à l'intérieur du premier
élément d'embrayage 306 selon l'axe de la deuxième portion d'arbre 213.
[0225] Des ressorts de compression 400 sont interposés entre les premier 306 et deuxième
309 élément d'embrayage.
[0226] Le deuxième élément d'embraye 309 est solidaire de l'élément pousseur 302 en sorte
qu'une translation du deuxième élément d'embrayage 309 le long de la deuxième portion
d'arbre 213 s'accompagne d'une translation de l'élément pousseur 302 le long de l'axe
de la deuxième portion d'arbre 213.
[0227] La périphérie de la partie supérieure de l'élément pousseur 302 est traversée par
des perçages uniformément répartis définissant des logements 307 aptes à recevoir
des billes 301.
[0228] La première portion d'arbre 200 comprend une partie inférieure sur laquelle sont
ménagées de manière uniforme des rainures 308 aptes à loger les billes 301.
[0229] L'élément pousseur 302 est mobile entre :
- une première position, illustrée à la figure 20, dans laquelle il place les billes
301 dans les logements 308 de la partie inférieure de la première portion d'arbre
200 en sorte que la première portion d'arbre 200 et la deuxième portion d'arbre 213
sont liées à rotation ;
- une deuxième position, illustrée à la figure 21, dans laquelle il place les billes
301 dans les logements prévus à cet effet de la bague de transmission 300 en sorte
que le porte satellites et la deuxième portion d'arbre 213 sont liées à rotation.
[0230] Le passage de l'élément pousseur 302 de sa première à sa deuxième position est obtenu
lors du passage de la couronne 23 de sa première position à sa deuxième position.
Au cours de ce mouvement de la couronne 23, les rampes 373 agissent sur les pions
39 en sortie que la bague de transition 40 remonte selon l'axe de la deuxième portion
d'arbre 213. La bague dé transition 40 entraîne dans un même mouvement le premier
élément d'embrayage 306 contre l'effet de ressorts de compression 311 placés entre
le bâti 11 et le premier élément d'embrayage 306. Le premier élément d'embrayage 306
entraîne dans un même mouvement le deuxième élément d'embrayage 309 via les ressorts
de compression 400. Le deuxième élément d'embrayage 309 entraîne dans un même mouvement
l'élément pousseur 302. Les billes 301 quittent alors les logements 308 de la première
portion d'arbre 200 pour venir se loger dans les logements prévus à cet effet de la
bague de transmission 300.
[0231] Le passage de l'élément pousseur 302 de sa deuxième à sa première position est obtenu
lors du passage de la couronne 23 de sa deuxième position à sa première position.
Au cours de ce mouvement de la couronne 23, les rampes 373 agissent sur les pions
39 en sortie que la bague de transition 40 redescend selon l'axe de la deuxième portion
d'arbre 213. Le premier élément d'embrayage 306 suit le même mouvement sous l'effet
des ressorts de compression 311. Le deuxième élément d'embrayage 309 suit le même
mouvement via les ressorts de compression 400. Le deuxième élément d'embrayage 309
entraîne dans un même mouvement l'élément pousseur 302. Les billes 301 quittent alors
les logements prévus à cet effet de la bague de transmission 300 pour venir se loger
dans les logements 308 de la première portion d'arbre 200.
[0232] Des cages à aiguilles 312 sont intercalées entre la couronne 205 et l'élément de
poupée supérieur 121 de façon à assurer le guidage en rotation de la poupée 12 par
rapport au bâti 11.
7.4.2. Fonctionnement
[0233] Le fonctionnement du winch selon ce troisième mode de réalisation est sensiblement
le même que le fonctionnement du winch selon le deuxième mode de réalisation.
[0234] Au début de l'enroulement d'un bout autour de la poupée, la tension exercée par le
bout sur la poupée est faible en sorte que la couronne 23 occupe sa première position
et l'élément pousseur 302 occupe sa première position.
[0235] Lorsque les moyens d'entraînement, qui coopèrent avec la portion cannelée 151, sont
entraînés en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la première
portion d'arbre 200 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La deuxième
portion d'arbre 213 qui est en prise avec la première portion d'arbre 200 via les
billes 301 et l'élément pousseur 302. La poupée est alors entraînée en rotation dans
le sens des aiguilles d'une montre selon une première vitesse.
[0236] Une inversion du sens de rotation des moyens d'entraînement permet d'entraîner la
poupée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre selon une deuxième vitesse.
[0237] Lorsque l'effort appliqué sur la poupée 12 par le bout enroulé autour devient supérieur
à la somme de l'effort appliqué sur la poupée 12 par l'équipier via les moyens d'actionnement
est les différents engrenages par lesquels ils sont liés à la couronne 23 et de l'effort
de friction exercé par le doigt élastique 304 sur la couronne 23, la couronne 23 tourne
à l'intérieur de l'élément de poupée supérieur 121 contre l'effet du ressort de compression
30 jusqu'à atteindre sa deuxième position extrême dans laquelle le pion 28 comprime
complètement le ressort 30 contre l'extrémité 292 de la cavité 29.
[0238] La couronne 23 passe de sa première position extrême illustrée à la figure 20 à sa
deuxième position extrême illustrée à la figure 21. L'élément pousseur 302 passe de
sa première position à sa deuxième position.
[0239] La première portion d'arbre 200 et la deuxième portion d'arbre 213 ne sont plus directement
liées à rotation. La transmission entre la première portion d'arbre 200 et la deuxième
portion d'arbre 213 est assurée par le train épicycloïdal, le porte satellites étant
relié à la deuxième portion d'arbre 213 via l'élément pousseur 302 et les billes 301.
[0240] Une troisième et une quatrième vitesses sont ainsi sélectionnées.
[0241] Lorsque les moyens d'entraînement sont entraîné en rotation dans le sens des aiguilles
d'une montre, la poupée est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une
montre selon une troisième vitesse
[0242] Une inversion du sens de rotation des moyens d'entraînement permet d'entraîner la
poupée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre selon une quatrième vitesse.
[0243] La désélection des troisième et quatrième vitesses est obtenue automatiquement lorsque
l'effort exercé par le bout sur la poupée diminue suffisamment.
[0244] Le winch selon ce troisième mode de réalisation peut fonctionner en mode pompage.
[0245] Des moyens de réglage peuvent être prévus pour agir sur la raideur du doigt élastique
304 de manière à régler l'effort à partir duquel les troisième et quatrième vitesse
sont sélectionnées. Le doigt élastique et le logement creux de la couronne pourraient
être remplacés par un système de rampe et de doigt comme celui des précédents modes
de réalisation.
1. Winde (10), welche dazu bestimmt ist, fest mit einem Segelboot verbunden zu werden,
um ein mit einem Segel fest verbundenes Seil zu spannen, wobei die Winde (10) umfasst:
- ein festes Gestell (11), das eine Welle (14) und ein Getriebe aufnimmt;
- eine Trommel (12), um die herum das Seil aufgewickelt werden kann, wobei die Trommel
(12) bezüglich des Gestells (11) in einer einzigen Richtung drehbeweglich angebracht
ist und mit der Welle (14) über das Getriebe verbunden ist, wobei das Drehen der Welle
(14) mit einem Drehen der Trommel (12) bezüglich des Gestells (11) einhergeht,
dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Beurteilung der Spannung des Seils und Mittel zum automatischen Wählen
mindestens einer Schaltstufe, wenn die Spannung größer als ein vorgegebener Schwellenwert
wird, umfasst, wobei das Getriebe eine Innenverzahnung (23) umfasst, wobei die Innenverzahnung
(23) im Inneren der Trommel (12) drehbeweglich derart gegen die Wirkung von eine Reibungskraft
(46, 34, 304) und/oder elastische Rückholkraft (30) auf die Innenverzahnung (23) ausübenden
Mitteln gelagert ist, dass sie sich bezüglich der Trommel (12) drehen kann, wenn die
Spannung größer als der Schwellenwert ist.
2. Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatischen Wählmittel zwischen mindestens einer Ruheposition und einer Wählposition
mindestens einer Schaltstufe beweglich sind, wobei die Innenverzahnung (23) auf die
Mittel zum automatischen Wählen einwirkt, um sie in die eine oder andere ihrer Positionen
zu bringen.
3. Winde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Umwandlung einer Drehbewegung der Innenverzahnung (23) bezüglich der
Trommel (12) in eine Bewegung der Mittel zur automatischen Wahl von der einen zur
anderen ihrer Positionen umfasst.
4. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Einstellung (35) des Schwellenwertes umfasst.
5. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (23) eine Kontaktfläche (31) umfasst, die eine Rampe (310) aufweist,
und dadurch, dass die Mittel, die eine Reibungskraft auf die Trommel (12) ausüben,
einen Finger (46), der mit der Trommel (12) fest verbunden ist, und Mittel zur elastischen
Rückholung (34) umfassen, der Finger (46) unter der Wirkung der Mittel zur elastischen
Rückholung (34) an der Kontaktfläche (31) zur Anlage kommt.
6. Winde nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel eine Schraube (35) umfassen, die einen Fuß (351) und einen Kopf
(352) aufweist, wobei die Mittel zur Rückholung (34) zwischen dem Finger (46) und
dem Fuß (351) zwischengeschaltet sind, wobei der Kopf (352) von der Außenseite der
Trommel (12) her zugänglich ist.
7. Winde nach Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (23) eine hohle Aufnahme (310) umfasst, und dadurch, dass die
Mittel, die eine Reibungskraft auf die Trommel (12) ausüben, einen elastischen Finger
(304) umfassen, der mit der Trommel fest verbunden ist und dessen Ende dazu eingerichtet
ist, in der hohlen Aufnahme (310) aufgenommen zu werden.
8. Winde (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein dreistufiges Getriebe ist, wobei die Mittel zum automatischen Wählen
Mittel zum Wählen der dritten Schaltstufe sind, und dadurch, dass das Drehen der Welle
(14) in der einen oder in der anderen Richtung mit einem Drehen der Trommel (12) bezüglich
der Gestell (11) mit einer oder mit einer anderen Schaltstufe einhergeht.
9. Winde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltstufe des Getriebes ein Übersetzungsverhältnis ins Schnelle aufweist,
während die zweite und die dritte Schaltstufe Untersetzungsverhältnisse aufweisen.
10. Winde (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die automatischen Wählmittel Mittel zum Wählen einer dritten und einer vierten Schaltstufe
sind.
11. Winde (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle einen ersten Wellenabschnitt (200) und einen zweiten Wellenabschnitt (213)
umfasst, wobei der zweite Wellenabschnitt (213) durch mehrere Zahnräder mit der Innenverzahnung
(23) verbunden ist, derart, dass eine Drehung des zweiten Wellenabschnitts (213) in
der einen oder in der anderen Richtung eine Drehung der Trommel (12) in einer Richtung
gemäß zwei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen zur Folge hat, wobei der erste
Wellenabschnitt (200) mit mindestens einem Getriebezug verbunden ist, wobei die Mittel
zur automatischen Wahl den ersten Wellenabschnitt (200) und den zweiten Wellenabschnitt
(213) in direkten Eingriff bringen, wenn sie eine von ihren Positionen einnehmen,
und wobei die Mittel zur automatischen Wahl den ersten Wellenabschnitt (200) und den
zweiten Wellenabschnitt (213) über einen der Getriebezüge in Eingriff bringen, wenn
sie eine andere von ihren Positionen einnehmen.
12. Winde (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) durch mehrere Zahnräder mit der Innenverzahnung (23) verbunden ist,
derart, dass eine Drehung der Welle (14) in der einen oder in der anderen Richtung
eine Drehung der Trommel (12) in einer Richtung gemäß zwei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen
zur Folge hat, wobei die Welle (14) außerdem mit der Antriebsseite eines Getriebezuges
zur Übersetzung ins Schnelle verbunden ist, dessen Abtriebsseite mit der Antriebsseite
der mehreren Zahnräder durch eine Einrichtungskupplung verbunden ist, wobei die automatischen
Wählmittel die Abtriebsseite des Getriebezuges zur Übersetzung ins Schnelle mit der
Antriebsseite der mehreren Zahnräder in Eingriff bringen, wenn sie ihre Ruheposition
einnehmen, und wobei die automatischen Wählmittel die Abtriebsseite des Getriebezuges
zur Übersetzung ins Schnelle nicht mit der Antriebsseite der mehreren Zahnräder in
Eingriff bringen, wenn sie ihre andere Position einnehmen.
13. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) ein erstes Ende (141) umfasst, mit welchem Antriebsmittel verbunden
sein können, wobei das Getriebe ein erstes Ritzel (19) umfasst, das mittels einer
ersten unidirektionalen Kupplung (20) mit einem zweiten Ende (142) der Welle (14)
verbunden ist, wobei das erste Ritzel (19) mit einem zweiten Ritzel (21) kämmt, das
drehbeweglich auf einer mit dem Gestell (11) fest verbundenen ersten Achse (22) angebracht
ist, wobei das zweite Ritzel (21) mit einem mit der Trommel fest verbundenen Innenverzahnung
(23) kämmt, wobei ein drittes Ritzel (24) mit dem zweiten Ende (141) der Welle (14)
fest verbunden ist, wobei das dritte Ritzel (24) mit einem vierten Ritzel (25) kämmt,
das drehbeweglich um eine mit der Gestell (11) fest verbundene zweite Achse angebracht
ist, wobei das vierte Ritzel (25) mit einem fünften Ritzel (26) kämmt, das mit der
ersten Achse (22) mittels einer zweiten unidirektionalen Kupplung (27) verbunden ist,
wobei die Winde außerdem ein übersetzendes Getriebe umfasst, das eine mit der Welle
(14) verbundene Antriebsseite und eine mit dem ersten Ritzel (19) mittels einer dritten
unidirektionalen Kupplung (18) verbundene Abtriebsseite aufweist, wobei die Mittel
zum automatischen Wählen eine Halteposition bezüglich der dritten unidirektionalen
Kupplung (18) in einer ausgerückten Position einnehmen können, wenn die Spannung größer
als der Schwellenwert ist, wobei die erste (20), die zweite (27) und die dritte unidirektionale
Kupplung (18) derart gestaltet sind, dass eine Drehung der Welle in einer ersten Richtung
ihr ermöglicht, ein Drehmoment über das übersetzende Getriebe, die dritte unidirektionale
Kupplung (18), das erste (19) und das zweite (21) Ritzel auf die Innenverzahnung zu
übertragen, dass eine Drehung der Welle (14) in einer anderen Richtung ihr ermöglicht,
ein Drehmoment über das erste (19) und das zweite (23) Ritzel auf die Innenverzahnung
(23) zu übertragen, und dass eine Drehung der Welle (14) in der ersten Richtung, während
die Spannung größer als der Schwellenwert ist, ihr ermöglicht, ein Drehmoment über
das dritte (24), das vierte (25) und das fünfte (26) Ritzel auf die Innenverzahnung
(23) zu übertragen.
14. Winde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (23) drehbeweglich zwischen zwei Endpositionen gegen die Wirkung
der Mittel zur elastischen Rückholung (30) im Inneren der Trommel (12) angebracht
ist, wobei die Innenverzahnung (23) derart auf die Mittel zum automatischen Wählen
einwirkt, dass der Übergang aus einer der Endpositionen der Innenverzahnung (23) in
die andere gegen die Wirkung der Rückholmittel (30) mit dem Übergang der Wählmittel
in die Halteposition einhergeht.
15. Winde nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das übersetzende Getriebe, die dritte unidirektionale Kupplung (18) und die Mittel
zum automatischen Wählen demontierbar sind.
16. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Betätigung der Welle umfasst, wobei die Betätigungsmittel eine Winsch
oder eine Handkurbel umfassen, deren eines Ende komplementär zu dem ersten Ende (141)
der Welle (14) ist.