Koepe

Un système Koepe est un agencement de levage par câble dans lequel deux câbles, l'un attaché à la cage ou à la benne et l'autre au contrepoids, passent sur une seule grande poulie appelée tambour Koepe. La poulie elle-même tourne pour tirer les deux câbles simultanément, la friction entre les câbles et la poulie fournissant l'adhérence qui transmet la force. Contrairement à l'enroulement par tambour conventionnel, où les câbles s'enroulent et se déroulent d'un mandrin cylindrique, le système Koepe maintient les longueurs de câble constantes; lorsqu'un côté descend, l'autre monte de la même quantité.

Le tambour Koepe a généralement un diamètre de 4 à 7 mètres et possède une surface nervurée ou rainurée, souvent en fonte ou en acier fabriqué, pour augmenter le contact de friction. Les câbles reposent dans ces rainures et peuvent être ronds ou plats, généralement de 16 à 32 millimètres de diamètre. Un seul moteur et un réducteur entraînent le tambour via un ensemble de paliers principaux. Le système nécessite une tension et un alignement précis des câbles, car un chargement inégal peut provoquer un glissement ou une montée du câble.

Pourquoi Koepe au lieu de l'enroulement par tambour

Les treuils Koepe sont préférés pour les puits profonds car ils éliminent le besoin pour le puits d'accueillir un tambour qui s'élargit à mesure que le câble s'accumule. Dans un puits de 1000 mètres avec un enroulement conventionnel, le diamètre du tambour peut devenir excessivement grand. Le système Koepe réduit également la demande de puissance du moteur pendant la phase de descente car la cage descendante contrebalance la cage ascendante, et le contrôle de la friction plutôt que le freinage mécanique gère la charge. Cependant, le système dépend entièrement de la friction entre le câble et la poulie, donc tout film d'huile, eau ou usure du câble qui réduit la friction peut provoquer un glissement dangereux.

Le système tire son nom de Heinrich Koepe, un ingénieur allemand qui a développé le principe à la fin du 19e siècle. Il est devenu la norme dans l'exploitation minière européenne et est maintenant la méthode dominante dans les mines profondes de roche dure. Le principe de friction a rendu les treuils Koepe essentiels pour les opérations ultra-profondes: les puits de mine les plus profonds du monde, descendant au-delà de 3000 mètres, utilisent presque exclusivement l'enroulement Koepe.

Les systèmes Koepe modernes intègrent des capteurs de détection de glissement et une surveillance de la tension des câbles pour prévenir le mode de défaillance par friction. Si l'un des câbles perd sa tension ou si la surface de la poulie se dégrade, des systèmes d'alerte avertissent les opérateurs avant qu'un glissement ne se produise. La maintenance se concentre sur l'inspection des câbles, l'état de la surface de la poulie et l'alignement des poulies de renvoi qui guident chaque câble sur et hors du tambour.