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La présente invention est relative à la technique du soulèvement, de l'abaissement et de la traction de charges et con- cerne particulièrement, bien que non exclusivement, l'extraction dans les mines et c'est cette application de l'invention qui sera envisagée principalement ci-après.
Le but de l'invention est de procurer un système qui possède des avantages par rapport aux systèmes existants.
Suivant l'invention, un procédé de déplacement d'une
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charge consiste à fixer plusieurs câbles à cette charge et à enrou- ler les divers câbles autour d'un seul treuil en couches multi- ples et dans le même sens circonférentiel, avec chaque câble limi- té dans un compartiment du treuil.
D'autres détails et particularités de l'invention res- sortiront de la descripaion ci-après, donnée à titre non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en plan schématique d'une ins- tallation comportant un treuil unique.
La figure 2 est une vue latérale schématique, à plus petite échelle, de l'installation de la figure 1.
La figure 3 est une vue latérale, partiellement en cou- pe, du mécanisme compensateur.
La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une vue latérale, analogue à la figure
3, mais avec la roue déplacée.
La figure 6 est une vue en bout , partiellement en cou- pe, du système de contrôle.
La figure 7 est une vue en plan correspondant à la fi- gure 6.
La figure 8 est un schéma du circuit du dispositif de contrôle.
La figure 9 est une vue schématique en plan d'une ins- tallation comportant deux treuils.
D'après les figures 1 et 2, le treuil 10 est entraîné ' par un moteur électrique 12, par l'intermédiaire d'un engrenage ré- ducteur 14 et d'un embrayage 16.
Le tambour de treuil est divisé en deux compartiments
18, 20 par une cloison circonférentielle 22. Un câble 24, 26 est fixé au tambour de treuil dans chaque compartiment 18, 20 et est enroulé autour du treuil à l'intérieur de son compartiment, dans un même sens.
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Les câbles ont des caractéristiques physiques identi- ques et les compartiments 18, 20 ont des étendues égales dans le sens axial du tambour et ont également des diamètres égaux.
A partir du treuil, les câbles passent sur des poulies 28,30 d'un chevalement 32 et descendent dans le puits,34 où ils supportent une cage 36.
Un avantage important de 1 invention réside en ce que la disposition en plusieurs couches des divers câbles peut être to lérée beaucoup plus aisément que la disposition en plusieurscouches d'un câble unique supportant la même charge. Ceci provient du fait que la division de la charge entre des câbles multiples abaisse de façon proportionnelle la tension dans chaque câble par rapport aux systèmes à câble unique, de telle sorte que le câble à moins tendan ce à pénétrer et se coincer entre les spires de la couche précéden- te.
D'autres avantages par rapport aux systèmes à câble uni- que viennent immédiatement à l'esprit, par exemple le diamètre plus faible des câbles, la réduction du diamètre du tambour de treuil pour une même charge par suite de la réduction du diamètre des câ- bles (avec une épargne correspondante en frais de première instal- lation) et, dans le cas où les câbles passent sur des poulies fixes de changement de direction, une réduction de l'angle "de chas se " que chaque câble décrit lorsqu'il s'enroule sur le treuil ou s'en déroule.
Un autre avantage réside dans le fait que la réduction du diamètre du treuil permet une plus grande vitesse de ce treuil pour une vitesse de câble équivalente, ce qui diminue le coût de l'engrenage réducteur 14 entre le moteur 12 et l'arbre,du treuil.
Le moment de flexion sur le treuil est réduit, car tan- dis que-dans un système à câble unique, la charge est concentrée au centre ou au voisinage de celui-ci pendant des intervalles régu- liers de l'opération de levage, dans le système suivant l'invention
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il y a toujours deux points de suspension. En outre, si comme on le préfère, les câbles s'enroulent et se déroulent sur le treuil dans le même sens¯axial, lorsqu'un de ces câbles se trouve au cen- tre du treuil, l'autre se trouve à une aile extérieure, où le mo- ment de flexion passe par un minimum.
Il peut être important que l'augmentation des couches dans chaque compartiment soit synchrone. Ceci est le cas lorsque les câbles sont attachés directement à la charge, car.si l'un des câbles amorce une nouvelle couche avant l'autre, la charge sera soit inclinée momentanément et reviendra ensuite à sa position d'équili- bre, normale, soit, si elle ne peut pas s'incliner, l'un des câbles supportera momentanément la charge totale: Cet état de choses'ne peut évidemment survenir que lorsqu'on enroule les câbles, car pen- dant leur déroulement un bobinage défectueux ne peut pas se produi- re.
Afin d'assurer que la formation des couches se fasse de façon synchrone, l'invention procure des moyens commandés par les couches elles-mêmes, afin d'arrêter la rotation du tambour si l'un des câ- bles venait à être déphasé par rapport à l'autre.
Le dispositif prévu dans ce but est représenté aux figures 6, 7 et 8. La référence 10 désigne une partie du tambour de treuil. En 38 sont représentées des couches de câbles enroulées autour du tambour 10. Un organe de contact 40 est disposé au voi- sinage du tambour pour chaque compartiment 18, 20 et s'étend sur toute la largeur de ce compartiment (figure 7). L'organe 40 est espacé dune distance prédéterminée, inférieure au diamètre du câble, de la dernière couche de ce dernier.
Lorsque l'enroulement se déroule uniformément, les or- ganes de contact ne viennent jamais en contact avec les câbles, c'est-à-dire que quand les nouvelles couches se.forment, les orga- nes de contact sont retirés en s'écartant du tambour. L'organe 40 est empêché de tourner par des guides 41. Un mouvement en arrière pas à pas est imposé aux organes de contact par un système électro-
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magnétique comprenant un plongeur 42 articulé en 44 sur l'organe de contact et portant une série d'armatures de solénoïde 46, 47 et.48, au nombre de trois dans la présente forme de réalisation, mais qui peuvent être au nombre de deux, quatre ou plus suivant le nombre de couches de celles à former.
L'organe de contact 40 est rappelé par un ressort 50' à une position normale, dans laquelle il s'appuie contre des bu- tées 52 sur le plongeur 42.
On remarquera que les armatures de solénoïde 46, 47 et 48 sur le plongeur 42 sont espacées d'une valeur différente de cel- le de l'espacement des bobines de solénoide 54,55 et 56 et d'une façon telle qu'une mise sous tension progressive des bobines 54,
55 et 56 provoquera un déplacement du plongeur 42.
La mise sous tension progressive des bobines est ef- fectée par un mécanisme à came et contacts (figure 8). L'arbre 58 de la came 60 est relié par engrenage à l'arbre du tambour. Les divers contacts 64, 65 et 66 sont disposés de telle sorte que les bobines 54, 55 et 56 sont mises progressivement sous tension lors- que la came 60 tourne en synchronisme avec le tambour 10, par l'in- termédiaire des circuits 68, 69 et 70, respectivement.
Un peu en avant de chaque contact 64, 65 et 66 se trou- ve un contact supplémentaire 72, 73 et 74, respectivement, qui ac- tionne une bobine de verrouillage 80, par l'intermédiaire de cir- cuits 76, 77 et 78, respectivement. Cette bobine de verrouillage actionne un verrou 82 (figure 7) qui s'engage dans l'une quelconque des encoches d'une série 84, 85, 86 dans le plongeur 42 et dont le but est de maintenir le plongeur stationnaire tandis que les solé- noïdes ne sont pas sous tension et de limiter le déplacement de ce plongeur. Le verrou est amené en contact avec les encoches par un ressort 88.
La bobine de verrouillage 80 retire le verrou hors de contact avec le plongeur 42 momentanément, immédiatement avant que
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la mise sous tension de chaque solénoïde n'ait lieu, afin de per- mettre au plongeur de se déplacer ; bobine libère ensuite le verrou qui retombe dans l'encoche suivante afin d'arrêter le plon- geur et ainsi de suite.
Les encoches ont évidemment un espacement ,correspon- dant exactement à un diamétre de câble, de telle sorte que l'orga- ne de contact 42 est toujours retiré de cette distance et la came oO est disposée de telle façon que cet écartement a lieu immédia- tement avant que les nouvelles couches de câbles ne commencent à se former.
Un commutateur de direction 90 peut être prévu afin de choisir un fonctionnement en avant et en arrière du plongeur; les fils désignés globalement par la référence 92 doivent être envisagés comme étant connectés à des circuits identiques action- nés par une came 94 de sens inverse sur l'arbre 58. Ainsi, lorsque les câbles sont lâchés, l'organe de contact est avancé progressive- ment.
Si les câbles cessent d'être en synchronisme, par suite par exemple d'un allongement inégal, une nouvelle couche dans l'un des compartiments 18 et 20 commencera à se former un peu avant la nouvelle couche de l'autre compartiment et avant le mouvement vers l'arrière suivant de l'organe de contact 42. A ce moment , le câ- ble vient en contact avec cet organe et.le fait pivoter autour de son articulation 44. Lorsque ceci survient, un bras 96 sur l'organe amène l'ouverture des contacts 98. Ces contacts sont intercalés dans un circuit qui, en s'ouvrant, déclenche le circuit du moteur
12 qui entraîne le tambour 10.
Si le circuit est déclenché, le mo- teur 12 est remis en marche afin de relâcher les câbles suffisam- ment pour corriger la disposition fautive des couches et l'énrou- lement est recommencé.
Dans certains cas, toutefois, une mise en couches dé- phasée peut être admise, bien que le dispositif de contrôle décrit ci-avant soit encore présent, de préférence. Ces cas sont ceux
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dans lesquels des moyens sont prévus pour égaliser les tensions dans les câbles. Ces moyens peuvent être considérés comme étant les caractéristiques les plus importantes de la présente invention.
Ces moyens sont ceux qui agissent de façon continue afin d'égaliser les longueurs effectives des câbles, c'est-à-dire les longueurs en- tre le point où ils quittent le tambour et le point où la charge est appliquée aux câbles, de telle sorte que si les câbles sont déphasés ou si l'un s'étend plus que l'autre, les inégalités de longueurs seront compensées.
Ces moyens sont tels que la charge reste en position d'équilibre et est supportée également par chaque câble.
Les moyens représentés aux figures 3, 4 et 5 sont, constitués par une roue compensatrice 102 qui présente une rai- nure circonférentielle 104 en spirale. Les deux câbles sont ame- nés jusqu'à la zone centrale de la roue et enroulés autour'de cel- le-ci dans la rainure en spirale 104, les extrémités 106 étant fi- xées en 107.
La charge, par exemple une cage.36, est supportée par la roue 102 au moyen d'une structure pivotant autour de l'axe 105 au de cette roue. Cette structure est constituée par un plate/206 en- tre les joues 108 et 109 sur lesquelles la roue 102 est montée.
La roue tournera suffisamment pour absorber les inéga- lités des longueurs des câbles en un moment quelconque de telle sore que les tensions de câbles seront toujours identiques, tan- dis que la cage étant suspendue librement à la roue ne tendra pas à s'incliner. En même temps, un espacement correct des câbles par rapport à celui des poulies du chevalement est assuré si le diamètre -- de la roue est égal à l'espacement de ces poulies..
'Lorsque la roue tourne, l'un des câbles - le plus long- est enroulé sur la roue, tandis que l'autre - le plus court - est relâché d'une longueur égale. Ainsi, la rainure 104 reste totale- ment occupée par les câbles. Toutefois, les câbles pourraient être
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amenés à la roue sur les côtés et être enroulés vers le centre, cas dans lequel il serait nécessaire de laisser une ou deux spires de la spirale de chaque côté, afin de recevoir le câble lorsque la roue tourne.
Dans le cas d'un moyen de transport tel qu'un baquet de mine soulevé par une paire de câbles, si l'un des câbles de la paire se brise, la roue tendra à être déplacée latéralement sous l'effet de la force tangentielle non équilibrée qui lui est impo- sée par le câble restant. Si le moyen de transport est guidé de façon à se déplacer verticalement et que la liaison entre la roue et ce moyen de transport se fait par un pivot, la roue est dépla- cée physiquement. Ce déplacement, est, suivant l'invention, mis à profit pour appliquer une force de freinage à la roue de façon à la ralentir doucement mais rapidement afin que le câble restant reprenne la tension accrue doucement.
Les moyens représentés à cette fin sont constitués par deux paires de patins de frein 110, 111 montés à pivotement entre les joues 108, 109 sur des tourillons 112, 113, chaque paire étant reliée par un embiellage en forme de croix 114, dont les branches sont également montées sur les tourillons 112, 113. Les tourillons sont indépendants des joues.
Chaque paire de patins 110, 111 est reliée à une extré- mité de bandes de freinage 116, qui entourentpériphériquement la roue.
Les extrémités des patins 110, 111 portent des galets 118, 119 auxquels sont associées des surfaces d'arrêt 120,121 pla- cées sur la cage ou associées à celle-ci, qui sont normalement écar. tées des galets. Si, toutefois, l'un ou l'autre des câbles se brise, la roue 102 est déplacée latéralement dans le puins, comme représen- té à la figure 5.
A ce moment, l'une ou l'autre des paires de galets 118, 119 (suivant le câble qui s'est brisé) est abaissée sur sa surface d'arrêt 120,121 et l'inclinaison en résultant des patins,,agissant
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par l'intermédiaire de l'embiellage 114, serre les bandes de déroulement freins 116 autour de la roue et empêche ou , au pire, freine le du câble restant de la roue.
Les moyens de freinage ne doivent pas nécessairement être mécaniques,,ils peuvent être hydrauliques ou électriques. Mais quelle que soit leur nature, si ces moyens n'existaient pas, lors d'une rupture de câble, la roue tournerait de façon à relâcher le câble non brisé jusqu'à ce qu'il soit complètement épuisé, moment où le choc sur le câble lorsque la cage est arrêtée pourrait fort bien provoquer la rupture de ce câble ou son arrachement de la roue.
Lorsqu'un des câbles se brise au voisinage immédiat du moyen de transport dans un système tel que celui décrit ci-avant, étant donné que le câble coupé est attaché au tambour de treuil, son poids n'est pas ajouté aux moyens de transport pendant ou après la rupture, comme c'est le cas avec un treuil à friction. Cette caractéristique, alliée aux moyens de freinage sur la roue, augmen- te fortement la sécurité du système, de telle sorte que le facteur de sécurité des câbles peut être réduit de façon perceptible, avec une économie correspondante des frais d'établissement et de fonc- tionnement.
En résumant ce qui a été décrit ci-avant, les avantages* qui sont évidents, outre ceux déjà mentionnés, sont les suivants : a- la disposition en couches multiples des divers câ- bles peut être tolérée beaucoup plus facilement que la disposition en couches multiples d'un seul câble supportant la même charge.
Geci provient de ce que la division de la eharge entre plusieurs câbles diminue proportionnellement la tension dans chaque câble par rapport aux systèmes à câble unique, de telle sorte que le câ- ble a moins tendance à s'introduire et à se coincer entre les spi- res de la couche précédente. b- par rapport aux-systèmes à câble unique, les câbles peuvent avoir un plus petit diamètre, avec une réduction correspon-
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te du diamètre du tambour de treuil pour une même charge, ce qui permet une économie de frais d'établissement et, lorsque les câbles passent sur des poulies fixes telles que 28, 30 (figures 1), une réduction de l'angle " de chasse " que chaque câble décrit lors. qu'il s'enroule sur le tambour ou s'en déroule.
c- la réduction du diamètre du tambour de treuil permet une plus grande vitesse de ce tambour pour une vitesse de câble équivalente, ce qui diminue le coût de l'engrenage réducteur 14 entre le moteur 12 et l'arbre du tambour. d- le moment de flexion sur le tambour est réduit, car, tandis que dans les systèmes à câble unique, la charge est concen- trée au centre ou au voisinage de celui-ci à des intervalles régu- liers de l'opération de levage, dans les systèmes suivant l'inven- tion il y a toujours deux points de suspension.
En outre, si comme on le préfère, les câbles s'enroulent sur le tambour et s'en dérou- lent dans le même sens axial, lorsque l'un des câbles se trouve au- centre du tambour, l'autre se trouve près d'une aile extérieure, où le moment de friction passe par un minimum. e- si l'un des câbles se brise, la charge est toujours supportée par le second câble, ce qui n'est pas le cas avec les systèmes normaux à câble unique.
Une variante de l'invention prévue pour des dispositifs de transport jumelés est représentée à la figure 9. Deux installa- tions telles que décrites ci-avant sont prévues côte à côte ou l'u- ne à la suite de l'autre. Chaque tambour de treuil a son propre mo- teur 12,13 et il existe un troisième moteur 118 qui est prévu pour égaliser les charges sur les moteurs 12, 13, par l'intermédiaire d'un pignon central 121. En outre, le tambour 10 est relié à son engrenage d'entraînement par l'intermédiaire d'un embrayage 120.
Si on le désire, un embrayage pourrait également être prévu pour le tambour 11.
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La disposition décrite ci-avant convient très bien pour le creusement de puits. Lorsque le creusement de puits est en cours, les ascenseurs sont érigés à leurs emplacements définitifs' et sont utilisés comme treuils à tambour unique pendant le creuse- ment. Lorsque ce creusement est achevé, les treuils sont transfor- més pour leur usage définitif en introduisant le pignon central 121.
Suivant les circonstances, le troisième moteur 118 peut être omis et l'enroulement normal peut être effectué avec les moteurs 12 et 13 seulement. D'une autre façon, un seul gros moteur peut être uti- lisé à la place des moteurs 12, 13 et 118, ce moteur étant disposé là où se trouve l'un quelconque des moteurs précités. Le-choix dé- finitif' dépend des circonstances économiques existantes., mais'l'on peut se rendre compte qu'avec la disposition de la figure 9, un large choix est offert.
On se rendra également compte que si. les treuils sont de types identiques, ils peuvent être disposés de façon à s'adap- ter à n'importe quel espacement des compartiments sur l'arbre en modifiant simplement la longueur de l'arbre d'embrayage 122 entre l'un des moteurs et son treui.l.
Il doit être entendu que l'invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du ca- dre du présent brevet. L'on peut notamment appliquer également l'in- vention à des systèmes utilisant plus de deux câbles et particuliè- rement deux paires de câbles.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to the technique of lifting, lowering and pulling loads and relates particularly, although not exclusively, to mining in mines and it is this application of the invention which will be discussed. mainly considered below.
The object of the invention is to provide a system which has advantages over existing systems.
According to the invention, a method of moving a
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The load consists of attaching several cables to this load and wrapping the various cables around a single winch in multiple layers and in the same circumferential direction, with each cable limited in one compartment of the winch.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given without limitation and with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a schematic plan view of an installation including a single winch.
Figure 2 is a schematic side view, on a smaller scale, of the installation of Figure 1.
Figure 3 is a side view, partially in section, of the compensating mechanism.
Figure 4 is a sectional view taken along line 4-4 of Figure 3.
Figure 5 is a side view, similar to figure
3, but with the wheel moved.
Figure 6 is an end view, partially in section, of the control system.
Figure 7 is a plan view corresponding to Figure 6.
Figure 8 is a circuit diagram of the control device.
FIG. 9 is a schematic plan view of an installation comprising two winches.
According to Figures 1 and 2, the winch 10 is driven by an electric motor 12, through a reduction gear 14 and a clutch 16.
The winch drum is divided into two compartments
18, 20 by a circumferential partition 22. A cable 24, 26 is fixed to the winch drum in each compartment 18, 20 and is wound around the winch inside its compartment, in the same direction.
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The cables have identical physical characteristics and the compartments 18, 20 have equal expanses in the axial direction of the drum and also have equal diameters.
From the winch, the cables pass over pulleys 28,30 of a headframe 32 and descend into the well, 34 where they support a cage 36.
An important advantage of the invention resides in that the arrangement in several layers of the various cables can be much more easily than the arrangement in several layers of a single cable carrying the same load. This is because dividing the load between multiple cables proportionally lowers the tension in each cable compared to single cable systems, so that the cable has less tendency to penetrate and get caught between the turns of the cable. the previous layer.
Other advantages over single cable systems immediately come to mind, for example the smaller diameter of the cables, the reduction in the diameter of the winch drum for the same load due to the reduction in the diameter of the cables. - cables (with a corresponding saving in initial installation costs) and, in the case where the cables pass over fixed direction change pulleys, a reduction in the "eye" angle that each cable describes when it winds up or unwinds on the winch.
Another advantage lies in the fact that the reduction in the diameter of the winch allows a greater speed of this winch for an equivalent cable speed, which decreases the cost of the reduction gear 14 between the motor 12 and the shaft, winch.
The bending moment on the winch is reduced, because while in a single rope system the load is concentrated in or near the center for regular intervals of the lifting operation, in the system according to the invention
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there are always two ellipses. In addition, if, as is preferred, the cables wind and unwind on the winch in the same axial direction, when one of these cables is in the center of the winch, the other is on a wing. exterior, where the bending moment passes through a minimum.
It may be important that the increase in layers in each compartment is synchronous. This is the case when the cables are attached directly to the load, because if one of the cables initiates a new layer before the other, the load will either be tilted momentarily and then return to its normal, balanced position. , that is, if it cannot tilt, one of the cables will momentarily support the total load: This state of affairs can obviously only occur when the cables are wound up, because during their unwinding a defective winding does not occur. cannot happen.
In order to ensure that the formation of the layers occurs synchronously, the invention provides means controlled by the layers themselves, in order to stop the rotation of the drum if one of the cables were to be out of phase by. compared to each other.
The device provided for this purpose is shown in Figures 6, 7 and 8. Reference 10 designates a part of the winch drum. At 38 are shown layers of cables wound around the drum 10. A contact member 40 is arranged adjacent to the drum for each compartment 18, 20 and extends over the entire width of this compartment (FIG. 7). The member 40 is spaced at a predetermined distance, less than the diameter of the cable, from the last layer of the latter.
When the winding takes place evenly, the contact members never come into contact with the cables, that is to say that when the new layers form, the contact members are withdrawn in a s' pulling away from the drum. The member 40 is prevented from rotating by guides 41. A step-by-step backward movement is imposed on the contact members by an electro-
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magnetic comprising a plunger 42 articulated at 44 on the contact member and carrying a series of solenoid armatures 46, 47 and 48, three in number in the present embodiment, but which may be two in number, four or more depending on the number of layers to form.
The contact member 40 is returned by a spring 50 'to a normal position, in which it rests against stops 52 on the plunger 42.
Note that the solenoid frames 46, 47 and 48 on the plunger 42 are spaced by a different value than the spacing of the solenoid coils 54, 55 and 56 and in such a way that under progressive tension of the coils 54,
55 and 56 will cause a displacement of the plunger 42.
The progressive energization of the coils is effected by a cam mechanism and contacts (figure 8). The shaft 58 of the cam 60 is geared to the shaft of the drum. The various contacts 64, 65 and 66 are so arranged that the coils 54, 55 and 56 are gradually energized as the cam 60 rotates in synchronism with the drum 10, through the circuits 68, 69 and 70, respectively.
A little ahead of each contact 64, 65 and 66 is an additional contact 72, 73 and 74, respectively, which actuates a locking coil 80, through circuits 76, 77 and 78. , respectively. This locking coil actuates a latch 82 (Figure 7) which engages in any one of the notches of a series 84, 85, 86 in the plunger 42 and the purpose of which is to keep the plunger stationary while the solé - noids are not under tension and limit the movement of this plunger. The lock is brought into contact with the notches by a spring 88.
Lock coil 80 withdraws the lock out of contact with plunger 42 momentarily, immediately before
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each solenoid is not energized in order to allow the diver to move; the spool then releases the lock which falls back into the next notch in order to stop the plunger and so on.
The notches obviously have a spacing, corresponding exactly to a cable diameter, so that the contact member 42 is always withdrawn from this distance and the cam oO is arranged in such a way that this spacing takes place immediately. - well before the new layers of cables start to form.
A direction switch 90 may be provided to select forward and backward operation of the plunger; the wires generally designated by the reference 92 should be considered as being connected to identical circuits actuated by a cam 94 in the opposite direction on the shaft 58. Thus, when the cables are released, the contact member is progressively advanced. - is lying.
If the cables cease to be in synchronism, for example due to uneven elongation, a new layer in one of the compartments 18 and 20 will begin to form a little before the new layer in the other compartment and before the following rearward movement of the contact member 42. At this point, the cable contacts this member and rotates it about its hinge 44. When this occurs, an arm 96 on the member causes the opening of the contacts 98. These contacts are interposed in a circuit which, when opening, triggers the motor circuit
12 which drives the drum 10.
If the circuit is tripped, the motor 12 is restarted in order to slacken the cables sufficiently to correct the faulty arrangement of the layers and the winding is recommenced.
In some cases, however, phased layering may be permitted, although the control device described above is preferably still present. These cases are those
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in which means are provided for equalizing the tensions in the cables. These means can be considered to be the most important features of the present invention.
These means are those which act continuously in order to equalize the effective lengths of the cables, that is to say the lengths between the point where they leave the drum and the point where the load is applied to the cables, from so that if the cables are out of phase or if one extends more than the other, the inequalities in length will be compensated.
These means are such that the load remains in a position of equilibrium and is also supported by each cable.
The means represented in FIGS. 3, 4 and 5 are constituted by a compensating wheel 102 which has a circumferential groove 104 in a spiral. The two cables are brought to the center area of the wheel and wound around this in the spiral groove 104, the ends 106 being fixed at 107.
The load, for example a cage. 36, is supported by the wheel 102 by means of a structure pivoting about the axis 105 of this wheel. This structure consists of a plate / 206 between the cheeks 108 and 109 on which the wheel 102 is mounted.
The wheel will rotate enough to absorb any unevenness in cable lengths at any time so that the cable tensions will always be the same, while the cage being suspended freely from the wheel will not tend to tilt. At the same time, the correct spacing of the cables in relation to that of the headframe pulleys is ensured if the diameter - of the wheel is equal to the spacing of these pulleys.
'As the wheel turns, one of the cables - the longer one - is wound onto the wheel, while the other - the shorter one - is released by an equal length. Thus, the groove 104 remains completely occupied by the cables. However, the cables could be
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brought to the wheel on the sides and wound towards the center, in which case it would be necessary to leave one or two turns of the spiral on each side, in order to receive the cable when the wheel turns.
In the case of a means of transport such as a mine bucket lifted by a pair of cables, if one of the cables of the pair breaks, the wheel will tend to be moved sideways under the effect of the tangential force. unbalanced which is imposed on it by the remaining cable. If the means of transport is guided so as to move vertically and the connection between the wheel and this means of transport is made by a pivot, the wheel is physically moved. This movement is, according to the invention, used to apply a braking force to the wheel so as to slow it down slowly but quickly so that the remaining cable takes up the increased tension slowly.
The means shown for this purpose consist of two pairs of brake pads 110, 111 pivotally mounted between the cheeks 108, 109 on journals 112, 113, each pair being connected by a cross-shaped linkage 114, the branches of which are also mounted on the journals 112, 113. The journals are independent of the cheeks.
Each pair of pads 110, 111 is connected to one end of brake bands 116, which peripherally surround the wheel.
The ends of the pads 110, 111 carry rollers 118, 119 with which are associated stop surfaces 120, 121 placed on or associated with the cage, which are normally separated. tees of pebbles. If, however, either of the cables breaks, the wheel 102 is displaced laterally in the blade, as shown in Figure 5.
At this time, one or the other of the pairs of rollers 118, 119 (depending on the cable which has broken) is lowered onto its stop surface 120, 121 and the resulting inclination of the shoes ,, acting
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through the crankshaft 114, clamps the unwinding brake bands 116 around the wheel and prevents or, at worst, brakes the remaining cable from the wheel.
The braking means need not necessarily be mechanical, they can be hydraulic or electric. But whatever their nature, if these means did not exist, during a cable break, the wheel would turn so as to release the unbroken cable until it is completely exhausted, when the shock on the cable when the cage is stopped could very well cause the cable to break or its tearing from the wheel.
When one of the cables breaks in the immediate vicinity of the means of transport in a system such as that described above, since the cut cable is attached to the winch drum, its weight is not added to the means of transport during or after breaking, as is the case with a friction winch. This feature, together with the braking means on the wheel, greatly increases the safety of the system, so that the safety factor of the cables can be perceptibly reduced, with a corresponding saving in set-up and operating costs. - operation.
Summarizing what has been described above, the advantages * which are obvious, in addition to those already mentioned, are the following: a- the arrangement in multiple layers of the various cables can be tolerated much more easily than the arrangement in layers multiples of a single cable carrying the same load.
This is because dividing the load between several cables proportionally decreases the tension in each cable compared to single cable systems, so that the cable has less tendency to get in and get caught between the spinnaker. - res of the previous layer. b- compared to single-cable systems, the cables may have a smaller diameter, with a corresponding reduction
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te of the diameter of the winch drum for the same load, which allows a saving of establishment costs and, when the cables pass over fixed pulleys such as 28, 30 (figures 1), a reduction of the angle "of hunt "that each cable describes when. whether it wraps around or unwinds the drum.
c- the reduction in the diameter of the winch drum allows a greater speed of this drum for an equivalent cable speed, which reduces the cost of the reduction gear 14 between the motor 12 and the shaft of the drum. d- the bending moment on the drum is reduced, because, while in single rope systems, the load is concentrated in or near the center at regular intervals during the lifting operation , in the systems according to the invention there are always two points of suspension.
Further, if, as is preferred, the cables are wound on the drum and unwind from it in the same axial direction, when one of the cables is in the center of the drum the other is near. of an outer wing, where the moment of friction passes through a minimum. e- if one of the cables breaks, the load is still supported by the second cable, which is not the case with normal single-cable systems.
A variant of the invention provided for twin transport devices is shown in Figure 9. Two installations as described above are provided side by side or one after the other. Each winch drum has its own motor 12,13 and there is a third motor 118 which is provided to equalize the loads on motors 12, 13 via a central pinion 121. Further, the drum 10 is connected to its drive gear by means of a clutch 120.
If desired, a clutch could also be provided for drum 11.
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The arrangement described above is very suitable for digging wells. While well digging is in progress, the elevators are erected in their final locations and are used as single drum winches during digging. When this digging is completed, the winches are transformed for their final use by introducing the central pinion 121.
Depending on the circumstances, the third motor 118 can be omitted and the normal winding can be performed with the motors 12 and 13 only. Alternatively, a single large motor can be used in place of motors 12, 13 and 118, which motor is located where any of the above motors is located. The final choice depends on the existing economic circumstances, but it can be seen that with the arrangement of Fig. 9 a wide choice is offered.
We will also realize that if. the winches are of identical types, they can be arranged to accommodate any compartment spacing on the shaft by simply changing the length of the clutch shaft 122 between one of the motors and his treui.l.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the present patent. The invention can in particular also be applied to systems using more than two cables and particularly two pairs of cables.
CLAIMS.
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