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Commande à crémaillères pour élévateur,, en particulier pour élévateur de bateaux.
La commande d'un élévateur de bateaux a pour rôle d'assurer la montée et la descente du bac contenant les bateaux et, en cas de défectuosité (perte d'eau du bac ou pénétration d'eau dans les flotteurs),, l'arrêt du bac dans la position qu'il occupe au moment où un accident pourrait survenir par suite de cette défectuosité. Comme dispositif de sécurité pour de tels élévateurs, on utilise des vis autobloquantes avec un écrou qui, lorsque survient une différence de vitesse entre sa commande
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et celle de L'élévateur, se bloque sur le filet de la vis et arrête ainsi le bac. L'inconvénient de ce système est que, pour de grandes hauteurs de levage, les vis doivent être très longues et sont onéreuses.
Pour éviter cet inconvénient, on a déjà propose d'uti- liser, pour la commande d'un élévateur, en particulier d'un élé- vateur de bateaux, une ou deux crémaillères .sur lesquelles en- grènent quatre pignons ou davantage , et de prévoir, pour re- prendre la charge en cas de risque d'accident, des mécanismes à vis sans fin autobloquants coopérant avec les pignons.
L'invention vise à procurer-une telle commande à crémail- lères qui soit d'une exécution particulièrement avantageuse; les différentes vis sans fin sont mobiles axialement et entraînées en synchronisme et leurs efforts axiaux sont compensés par des dispositifs mécaniques ou hydrauliques.
Dans une forme d'exécu- tion préférée, il est prévu, sur un bâti portant deux crémàil- léres, deux chariots à pignons, qui sont guidés sur le bâti et dans chacun desquels sont montés deux pignons engrenant sur les crémaillères, deux roues hélicoïdales solidaires de ces pignons et deux vis sans fin engrenant sur ces roues et calées sur un arbre, l'énergie du moteur étant transmise à un pignon par les mécanismes à vis sans fin autobloquants et la compensation des efforts axiaux de toutes les vis étant assurée par le support du bac du fait que deux leviers coudés montés sur le bac sont reliés par l'un de leurs bras à une bielle et attaquent cha- cun un chariot à pignons par leur autre bras.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, guidé sur un bâti portant deux crémaillères, un chariot à pignons dans lequel quatre pignonsengrenant sur les crémaillères, quatre roues hélicoïdales solidaires de ces pignons et quatre vis sans fin engrenant sur ces
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roues et calées sur deux arbres sont superposas en deux rangées de façon que toutes les vis sans fin se trouvent soit au-dessus, soit au-dessous des roues hélicoïdales, l'énergie du moteur étant transmise à un pignon par un engrenage à roue conique et à roue droite, les vis sans fin étant mises en rotation synchrone,par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne par un moteur auxi- liaire préaccélérant leur commande,
et la compensation des ef.. forts axiaux des vis étant assurée par deux systèmes de leviers articulés aux extrémités des arbres des vis et reliés par deux paires de tringles passant devant les roues hélicoïdales.
Les crémaillères peuvent être fabriquées en courtes sections. Les sections'peuvent être remplacées si elle ont été endommagées par écrasement en cas d'accident. Pour éviter des irrégularités de pas,qui pourraient faire prendre une posi- tion oblique au bac, on peut fraiser ensemble les sections de crémaillère à unir. Les mécanismes à vis sans fin peuvent fonctionner en bain d'huile et il ne faut que peu de lubrifiant.
Les dessins annexés représentent schématiquement trois formes d'exécution de commandes conformes à l'invention pour élévateurs de bateaux.
La Fig, 1 est une vue en élévation représentant deux chariots à pignons montés sur un bâti portant des crémaillères,
La Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II - II de la Fig. 1.
La Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III - III de la Fig. l, qui permet de voir une partie du bac et de son sup- port.
La Fig. 4 est une vue en élévation d'un chariot à pi- gnons prévu sur un bâti portant les crémaillères.
La Fig. 5 est une vue en élévation correspondant à
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celle de la Fige 4 mais représentant un autre mode d'exécution.
Le fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI - VI de la Fig. 5.
La Fig. 7 est une coupe longitudinale représentant un dispositif hydraulique pour la compensation des efforts des vis sans fin.
Comme l'indiquent les Fig. 1 à 4, un bâti 1 (en acier ou en béton), portant deux crémaillères 2, est prévu en chacun des quatre points d'appui du bac de l'élévateur. Sur chacune des deux crémaillères 2 engrènent deux pignons 3, les pignons étant superposés en deux rangées sur deux phariots à pignons.4 et 5.
Les pignons 3 sont solidaires de roues hélicoïdales 6. entraînées par des vis sans fin 8 (en acier ou en bronze) calées sur des arbres 7. Les chariots 4 et 5 sont guidés séparément par des galets 9 et 10 sur le bâti 1.
Les arbres 7 des vis sans fin sont .montés de façon à pouvoir se déplacer axialement et sont,articulés par l'une de leurs extrémités à des arbres articulés 11 allant à l'engrenage
12. L'arbre d'entraînement 13 de l'engrenage 12 est relié à une commande par un mécanisme répartiteur 14 (Fig. 4). L'énergie , fournie par le moteur de commande est donc transmise aux cré. maillères par les vis sans fin autobloquantes. Le support de bac représenté sur la Fig. 3 est conçu pour compenser les ef- forts axiaux des vis sans fin 8 empêchant le déplacement du bac en cas de surcharge et pour assurer une répartition uni- ' forme de la charge sur les pignons 3.
A chacune des extrémités de la traverse de support 15 du bac 16 sont montés deux leviers coudés 17 et 18, un bras de chacun d'eux étant relié à un bras de l'autre par une bielle 19 et leur bras libre prenant appui
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par des galets 20 sur les chariots à pignons 4 et 5.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur la Fig. 4, il n'est prévu sur le bâti 1 des crémaillères qu'un seul cha- riot à pignons 21, guidé par des galets 22. Le chariot 21 porte, superposés en deux rangées, quatre pignons 23 engrenant sur les crémaillères 2, quatre roues hélicoïdales 24 solidaires de ces pignons et quatre via sans fin 26 engrenant sur ces rouée et fixées sur deux arbres 25. Un accouplement à glissement sans rotation 27 est monté sur chacun des arbres mobiles axialement 25, entre les deux vis sans fin que portent ceux-ci..
Le synchronisme des arbres 25 est assuré par une chaîne de transmission 28. Un moteur auxiliaire 29 auquel est adjoint un mécanisme 30, fait tourner les arbres 25, en préaccélérant la commande. Pour compenser les efforts axiaux des vis sans fin 26, qui se trouvent toutes au-dessus des roues hélicoïdales 24 mais qui pourraient également se trouver au-dessous de celles-ci, ces efforts étant tous dirigés soit vers l'extérieur, soit vers l'intérieur, il est prévu deux systèmes de leviers 32, articulés aux extrémités des arbres 25.
Ces systèmes de leviers sont reliés l'un à l'autre par deux paires de tringles 31 Pas-- sant devant les roues hélicoïdales 24, Etant donné que grâce aux systèmes de leviers, les quatre vis sans fin ont la même pres- sion axiale, la répartition uniforme de la charge est assurée,
33 désigne le support du bac, monté sur le chariot à pignons 21,
Pour assurer une meilleure efficacité totale, l'éner- gie de commande fournie.par le mécanisme répartiteur 14 est transmise à un pignon, c'est-à-dire à' une crémaillère, par l'in- termédiaire d'un engrenage 34 35 (roues coniques - roues droites),
Le mécanisme répartiteur 14 est équipé de deux mateurs 36 et, pour le synchronisme,
d'un engrenage conique 37 dont l'arbre
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d'entraînement 38 passe sous le bac et va vers son coté opposé, Le mécanisme répartiteur 14 et la commende sont avantageusement prévus au milieu du bac. Dès quun ri'sque d'accident survient les vis sans fin 26 entrent immédiatement en action, puisque les moteurs auxiliaires sont soit déconnectés, soit dépassés par le bac,
Les Fig. 5 et 6 représentent un mode dexécution dans lequel il ne faut pour chaque support du bac, la sollici- tation des engrenages étant la môme que dans le cas illustré par la Fig.
4, qu'une seule crémaillère 39 ancrée par des sup- ports 40 dans une construction fixe 41 en béton. Ici, un chariot 42 est équipé de quatre pignons 43 coopérant avec la crémail- lère 39. Les efforts radiaux des pignons sont .repris par des galets 44 montés dans le chariot 42.
D'autres galets,45 et 46,guident le chariot 42 par rapport à la crémaillère 39 et à la construction en béton 41. Les pignons 43 sont solidaires des roues hélicoïdales 47, qui engrènent sur des vis sans fin 49 calées sur des arbres mobiles axialement 48. Pour assurer le synchronisme de toutes les vis sans fin, les arbres 48 sont re- liés par des transmissions à chaîne 50. Comme dans le cas illustré par la Fig. 4, leur commande est préaccélérée par un moteur auxi- liaire 29.
L'énergie de commande fournie par le mécanisme répr- . titeur 14 est également transmise à un pignon 43 par l'intermé- diaire d'un engrenage 34, 35. Pour que la sollicitation de tous les pignons soit identique en cas de risque d'accident, les efforts axiaux de toutes les vis sans fin 49 sont compensés par deux systèmes de leviers 52, reliés l'un à l'autre par une tringle 51 et articulés aux extrémités des arbres des vis sans fin. 33 désigne ici encore le support du bac.
Au lieu du système mécanique de leviers 52, on peut
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également utiliser un système hydraulique connu tel que celui qui est représenté sur la Fig. 7, ce qui est particulièrement avantageux en cas de nombre impair de vis, Les arbres 48 des vis sans fin sont reliés chacun à ua piston à double ac- tion 53, qui peut se déplacer dans un cylindre de vérin 54 quand les arbres se déplacent. Les chambres correspondantes des différents vérins sont reliées par des conduits 55 et 56.
@ Les fuitesdu système hydraulique peuvent être compensées pendant la marche par une pompe entrant automatiquement en fonctionnement.
REVENDICATIONS.
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Rack and pinion control for lifting, in particular for boat lifting.
The role of the control of a boat lift is to ensure the raising and lowering of the ferry containing the boats and, in the event of a defect (loss of water from the tank or water penetration into the floats), the stopping the bin in the position it occupies when an accident could occur as a result of this defect. As a safety device for such elevators, self-locking screws are used with a nut which, when there is a difference in speed between its command
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and that of the elevator, is blocked on the thread of the screw and thus stops the bin. The disadvantage of this system is that for large lifting heights the screws have to be very long and are expensive.
In order to avoid this drawback, it has already been proposed to use, for the control of an elevator, in particular a boat elevator, one or two racks on which four or more pinions engage, and to provide, to take up the load in the event of a risk of accident, self-locking worm gear mechanisms cooperating with the pinions.
The invention aims to provide such a rack control which is of a particularly advantageous execution; the various endless screws are axially movable and driven in synchronism and their axial forces are compensated by mechanical or hydraulic devices.
In a preferred embodiment, there is provided, on a frame carrying two racks, two pinion carriages, which are guided on the frame and in each of which are mounted two pinions meshing with the racks, two helical wheels integral with these pinions and two worms meshing with these wheels and wedged on a shaft, the energy of the motor being transmitted to a pinion by the self-locking worm mechanisms and the compensation of the axial forces of all the screws being ensured by the support of the tank owing to the fact that two angled levers mounted on the tank are connected by one of their arms to a connecting rod and each attack a gabled carriage by their other arm.
According to another characteristic of the invention, there is provided, guided on a frame carrying two racks, a pinion carriage in which four pinions meshing with the racks, four helical wheels integral with these pinions and four worm screws meshing with these.
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wheels and wedged on two shafts are superimposed in two rows so that all the worms are either above or below the helical wheels, the energy of the motor being transmitted to a pinion by a bevel gear and on a right wheel, the worms being set in synchronous rotation, by means of a chain transmission by an auxiliary motor pre-accelerating their control,
and the compensation for the axial ef .. strong of the screws being provided by two systems of levers articulated at the ends of the shafts of the screws and connected by two pairs of rods passing in front of the helical wheels.
Racks can be made in short sections. Sections' can be replaced if they have been damaged by crushing in the event of an accident. To avoid irregularities in pitch, which could cause the pan to take an oblique position, the sections of the rack to be joined can be milled together. Worm gear mechanisms can operate in an oil bath and little lubricant is required.
The accompanying drawings schematically show three embodiments of controls according to the invention for boat lifts.
Fig, 1 is an elevational view showing two gear carriages mounted on a frame carrying racks,
Fig. 2 is a section taken along the line II - II of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along the line III - III of FIG. l, which allows you to see part of the bin and its support.
Fig. 4 is an elevational view of a pinion carriage provided on a frame carrying the racks.
Fig. 5 is an elevational view corresponding to
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that of Fig. 4 but representing another embodiment.
Fig. 6 is a section taken along the line VI - VI of FIG. 5.
Fig. 7 is a longitudinal section showing a hydraulic device for compensating the forces of the worm screws.
As shown in Figs. 1 to 4, a frame 1 (steel or concrete), carrying two racks 2, is provided at each of the four support points of the elevator tray. On each of the two racks 2 mesh two pinions 3, the pinions being superimposed in two rows on two pinion phariots. 4 and 5.
The pinions 3 are integral with helical wheels 6. driven by worm screws 8 (steel or bronze) wedged on shafts 7. The carriages 4 and 5 are guided separately by rollers 9 and 10 on the frame 1.
The worm shafts 7 are mounted so as to be able to move axially and are articulated by one of their ends to articulated shafts 11 going to the gear
12. The drive shaft 13 of the gear 12 is connected to a drive by a distributor mechanism 14 (Fig. 4). The energy supplied by the drive motor is therefore transmitted to the creat. meshes by self-locking worm screws. The tray support shown in FIG. 3 is designed to compensate for the axial forces of the worm screws 8 preventing the displacement of the tank in the event of overload and to ensure an even distribution of the load on the pinions 3.
At each end of the support cross member 15 of the tank 16 are mounted two angled levers 17 and 18, one arm of each of them being connected to an arm of the other by a connecting rod 19 and their free arm resting
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by rollers 20 on the pinion carriages 4 and 5.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, only one pinion carriage 21 is provided on the frame 1 of the racks, guided by rollers 22. The carriage 21 carries, superimposed in two rows, four pinions 23 meshing with the racks 2, four helical wheels 24 integral with these pinions and four endless via 26 meshing with this wheel and fixed on two shafts 25. A non-rotating sliding coupling 27 is mounted on each of the axially movable shafts 25, between the two worms carried by those -this..
The synchronism of the shafts 25 is ensured by a transmission chain 28. An auxiliary motor 29 to which is added a mechanism 30, turns the shafts 25, by pre-accelerating the control. To compensate for the axial forces of the worm screws 26, which are all located above the helical wheels 24 but which could also be located below them, these forces all being directed either outward or outward. 'Inside, two systems of levers 32 are provided, articulated at the ends of the shafts 25.
These lever systems are connected to each other by two pairs of rods 31 Passing in front of the helical wheels 24, Since, thanks to the lever systems, the four worms have the same axial pressure , uniform load distribution is ensured,
33 designates the tray support, mounted on the gable carriage 21,
To ensure better overall efficiency, the drive energy supplied by the distributor mechanism 14 is transmitted to a pinion, i.e. to a rack, through a gear 34. 35 (bevel wheels - straight wheels),
The distributor mechanism 14 is equipped with two dies 36 and, for synchronism,
a bevel gear 37 whose shaft
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drive 38 passes under the tank and goes towards its opposite side, the distribution mechanism 14 and the order are advantageously provided in the middle of the tank. As soon as a risk of accident occurs, the worm screws 26 immediately come into action, since the auxiliary motors are either disconnected or overtaken by the tank,
Figs. 5 and 6 show an embodiment in which it is not necessary for each support of the tank, the stress on the gears being the same as in the case illustrated by FIG.
4, that a single rack 39 anchored by supports 40 in a fixed construction 41 made of concrete. Here, a carriage 42 is equipped with four pinions 43 cooperating with the rack 39. The radial forces of the pinions are taken up by rollers 44 mounted in the carriage 42.
Other rollers, 45 and 46, guide the carriage 42 relative to the rack 39 and the concrete construction 41. The pinions 43 are integral with the helical wheels 47, which mesh with worm screws 49 wedged on movable shafts. axially 48. To ensure the synchronism of all the worms, the shafts 48 are connected by chain drives 50. As in the case illustrated by FIG. 4, their control is pre-accelerated by an auxiliary motor 29.
The control energy supplied by the rep- mechanism. titeur 14 is also transmitted to a pinion 43 by the intermediary of a gear 34, 35. So that the stress of all the pinions is identical in the event of risk of accident, the axial forces of all the worm screws 49 are compensated by two systems of levers 52, connected to one another by a rod 51 and articulated to the ends of the worm shafts. 33 here again designates the tray support.
Instead of the mechanical lever system 52, we can
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also use a known hydraulic system such as that shown in FIG. 7, which is particularly advantageous in the case of an odd number of screws. The shafts 48 of the worm screws are each connected to a double-acting piston 53, which can move in a jack cylinder 54 when the shafts are moving. . The corresponding chambers of the different jacks are connected by conduits 55 and 56.
@ Leaks in the hydraulic system can be compensated for during operation by a pump that automatically starts up.
CLAIMS.
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