TREUIL MOTORISE
Domaine technique La présente invention concerne un treuil motorisé comportant une structure portante sur laquelle est monté au moins un tambour d'enroulement d'un câble constitué d'un noyau central cylindrique et de deux flasques latéraux solidaires et disposés de part et d'autre de ce noyau central, et des moyens d'entraînement en rotation dudit tambour d'enroulement du câble.
Technique antérieure Les treuils motorisés existants sont pratiquement tous basés sur un même principe de construction. Ils comportent un moteur avec un axe muni d'une roue dentée qui entraîne une roue dentée liée à l'axe d'un tambour sur lequel s'enroule un câble.
En raison du mode de cette construction, pour transmettre le couple moteur sur l'axe du tambour d'enroulement du câble, il est nécessaire que le tambour ait un diamètre intérieur relativement faible et, en conséquence, une largeur relativement importante pour permettre l'enroulement d'un câble suffisamment long afin de répondre aux exigences des utilisations professionnelles.
Ceci présente différents inconvénients. Tout d'abord, du fait de la largeur du tambour, le treuil est relativement encombrant, ce qui peut être gênant dans certaines applications dans lesquelles l'espace disponible est restreint.
En outre, en raison de la largeur du tambour, pour obtenir un enroulement correct du câble, il est nécessaire d'utiliser des moyens de guidage de construction relativement compliquée. Ceci entraîne une plus grande complexité du treuil puisqu'il doit alors comporter une pièce mobile dont le déplacement doit être commandé. L'encombrement du treuil est alors considérablement augmenté. De plus, même pendant le déplacement du tambour, le treuil doit résister à toute la force de traction du câble de sorte que MOTORIZED WINCH
Technical area The present invention relates to a motorized winch comprising a structure bearing on which is mounted at least one winding drum of a cable consisting of a central cylindrical core and two lateral flanges solidary and arranged on both sides of this central core, and means driving in rotation of said winding drum of the cable.
Prior art Existing motorized winches are almost all based on the same principle of construction. They comprise a motor with an axis provided with a toothed wheel which drives a toothed wheel connected to the axis of a drum on which wraps a cable.
Due to the mode of this construction, to transmit the motor torque on the axis of the cable winding drum, it is necessary that the drum has a relatively small inside diameter and, consequently, a width relatively important to allow the winding of a cable sufficiently long to meet the requirements of professional uses.
This has various disadvantages. First, because of the width of the drum, the winch is relatively bulky, which can be troublesome in some applications in which the available space is restricted.
In addition, because of the width of the drum, to obtain a winding correct cable, it is necessary to use guiding relatively complicated construction. This results in greater complexity of the winch since it must then include a moving part whose displacement must be ordered. The size of the winch is then significantly increased. Moreover, even during the movement of the drum, the winch must withstand all the pulling force of the cable so that
2 les composants mobiles tels que paliers, coulisses, ainsi d'ailleurs que le support du treuil doivent être particulièrement résistants.
Sans guidage, le câble a tendance à s'accumuler dans une zone du tambour et à ne pas se répartir uniformément, les spires se superposant dans une même zone et créant des tensions inégalement réparties. Seule une partie du câble peut donc être enroulée sur le tambour dont la capacité utile est alors très inférieure à sa capacité optimale.
Lorsque le câble n'est pas enroulé régulièrement, une partie du câble peut se coincer entre deux spires adjacentes d'un tour précédent. Si cela se produit lorsque le câble est sous tension, il peut être extrêmement difficile de dérouler le câble, et il risque d'être endommagé.
Pour enrouler une longueur de câble suffisante, les tambours existants ont généralement un diamètre extérieur, ou diamètre de flasques latéraux, environ deux fois plus grand que le diamètre intérieur ou diamètre du cylindre.
Ceci a différentes conséquences. Si la vitesse de rotation du moteur est constante, la vitesse linéaire du câble sera fortement variable. En outre, la force de traction ne sera pas la même lorsque le tambour est pratiquement vide ou lorsqu'il est plein. Lorsque le tambour est pratiquement vide, le câble est enroulé sur un diamètre relativement faible, ce qui crée une forte déformation et de grandes contraintes dans ce câble et, de ce fait, génère une usure qui diminue sa durée de vie.
On connaît par exemple le treuil illustré par la publication européenne EP 0 733 577 A. Ce treuil pour câble d'ascenseur comporte un rotor entraîné par un moteur dont l'arbre de sortie porte un pignon denté en prise avec une couronne dentée. II est évident que les contraintes imposées aux mécanismes de treuils pour ascenseurs sont très différentes de celles des treuils pour véhicules. Ces treuils sont habituellement équipés de systèmes d'alignement du câble, vu que l'encombrement n'est pas un problème ou du moins 2 mobile components such as bearings, slides, as well as the Winch support must be particularly resistant.
Without guidance, the cable tends to accumulate in a drum area and not to spread evenly, the turns being superimposed in one same area and creating unevenly distributed tensions. Only part of the cable can be wound on the drum whose useful capacity is then much lower than its optimal capacity.
When the cable is not wound up regularly, part of the cable may wedge between two adjacent turns of a previous turn. If this happens when the cable is live, it can be extremely difficult to unroll the cable, and it may be damaged.
To wind up a sufficient cable length, the existing drums have generally an outer diameter, or lateral flange diameter, about twice as large as the inside diameter or diameter of the cylinder.
This has different consequences. If the rotation speed of the motor is constant, the linear speed of the cable will be highly variable. In addition, the pulling force will not be the same when the drum is practically empty or when full. When the drum is practically empty, the cable is wound on a relatively small diameter, which creates a strong deformation and major constraints in this cable and, as a result, generates a wear that decreases its life.
For example, the winch illustrated by the European publication EP 0 is known.
733 577 A. This elevator cable winch has a rotor driven by a motor whose output shaft carries a toothed gear meshing with a toothed crown. It is obvious that the constraints imposed on the mechanisms of winches for lifts are very different from those of winches for vehicles. These winches are usually equipped with alignment systems of cable, since congestion is not a problem or at least
3 l'obligation de réduire l'encombrement n'est pas la même pour un treuil embarqué monté sur un véhicule et un treuil fixe pour un ascenseur.
On connaît également le treuil, objet de la publication internationale WO
01/44099 A, qui comporte un tambour d'enroulement du câble, un moteur central logé à l'intérieur du tambour et des engrenages qui assurent le couplage du moteur avec le tambour. Ce type de construction ne résout pas les problèmes spécifiques des treuils embarqués sur des véhicules, par exemple des véhicules pour l'exploitation forestière.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients des treuils motorisés de l'art antérieur en réalisant un treuil peu encombrant, pratique à
utiliser et particulièrement robuste et fiable en vue d'une utilisation professionnelle, en particulier comme treuil embarqué monté sur des véhicules d'exploitation forestière, des remorques de bateaux, des véhicules à
quatre roues motrices ou similaires.
Exposé de l'invention Ces buts sont atteints par un treuil tel que défini en préambule et caractérisé
en ce qu'il comporte un roulement annulaire constitué d'une couronne intérieure et d'une couronne extérieure définissant les chemins de roulement d'un ensemble d'organes de roulement, l'une de ces couronnes étant pourvue d'une denture et couplée, d'une part, auxdits moyens d'entraînement et, d'autre part, auxdits audit tambour d'enroulement, et l'autre desdites couronnes intérieure ou extérieure du roulement étant fixée rigidement à
ladite structure portante.
Selon une forme de réalisation préférée, l'une desdites couronnes intérieure ou extérieure du roulement annulaire est solidaire de l'un des flasques latéraux du tambour d'enroulement. Toutefois, elle pourrait également être intégrée à l'un des flasques latéraux du tambour d'enroulement, la denture étant alors ménagée à la périphérie de ce flasque. 3 the obligation to reduce the space requirement is not the same for a winch embedded on a vehicle and a fixed winch for an elevator.
We also know the winch, object of the international publication WO
01/44099 A, which comprises a winding drum of the cable, an engine central unit housed inside the drum and the gears which ensure the coupling the motor with the drum. This type of construction does not solve the specific problems of on-vehicle winches, for example example of vehicles for logging.
The present invention proposes to overcome the drawbacks of winches motorized vehicles of the prior art by making a winch space-saving, convenient to use and particularly robust and reliable for use in particular as an on-board winch mounted on logging vehicles, boat trailers, vehicles for four wheel drive or the like.
Presentation of the invention These goals are achieved by a winch as defined in the preamble and characterized in that it comprises an annular bearing consisting of a crown interior and an outer ring defining the raceways of a set of rolling members, one of these crowns being provided toothing and coupled, on the one hand, to said drive means and, on the other hand, at said winding drum audit, and the other of said inner or outer rings of the bearing being fixed rigidly to said bearing structure.
According to a preferred embodiment, one of said inner crowns or outer annular bearing is integral with one of the flanges side of the winding drum. However, it could also be integrated into one of the side flanges of the winding drum, the toothing being then formed on the periphery of this flange.
4 De préférence, les moyens d'entraînement en rotation du tambour comportent au moins un moteur ayant un arbre de sortie portant une roue dentée en prise avec la denture du roulement annulaire.
Selon une variante de réalisation permettant d'augmenter la force de halage du treuil, les moyens d'entraînement comportent plusieurs moteurs ayant chacun un, arbre de sortie portant une roue dentée en prise avec la denture du roulement annulaire.
La structure portante comporte une plaque de support plane. Selon une première forme de réalisation, ledit moteur est monté d'un côté de ladite plaque et ledit tambour d'enroulement est monté de l'autre côté de cette plaque. Selon un deuxième mode de réalisation, ledit moteur et ledit tambour d'enroulement sont montés du même côté de ladite plaque.
Pour certaines applications, le treuil comporte avantageusement des moyens de fixation de la structure portante sur un véhicule, ces moyens étant pivotants. Ces moyens de fixation pivotants peuvent coopérer avec des moyens de commande du déplacement du tambour d'enroulement.
Le treuil peut également comporter un capteur de position du câble lors de son enroulement, ce capteur étant agencé pour coopérer avec lesdits moyens de commande du déplacement du tambour d'enroulement.
Selon une forme de réalisation particulière, le treuil comporte au moins une roue dentée disposée entre la roue dentée montée sur l'arbre de sortie du moteur et la couronne dentée du roulement annulaire.
Pour des raisons de sécurité, le treuil peut comporter un dispositif anti-retour disposé à l'intérieur du noyau central cylindrique du tambour d'enroulement.
Ce dispositif anti-retour peut être un dispositif à cliquet, un frein à
disques ou un dispositif similaire.
Selon une autre variante, le treuil peut également comporter des moyens d'aide au déroulement du câble.
Pour des utilisations professionnelles, il peut être avantageux de disposer 4 Preferably, the means for rotating the drum comprise at least one motor having an output shaft carrying a gear wheel engaged with the teeth of the annular bearing.
According to an alternative embodiment for increasing the hauling force of the winch, the drive means comprise several motors having each an output shaft carrying a gear wheel engaged with the teeth of the annular bearing.
The supporting structure comprises a flat support plate. According to one first embodiment, said motor is mounted on one side of said plate and said winding drum is mounted on the other side of this plate. According to a second embodiment, said motor and said drum winding are mounted on the same side of said plate.
For certain applications, the winch advantageously comprises means fixing the load-bearing structure on a vehicle, these means being swivel. These pivoting fastening means can cooperate with means for controlling the movement of the winding drum.
The winch may also include a cable position sensor when its winding, this sensor being arranged to cooperate with said means controlling the movement of the winding drum.
According to a particular embodiment, the winch comprises at least one toothed wheel disposed between the toothed wheel mounted on the output shaft of the motor and the ring gear of the annular bearing.
For safety reasons, the winch may include an anti-tamper device.
return disposed within the cylindrical central core of the winding drum.
This non-return device can be a ratchet device, a brake disks or a similar device.
According to another variant, the winch may also comprise means help in unwinding the cable.
For professional uses, it may be advantageous to have
5 d'un treuil doublé et, dans ce cas, ce treuil peut comporter deux tambours d'enroulement, chaque tambour étant solidaire d'un roulement annulaire coopérant avec des moyens d'entraînement en rotation desdits tambours.
Les deux tambours d'enroulement sont de préférence disposés symétriquement de part et d'autre de la plaque de support de la structure portante.
Pour réduire l'encombrement, le moteur peut être disposé à l'intérieur du noyau central cylindrique du tambour d'enroulement.
Pour démultiplier les forces de traction, la roue dentée portée par l'arbre de sortie du moteur peut être en prise avec la denture du roulement annulaire par l'intermédiaire d'un réducteur planétaire.
Ladite structure portante comporte avantageusement deux plaques de support articulées au moyen de charnières, l'une des plaques portant les éléments fonctionnels du treuil et l'autre plaque portant une poulie de guidage du câble et un anneau, afin de rendre le treuil portable.
Description sommaire des dessins La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence à
la description de différents modes de réalisation de l'invention et aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'un treuil motorisé selon l'invention; 5 of a double winch and, in this case, this winch may comprise two drums winding, each drum being secured to an annular bearing cooperating with means for rotating said drums.
The two winding drums are preferably arranged symmetrically on both sides of the support plate of the structure bearing.
To reduce clutter, the motor can be placed inside the cylindrical central core of the winding drum.
To increase the pulling forces, the toothed wheel carried by the shaft of motor output can be engaged with the annular bearing teeth by via a planetary reducer.
Said bearing structure advantageously comprises two plates of articulated by means of hinges, one of the plates bearing the functional elements of the winch and the other plate carrying a pulley of guiding cable and a ring, to make the winch portable.
Brief description of the drawings The present invention and its advantages will be better understood with reference to the description of various embodiments of the invention and the drawings annexed, given as non-restrictive examples, in which FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of realization of a motorized winch according to the invention;
6 - la figure 2 représente de façon schématique, un treuil mural;
- la figure 3 illustre un treuil motorisé double;
- la figure 4 est une vue de face d'une partie du treuil selon l'invention;
- la figure 5 illustre un mode de réalisation particulier du treuil selon l'invention;
- les figures 6A, 6B et 6C représentent des vues partielles de variantes de réalisation du treuil selon l'invention, et - les figures 7A et 7B représentent schématiquement une construction du treuil selon l'invention permettant de le rendre portable.
-Meilleures manières de réaliser l'invention En référence aux figures, le treuil 10 selon la présente invention comporte essentiellement une structure portante 11, un tambour d'enroulement 12 sur lequel est enroulé un câble 13, des moyens de liaison 14 du tambour à la structure portante et des moyens d'entraînement 15 du tambour.
Le tambour d'enroulement 12 est formé d'un noyau central cylindrique 16 et de deux flasques latéraux 17 montés solidairement au noyau, de part et d'autre de ce dernier. Contrairement aux tambours généralement utilisés, le noyau central cylindrique a un diamètre relativement grand par rapport au diamètre des flasques latéraux et une largeur faible. Concrètement, le noyau central cylindrique peut avoir un diamètre équivalent aux deux tiers du diamètre des flasques latéraux, par exemple respectivement 40 cm et 60 cm, pour une largeur de 10 à 15 cm. 6 - Figure 2 shows schematically, a wall winch;
- Figure 3 illustrates a motorized double winch;
FIG. 4 is a front view of a part of the winch according to the invention;
FIG. 5 illustrates a particular embodiment of the winch according to the invention;
FIGS. 6A, 6B and 6C represent partial views of variants of realization of the winch according to the invention, and FIGS. 7A and 7B schematically represent a construction of the winch according to the invention for making it portable.
-Best ways to achieve the invention With reference to the figures, the winch 10 according to the present invention comprises essentially a bearing structure 11, a winding drum 12 on which is wound a cable 13, connecting means 14 of the drum to the bearing structure and drive means 15 of the drum.
The winding drum 12 is formed of a cylindrical central core 16 and two lateral flanges 17 integrally mounted to the core, from both other of the latter. Unlike drums generally used, the central cylindrical core has a relatively large diameter compared to diameter of the side flanges and a small width. Concretely, the core cylindrical center may have a diameter equivalent to two-thirds of the diameter of the lateral flanges, for example respectively 40 cm and 60 cm, for a width of 10 to 15 cm.
7 Les moyens de liaison 14 du tambour d'enroulement 12 et de la structure portante 11 comportent un roulement annulaire 18 constitué d'une couronne intérieure 18a, d'une couronne extérieure 18b définissant les chemins de roulement d'un ensemble d'organes de roulement 18c, constitués par des billes des rouleaux, des aiguilles ou similaires. Comme expliqué plus en détail dans la suite de la description, les moyens de liaison 14 constituent également une partie des moyens d'entraînement 15 du tambour d'enroulement 12.
L'une de ces couronnes comporte une denture 19. Dans les modes de réalisation illustrés par les figures 1 à 4, la denture se trouve sur la couronne extérieure 18b, alors que dans les modes de réalisation illustrés par la figure 5, la denture se trouve sur la couronne intérieure 18a. Selon le premier mode de réalisation, la couronne extérieure 18b du roulement annulaire 18 est liée à
l'un des flasques 17 du tambour, par exemple au moyen de boulons. La couronne intérieure 18a est fixée à la structure portante 11, et en particulier à
une plaque de support plane 22 de cette structure, également au moyen de boulons. Dans une variante de réalisation, non représentée, l'une desdites couronnes intérieure 18a ou extérieure 18b peut également être intégrée à
l'un des flasques latéraux 17 du tambour d'enroulement et, dans ce cas, la denture 19 est ménagée à la périphérie de ce flasque latéral 17.
Les moyens d'entraînement 15 du treuil comportent un ou plusieurs moteurs 20, en particulier des moteurs hydrauliques, ayant un arbre de sortie portant une roue dentée 21. Cette roue dentée est en prise avec la denture 19 des moyens de liaison 14 de façon que la rotation du moteur entraîne la rotation du roulement annulaire 18, et plus particulièrement de la couronne intérieure ou extérieure liée au tambour d'enroulement.
Pour augmenter la force de traction du treuil, il est possible de disposer plusieurs moteurs similaires en contact avec la denture 19 du roulement ô
annulaire. Dans ce cas, la force de traction est multipliée par le nombre de moteurs.
Le structure portante 11 est formé principalement de la plaque de base 22 sur laquelle sont fixés directement les moteurs et grâce à laquelle il est possible de fixer le treuil à un véhicule (non représenté) tel qu'une machine forestière, par exemple. Le treuil comporte également un carter 23 illustré en particulier par la figure 1, dans lequel sont disposés le roulement annulaire 18 et les roues dentées 21 des arbres de sortie des moteurs 20. De cette façon, les parties les plus fragiles du treuil, à savoir le roulement et les roues dentées sont protégées des chocs et de la saleté.
En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 5, le treuil 10 comporte des commandes 24 du déplacement du tambour d'enroulement 12, destinées à guider le câble pendant son enroulement. Ceci peut être utile notamment lorsque le câble est tiré fortement de côté, lors d'une utilisation professionnelle du type exploitation forestière. Dans la réalisation selon la figure 1, le treuil est monté sur un véhicule par des moyens de fixation pivotants 25, constitués par une ou plusieurs charnières dont une partie est solidaire de la plaque de support 22 et l'autre est solidaire du véhicule. Le structure portante 11 est liée à un vérin 26 qui permet de déplacer le tambour par rapport au câble 13 pendant son enroulement. Une telle réalisation est rendue possible grâce au fait que la largeur du tambour est de quelques centimètres seulement, contrairement aux tambours conventionnels dans lesquels la largeur d'enroulement est de quelques dizaines de centimètres. Le déplacement du tambour peut étre piloté par un capteur 27 qui détente la position du câble par rapport à la structure portante. Ce capteur peut être formé d'une fourche liée par exemple à un potentiomètre (non représenté). Lorsque le potentiomètre détecte que le câble est trop tiré d'un côté, le vérin 26 est poussé ou rétracté
de façon à placer le câble dans une position adéquate.
Dans le mode de réalisation illustré par la figure 5, les moyens 24 de guidage du câble comportent trois poulies 37 disposées de façon à former une chicane. Ces trois poulies peuvent être entraînées par un moteur (non représenté). Elles sont solidaires d'un vérin 38 agencé pour les déplacer, avec le câble, le long du tambour. Ceci permet de positionner le câble de façon optimale lors de son enroulement. Lorsque les poulies sont entraînées par un moteur, elles peuvent fournir une assistance lors de son déroulement. Lors de son enroulement, elles peuvent également générer une précontrainte qui permet d'assurer une tension sur le câble et de ce fait un enroulement optimal.
La figure 2 est une vue schématique d'une variante qui permet de réaliser un treuil mural. Dans ce cas, le ou les moteurs 20 sont placés du même côté que le tambour par rapport à la plaque de support 22. II est bien entendu nécessaire de dimensionner les flasques du tambour de telle façon qu'ils ne soient pas en contact avec le moteur. II est également possible d'ajouter une roue dentée 28 entre la roue d'entraînement 21 montée sur l'arbre de sortie du moteur et la denture 19 du roulement annulaire 18. Cette roue intermédiaire 28 peut modifier ou non le rapport de réduction entre le moteur et le roulement annulaire, en fonction de la différence du nombre de dents des deux roues dentées 21 et 28.
Ce mode de réalisation permet d'avoir un treuil mural extrêmement compact. II
peut être placé verticalement contre une cloison ou sur le côté d'un véhicule ou horizontalement sur un pont de ce véhicule. Dans le cas d'un véhicule pour lequel le treuil n'est pas toujours indispensable, il est possible de le fixer ou de l'enlever rapidement, par des moyens de levage. II peut par exemple être fixé
sur le pont d'un véhicule au moyen de quelques boulons seulement.
La figure 3 illustre un autre mode de réalisation comportant deux treuils identiques ou non, montés symétriquement sur la plaque de support 22 et entraînés chacun par un ou plusieurs moteurs 20. Ceci permet de réaliser un treuil à deux tambours particulièrement compacts. Les deux treuils peuvent avoir des moyens d'entraînement ayant des rapports de démultiplication distincts ou identiques.
5 Le treuil selon l'invention peut en outre comporter un dispositif anti-retour 29, du type dispositif à cliquet, comme cela est illustré en détail par la figure 4. Le dispositif anti-retour 29 pourrait également être un frein à disques ou tout autre dispositif similaire. L'intérieur du noyau central cylindrique 16 du tambour 12 comporte des dents asymétriques 30. La structure portante 11 10 comporte un doigt 31 monté sur un axe pivotant 32. Dans une première position du doigt, illustrée en traits infierrompus par la figure 4, ce doigt n'est jamais en contact avec les dents asymétriques 30. Dans une deuxième position, illustrée en traits pleins sur cette même figure, il est en contact avec ces dents d'une manière telle que le tambour 12 peut tourner dans un sens qui permet d'enrouler le câble et qui empêche le tambour de tourner dans le sens inverse.
Le flasque 17 disposé vers l'extérieur du tambour d'enroulement peut être annulaire ou fermé par une plaque centrale 33, comme cela est illustré par la figure 1, ce qui évite que des objets puissent se coincer dans le tambour.
Dans ce cas, il est possible de laisser l'axe de pivotement du doigt du dispositif anti-retour dépasser de cette plaque de fermeture, de façon à
pouvoir facilement activer et désactiver ledit dispositif.
Pour dérouler le câble, il est possible de laisser tourner les moteurs en roue libre. Une traction sur ce câble entraîne alors la rotation du tambour. II est également possible de fournir une assistance au déroulement. Cette assistance peut être fournie par des moyens 34 d'aide au déroulement du câble et être du type tout ou rien ou progressive. Ä cet effet, ces moyens d'aide 34, tels qu'illustrés par la figure 4, peuvent être associés à un levier pivotant 35. Lorsque aucune traction n'est appliquée sur le câble 13, celui-ci n'est pas en contact avec le levier 35 parce que le câble pend sous l'effet de son propre poids sous le tambour 12. Ceci correspond à la position illustrée en traits interrompus. Lorsqu'une traction est appliquée au câble, il se tend dans la direction de la traction. Dans ce cas, il entre en contact avec le levier 35 et le soulève légèrement. Ceci correspond à la position illustrée en traits pleins. Ce soulèvement est détecté par un interrupteur ou un potentiomètre 36 qui enclenche les moteurs 20 de façon à dérouler le câble. Lorsque la commande est enclenchée par un interrupteur, la vitesse de déroulement est constante. Lorsque la commande est faite au moyen d'un potentiomètre, la vitesse de déroulement peut étre adaptée à la tension du câble, donc à la hauteur du levier.
La figure 5 illustre un mode de réalisation particulièrement compact de l'invention. Contrairement aux autres modes de réalisation illustrés, la denture 19 est prévue à l'intérieur du tambour. La couronne extérieure 18b du roulement annulaire18 est solidaire de la structure portante 11 et la couronne intérieure 18a est solidaire du tambour d'enroulement 12. Le moteur 20 est disposé dans le volume disponible à l'intérieur du tambour. Comme dans les modes de réalisation précédents, le treuil 10 comporte un arbre de sortie portant une roue dentée 21. Celle-ci est en prise avec la denture 19 par l'intermédiaire d'un réducteur planétaire 39. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant par le fait que le moteur est disposé dans le tambour. II occupe ainsi un volume non utilisé dans les autres modes de réalisation. Le treuil obtenu est très compact et peut-être utilisé comme treuil mural.
La vue partielle de la figure 6A illustre une construction dans laquelle la couronne intérieure 18a du roulement 18 est intégrée à l'un des flasques 17 du tambour d'enroulement12. Cette construction permet de ménager la denture 19 directement sur la périphérie de ce flasque. Le diamètre de la denture peut être agrandi, ce qui permet d'obtenir une démultiplication élevée de l'entraînement. La couronne extérieure 18b est fixée sur la plaque de support 22 de la structure portante.
La variante selon la figure 6B diffère de celle de la figure 6A en ce que le flasque 17 est pourvu à sa périphérie d'un rebord 17a qui porte intérieurement la denture 19 et qui comporte une surface lisse extérieure permettant une collaboration avec un frein (non représenté), qui peut être du type à bande de serrage ou de tout autre type connu. La plaque de support 22 porte la couronne extérieure 18b et le moteur d'entraînement 20 dont l'arbre de sortie porte la roue dentée 21.
La variante selon la figure 6C diffère de la construction précédente en ce que la roue dentée 21, qui est montée sur l'arbre de sortie du moteur d'entraînement 20, est en prise avec une roue dentée 21a de diamètre relativement grand qui entraîne un pignon 21 b engrenant la denture 19. Cette réalisation permet de réduire la vitesse d'entraînement du tambour. La roue dentée 21 a et le pignon 21 b sont montés sur la plaque de support 22 de la structure portante.
Les figures 7A et 7B sont des vues schématiques, respectivement de face et de dessous d'une forme de réalisation portable du treuil le l'invention. La structure portante comporte principalement deux plaques de support 22a et 22b, pouvant faire partie d'un boîtier (non représenté) et qui sont articulées grâce à deux charnières 22c disposées symétriquement. L'une des plaques de support 22b porte les éléments fonctionnels du treuil 10 proprement dit et l'autre 22a porte une poulie 10a de guidage du câble ainsi qu'un anneau 10b qui permet de fixer l'ensemble par tout moyen d'accrochage, chaîne, câble, courroie ou similaire à un point d'attache suffisamment résistant fixe ou mobile. L'articulation des deux plaques de support permet le déplacement du tambour d'enroulement du treuil en cours de fonctionnement, notamment un pivotement relatif de ce dernier par rapport à la poulie 10a, pour permettre un enroulement ordonné du câble quelle que soit la position du treuil ou la charge à tracter.
Le treuil de la présente invention présente de nombreux avantages par rapport aux treuils de l'art antérieur. En particulier, il est très compact, ce qui permet de le placer dans des endroits dans lesquels d'autres treuils sont trop encombrants.
Le noyau central cylindrique 16 du tambour 12 a un grand diamètre par rapport aux tambours de treuils classiques. Cela implique que, d'une part, le câble subit moins de contraintes et que, d'autre part, un tour de câble est plus long. Pour une même longueur du câble, il faut moins de tours, donc un volume moins important.
La largeur du tambour étant particulièrement faible par rapport aux tambours de l'art antérieur, le câble ne peut pas s'enrouler de façon incorrecte, c'est-à-dire d'un seul côté du tambour. Tout le câble est utilisable, contrairement à
ce qui se passe avec les autres treuils. Comme l'enroulement se fait régulièrement, les spires ne peuvent pratiquement pas se coincer les unes dans les autres et le déroulement du câble est donc ainsi facilité.
Le treuil peut être placé dans pratiquement n'importe quelle position, aussi bien horizontalement que verticalement ou en biais. Dans tous les cas, l'enroulement sera correct et tout le câble pourra être utilisé.
La force de traction et la vitesse de déroulement varient en fonction de l'état d'enroulement du câble, c'est-à-dire du diamètre de la bobine formée par le câble. Étant donné que ce diamètre varie relativement peu entre l'état totalement enroulé et l'état totalement déroulé, cette force et cette vitesse varient également relativement peu. II est possible de n'utiliser qu'un faible nombre de couches de câble puisque le diamètre est relativement grand.
Le fait que le contact entre la roue dentée du moteur et le roulement annulaire soit situé à la mëme distance du centre du tambour que l'endroit où le câble s'enroule implique que la force linéaire du moteur soit sensiblement égale à
la force sur le câble. Cette force est cumulative, ce qui signifie que pour doubler la force de traction du câble, il suffit de doubler le nombre de moteurs. De même, pour changer la longueur de câble disponible, il suffit de changer la dimension des flasques du tambour et d'enrouler la longueur de câble souhaitée.
En variante de réalisation, il est possible d'utiliser un roulement annulaire ayant une denture intérieure. Dans ce cas, l'anneau intérieur est lié au tambour et l'anneau extérieur est lié à la structure portante. II est certain que selon l'application, le câble pourrait être remplacé par une corde, une chaîne, une sangle ou une courroie. 7 The connecting means 14 of the winding drum 12 and the structure 11 comprise an annular bearing 18 consisting of a crown 18a, an outer ring 18b defining the paths of of a set of rolling members 18c consisting of balls rollers, needles or the like. As explained more in detail in the remainder of the description, the connecting means 14 constitute also part of the drive means 15 of the drum winding 12.
One of these crowns has a toothing 19. In the modes of embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, the toothing is on the crowned 18b, while in the embodiments illustrated by FIG.
figure 5, the toothing is on the inner ring 18a. According to the first mode embodiment, the outer ring 18b of the annular bearing 18 is linked at one of the flanges 17 of the drum, for example by means of bolts. The inner ring 18a is fixed to the supporting structure 11, and particular to a flat support plate 22 of this structure, also by means of bolts. In an alternative embodiment, not shown, one of said inner 18a or outer 18b crowns can also be integrated into one of the side flanges 17 of the winding drum and, in this case, the toothing 19 is formed at the periphery of this side flange 17.
The drive means 15 of the winch comprise one or more engines 20, in particular hydraulic motors, having an output shaft carrying a toothed wheel 21. This toothed wheel is engaged with the toothing 19 of connecting means 14 so that the rotation of the motor causes the rotation of the annular bearing 18, and more particularly of the inner ring or external linked to the winding drum.
To increase the pulling force of the winch, it is possible to have several similar motors in contact with the gearing 19 of the bearing oh annular. In this case, the tractive force is multiplied by the number of engines.
The supporting structure 11 is formed mainly of the base plate 22 on which are directly attached to the engines and thanks to which it is possible attaching the winch to a vehicle (not shown) such as a machine forest, for example. The winch also includes a housing 23 illustrated in particular 1, in which the annular bearing 18 and the gear wheels 21 of the motor output shafts 20. In this way, the the most fragile parts of the winch, namely the bearing and the wheels toothed are protected from shocks and dirt.
Referring more particularly to FIGS. 1 and 5, the winch 10 comprises controls 24 of the movement of the winding drum 12, intended guiding the cable during its winding. This can be useful in particular when the cable is pulled tight to the side, when in use professional logging type. In the embodiment according to FIG.
winch is mounted on a vehicle by pivoting fastening means 25, consisting of one or more hinges of which a part is integral with the plate of support 22 and the other is secured to the vehicle. The supporting structure 11 is related to a jack 26 which moves the drum relative to the cable 13 during its winding. Such an achievement is made possible thanks to the width of the drum is only a few centimeters, unlike conventional drums in which the width winding is a few tens of centimeters. The displacement of the drum can be controlled by a sensor 27 which relaxes the position of the cable by relative to the supporting structure. This sensor can be formed of a tied fork for example to a potentiometer (not shown). When the potentiometer detects that the cable is pulled too far on one side, the jack 26 is pushed or retracted so as to place the cable in a proper position.
In the embodiment illustrated in FIG. 5, the guide means 24 of the cable comprise three pulleys 37 arranged so as to form a chicane. These three pulleys can be driven by a motor (no represent). They are integral with a jack 38 arranged to move them, with the cable, along the drum. This allows the cable to be positioned optimal during its winding. When the pulleys are driven by a motor, they can provide assistance as it unfolds. During its winding, they can also generate prestressing which ensures a tension on the cable and thus a winding optimal.
FIG. 2 is a schematic view of a variant that makes it possible to produce a wall mounted winch. In this case, the motor (s) 20 are placed on the same side as the drum relative to the support plate 22. It is of course necessary to size the flanges of the drum so that they do not not in contact with the engine. It is also possible to add a toothed wheel 28 between the drive wheel 21 mounted on the output shaft of the motor and the teeth 19 of the annular bearing 18. This wheel intermediate 28 can modify or not the reduction ratio between the engine and the annular bearing, depending on the difference in the number of teeth of the two gears 21 and 28.
This embodiment makes it possible to have an extremely compact wall winch. II
can be placed vertically against a bulkhead or on the side of a vehicle or horizontally on a bridge of this vehicle. In the case of a vehicle for which the winch is not always indispensable, it is possible to fix it or remove it quickly, by means of lifting. It can for example be fixed on the deck of a vehicle with only a few bolts.
FIG. 3 illustrates another embodiment comprising two winches identical or not, mounted symmetrically on the support plate 22 and each driven by one or more motors 20. This makes it possible to winch with two particularly compact drums. Both winches can have training means with gear ratios distinct or identical.
The winch according to the invention may further comprise an anti-tamper device.
back 29, ratchet type device, as shown in detail in FIG.
4. The anti-return device 29 could also be a disc brake or any other similar device. Inside the cylindrical central core 16 of the drum 12 has asymmetrical teeth 30. The supporting structure 11 10 comprises a finger 31 mounted on a pivoting axis 32. In a first position of the finger, illustrated in broken lines in Figure 4, this finger is never come into contact with asymmetric teeth 30. In a second position, illustrated in full lines on this same figure, it is in contact with these teeth in such a way that the drum 12 can rotate in one direction which makes it possible to wind the cable and which prevents the drum from turning in the reverse.
The flange 17 disposed towards the outside of the winding drum can be annular or closed by a central plate 33, as illustrated by the Figure 1, which prevents objects from getting caught in the drum.
In this case, it is possible to leave the pivot axis of the finger of the anti-return device protruding from this closure plate, so as to can easily activate and deactivate the device.
To unwind the cable, it is possible to let the motors run on wheels free. A pull on this cable then causes the rotation of the drum. II is It is also possible to provide assistance in the process. This assistance may be provided by means of assistance to the cable and be all or nothing type or progressive. For this purpose, these means 34, as illustrated in FIG. 4, may be associated with a the sink 35. When no traction is applied to the cable 13, the latter is not in contact with the lever 35 because the cable hangs under the effect of its own weight under the drum 12. This corresponds to the illustrated position in broken lines. When traction is applied to the cable, it tends in the direction of traction. In this case, he comes in contact with the the sink 35 and lift it slightly. This corresponds to the position illustrated in lines full. This lifting is detected by a switch or a potentiometer 36 which engages the motors 20 so as to unroll the cable. When the command is engaged by a switch, the unwinding speed is constant. When the control is made by means of a potentiometer, the unwinding speed can be adapted to the cable tension, so to the lever height.
FIG. 5 illustrates a particularly compact embodiment of the invention. Unlike the other illustrated embodiments, the set of teeth 19 is provided inside the drum. The outer ring 18b of annular bearing18 is integral with the bearing structure 11 and the crown 18a is integral with the winding drum 12. The motor 20 is disposed in the available volume inside the drum. As in In previous embodiments, the winch 10 has an output shaft carrying a toothed wheel 21. This is engaged with the toothing 19 by through a planetary reducer 39. This embodiment is particularly interesting in that the motor is arranged in the drum. It thus occupies a volume not used in the other modes of production. The winch obtained is very compact and can be used as winch wall.
The partial view of Figure 6A illustrates a construction in which the inner ring 18a of the bearing 18 is integrated in one of the flanges 17 winding drum12. This construction makes it possible to toothing 19 directly on the periphery of this flange. The diameter of the tooth can be enlarged, which allows to obtain a high gearing of training. The outer ring 18b is fixed on the plate of support 22 of the supporting structure.
The variant according to FIG. 6B differs from that of FIG. 6A in that the flange 17 is provided at its periphery with a flange 17a which carries internally the toothing 19 and which has a smooth outer surface allowing a collaboration with a brake (not shown), which may be of the tightening or any other known type. The support plate 22 carries the outer ring 18b and the drive motor 20 whose output shaft carries the toothed wheel 21.
The variant according to FIG. 6C differs from the previous construction in that the toothed wheel 21, which is mounted on the output shaft of the motor 20, is engaged with a toothed wheel 21a of diameter relatively large which drives a gear 21 b meshing gear 19. This realization makes it possible to reduce the driving speed of the drum. Wheel toothed 21a and the pinion 21b are mounted on the support plate 22 of the bearing structure.
FIGS. 7A and 7B are diagrammatic views, respectively front view and from below a portable embodiment of the winch the invention. The bearing structure mainly comprises two support plates 22a and 22b, which can be part of a housing (not shown) and which are articulated thanks to two hinges 22c arranged symmetrically. One of the plates support 22b carries the functional elements of the winch 10 itself and the other 22a carries a cable guide pulley 10a and a ring 10b which makes it possible to fix the assembly by any means of attachment, chain, cable, belt or the like at a sufficiently strong fixed attachment point or mobile. The articulation of the two support plates allows the movement of the winding drum of the winch during operation, including a relative pivoting of the latter relative to the pulley 10a, to allow a ordered winding of the cable whatever the position of the winch or charge to tow.
The winch of the present invention has many advantages over compared to winches of the prior art. In particular, it is very compact, what allows to place it in places where other winches are too bulky.
The cylindrical central core 16 of the drum 12 has a large diameter per compared to conventional winch drums. This implies that, on the one hand, the cable undergoes less stress and that, on the other hand, a cable run is more long. For the same length of cable, it takes fewer turns, so a less volume.
The width of the drum being particularly small compared to the drums of the prior art, the cable can not wind up incorrectly, that is, at-say on one side of the drum. All the cable is usable, unlike this happens with the other winches. As the winding is done regularly, the turns can hardly get caught in others and the course of the cable is thus facilitated.
The winch can be placed in virtually any position, too well horizontally than vertically or at an angle. In all cases, the winding will be correct and all the cable can be used.
The pulling force and the speed of unwinding vary according to the state winding of the cable, that is to say the diameter of the coil formed by the cable. Since this diameter varies relatively little between the state fully wound and the state fully unwound, this force and this speed also vary relatively little. It is possible to use only a weak number of layers of cable since the diameter is relatively large.
The fact that the contact between the toothed wheel of the motor and the bearing annular be located at the same distance from the center of the drum as where the cable entails that the linear force of the motor is substantially equal to the force on the cable. This force is cumulative, which means that for double the pulling force of the cable, just double the number of motors. Of same, to change the available cable length, just change the dimension of the drum flanges and winding the cable length desired.
In an alternative embodiment, it is possible to use an annular bearing having an internal toothing. In this case, the inner ring is linked to drum and the outer ring is connected to the supporting structure. It is certain than depending on the application, the cable could be replaced by a rope, a chain, a strap or strap.