Mécanisme d'enroulement pour treuils et autres appareils de ce genre. La présente invention concerne un méca nisme d'enroulement pour treuils, tambours d'enroulement et autres appareils dans les- qiiels un eable, fil on autre élément flexible (désigné ci-dessous sous le nom générique de câble ) doit être enroulé sous tension sur un tambour, conformateur ou autre dispositif d'enroulement.
Avec les dispositifs employés jusqu'à ce jour, il est impossible d'effectuer un enroule ment correct (le plus d'une couche de câble (c'est-à-dire un enroulement avec des spires régulièrement appliquées les -unes sur les witres) sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un mécanisme d'enroulement compliqué. L'irrégu larité d'enroulement est provoquée par une composante latérale de force agissant sur<B>le</B> cable et qui, pour une traction centrale, est<B>à</B> .;on maximum<B>à</B> chaeune des extrémités du tambour et<B>à</B> son minimum au centre, de sorte (pi'il se produit des intervalles entre les spires successives.
Le but de la présente invention est de re médier<B>à</B> cet inconvénient.
Le présent mécanisme est caractérisé en ce qu'il comprend un levier oscillant dans un plan parallèle<B>à</B> l'axe da tambour d'enroule ment et dont l'une des extrémités sert de guide au câble pendant l'opération d'enroule ment, l'axe pivotant du levier se trouvant, placé dans un plan c6ineidant avec le plan imaginaire passant par le centre du tambour <B>à</B> angle droit par rapport<B>à</B> son axe, l'autre extrémité dudit levier étant munie d'un contre- poids réglable pour équilibrer le poids du dis positif de guidage placé<B>à</B> l'e--,.trémité sur la quelle s'engage le câble, la longueur du levier étant réglable et ajustable.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution<B>de</B> l'objet de l'invention.
La fi-.<B>1</B> est un diagramme montrant le principe sur lequel se base l'invention.
La fig. 2 est un diagramme représentant, l'application de l'invention<B>à</B> un treuil de véhicule, la fig. <B>3</B> une vue en élévation de face mon trant en détail une réalisation du mécanisme d'enroulement suivant l'invention, la fig. 4 une vue en élévation latérale de la fi-.<B>3,</B> la fi-.<B>5</B> une coupe,<B>à</B> plus grande échelle, de la partie inférieure du détail montré en fig. <B>3</B> et 4.
La fig. <B>6</B> est un diagramme montrant le principe sur lequel sont basées certaines va riantes de l'invention, et les fig. <B>7</B> et<B>8</B> représentent schématique ment deux variantes.
Une brève explication du principe sur lequel est basée l'invention peut premièrement être donnée en se référant aux fi-.<B>1</B> et 2 du dessin montrant l'invention appliquée<B>à</B> un véhicule.
L'enroulement défectueux du câble de treuil est dû<B>à</B> une composante latérale de force se situant<B>à</B> l'endroit de la partie infé rieure du tambour de treuil<B>D</B> où la corde s'enroule. Pour haler une charge donnée, cette force est fonction de l'angle situé entre la po sition de la corde sur le tambour et le guide- câble <B><I>G</I></B> du véhicule. Cette force est nettement plus grande<B>à</B> chacune des deux extrémités du tambour et décroît progTessivement vers le centre de celui-ci où elle passe par zéro.
Si l'on suppose maintenant que le câble tendu est soumis<B>à</B> une traction suivant l'une des extrémités<B>À</B> du tambour par une charge P et<B>à</B> travers les galets-guides arrière, il se placera suivant un angle 0... déterminé par la longueur du tambour. Si le tambour est alors sectionné suivant un mouvement de rota tion et que le câble se déplace vers le centre, il se formera des intervalles entre les spires successives.
Pour éviter ces intervalles, il est essentiel que le câble forme un angle droit par rapport <B>à</B> l'axe du tambour; pour atteindre ce but, le câble doit être poussé latéralement et exté rieurement vers un certain point arbitraire<B>A'</B> par une force P sin a égale<B>à</B> la composante déterminée par le, changement de position. Si l'on se reporte maintenant<B>à</B> la fig. 2, on voit qu'un levier 2, pivoté en<B>1,</B> oseille dans un plan vertical, l'axe du pivot<B>1</B> étant situé dans un plan passant par le centre du tambour d'enroulement et perpendiculaire<B>à</B> son axe.
Par l'intermédiaire de l'extrémité infé rieure du levier<B>à</B> laquelle est agencé un guide-câble, la force latérale nécessaire<B>à</B> re pousser le câble vers l'e-xtérieur est appliquée sur le câble de manière que celui-ci forme un angle droit par rapport au tambour.
Du fait que le pivot du levier est situé au-desssus du niveau du câble, lorsque<B>le</B> levier est poussé vers l'extérieur pour dépla cer le câble, il<B>y</B> aura un couple de rétablis sement P,x autour du centre du pivot tendant <B>à</B> ramener l'extrémité dans la position d'équi libre du câble.
Il est clair que pour une position donnée, ce couple peut être équilibré par un couple antagoniste Py en utilisant le mécanisme pour abaisser le câble et le repousser exté rieurement car, dans ce cas, il existe une com posante verticale Pv formant avec le bras de levier<B>y</B> un couple autour du pivot.<B>Il</B> est<B>à</B> noter que la tige du levier devient alors un vrai levier recevant une poussée longitudinale T.
Le<B>f</B>ait aussi que le câble est repoussé vers le bas (ce qui modifie son approche tangen tielle du tambour) ne modifie pas sa capacité d'enroulement<B>à</B> angle droit par rapport<B>à</B> l'axe de rotation du tambour, ce qui est la condition primordiale pour obtenir un enro-u- lement correct pour chacune des diverses po sitions des spires du tambour.
L'examen attentif de la géométrie du mé canisme permet de constater que l'équilibre du levier peut être obtenu par une position du câble formant un angle droit avec l'axe du tambour<B>à</B> l'une ou l'autre de ses extrémités. Le levier n'a aucune action sur le câble lors qu'il atteint le centre du tambour, puisque, en ce point, il n'existe alors aucune force latérale cherchant<B>à</B> redresser le câble et quoique la force verticale soit la plus grande, il n'existe pas de moment autour du pivot du levier.
Dans une forme d'exécution de l'objet de l'invention appliquée<B>à</B> un véhicule avec treuil de décharge<B>D</B> dont le câble passe par les ga- lets-guides <B>G</B> disposés en ligne sur le centre du tambour de treuil et au-dessous d'un rou leau R placé entre les galets-guides et le tam bour du treuil, on monte sur un support<B>1</B> fixé sur toute partie appropriée du véhicule un levier 2 pouvant osciller dans un plan ver tical et dont l'extrémité inférieure est pourvue d'un galet<B>3</B> ou autre dispositif sur le quel vient s'engager le câble 4.
L'extrémité supérieure du levier au-dessus du pivot est munie d'un contrepoids<B>5</B> servant<B>à</B> contre balancer le poids du galet<B>3</B> placé<B>à</B> l'extré mité inférieure du levier. D'autres disposi tions appropriées peuvent être prises pour ré gler la longueur du levier et, également, la position du contrepoids. Par exemple, le levier peut avoir la forme d'une tige filetée s'enga geant dans une noix montée dans le pivot et le contrepoids peut aussi être fileté sur l'extré mité supérieure du levier, des écrous de ver rouillage étant prévus pour fixer le levier et son contrepoids dans toutes les positions de réglage désirées. On peut utiliser tout autre dispositif (télescopique par exemple) dans le même but.
Comme montré en fig. <B>5,</B> la partie inférieure du levier peut êùe remplacée; elle est maintenue en place par les boulons de fixation<B>6.</B> La position du pivot peut aussi être réglée sur la ligne verticale centrale, étant entendu que, dans ce cas particulier, la ligne centrale du pivot en plan passe par le centre du tambour de treuil. Le boîtier dans lequel le galet<B>3</B> est logé est monté sur couronnes de billes<B>33</B> afin de pouvoir tourner autour de l'axe du levier 2 afin d'empêcher tout effet de torsion du câble agissant sur ce boîtier<B>à</B> la fin de l'oscillation du levier, la réaction de ladite torsion pouvant affecter défavorable ment le parcours du câble vers le tambour d'enroulement.
Le même résultat peut être obtenu en reliant rigidement le boîtier du galet au levier et en montant le galet arrière et le tendeur, ou l'un ou l'autre, en association avec le levier de telle façon que, lorsque le levier oseille d'un côté<B>à</B> l'autre, le galet arrière ou le tendeur, ou l'un et l'autre soient forcés de s'incliner pour rester toujours dans la même configuration par rapport au levier.
En disposant le levier de manière qu'il puisse osciller vers l'une ou l'autre des extré mités du tambour, il presse le câble vers ces extrémités et vers le bas; par un choix judi cieux de la position du pivot et de la lon gueur du levier, ce dernier sera en équilibre <B>à</B> chaque extrémité de son oscillation lorsque le câble s'enroule<B>à</B> angle droit par rapport au tambour du treuil et il sera également en équilibre au centre de son oscillation, lorsque le levier n'aura aucun effet latéral sur le câble du fait qu'il n'existe<B>là</B> aucune force latérale tendant<B>à</B> le redresser; la composante axiale de la force agissant en ce point sur le levier sera<B>à</B> son maximum, mais ne produira aucun moment autour du pivot du levier.
Il n'est pas<B>jugé</B> nécessaire d'entrer en<B>dé-</B> tail dans les considérations mathématiques et théoriques appliquées, mais théoriquement, si l'appareil est réglé pour l'enroulement cor rect d'une couche, il ne sera pas absolument correct pour d'autres couches de câble et plus les couches sont éloignées de celles destinées<B>à</B> l'enroulement correct, plus l'erreur du méca nisme sera grande. En pratique toutefois, si l'appareil est calculé de façon que le câble soit enroulé correctement pour une couche in termédiaire, alors selon la largeur et la di mension du tambour et le diamètre de<B>l'élé-</B> ment flexible, plusieurs couches peuvent être enroulées correctement dans le but pro posé et dans le cas particulier, c'est-à-dire celui d'un treuil de véhicule, au moins cinq ou six couches peuvent être formées sans erreur.
Comme indiqué ci-dessus, le levier peut être compensé de façon que son poids sur le câble du treuil n'ait pas d'action directe vers le centre du tambour et, en fait, pour de très petites charges, tel que c'est le cas, par exem ple, dans un dispositif tendeur (pour l'en roulement sans charge), il est peut-être dési rable qu'un léger déséquilibre soit donné au levier en soulevant le contrepoids de façon qu'il se produise par l'intermédiaire du levier une légère pression sur le câble vers l'extré mité du tambour.<B>A</B> cet égard, il est impor tant que le câble soit combiné avec un dispo sitif tendeur afin de pouvoir l'enrouler même sans qu'il soit soumis<B>à</B> une charge, puisque le mécanisme ne fonctionnera que si le câble de treuil est tendu.
Dans la fig. <B>1</B> est représenté un dispositif tendeur constitué par un chariot<B>7</B> muni de deux galets<B>8, 9,</B> le chariot étant relié par un ressort de tension<B>11 à</B> un levier 12 qui peut être placé dans l'une ou l'autre des deux posi tions dans lesquelles le tendeur agira ou sera inactif, suivant que le câble est pressé ou non contre un troisième galet<B>10.</B>
Dans certains cas, le levier peut être pi voté dans un cadre qui lui-même est pivoté autour d'un axe<B>à</B> angle droit par rapport<B>à</B> l'axe du levier, de sorte que l'inclinaison de ce dernier par rapport<B>à</B> la verticale peut varier autant qu'il est nécessaire, particulièrement lorsqu'on enroule du fil ou un produit ana logue.
Lorsque l'on désire enrouler du fil ou autre article relativement fin ou large, il peut être exigé un nombre relativement grand de tours; on pourra modifier Pappareil décrit ci- dessus- de plusieurs façons dans le but d'ob tenir un enroulement pratiquement parfait quel que soit le nombre de couches<B>à</B> enrou ler.
De telles modifications dépendent en géné ral du -fait que pour un enroulement théori quement parfait, la hauteur<B>lb</B> du pivot du levier au-dessus de la trajectoire rectiligne ou curviligne du guide est donnée par l'équation:
EMI0004.0004
dans laquelle a est le rayon du tambour d'en roulement,<B>à</B> la distance de l'axe du tambour au plan dans lequel oseille le levier, H la hauteur du pivot du levier au-dessus du ni veau de l'axe du tambour et<B>0</B> l'angle que fait la normale n a-Li fil dans un plan perpen diculaire<B>à</B> l'axe du tambour avec l'horizon tale au point où le fil<B>f</B> enroulé touche le tambour (fig. <B>6).</B> Dans cette figure,
la trajec toire du guide est perpendiciilaire au plan du dessin en<B>A.</B>
Dans -une autre forme d'exécation, le levier peut être de longueur fixe, tandis que le pivot peut affecter la forme. d'une rotule; dans ce cas, le-levier est combiné avec -une came ap propriée qui l'oblige<B>à</B> suivre un parcours<B>dé-</B> terminé, de sorte que, dans ce cas, le galet du levier parcourt -une traijectoire fermée éurvi- ligne -située dans -un plan parallèle<B>à</B> l'axe de l'élément d'enroulement.
Dans -une autre variante (fig. <B>7),</B> le tam bour d'enroulement est monté normalement de manière<B>à</B> être incapable de se mouvoir per pendiculairement<B>à</B> son axe de rotation, tandis qu'-un palpeur ou rouleau '34, maintenu en contact avec le câble bobiné sur toute la lar geur du tambour, est monté<B>à</B> l'extrémité d'un levier<B>35</B> oscillant autour d'un axe<B>36</B> paral lèle<B>à</B> l'axe du tambour d'enro-alement.
Au fur et<B>à</B> mesure que les couches s'en roulent sur le tambour, le palpeur ou rouleau 34 pivote autour dudit axe. Fixé au levier<B>35,</B> un levier<B>37</B> est accouplé<B>à</B> une pompe hydrau lique<B>38</B> de telle façon que, lorsque le palpeur pivote au fur et<B>à</B> mesure du bobinage, la pompe déplace une quantité prédéterminée de liquide qui est chassée dans une conduite<B>39</B> et est forcée dans<B>un</B> cylindre étanche 40 dans lequel peut coulisser le levier oscillant dési gné par 41.
Cette disposition est telle que l'introduction de liquide dans le cylindre re pousse<B>le</B> levier vers l'extérieur contre la ten sion du câble, le déplacement du levier étant directement proportionnel<B>à</B> la quantité de câble enroulée sur le tambour de bobinage, si bien que la couche de câble en train d'être enroulée est toujours dans la même situation par rapport au galet porté par le levier pour toute position donnée du levier oscillant pen dant l'oscillation, et l'angle d'incidence fait par le câble avec ladite poulie sera maintenu constant.
Dans une autre variante, au lie-Li de ré gler la position soit du levier, soit du tam bour d'enroulement comme exposé ci-dessus, la position du galet ou du tendeur (au tra vers duquel passe le câble avant d'atteindre le tambour) ou de lun et de l'autre peut varier au fur et<B>à</B> mesure de lenroulement tout en laissant constant le rapport des mou- -#ements relatifs du levier et du tambour d'enroulement.
Ceci peut être obtenu en mon tant le galet ou le tendeur ou le galet et le tende-ar en association-avec un vérin hydrau lique actionné par une pompe hydraulique commandée par le mouvement d'un palpeur ou d'un rouleau maintenu en contact avec les couches du câble sur le tambour, comme<B>dé-</B> crit précédemment. Lorsque les couches du câble s'enroulent sur le tambour, la pompe hydraulique injectera du liquide dans le vérin, soit directement, soit par un accouple ment approprié qui contraint le guide ou le tendeur ou l'un et l'autre<B>à</B> se déplacer dans une glissière d'une quantité proportionnelle <B>à</B> la longueur de câble enroulée sur le tam bour.
Par exemple, une disposition conve nable consistera<B>à</B> déplacer le guide ou le tendeur ou l'un et l'autre dans une direction parallèle au plan d'oscillation du levier-guide et telle que l'angle que forme le câble avec la poulie-guide reste toujours constant, quelle que soit la longueur de câble enroulée sur le tambour. Si tel est le cas, et que l'appareil est correctement réglé pour l'enroulement exact des couches initiales sur le tambour, il continuera<B>à</B> enrouler le câble exactement pendant toute la durée de l'opération de bo binage.
Selon une variante de la dernière disposi tion mentionnée, on peut utiliser un dispositif de leviers et de câbles ou l'un ou l'autre pour déplacer le galet ou le tendeur ou Fun et l'autre dans une glissière appropriée, le mouvement étant opéré par le palpeur pivo tant ou par le rouleau en contact avec le tain- bour.
Dans tous les cas où il est indésirable qu'un palpeur ou rouleau soit en contact avec les produits enroulés, le galet ou le ten deur ou l'un et l'autre peuvent être montés dans un guidage combiné avec un vérin hydraulique, la condition pour un enroule ment correct des couches initiales étant obtenu par l'action du vérin forçant le galet ou le tendeur, ou l'un et l'autre,<B>à</B> prendre une position initiale correcte.
Ensuite, au moyen d'un écrou, calibré de préférence, il est possible de régler préalablement le retour du vérin d'un point donné<B>à</B> une vitesse ap proximativement proportionnée<B>à</B> la vitesse d'enroulement du tambour, de façon qu'en pratique, la position du vérin et en consé quence la position du galet et du tendeur, ou de l'un et de l'autre soit toujours en rapport exact avec la longueur de câble bobiné pour obtenir un bon enroulement durant toute l'opération de bobinage.
Dans une autre variante (fig. <B>8),</B> on pourra modifier l'aménagement décrit ci-des sus selon lequel le levier 41 pivote dans un cadre 42 qui lui-même pivote autour d'un axe 43 perpendiculaire<B>à</B> l'axe du levier, de sorte que l'inclinaison de ce dernier par rap port<B>à</B> la verticale peut varier suivant la né cessité. Selon une telle modification, le pal peur ou la plaque 34 et l'articulation décrite ci-dessus sont reliés audit cadre par un levier 44 de manière<B>à</B> maintenir constant l'équi libre du dispositif pendant que s'opère l'en- roulement, cette modification pouvant être associée ou non<B>à</B> un tendeur.
Winding mechanism for winches and the like. The present invention relates to a winding mechanism for winches, winding drums and other apparatus in which one eable, wire or other flexible element (hereinafter referred to as a generic cable) is to be wound under tension on a drum, shaper or other winding device.
With the devices used to date, it is impossible to carry out a correct winding (the more than one layer of cable (that is to say a winding with turns regularly applied to each of the witres). ) without the need for a complicated winding mechanism. The winding irregularity is caused by a lateral force component acting on the <B> the </B> cable and which, for a central traction , is <B> at </B>.; one maximum <B> at </B> each end of the drum and <B> at </B> its minimum in the center, so (there are intervals between successive turns.
The object of the present invention is to overcome this drawback.
The present mechanism is characterized in that it comprises a lever oscillating in a plane parallel <B> to </B> the axis of the winding drum and one of the ends of which serves as a guide for the cable during the winding operation, the pivoting axis of the lever being, placed in a plane cineidant with the imaginary plane passing through the center of the drum <B> at </B> right angles to <B> to </B> its axis, the other end of said lever being provided with an adjustable counterweight to balance the weight of the guide device placed <B> at </B> the e - ,. end on which it engages the cable, the length of the lever being adjustable and adjustable.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, several embodiments <B> of </B> the subject of the invention.
Fig. <B> 1 </B> is a diagram showing the principle on which the invention is based.
Fig. 2 is a diagram showing the application of the invention <B> to </B> a vehicle winch, FIG. <B> 3 </B> a front elevational view showing in detail an embodiment of the winding mechanism according to the invention, FIG. 4 a side elevational view of the fi. <B> 3, </B> the fi. <B> 5 </B> a section, <B> to </B> on a larger scale, of the part lower part of the detail shown in fig. <B> 3 </B> and 4.
Fig. <B> 6 </B> is a diagram showing the principle on which certain variations of the invention are based, and figs. <B> 7 </B> and <B> 8 </B> schematically represent two variants.
A brief explanation of the principle on which the invention is based can first be given with reference to figures 1 and 2 of the drawing showing the invention applied <B> to </B> a vehicle .
The defective winding of the winch cable is due to <B> </B> a lateral force component located <B> at </B> the location of the lower part of the winch drum <B> D < / B> where the rope winds. To haul a given load, this force is a function of the angle between the position of the rope on the drum and the <B><I>G</I> </B> cable guide of the vehicle. This force is markedly greater <B> at </B> each of the two ends of the drum and gradually decreases towards the center of the latter where it passes through zero.
If we now assume that the stretched cable is subjected <B> to </B> a traction along one of the ends <B> À </B> of the drum by a load P and <B> at </ B > through the rear guide rollers, it will position itself at an angle 0 ... determined by the length of the drum. If the drum is then cut in a rotational motion and the cable moves towards the center, gaps will be formed between successive turns.
To avoid these gaps, it is essential that the cable forms a right angle to <B> to </B> the axis of the drum; to achieve this goal, the cable must be pushed sideways and outwards to some arbitrary point <B> A '</B> by a force P sin a equal <B> to </B> the component determined by the change of position. If we now refer <B> to </B> fig. 2, we see that a lever 2, pivoted in <B> 1, </B> sorrel in a vertical plane, the axis of the pivot <B> 1 </B> being located in a plane passing through the center of the winding drum and perpendicular <B> to </B> its axis.
Through the lower end of the lever <B> at </B> which is fitted with a cable guide, the lateral force required <B> to </B> re push the cable outwards is applied to the cable so that it forms a right angle to the drum.
Because the lever pivot is located above the level of the cable, when <B> the </B> lever is pushed outward to move the cable, there will be a <B> </B> recovery torque P, x around the center of the pivot tending <B> to </B> bring the end back to the cable's free equi position.
It is clear that for a given position, this torque can be balanced by an antagonistic torque Py by using the mechanism to lower the cable and push it outwards because, in this case, there is a vertical component Pv forming with the arm of the cable. lever <B> y </B> a couple around the pivot. <B> It </B> is <B> to </B> note that the lever rod then becomes a real lever receiving a longitudinal thrust T.
The <B> f </B> also has the cable being pushed down (which changes its tangential approach to the drum) does not affect its winding capacity <B> at </B> right angles to the drum. <B> to </B> the axis of rotation of the drum, which is the essential condition to obtain a correct winding for each of the various positions of the turns of the drum.
Careful examination of the geometry of the mechanism shows that the balance of the lever can be obtained by a position of the cable forming a right angle with the axis of the drum <B> at </B> one or more other of its ends. The lever has no action on the cable when it reaches the center of the drum, since, at this point, there is then no lateral force seeking <B> to </B> straighten the cable and although the force vertical is the largest, there is no moment around the pivot of the lever.
In one embodiment of the object of the invention applied <B> to </B> a vehicle with a <B> D </B> discharge winch, the cable of which passes through the guide rollers <B > G </B> arranged in line on the center of the winch drum and below a roller R placed between the guide rollers and the winch drum, we mount on a support <B> 1 </ B> fixed to any suitable part of the vehicle a lever 2 which can oscillate in a vertical plane and whose lower end is provided with a roller <B> 3 </B> or other device on which the cable 4.
The upper end of the lever above the pivot is provided with a counterweight <B> 5 </B> serving <B> to </B> counterbalance the weight of the roller <B> 3 </B> placed < B> at </B> the lower end of the lever. Other suitable arrangements can be made to adjust the length of the lever and also the position of the counterweight. For example, the lever may be in the form of a threaded rod engaging a nut mounted in the pivot and the counterweight may also be threaded on the upper end of the lever, with worm nuts being provided to secure. the lever and its counterweight in all the desired adjustment positions. Any other device (telescopic for example) can be used for the same purpose.
As shown in fig. <B> 5, </B> the lower part of the lever can be replaced; it is held in place by the fixing bolts <B> 6. </B> The position of the pivot can also be adjusted to the center vertical line, it being understood that in this particular case the center line of the in-plane pivot passes through the center of the winch drum. The housing in which the roller <B> 3 </B> is housed is mounted on crowns of balls <B> 33 </B> in order to be able to turn around the axis of the lever 2 in order to prevent any torsion effect of the cable acting on this housing <B> at </B> the end of the oscillation of the lever, the reaction of said torsion being able to adversely affect the path of the cable towards the winding drum.
The same result can be achieved by rigidly connecting the roller housing to the lever and mounting the rear roller and tensioner, or either, in conjunction with the lever in such a way that when the lever sorrel is one side <B> to </B> the other, the rear roller or the tensioner, or both are forced to tilt to always remain in the same configuration with respect to the lever.
By arranging the lever so that it can oscillate towards one or the other of the ends of the drum, it presses the cable towards these ends and downwards; by a judicious choice of the position of the pivot and the length of the lever, the latter will be in equilibrium <B> at </B> each end of its oscillation when the cable is wound up <B> at </B> right angle to the winch drum and it will also be in equilibrium in the center of its oscillation, when the lever will have no lateral effect on the cable as there is <B> there </B> no force lateral tending <B> to </B> straighten it; the axial component of the force acting at this point on the lever will be <B> at </B> its maximum, but will not produce any moment around the pivot of the lever.
It is not <B> judged </B> necessary to go into <B> detail- </B> in the applied mathematical and theoretical considerations, but theoretically, if the apparatus is set for cor winding rect of one layer, it will not be absolutely correct for other layers of cable and the further the layers are from those intended for <B> for </B> the correct winding, the greater the error of the mechanism will be . In practice, however, if the apparatus is calculated so that the cable is wound correctly for an intermediate layer, then depending on the width and dimension of the drum and the diameter of the <B> element </B> flexible, several layers can be wound up properly for the intended purpose and in the particular case, i.e. that of a vehicle winch, at least five or six layers can be formed without error.
As indicated above, the lever can be compensated so that its weight on the winch cable does not act directly towards the center of the drum and, in fact, for very small loads, as it is. the case, for example, in a tensioning device (for rolling without load), it may be desirable that a slight imbalance be given to the lever by raising the counterweight so that it occurs by the 'Intermediate the lever a slight pressure on the cable towards the end of the drum. <B> A </B> in this respect, it is important that the cable is combined with a tensioning device in order to be able to wind it even without being subjected to <B> </B> a load, since the mechanism will only work if the winch cable is tensioned.
In fig. <B> 1 </B> is shown a tensioning device consisting of a carriage <B> 7 </B> provided with two rollers <B> 8, 9, </B> the carriage being connected by a tension spring < B> 11 to </B> a lever 12 which can be placed in either of the two positions in which the tensioner will act or be inactive, depending on whether or not the cable is pressed against a third roller <B > 10. </B>
In some cases, the lever can be pi voted into a frame which itself is rotated about an axis <B> at </B> right angles to <B> to </B> the axis of the lever, so that the inclination of the latter relative to <B> to </B> the vertical may vary as much as necessary, particularly when winding yarn or the like.
Where it is desired to wind wire or other relatively thin or wide article, a relatively large number of turns may be required; the apparatus described above could be modified in several ways in order to obtain a practically perfect winding whatever the number of layers <B> to </B> to wind up.
Such modifications generally depend on the fact that for a theoretically perfect winding, the height <B> lb </B> of the pivot of the lever above the straight or curvilinear path of the guide is given by the equation:
EMI0004.0004
where a is the radius of the rolling drum, <B> at </B> the distance from the axis of the drum to the plane in which the lever sorrel, H the height of the pivot of the lever above the level of the axis of the drum and <B> 0 </B> the angle made by the normal n a-Li wire in a plane perpendicular <B> to </B> the axis of the drum with the horizontal tale at the point where the coiled thread <B> f </B> touches the drum (fig. <B> 6). </B> In this figure,
the guide path is perpendicular to the drawing plane at <B> A. </B>
In another form of execution, the lever may be of fixed length, while the pivot may affect the shape. a patella; in this case, the-lever is combined with -a suitable cam which forces it <B> to </B> follow a <B> determined </B> path, so that, in this case, the lever roller travels -a closed, curved path -located in -a plane parallel <B> to </B> the axis of the winding element.
In another variant (fig. <B> 7), </B> the winding drum is mounted normally so <B> to </B> be unable to move per pendicular <B> to </ B> its axis of rotation, while a feeler or roller '34, kept in contact with the wound cable over the entire width of the drum, is mounted <B> at </B> the end of a lever <B> 35 </B> oscillating around an axis <B> 36 </B> parallel to the <B> </B> axis of the winding drum.
As and <B> to </B> as the layers are rolled on the drum, the feeler or roller 34 pivots about said axis. Attached to the lever <B> 35, </B> a lever <B> 37 </B> is coupled <B> to </B> a hydraulic pump <B> 38 </B> in such a way that, when the probe rotates as <B> as </B> the winding, the pump moves a predetermined quantity of liquid which is forced into a pipe <B> 39 </B> and is forced into <B> a </ B> sealed cylinder 40 in which the oscillating lever designated by 41 can slide.
This arrangement is such that the introduction of liquid into the cylinder pushes <B> the </B> lever outwards against the tension of the cable, the movement of the lever being directly proportional <B> to </B> the amount of cable wound on the winding drum, so that the layer of cable being wound is always in the same situation with respect to the roller carried by the lever for any given position of the swing lever during the oscillation , and the angle of incidence made by the cable with said pulley will be kept constant.
In another variant, it is up to lie-Li to adjust the position either of the lever or of the winding drum as explained above, the position of the roller or of the tensioner (through which the cable passes before reaching drum) or both may vary as the winding is performed while keeping the ratio of the relative movements of the lever and the winding drum constant.
This can be achieved by using the roller or the tensioner or the roller and the tensioner in association with a hydraulic cylinder actuated by a hydraulic pump controlled by the movement of a probe or a roller kept in contact with it. the cable layers on the drum, as <B> described- </B> previously described. As the layers of cable wrap around the drum, the hydraulic pump will inject liquid into the cylinder, either directly or through a suitable coupling which forces the guide or the tensioner or both <B> to </B> move in a slide an amount proportional <B> to </B> the length of cable wound on the drum.
For example, a suitable arrangement would be <B> </B> to move the guide or the tensioner or both in a direction parallel to the plane of oscillation of the guide lever and such that the angle that form the cable with the guide pulley always remains constant, regardless of the length of cable wound on the drum. If this is the case, and the apparatus is correctly set for the exact winding of the initial layers on the drum, it will continue <B> to </B> wind the cable exactly for the duration of the boiling operation. hoeing.
According to a variant of the last mentioned arrangement, it is possible to use a device of levers and cables or one or the other to move the roller or the tensioner or Fun and the other in a suitable slide, the movement being effected. by the pivoting probe or by the roller in contact with the cylinder.
In all cases where it is undesirable for a probe or roller to come into contact with the coiled products, the roller or the tensioner or both can be mounted in a guide combined with a hydraulic cylinder, the condition for correct winding of the initial layers being obtained by the action of the cylinder forcing the roller or the tensioner, or both, <B> to </B> take a correct initial position.
Then, by means of a nut, preferably calibrated, it is possible to adjust beforehand the return of the jack from a given point <B> to </B> a speed approximately proportional <B> to </B> the winding speed of the drum, so that in practice the position of the cylinder and consequently the position of the roller and the tensioner, or of both, is always in exact relation to the cable length wound to obtain good winding throughout the winding operation.
In another variant (fig. <B> 8), </B> it is possible to modify the arrangement described above according to which the lever 41 pivots in a frame 42 which itself pivots around a perpendicular axis 43 <B> to </B> the axis of the lever, so that the inclination of the latter in relation to <B> to </B> the vertical may vary according to need. According to such a modification, the pal fear or the plate 34 and the articulation described above are connected to said frame by a lever 44 in such a way <B> to </B> maintain constant the equi free of the device while s' operates the winding, this modification may or may not be associated with <B> </B> a tensioner.