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.