L'invention concerne un treuil à course de câble illimitée destiné notamment à commander le défilement d'un câble de levage ou de traction dans un sens ou dans l'autre, soit pour haler ou lever une charge par traction du câble, soit au contraire, pour déhaler ou laisser descendre une charge avec retenue contrôlée du câble.
Comme le fonctionnement d'un treuil assure un déplacement relatif entre le câble et le treuil, on comprend que celui-ci peut être amarré en un point fixe pour agir sur un câble mobile attelé par l'une de ses extrémités à une charge à déplacer ou qu'au contraire le treuil peut se déplacer le long d'un câble fixe pour entrainer une charge suspendue à ce treuil.
La présente invention a pour objet un treuil à course de câble illimitée. caractérisé en ce que le câble est serré radialement dans la gorge d'une poulie motrice, le long d'un arc de cette poulie, par des mors de serrage courbes eux-mêmes appliqués sur le câble par des galets sous l'effet de la charge, agencés de manière à constituer une chaine sans fin non tendue supportée par des guides ou des poulies folles et engrenant avec une denture solidaire de la poulie motrice de manière à accompagner le câble sans glissement relatif et participer au même titre que la poulie motrice à la retenue d'une fraction de la charge, la poulie, d'une part, les mors de la chaîne sans fin, d'autre part, étant dotés de gorges de section en arc de cercle.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-aprés un exemple d'exécution en référence au dessin schématique annexé, dans lequel:
La fig. I est une coupe transversale d'un treuil selon l'invention
La fig. 2 est une coupe radiale partielle de la poulie, de la chaine de mors et d'un galet de guidage suivant la ligne ll-ll de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe longitudinale de la chaine de mors selon la ligne 111-111 de la fig. 1.
La fig. 4 montre une forme d'exécution du palonnier répartiteur des forces de serrage entre les galets.
La fig. 5 est une coupe transversale du palonnier selon la ligne V-V de la fig. 4, et
la fig. 6 est une coupe longitudinale du palonnier selon la ligne VI-VI de la fig. 4.
Le treuil représenté sur la fig. 1 comprend un carter I dans lequel tourillonne l'arbre 2 d'une poulie motrice 3 à gorge 4 de section en arc de cercle ou en demi-cercle pour y recevoir le câble 5 qui traverse l'appareil. Les deux brins du câble qui sortent du carter à travers des ouvertures ménagées à cet effet comprennent le brin tendu 6 et le brin mou 7. On peut supposer par exemple que le brin tendu 6 est relié à une charge à déplacer tandis que le carter I est amarré en un point fixe ou qu'au contraire le brin tendu 6 est amarré en un point fixe et que la charge est suspendue au carter de l'appareil, par exemple en 8. Dans les deux cas, le fonctionnement est identique puisqu'il ne dépend que du mouvement relatif du treuil par rapport au câble et il sera donc inutile de faire la distinction entre les deux cas dans l'exposé qui suit.
La poulie motrice 3 est actionnée par tout systéme moteur ap proprié qu'on n'a pas représenté au dessin.
Dans le carter I circule une chaîne sans fin 13 guidée par deux rampes latérales 11 solidaires d'un chemin incurvé 12 à l'extérieur duquel la chaine complète son circuit sans fin. Cette chaine 13 porte, entre ses axes d'articulation 14, des mors de serrage 15 in curvés selon une courbure correspondant à celle de la circonférence de la gorge 4 de la poulie 3; ces mors présentent en outre sur leur face de serrage concave 16 un profil transversal en arc de cercle 17 destiné à coopérer avec le profil de la gorge 4 de la poulie 3 pour enserrer le câble 5.
De part et d'autre de sa gorge, la poulie motrice 3 porte deux flasques circulaires concentriques 18 présentant des encoches 19 à un espacement uniforme correspondant à l'écartement des axes 14 pour recevoir ces axes sur une fraction de la chaîne sans fin qui enveloppe la poulie 3 et dont l'entraînement ou la retenue est ainsi assuré par cette poulie 3.
La face convexe 20 de chaque mors 15. opposée à sa face 16, constitue un chemin de roulement pour trois galets presseurs 2122-23 placés en regard de la poulie et supportés par des axes 2425-26 poussés vers la poulie 3 par un palonnier répartiteur d'efforts 27 qui porte l'axe 26 et des axes alignés 28 sur lesquels s'articule un étrier 29 portant les axes 24 et 25. Ce palonnier s'articule par un axe 30 sur une biellette 31 articulée à un levier multiplicateur 32 qui pivote sur un axe fixe 33. Ce levier 32 est relié par une bielle 34 à l'axe d'une poulie déflectrice 35 sur laquelle passe le brin tendu 6 du câble.
On exposera maintenant brièvement le fonctionnement du treuil. Si la poulie 3 est à l'arrêt et que le brin du câble 6 est soumis à une tension, le câble tend à défiler à travers l'appareil vers son brin tendu qui passe sur la poulie déflectrice 35, de sorte que celle-ci tend à être repoussée par le câble dont le brin tendu 6 tend à se raidir vers un parcours rectiligne. La force ainsi appliquée par le brin tendu 6 à la poulie 35 est transmise par la bielle 34 au le viermultiplicateur 32 qui. par la biellette 31, pousse le palonnier 27 des galets presseurs 21-22-23 contre les mors 15 situés en regard de ces galets contre le câble 5 engagé dans la gorge 4 de la poulie 3.
La force ainsi appliquée par les galets est fonction de la tension du brin 6 et permet donc d'empêcher tout glissement du câble dans la gorge 4 de la poulie 3. quelle que soit la tension appliquée au câble 5.
Si maintenant la poulie 3 est actionnée par une force motrice pour tourner dans le sens de la flèche de la fig.: 1, le brin tendu 6 s'enroule sur la poulie 3, ce qui correspond à une opération de halage ou de levée d'une charge. Le mouvement de la poulie 3 entraîne par les flasques 18 à encoches la circulation de la chaîne sans fin de mors 13, de sorte que les mors 15 qui sont serrés sur le câble se succédent les uns aux autres en accompagnant exactement la poulie 3 et en serrant le câble 5 lors de leur passage entre la poulie 3 et les galets presseurs 21-22-23.
Comme les mors 15 ont un profil longitudinal correspondant à la courbure du câble et un profil transversal correspondant à sa section transversale et qu'en outre ils accompagnent le défilement du câble 5, ils participent à la retenue du câble au même titre que la gorge de la poulie 3, ce qui réduit la force d'application nécessaire et, par suite, les déformations du câble dont on évite ainsi toute détérioration rapide.
Si la poulie 3 est actionnée en sens contraire, le câble 5 défile à travers l'appareil dans le sens dans lequel il est sollicité par la charge et il reste encore lié à la poulie 3 de la même façon par le serrage des mors 15. de sorte qu'il ne risque pas de glisser par rapport à la poulie 3: la charge ne peut donc tomber en chute libre, puisqu'elle est retenue par la poulie dont le mouvement peut être contrôlé par toute disposition usuelle limitant par exemple sa vitesse de rotation.
L'un des deux trous d'axes d'articulation de chaque mors 15 présente une forme oblongue pour permettre aux entre-axes d'articulation de varier en fonction de la variation du diamètre d'enroulement de la chaine de mors 13 autour de la poulie 3 suivant
l'écrasement dû à la force de serrage que subit le câble. Chaque maillon de la chaine de mors 13 comporte une extrémité en forme de chape 36 et une autre en forme de tenon 37, le trou oblong étant pratiqué de préférence dans le tenon afin de mieux supporter
l'axe. Cette disposition est représentée sur les fig. 2 et 3 qui mon
trent la chape 36 percée de trous circulaires alignés 38 et destinés à recevoir entre ses deux branches le tenon du mors adjacent percé d'un trou oblong 39.
Chaque axe d'articulation 14, engagé à la
fois à travers un trou oblong 39 et deux trous 38, se prolonge de
part et d'autre de la chaine de mors 13 en portant à chaque extré
mité un galet d'engrènement 40 et les galets d'engrènement 40
sont destinés à s'engager dans les encoches 19 pour l'entraînement
de la chaine 13 par la poulie 3 et aussi à rouler sur les rampes de
guidage 11.
Les fig. 4, 5 et 6 montrent en détails le palonnier 27 de réparti
tion des efforts de serrage entre les trois galets. Ce palonnier s'ar ticule par des axes 41, en alignement avec l'axe 25, sur un étrier 42 pivotant autour d'un axe 43 fixé au carter I. On voit que le rayon de poulie passant par l'axe 28 fait des angles égaux avec ceux passant par les axes 24-25 et que le rayon passant par les axes alignés 41-30 fait des angles égaux avec ceux passant par les axes 2426. Dans ces conditions, la force de serrage transmise par l'axe 28 est double de celle transmise par l'axe 26 et, comme cette force se divise en deux forces égales exercées sur les axes de galets 24-25, on voit que l'application d'une force radiale par l'axe 30 du palonnier transmet aux trois galets des forces de serrage égales.
Pour compléter la description qui précède, on remarquera que la circulation de la chaîne sans fin 13 autour du chemin de guidage 12, au lieu de son passage sur deux poulies folles qui pourraient être disposées à l'entrée et à la sortie de la poulie motrice 3, aboutit à une construction plus compacte du treuil par réduction du nombre des maillons. Cette construction nécessite un profilage ondulé des rampes 11 pour l'obtention d'un engrénement régulier de la chaîne 13 avec la poulie motrice. Cet engrénement est conditionné par une flèche minimale et constante du brin extérieur de la chaîne. Le pas angulaire des ondulations des rampes 11 correspond au pas angulaire de la chaîne 13 enveloppant le chemin de guidage 12 du carter I.
A l'intérieur de la courbe du chemin de guidage 12, un ressort 44, dont une extrémité est fixée en 45, agit par son autre extrémité sur le levier multiplicateur de serrage 32 pour maintenir les galets de serrage 21-22-23 appliqués sur leur chemin de roulement en l'absence de charge sur le câble.
On a indiqué en 46 une lumière oblongue centrée sur la poulie motrice 3 et ménagée dans les deux flasques du carter 1 pour recevoir les extrémités de l'axe de la poulie déflectrice 35 munies de galets fous.
Dans l'espace angulaire le plus étendu compris entre la poulie déflectrice 35 et le guide d'entrée de la chaîne sans fin 13 sur la poulie motrice 3, un dispositif de guidage 47 du câble, de même courbure que la poulie motrice 3, vient s'engager entre les deux flasques à encoches 18 de cette poulie pour empêcher le câble de sortir de sa gorge 4.
Au-delà du guide sortie de chaîne, le câble est repris par un élément de guidage tubulaire 48 qui ramène le brin mou de ce câble en contact avec la partie extérieure de la chaîne sans fin 13.
Avec le treuil décrit, le mouvement de halage ou de levage, d'une part, et le mouvement de déhalage ou de descente, d'autre part, peuvent s'obtenir aisément de façon continue par un simple entraînement continu de rotation de la poulie motrice dans un sens ou dans l'autre sous l'action d'une transmission appropriée qui applique à la poulie un effort moteur dans le cas du levage et lui oppose un effort résistant dans le cas de la descente, c'est-àdire de la rotation de la poulie dans le sens de la sollicitation de la charge.
Le serrage du câble sur la poulie par des mors courbes entraînés directement par ladite poulie présente le double avantage de ne nécessiter qu'une force d'application relativement faible du câble sur la poulie du fait que les mors participent presqu'autant que la poulie à la retenue du câble, et pouvoir ainsi donner aux gorges de prise du câble, tant sur la poulie que sur les mors de serrage, une section semi-circulaire qui engendre une usure du câble bien moindre et beaucoup mieux répartie qu'une gorge à section trapézoïdale qui serait associée à des galets presseurs roulant directement sur le câble et ne participant pas par conséquent à sa retenue.
Le serrage des mors contre le câble en fonction de la tension du brin tendu du câble se fait avantageusement par des galets contre lesquels circulent les mors entraînés par la poulie motrice et soumis à une force de serrage radiale par l'intermédiaire d'un levier multiplicateur associé à une tringlerie interposée entre ce levier et l'axe d'une poulie de déviation soumise à la tension du brin tendu du câble.
The invention relates to a winch with unlimited cable travel intended in particular to control the movement of a lifting or traction cable in one direction or the other, either for hauling or lifting a load by pulling the cable, or on the contrary. , to unwind or drop a load with controlled cable retention.
As the operation of a winch ensures a relative movement between the cable and the winch, it is understood that the latter can be moored at a fixed point to act on a mobile cable coupled by one of its ends to a load to be moved. or that on the contrary the winch can move along a fixed cable to cause a load suspended from this winch.
The present invention relates to a winch with unlimited cable travel. characterized in that the cable is clamped radially in the groove of a driving pulley, along an arc of this pulley, by curved clamping jaws which are themselves applied to the cable by rollers under the effect of the load, arranged so as to constitute an unstretched endless chain supported by guides or idle pulleys and meshing with a toothing integral with the driving pulley so as to accompany the cable without relative slip and participate in the same way as the driving pulley in retaining a fraction of the load, the pulley, on the one hand, the jaws of the endless chain, on the other hand, being provided with section grooves in an arc of a circle.
To make the invention fully understood, an exemplary embodiment thereof will be described below with reference to the appended schematic drawing, in which:
Fig. I is a cross section of a winch according to the invention
Fig. 2 is a partial radial section of the pulley, of the jaw chain and of a guide roller taken along line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a longitudinal section of the jaw chain along the line 111-111 of FIG. 1.
Fig. 4 shows an embodiment of the spreader spreading the clamping forces between the rollers.
Fig. 5 is a cross section of the lifter along the line V-V of FIG. 4, and
fig. 6 is a longitudinal section of the lifter along the line VI-VI of FIG. 4.
The winch shown in fig. 1 comprises a casing I in which the shaft 2 of a driving pulley 3 with groove 4 of section in an arc of a circle or in a semicircle to receive therein the cable 5 which passes through the apparatus is journaled. The two strands of the cable which exit from the casing through openings made for this purpose comprise the stretched strand 6 and the slack strand 7. It can be assumed for example that the stretched strand 6 is connected to a load to be moved while the casing I is moored at a fixed point or, on the contrary, the taut strand 6 is moored at a fixed point and the load is suspended from the housing of the apparatus, for example at 8. In both cases, the operation is identical since it only depends on the relative movement of the winch with respect to the cable and it will therefore be unnecessary to distinguish between the two cases in the following discussion.
The driving pulley 3 is actuated by any suitable motor system which has not been shown in the drawing.
In the housing I circulates an endless chain 13 guided by two side ramps 11 integral with a curved path 12 outside which the chain completes its endless circuit. This chain 13 carries, between its hinge pins 14, clamping jaws 15 in curved in a curvature corresponding to that of the circumference of the groove 4 of the pulley 3; these jaws also have on their concave clamping face 16 a transverse profile in an arc of a circle 17 intended to cooperate with the profile of the groove 4 of the pulley 3 in order to grip the cable 5.
On either side of its groove, the driving pulley 3 carries two concentric circular flanges 18 having notches 19 at a uniform spacing corresponding to the spacing of the axes 14 to receive these axes on a fraction of the endless chain which envelops pulley 3 and the drive or retention of which is thus provided by this pulley 3.
The convex face 20 of each jaw 15, opposite its face 16, constitutes a raceway for three pressure rollers 2122-23 placed opposite the pulley and supported by pins 2425-26 pushed towards the pulley 3 by a distributing beam force 27 which carries the axis 26 and aligned axes 28 on which is articulated a bracket 29 carrying the axes 24 and 25. This lifter is articulated by an axis 30 on a rod 31 articulated to a multiplier lever 32 which pivots on a fixed axis 33. This lever 32 is connected by a connecting rod 34 to the axis of a deflector pulley 35 over which passes the taut strand 6 of the cable.
The operation of the winch will now be briefly explained. If the pulley 3 is at a standstill and the end of the cable 6 is under tension, the cable tends to pass through the apparatus towards its taut end which passes over the deflector pulley 35, so that the latter tends to be pushed back by the cable, the stretched strand 6 of which tends to stiffen towards a rectilinear path. The force thus applied by the taut strand 6 to the pulley 35 is transmitted by the connecting rod 34 to the viermultiplier 32 which. by the rod 31, pushes the spreader 27 of the pressure rollers 21-22-23 against the jaws 15 located opposite these rollers against the cable 5 engaged in the groove 4 of the pulley 3.
The force thus applied by the rollers is a function of the tension of the strand 6 and therefore makes it possible to prevent any sliding of the cable in the groove 4 of the pulley 3, whatever the tension applied to the cable 5.
If now the pulley 3 is actuated by a driving force to turn in the direction of the arrow in fig .: 1, the taut end 6 winds up on the pulley 3, which corresponds to a hauling or lifting operation. 'a load. The movement of the pulley 3 causes the notched flanges 18 to circulate the endless chain of jaws 13, so that the jaws 15 which are clamped on the cable succeed each other, accompanying the pulley 3 exactly and in tightening the cable 5 as they pass between the pulley 3 and the pressure rollers 21-22-23.
As the jaws 15 have a longitudinal profile corresponding to the curvature of the cable and a transverse profile corresponding to its cross section and that in addition they accompany the movement of the cable 5, they participate in the retention of the cable in the same way as the groove of the pulley 3, which reduces the necessary application force and, consequently, the deformations of the cable, which is thus avoided any rapid deterioration.
If the pulley 3 is actuated in the opposite direction, the cable 5 passes through the apparatus in the direction in which it is requested by the load and it still remains linked to the pulley 3 in the same way by the tightening of the jaws 15. so that there is no risk of slipping relative to the pulley 3: the load cannot therefore fall in free fall, since it is retained by the pulley, the movement of which can be controlled by any usual arrangement limiting, for example, its speed of rotation.
One of the two articulation axis holes of each jaw 15 has an oblong shape to allow the articulation centers to vary depending on the variation in the winding diameter of the jaw chain 13 around the pulley 3 next
crushing due to the clamping force on the cable. Each link of the jaw chain 13 has one end in the form of a yoke 36 and another in the form of a tenon 37, the oblong hole preferably being made in the tenon in order to better support
axis. This arrangement is shown in FIGS. 2 and 3 who my
Trent the yoke 36 pierced with aligned circular holes 38 and intended to receive between its two branches the tenon of the adjacent jaw pierced with an oblong hole 39.
Each articulation axis 14, engaged at the
times through an oblong hole 39 and two holes 38, extends from
on either side of the chain of jaws 13 carrying at each end
mite a meshing roller 40 and meshing rollers 40
are intended to engage in the notches 19 for the drive
chain 13 by pulley 3 and also to roll on the ramps of
guidance 11.
Figs. 4, 5 and 6 show in detail the spreader beam 27
tion of the clamping forces between the three rollers. This spreader is articulated by axes 41, in alignment with the axis 25, on a bracket 42 pivoting about an axis 43 fixed to the housing I. It can be seen that the radius of the pulley passing through the axis 28 makes angles equal to those passing through axes 24-25 and that the radius passing through aligned axes 41-30 makes angles equal to those passing through axes 2426. Under these conditions, the clamping force transmitted by axis 28 is double that transmitted by the axis 26 and, as this force is divided into two equal forces exerted on the roller axes 24-25, it can be seen that the application of a radial force by the axis 30 of the lifter transmits to three rollers of equal clamping forces.
To complete the foregoing description, it will be noted that the circulation of the endless chain 13 around the guide path 12, instead of its passage over two idler pulleys which could be arranged at the entry and exit of the driving pulley 3, results in a more compact construction of the winch by reducing the number of links. This construction requires corrugated profiling of the ramps 11 in order to obtain a regular engagement of the chain 13 with the driving pulley. This engagement is conditioned by a minimal and constant deflection of the outer end of the chain. The angular pitch of the corrugations of the ramps 11 corresponds to the angular pitch of the chain 13 enveloping the guide path 12 of the housing I.
Inside the curve of the guide path 12, a spring 44, one end of which is fixed at 45, acts by its other end on the clamping multiplier lever 32 to keep the clamping rollers 21-22-23 applied on their raceway in the absence of load on the cable.
There is indicated at 46 an oblong slot centered on the drive pulley 3 and formed in the two flanges of the housing 1 to receive the ends of the axis of the deflector pulley 35 provided with idle rollers.
In the widest angular space between the deflector pulley 35 and the entry guide of the endless chain 13 on the driving pulley 3, a guide device 47 of the cable, of the same curvature as the driving pulley 3, comes engage between the two notched flanges 18 of this pulley to prevent the cable from coming out of its groove 4.
Beyond the chain exit guide, the cable is taken up by a tubular guide element 48 which brings the slack end of this cable into contact with the outer part of the endless chain 13.
With the described winch, the hauling or lifting movement, on the one hand, and the shifting or lowering movement, on the other hand, can easily be obtained continuously by a simple continuous drive of rotation of the pulley. driving in one direction or the other under the action of an appropriate transmission which applies to the pulley a driving force in the case of lifting and opposes it a resistant force in the case of descent, that is to say of rotation of the pulley in the direction of the load.
The tightening of the cable on the pulley by curved jaws driven directly by said pulley has the double advantage of requiring only a relatively low application force of the cable on the pulley because the jaws participate almost as much as the pulley in cable retention, and thus be able to give the cable grip grooves, both on the pulley and on the clamping jaws, a semi-circular section which generates much less wear on the cable and much better distributed than a section groove trapezoidal which would be associated with pressure rollers rolling directly on the cable and therefore not participating in its retention.
The clamping of the jaws against the cable as a function of the tension of the taut strand of the cable is advantageously done by rollers against which circulate the jaws driven by the driving pulley and subjected to a radial clamping force by means of a multiplier lever associated with a linkage interposed between this lever and the axis of a deflection pulley subjected to the tension of the taut end of the cable.