[0001] La présente invention concerne un dispositif d'enroulement d'un lien souple, notamment d'un câble, d'une corde, d'un câble de treuil, d'une corde de rappel ou similaire, ce dispositif comportant une embase fixe portant une poulie rotative montée sur ladite embase, un segment dudit lien souple étant enroulé sur ladite poulie rotative, ledit dispositif comportant en outre au moins un mécanisme de commande et de contrôle couplé à ladite poulie rotative pour actionner la rotation de cette poulie.
[0002] Les treuils sont habituellement constitués d'une poulie sur laquelle est enroulée une longueur déterminée de câble ou de corde ou de ruban, cette poulie étant associée à un moyen d'entraînement. Les treuils, appelés winch sur les voiliers de plaisance, sont des treuils qui permettent de tendre plus ou moins et de bloquer en position les écoutes des voiles.
[0003] Tous les treuils couramment utilisés dans le domaine du nautisme, sur les véhicules tout-terrain, sur les tracteurs agricoles ou forestiers, sont basés sur la même conception. Le câble est bobiné sur une poulie lisse qui porte un ensemble d'enroulements, généralement superposés, qui se chevauchent souvent de façon désordonnée, notamment sur de petits treuils qui ne sont pas équipés de moyens de trancanage permettant d'ajuster les spires parallèles entre elles de façon juxtaposée et ordonnée, évitant ainsi une usure par friction aboutissant habituellement à la rupture de brins métalliques et à la cassure du câble. En outre, la capacité du treuil est définie par la longueur du lien souple enroulé sur la poulie, ce qui la limite obligatoirement.
Enfin les mécanismes de freinage, lorsqu'ils sont prévus, sont compliqués et souvent inefficaces, parce qu'ils se basent sur la friction qui est difficilement contrôlable, notamment dans des domaines d'utilisation difficiles comme le domaine marin, le domaine forestier ou similaire.
[0004] La présente invention se propose de pallier les inconvénients susmentionnés dans tous les domaines d'application des treuils ou des winchs, en supprimant les risques d'usure et de rupture des liens souples.
[0005] Ce but est atteint par le dispositif selon l'invention tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ladite poulie comporte au moins deux gorges périphériques agencées pour contenir et guider au moins deux boucles dudit segment de lien souple, et en ce que le dispositif est équipé d'un organe diviseur de boucles agencé pour guider ledit lien souple d'une sortie de l'une desdites au moins deux gorges vers une entrée de l'autre desdites au moins deux gorges.
[0006] Selon un mode de réalisation préférentiel, lesdites au moins deux gorges périphériques sont circulaires et parallèles entre elles.
[0007] Avantageusement, lesdites au moins deux gorges périphériques ont un profil en V et des parois cannelées.
[0008] De façon avantageuse, ledit organe diviseur de boucles comporte une creusure centrale oblique agencée pour guider ledit lien souple d'une sortie de l'une desdites au moins deux gorges périphériques vers une entrée de l'autre desdites au moins deux gorges périphériques.
[0009] Selon une première forme de réalisation, ledit organe diviseur de boucles comporte deux déflecteurs agencés pour défléchir une extrémité dudit lien souple à l'entrée de l'une desdites au moins deux gorges périphériques et une autre extrémité dudit lien souple à une sortie de l'autre desdites au moins deux gorges périphériques.
[0010] Selon une variante de réalisation, ledit organe diviseur de boucles comporte deux creusures de guidage sensiblement parallèles entre elles et parallèles aux gorges périphériques de ladite poulie, ces creusures de guidage étant disposées de part et d'autre de la creusure centrale oblique et agencées pour guider une extrémité dudit lien souple à l'entrée de l'une desdites au moins deux gorges périphériques et une autre extrémité dudit lien souple à une sortie de l'autre desdites au moins deux gorges périphériques.
[0011] Ladite poulie est de préférence solidaire d'un axe rotatif monté sur ladite embase fixe et ledit axe est couplé à un moyen d'entraînement manuel.
[0012] Ladite poulie peut également être solidaire d'un axe rotatif monté sur ladite embase fixe et ledit axe peut être couplé à un moyen d'entraînement motorisé.
[0013] Ledit axe rotatif peut avantageusement être associé à un mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage lié à ladite embase fixe, ce mécanisme étant agencé pour agir sur la poulie pour freiner et/ou arrêter le déplacement dudit lien souple par rapport à ladite embase fixe.
[0014] Selon une forme de réalisation avantageuse, ledit mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage comporte au moins une goupille sollicitée par un moyen ressort et coopérant avec une cavité d'une pièce liée à ladite poulie, ladite goupille étant logée dans une pièce indépendante de ladite poulie.
[0015] La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée de formes de réalisation préférées du dispositif, en référence aux dessins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif, dans lesquels:
<tb>la fig. 1<sep>représente une vue en élévation frontale illustrant une première forme de réalisation du dispositif de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple selon l'invention,
<tb>la fig. 2<sep>est une vue en élévation latérale du dispositif de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple de la fig. 1,
<tb>la fig. 3<sep>représente une vue en élévation frontale illustrant une deuxième forme de réalisation du dispositif de freinage et de blocage mécanique d'un lien souple selon l'invention,
<tb>la fig. 4<sep>est une vue en coupe axiale d'une variante constructive du dispositif de la fig. 1,
<tb>la fig. 5<sep>est une vue en coupe axiale d'une autre forme de réalisation, dans laquelle le dispositif d'enroulement est combiné à un mécanisme de freinage et de verrouillage,
<tb>la fig. 6<sep>est une vue en perspective représentant le dispositif de la fig. 5, et,
<tb>la fig. 7<sep>est une vue en coupe axiale d'une autre forme de réalisation du dispositif d'enroulement combiné à un mécanisme de freinage et de verrouillage,
[0016] En référence aux fig. 1et 2, le dispositif d'enroulement 10 d'un lien souple, tel que représenté, comporte une embase 11 qui porte une poulie rotative 12, par exemple montée sur un axe 13 actionné par un moteur électrique 14, par l'intermédiaire d'un réducteur 15. Ladite poulie rotative 12 est pourvue de deux gorges périphériques parallèles 16, 17, ayant un profil en V et des parois latérales cannelées, respectivement 16a et 17a. Une ceinture fixe 18 sépare les deux gorges 16 et 17 de la poulie rotative 12, cette ceinture étant montée au moyen de supports 19 sur l'embase 11. La ceinture 18 porte un organe diviseur de boucles 20 qui a pour fonction de guider le lien souple et de séparer les deux boucles respectivement engagées dans les deux gorges périphériques parallèles 16 et 17.
A cet effet, l'organe diviseur de boucles 20 comporte une creusure centrale oblique 21 agencée pour guider ledit lien souple d'une sortie de l'une des gorges périphériques vers une entrée de l'autre gorge périphérique. En outre, l'organe diviseur de boucles comporte deux creusures de guidage 22 et 23, sensiblement parallèles entre elles et parallèles aux gorges périphériques 16, 17 de la poulie 12, ces creusures de guidage étant disposées de part et d'autre de la creusure centrale oblique 21 et agencées pour guider une extrémité dudit lien souple à l'entrée de l'une des deux gorges périphériques 16, 17 et une autre extrémité dudit lien souple à une sortie de l'autre gorge périphérique 17, 16.
Ces creusures de guidage 22 et 23 pourraient être remplacées par des profils spéciaux ménagés sur l'organe diviseur de boucles 20, et notamment par deux déflecteurs (non représentés) ayant la même fonction que les creusures 22 et 23.
[0017] La double gorge de la poulie avec les parois cannelées permet de garantir un maintien sûr, sans glissement du lien souple. Cette réalisation est particulièrement adaptée à la construction d'un dispositif appelé "winch"", appelé dans ce cas "winch double", qui est un instrument indispensable, notamment sur tous les voiliers de plaisance pour assurer le rappel et la mise sous tension des écoutes de voiles. Un tel dispositif peut être motorisé, comme dans l'exemple décrit, ou entraîné manuellement comme dans la réalisation représentée par la fig. 3. Il peut en outre être combiné avec un mécanisme de freinage et de verrouillage, comme illustré par les fig. 5, 6et 7.
[0018] La fig. 3 illustre un dispositif d'enroulement similaire à celui des fig. 1 et 2, mais sur lequel le moteur d'entraînement a été remplacé par une manivelle 30 qui assure la mise en mouvement de l'axe rotatif 13 sur lequel est montée la poulie 12. Une des applications est le winch manuel pour des voiliers de plaisance. Les autres composants sont identiques à ceux de la réalisation décrite précédemment.
[0019] La fig. 4 est une vue en coupe qui illustre un winch motorisé 40 comportant une poulie 12 rotative sur un axe 13 entraîné par un moteur électrique 14. Un engrenage réducteur, schématiquement représenté par deux pignons dentés 41 et 42, assure le couplage mécanique entre l'axe rotatif 13 et la poulie 12. La poulie est montée sur des roulements à bille ou à rouleaux 43 portés par un manchon cylindrique fixe 44. L'organe diviseur de boucles 20, qui est pourvu d'une creusure centrale oblique 21, est porté par ledit manchon cylindrique 44. Cette réalisation a l'avantage de démontrer que la poulie à double gorge peut s'adapter à un winch de construction traditionnelle et que les fonctionnalités nouvelles de la poulie à deux gorges sont transposables sur ce type de winch classique.
[0020] La fig. 5 représente une vue en coupe axiale d'un dispositif d'enroulement 50, du type winch à entraînement manuel ou motorisé, sensiblement identique au dispositif 40, décrit en référence à la fig. 4, qui est décliné sous la forme d'un double winch motorisé, mais comportant un mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 51. Ce mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 51 comprend un bloc annulaire 52 qui est lié à l'arbre rotatif 13 par les pignons dentés 41 et 42, identiques à ceux du dispositif 40 de la fig. 4. Le bloc annulaire 52 comporte une série d'alésages cylindriques 53, disposés selon un cercle centré sur l'axe rotatif 13, ces alésages contenant chacun une goupille 54 sollicitée par un ressort, tel que par exemple un ressort spiral ou tout autre moyen ressort approprié.
Les goupilles 54 comportent une tête arrondie, qui pourrait être remplacée par une bille ou une roulette, et qui est, dans la position représentée, engagée dans une cavité 56, ménagée dans une surface annulaire 57 de la poulie 12, disposée en regard du bloc annulaire 52.
[0021] Dans la position illustrée, les goupilles 54 sont engagées dans les cavités correspondantes 56, de sorte que le mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 51 assure une fonction d'embrayage et entraîne la poulie 12 avec l'axe 13. Lorsqu'un couple trop important par rapport à une valeur prédéterminée est appliqué sur la poulie, le mécanisme sert de moyen de freinage, puisque les goupilles 54 repoussent les ressorts 55 tout en autorisant l'axe à tourner, même si la poulie est complètement arrêtée. Dans ce cas 'e mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 51 fait office de limiteur de couple et de système de freinage. Le bloc annulaire 52 peut être déplacé axialement par rapport à la poulie, de sorte que les goupilles 54 sont plus ou moins engagées dans les cavités 56.
[0022] La fig. 6 est une vue en perspective qui représente un dispositif d'enroulement 60 avec une poulie à double gorge, équipée d'un mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 61 sensiblement identique, d'un point de vue fonctionnel, au mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 51 de la fig. 5. On notera que ce mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 61 est pourvu d'une tige de commande rotative 62, qui est couplée à une pièce portant les goupilles, cette connexion étant agencée pour déplacer ladite pièce (le bloc annulaire 52, dans le dispositif 50 de la fig. 5) par rapport à la poulie pour engager plus ou moins les goupilles dans les cavités correspondantes et moduler la limite du couple de débrayage.
[0023] La fig. 7 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'enroulement d'un lien souple 70, appliqué à un treuil avec une poulie 12 à double gorge et pourvu d'un mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 71 similaire, d'un point de vue fonctionnel, au mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage 61 décrit ci-dessus.
[0024] La poulie 12 est portée par un demi-axee 13a et l'entraînement s'effectue au moyen d'un moteur 72 couplé à un autre demi-axe 13b. Le demi-axee 13a est couplé à un bloc cylindrique 73, pourvu d'un ensemble de goupilles 74 sollicitées par des ressorts 75 et dont les têtes s'engagent dans des cavités 76 ménagées dans un deuxième bloc cylindrique 77 couplé au deuxième demi-axe 13b. Selon la position relative des deux blocs cylindriques 73 et 77, les goupilles 74 sont plus ou moins engagées dans les cavités 76 et assurent la fonction de limiteur de couple et de freinage requis. Lorsque les goupilles sont complètement hors des cavités, les deux demi-axes sont découplés, et le système est débrayé.
[0025] Grâce à ce dispositif, le lien souple est bloqué en position dès que les deux boucles sont formées. Le fait d'avoir des gorges avec un profil en V, même si seulement une des gorges a un profil en V et l'autre gorge a un profil quelconque, renforce la tenue du lien souple. Enfin, le fait de prévoir des parois latérales cannelées constitue éventuellement une sécurité supplémentaire, même si cela n'est pas indispensable. Dans tous les cas, le dispositif permet de préserver le lien souple qui est protégé de l'usure par friction due à un éventuel glissement sur la poulie, comme c'est le cas avec la plupart des treuils et notamment des winchs connus.
[0026] Bien d'autres applications sont envisageables, ainsi que bien d'autres constructions. Les ressorts agissant sur les goupilles peuvent être modifiés. Le mécanisme d'embrayage, de limiteur de couple et de freinage peut être intégré ou adjoint au treuil et en particulier au winch. Les variantes envisagées restent toutefois dans le champ d'application des revendications et ne dépassent pas le cadre de la présente invention.
The present invention relates to a winding device of a flexible link, including a cable, a rope, a winch cable, a return rope or the like, the device comprising a base fixed device carrying a rotary pulley mounted on said base, a segment of said flexible link being wound on said rotary pulley, said device further comprising at least one control and control mechanism coupled to said rotary pulley to actuate the rotation of said pulley.
The winches usually consist of a pulley on which is wound a given length of cable or rope or ribbon, this pulley being associated with a drive means. The winches, called winches on yachts, are winches that allow to stretch more or less and block in position the plays of the sails.
All winches commonly used in the field of boating, on all-terrain vehicles, on agricultural or forestry tractors, are based on the same design. The cable is wound on a smooth pulley which carries a set of windings, generally superimposed, which often overlap in a disordered manner, especially on small winches which are not equipped with means of slicing for adjusting the parallel turns between them in a juxtaposed and orderly manner, thus avoiding frictional wear usually resulting in the breaking of metal strands and the breaking of the cable. In addition, the capacity of the winch is defined by the length of the flexible link wound on the pulley, which necessarily limits it.
Finally, braking mechanisms, when provided, are complicated and often ineffective because they are based on friction that is difficult to control, especially in difficult areas of use such as the marine domain, the forest estate or the like .
The present invention proposes to overcome the aforementioned drawbacks in all areas of application of winches or winches, eliminating the risk of wear and rupture of flexible links.
This object is achieved by the device according to the invention as defined in the preamble and characterized in that said pulley comprises at least two peripheral grooves arranged to contain and guide at least two loops of said flexible link segment, and in that that the device is equipped with a loop divider arranged to guide said flexible link of an output of one of said at least two grooves to an input of the other of said at least two grooves.
According to a preferred embodiment, said at least two peripheral grooves are circular and parallel to each other.
Advantageously, said at least two peripheral grooves have a V-shaped profile and fluted walls.
Advantageously, said loop divider comprises an oblique central recess arranged to guide said flexible link from an output of one of said at least two peripheral grooves to an input of the other of said at least two peripheral grooves. .
According to a first embodiment, said loop divider comprises two deflectors arranged to deflect an end of said flexible link to the input of one of said at least two peripheral grooves and another end of said flexible link to an output. on the other of the at least two peripheral grooves.
According to an alternative embodiment, said loop divider comprises two guiding recesses substantially parallel to each other and parallel to the peripheral grooves of said pulley, these guide recesses being disposed on either side of the oblique central recess and arranged to guide an end of said flexible link to the inlet of one of said at least two peripheral grooves and another end of said flexible link to an outlet of the other of said at least two peripheral grooves.
Said pulley is preferably secured to a rotary shaft mounted on said fixed base and said axis is coupled to a manual drive means.
Said pulley may also be integral with a rotary shaft mounted on said fixed base and said axis may be coupled to a motorized drive means.
Said rotary axis may advantageously be associated with a clutch mechanism, torque limiter and braking associated with said fixed base, this mechanism being arranged to act on the pulley to brake and / or stop the displacement of said flexible link relative to said fixed base.
According to an advantageous embodiment, said clutch mechanism, torque limiter and braking comprises at least one pin biased by a spring means and cooperating with a cavity of a part connected to said pulley, said pin being housed in a room independent of said pulley.
The present invention and its advantages will be better understood on reading the detailed description of preferred embodiments of the device, with reference to the appended drawings given by way of non-limiting indication, in which:
<tb> fig. 1 <sep> represents a front elevational view illustrating a first embodiment of the device for braking and mechanical locking of a flexible link according to the invention,
<tb> fig. 2 <sep> is a side elevational view of the braking and mechanical locking device of a flexible link of FIG. 1
<tb> fig. 3 <sep> is a front elevational view illustrating a second embodiment of the device for braking and mechanically locking a flexible link according to the invention,
<tb> fig. 4 <sep> is an axial sectional view of a constructive variant of the device of FIG. 1
<tb> fig. <Sep> is an axial sectional view of another embodiment, in which the winding device is combined with a braking and locking mechanism,
<tb> fig. 6 <sep> is a perspective view showing the device of FIG. 5, and,
<tb> fig. 7 <sep> is an axial sectional view of another embodiment of the winding device combined with a braking and locking mechanism,
With reference to FIGS. 1 and 2, the winding device 10 of a flexible link, as shown, comprises a base 11 which carries a rotary pulley 12, for example mounted on an axis 13 actuated by an electric motor 14, via 15. This rotary pulley 12 is provided with two parallel peripheral grooves 16, 17, having a V-shaped profile and fluted side walls, respectively 16a and 17a. A fixed belt 18 separates the two grooves 16 and 17 of the rotary pulley 12, this belt being mounted by means of supports 19 on the base 11. The belt 18 carries a loop divider 20 which serves to guide the link flexible and separate the two loops respectively engaged in the two parallel peripheral grooves 16 and 17.
For this purpose, the loop divider 20 comprises an oblique central hollow 21 arranged to guide said flexible link from an outlet of one of the peripheral grooves to an inlet of the other peripheral groove. In addition, the loop divider comprises two guiding recesses 22 and 23, substantially parallel to each other and parallel to the peripheral grooves 16, 17 of the pulley 12, these guiding recesses being disposed on either side of the recess. central oblique 21 and arranged to guide an end of said flexible link to the inlet of one of the two peripheral grooves 16, 17 and another end of said flexible link to an outlet of the other peripheral groove 17, 16.
These guiding recesses 22 and 23 could be replaced by special profiles formed on the divider member loops 20, and in particular by two deflectors (not shown) having the same function as the recesses 22 and 23.
The double groove of the pulley with the fluted walls ensures a secure hold, without sliding of the flexible link. This embodiment is particularly suitable for the construction of a device called "winch", called in this case "double winch", which is an indispensable instrument, especially on all yachts to ensure the recall and power on This device can be motorized, as in the example described, or driven manually as in the embodiment shown in Fig. 3. It can also be combined with a braking and locking mechanism, as illustrated by FIG. Figures 5, 6 and 7.
FIG. 3 illustrates a winding device similar to that of FIGS. 1 and 2, but on which the drive motor has been replaced by a crank 30 which ensures the setting in motion of the rotary shaft 13 on which is mounted the pulley 12. One of the applications is the manual winch for sailboats of pleasure. The other components are identical to those of the embodiment described above.
FIG. 4 is a sectional view which illustrates a motorized winch 40 comprising a rotary pulley 12 on an axis 13 driven by an electric motor 14. A reduction gear, schematically represented by two toothed pinions 41 and 42, ensures the mechanical coupling between the axis 13 and the pulley 12. The pulley is mounted on ball or roller bearings 43 carried by a fixed cylindrical sleeve 44. The loop divider 20, which is provided with an oblique central hollow 21, is carried by said cylindrical sleeve 44. This embodiment has the advantage of demonstrating that the double-groove pulley can adapt to a winch of traditional construction and that the new features of the two-groove pulley are transposable on this type of classic winch.
FIG. 5 shows an axial sectional view of a winding device 50, of the winch type with manual or motorized drive, substantially identical to the device 40, described with reference to FIG. 4, which is declined in the form of a motorized double winch, but comprising a clutch, torque limiter and braking mechanism 51. This clutch, torque limiter and braking mechanism 51 comprises an annular block 52 which is connected to the rotary shaft 13 by the toothed pinions 41 and 42, identical to those of the device 40 of FIG. 4. The annular block 52 comprises a series of cylindrical bores 53, arranged in a circle centered on the rotary axis 13, these bores each containing a pin 54 biased by a spring, such as for example a spiral spring or any other means appropriate spring.
The pins 54 comprise a rounded head, which could be replaced by a ball or a wheel, and which is, in the position shown, engaged in a cavity 56, formed in an annular surface 57 of the pulley 12, arranged opposite the block annular 52.
In the illustrated position, the pins 54 are engaged in the corresponding cavities 56, so that the clutch mechanism, torque limiter and braking 51 ensures a clutch function and drives the pulley 12 with the axis 13. When a too large torque relative to a predetermined value is applied to the pulley, the mechanism serves as a braking means, since the pins 54 push the springs 55 while allowing the axis to rotate, even if the pulley is completely stopped. In this case the clutch, torque limiter and braking mechanism 51 acts as a torque limiter and braking system. The annular block 52 can be displaced axially with respect to the pulley, so that the pins 54 are more or less engaged in the cavities 56.
FIG. 6 is a perspective view showing a winding device 60 with a double-groove pulley, equipped with a clutch, torque limiter and brake mechanism 61 substantially identical, from a functional point of view, to the clutch, torque limiter and brake mechanism 51 of FIG. 5. It should be noted that this clutch, torque limiter and braking mechanism 61 is provided with a rotary control rod 62, which is coupled to a piece carrying the pins, this connection being arranged to move said piece (the annular block 52, in the device 50 of Fig. 5) relative to the pulley to more or less engage the pins in the corresponding cavities and modulate the limit of the clutch torque.
FIG. 7 is an axial sectional view of a winding device of a flexible link 70, applied to a winch with a pulley 12 double groove and provided with a clutch mechanism, torque limiter and braking 71 similarly, from a functional point of view, to the clutch, torque limiter and braking mechanism 61 described above.
The pulley 12 is carried by a half-axis 13a and the drive is effected by means of a motor 72 coupled to another half-axis 13b. The half-axle 13a is coupled to a cylindrical block 73, provided with a set of pins 74 biased by springs 75 and whose heads engage in cavities 76 formed in a second cylindrical block 77 coupled to the second half-axis 13b. According to the relative position of the two cylindrical blocks 73 and 77, the pins 74 are more or less engaged in the cavities 76 and provide the required torque limiting and braking function. When the pins are completely out of the cavities, the two half-axes are decoupled, and the system is disengaged.
With this device, the flexible link is locked in position as soon as the two loops are formed. The fact of having grooves with a V-shaped profile, even if only one of the grooves has a V-shaped profile and the other groove has any profile, strengthens the holding of the flexible link. Finally, the provision of fluted side walls may be additional security, even if this is not essential. In all cases, the device preserves the flexible link that is protected from frictional wear due to a possible sliding on the pulley, as is the case with most winches and including winches known.
Many other applications are possible, as well as many other constructions. The springs acting on the pins can be modified. The clutch, torque limiter and braking mechanism can be integrated or added to the winch and in particular to the winch. The alternatives contemplated, however, remain within the scope of the claims and do not go beyond the scope of the present invention.