ES2718062T3

ES2718062T3 - Mechanism of a guide arm for a metallic cable in a winch

Info

Publication number: ES2718062T3
Application number: ES15203144T
Authority: ES
Inventors: Franc Pisek
Original assignee: Pisek Vitli Krpan doo
Current assignee: Pisek Vitli Krpan doo
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: RS58622B1; EP3090978A1; PL3090978T3; SI3090978T1; DK3090978T3; HRP20190586T1; HUE043699T2; SI24994A; EP3090978B1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Mecanismo de un brazo de guía para un cable metálico en un cabrestanteMechanism of a guide arm for a metallic cable in a winch

Campo de la invenciónField of the invention

[0001] La presente invención pertenece al campo de los detalles de construcción de cabrestantes forestales, de manera más precisa, al campo de los mecanismos de guía para una conducción precisa de un cable durante su enrollamiento y/o desenrollamiento en el tambor de un cabrestante. [0001] The present invention pertains to the field of construction details of forestry winches, more precisely, to the field of the guiding mechanisms for precise guidance of a cable during its winding and / or unwinding in the drum of a winch .

Problema técnicoTechnical problem

[0002] El problema técnico es la solución de construcción de un brazo de guía para un cable metálico, que permita un enrollamiento controlado de un cable en el tambor de un cabrestante. El cable debe enrollarse de manera que las vueltas en el tambor se sitúen una junto a otra (lado con lado) sin cruzarse ni solaparse. Durante su uso, un cabrestante casi nunca se levanta sobre una superficie horizontal, sino que, por el contrario, está inclinado hacia un lado con respecto a la dirección longitudinal o hacia atrás/delante con respecto a la dirección transversal del cabrestante. El peso del brazo de guía tiene un brazo de palanca con respecto al eje de rotación, con lo que el brazo puede girartambalearse, lo cual da como resultado un momento lineal por la fuerza de gravedad en torno al eje de rotación. La fuerza en el cable no es siempre suficiente para superar el momento lineal, con lo que el brazo no se mueve a lo largo del eje longitudinal del tambor, dando como resultado que el cable se enrolle de manera desigual a todo lo ancho del tambor, de manera que el mismo se enrolla amontonándose o una vuelta encima de las otras. La función y el objetivo de la invención son eliminar el problema fundamental del enrollamiento de un cable en un tambor. [0002] The technical problem is the construction solution of a guide arm for a metallic cable, which allows a controlled winding of a cable in the drum of a winch. The cable should be wound so that the turns in the drum are placed side by side (side by side) without crossing or overlapping. During use, a winch almost never rises on a horizontal surface, but, on the contrary, is tilted to one side with respect to the longitudinal direction or rearward / forward with respect to the transverse direction of the winch. The weight of the guide arm has a lever arm with respect to the axis of rotation, whereby the arm can rotate, which results in a linear moment due to the force of gravity about the axis of rotation. The force in the cable is not always sufficient to overcome the linear moment, so that the arm does not move along the longitudinal axis of the drum, resulting in the cable being wound unevenly across the width of the drum, so that it rolls up in a pile or one lap on top of the others. The function and the aim of the invention are to eliminate the fundamental problem of the winding of a cable in a drum.

Estado de la técnicaState of the art

[0003] La patente eslovena n.° 24108 da a conocer una solución, “Forestry winch with controlled winding of traction rope and protection thereof overload”. El enrollamiento del cable en este cabrestante se lleva a cabo de una manera controlada, lo cual significa que cada devanado disponible de dicho cable en la superficie del tambor de enrollamiento se debería disponer lado con lado de manera relativamente mutua y sin ninguna transposición o solapamiento, y que debería evitarse toda sobrecarga de dicho cable de tracción y otros componentes del conjunto de accionamiento debido a una tracción de una carga demasiado pesada. Con esta finalidad, el cabrestante está provisto de un conjunto director, el cual está dispuesto entre un conjunto de polea superior y dicho tambor de enrollamiento y es giratorio, o al menos pivotante, libremente, con cierto ángulo en torno el eje geométrico vertical, en donde dicho cabrestante incluye, además, un dinamómetro adecuado para medir la fuerza tensora dentro de dicho cable de tracción, de manera que, en función de cada carga medida del cable de tracción, también puede controlarse el tambor de enrollamiento. [0003] Slovenian patent No. 24108 discloses a solution, "Forestry winch with controlled winding of traction rope and protection overload". The winding of the cable in this winch is carried out in a controlled manner, which means that each available winding of said cable on the surface of the winding drum should be arranged side by side in a relatively mutual manner and without any transposition or overlap, and that any overloading of said traction cable and other components of the drive assembly should be avoided due to a pulling of a too heavy load. For this purpose, the winch is provided with a steering assembly, which is arranged between an upper pulley assembly and said winding drum and is rotatable, or at least pivotally, freely, at a certain angle around the vertical geometric axis, in wherein said winch further includes a suitable dynamometer for measuring the tensile force inside said traction cable, so that, depending on each measured load of the traction cable, the winding drum can also be controlled.

[0004] El modelo de utilidad DE202014105161 U1 da a conocer un conjunto director, el cual está montado en el eje vertical y puede girar libremente a izquierda y a derecha según el eje del tambor. Este sistema funciona sin fallo alguno si el cabrestante trabaja sobre un terreno horizontal plano. Si, durante su funcionamiento, el cabrestante se inclina a izquierda o a derecha o hacia atrás o hacia adelante o en cualquier combinación posible de estas inclinaciones, el peso del conjunto hace que se incline el conjunto intermedio entre la parte de salida con el cable y el tambor en la dirección de la fuerza dinámica hacia un lado, o el mismo se atasca durante un periodo de tiempo especificado en una posición. Consecuentemente, el cable comienza a enrollarse amontonándose, lo cual no es deseable. [0004] The utility model DE202014105161 U1 discloses a director assembly, which is mounted on the vertical axis and can rotate freely left and right along the axis of the drum. This system works without any failure if the winch works on a flat horizontal terrain. If, during operation, the winch is tilted left or right or rearward or forward or in any possible combination of these inclinations, the weight of the assembly causes the intermediate assembly to tilt between the exit part with the cable and the drum in the direction of the dynamic force to the side, or the same is stuck for a specified period of time in a position. Consequently, the cable begins to roll up in a pile, which is not desirable.

[0005] El documento GB1202090 da a conocer un aparato de cabrestante, en el cual cables metálicos destinados al arrastre de madera se guían sobre tambores respectivos de un aparato de cabrestante sobre un vehículo por medio de rodillos verticales, rodillos inferiores y superiores horizontales, poleas guía, y poleas rodantes, que pueden oscilar, cada una de ellas, en torno a un eje en el plano de la polea para facilitar la extensión de cable metálico sobre el tambor asociado. Los rodillos centran cables metálicos que llevan al vehículo desde las direcciones de arriba, de abajo y laterales, y están montados junto con las poleas guía y rodantes en un armazón curvado en el vehículo, por detrás de los tambores. Cada polea rodante está montada en un soporte rodante que puede oscilar en torno a un eje en el plano de la polea y que está impulsado por un resorte oponiéndose a la adopción de su posición normal determinada gravitacionalmente. Dicha disposición de resorte facilita la extensión ordenada de cable metálico en los tambores. En esta solución, el resorte se usa para compensar el efecto de la gravedad del movimiento del brazo de guía, lo cual difiere con respecto a la presente invención en que esta última usa un elemento de conexión, preferentemente un cable o una cadena, que forman un bucle con dos poleas, conectando así el brazo de guía y el peso. Ambas soluciones tienen en común que se usa un cable metálico para tirar de una carga, y que, para obtener un enrollamiento mejorado del cable, se usan poleas guía y discos guía. [0005] Document GB1202090 discloses a winch apparatus, in which metal cables intended for the dragging of wood are guided on respective drums of a winch apparatus on a vehicle by means of vertical rollers, horizontal lower and upper rollers, pulleys guide, and rolling pulleys, which can oscillate, each one, around an axis in the plane of the pulley to facilitate the extension of metallic cable on the associated drum. The rollers center metallic cables that carry the vehicle from the top, bottom and side directions, and are mounted together with the guide and roller pulleys in a curved frame in the vehicle, behind the drums. Each rolling pulley is mounted on a rolling support that can oscillate around an axis in the plane of the pulley and is driven by a spring opposing the adoption of its normal gravitationally determined position. Said spring arrangement facilitates the orderly extension of metallic cable in the drums. In this solution, the spring is used to compensate for the gravity effect of the movement of the guide arm, which differs from the present invention in that the latter uses a connecting element, preferably a cable or a chain, which forms a loop with two pulleys, thus connecting the guide arm and the weight. Both solutions have in common that a metallic cable is used to pull a load, and that, to obtain an improved winding of the cable, guide pulleys and guide discs are used.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

[0006] La invención según la reivindicación 1 se refiere a un mecanismo de un brazo de guía para guiar un cable metálico sobre un tambor de un cabrestante que comprende un elemento de conexión, preferentemente en forma de un cable o cadena, el cual, junto con dos poleas, forma un bucle, que conecta, en un lado, el brazo de guía y, en el otro lado, un peso. El brazo de guía y el peso están previstos en la conexión de bucle siempre a la misma distancia, aunque su posición con respecto al tambor depende de la posición del cable en el tambor, que es independiente del terreno sobre el cual se levanta el cabrestante. El brazo de guía está montado giratoriamente en la caja del cabrestante o la caja del tambor perpendicularmente al eje del tambor y oscila según el eje longitudinal del tambor, en donde el cable metálico es guiado con discos directores hacia una abertura de salida en una parte del cabrestante, donde el cable metálico tiene su terminación destinada a la fijación de una carga cuya tracción está prevista. [0006] The invention according to claim 1 refers to a mechanism of a guide arm for guiding a metallic cable on a drum of a winch comprising a connecting element, preferably in the form of a cable or chain, which, together with two pulleys, forms a loop, which connects, on one side, the guide arm and, on the other side, a weight. The guide arm and the weight are provided in the loop connection always at the same distance, although its position with respect to the drum depends on the position of the cable in the drum, which is independent of the ground on which the winch is lifted. The guide arm is rotatably mounted on the winch box or the drum case perpendicular to the drum axis and oscillates along the longitudinal axis of the drum, where the wire rope is guided with steering discs towards an outlet opening in a part of the drum. winch, where the metallic cable has its termination destined to the fixation of a load whose traction is foreseen.

[0007] El mecanismo del brazo de guía para un cable metálico de un cabrestante se describirá de forma más detallada en referencia a las figuras adjuntas, que muestran: [0007] The mechanism of the guide arm for a wire rope of a winch will be described in more detail with reference to the accompanying figures, which show:

Figura 1 esquema del brazo de guía y el tambor - plano longitudinal,Figure 1 diagram of the guide arm and the drum - longitudinal plane,

Figura 2 el mecanismo del brazo de guía,Figure 2 the mechanism of the guide arm,

Figura 3a el cabrestante sobre una superficie plana - plano transversal,Figure 3a the winch on a flat surface - transverse plane,

Figura 3b el cabrestante inclinado en torno a su eje longitudinal a la izquierda - plano transversal, Figura 4a el brazo de guía cuando el cabrestante está inclinado hacia delante con respecto a su eje transversal,Figure 3b the winch inclined about its longitudinal axis to the left - transverse plane, Figure 4a the guide arm when the winch is inclined forward with respect to its transverse axis,

Figura 4b el brazo de guía cuando el cabrestante está inclinado hacia atrás con respecto a su eje transversal.Figure 4b the guide arm when the winch is tilted back with respect to its transverse axis.

LaThe

longitudinal del tambor 3 durante el enrollamiento/desenrollamiento del cable 2 sobre el tambor 3, de manera que el cable 2 se enrolla sobre el tambor 3 por capas en forma de una hélice. El brazo 1 de guía está montado giratoriamente, con un cojinete 10, en la caja del cabrestante o en la caja del tambor perpendicularmente al eje del tambor y oscila según el eje longitudinal del tambor 3. El brazo 1 de guía es movido a izquierda y derecha según el eje longitudinal del tambor 3 por el cable metálico 2, si este último está suficientemente tensado. El cable metálico 2 es conducido desde el tambor 3 con una polea 4 en el brazo 1 de guía y discos directores 8 a través de una abertura de salida en el lado posterior del cabrestante, en donde dicho cable metálico 2 tiene su terminación que permite la fijación de una carga. La polea 4 en el brazo 1 de guía se puede accionar con un motor hidráulico, el cual permite el desenrollamiento del cable del tambor 3. Para garantizar que el cable 2 no se desliza sobre la polea 4 durante su desenrollamiento, el cable 2 es empujado contra una ranura en la polea 4 con uno o más cilindros 5 de presión, que están conectados a una cadena con elementos 6 de conexión. La intensidad de la presión de los cilindros 5 de presión sobre el cable 2 se ajusta con un resorte 7.longitudinal of the drum 3 during winding / unwinding of the cable 2 on the drum 3, so that the cable 2 is wound on the drum 3 by layers in the form of a helix. The guide arm 1 is rotatably mounted, with a bearing 10, in the winch box or in the drum case perpendicular to the drum axis and oscillates along the longitudinal axis of the drum 3. The guide arm 1 is moved to the left and right along the longitudinal axis of the drum 3 by the metallic cable 2, if the latter is sufficiently tensioned. The metallic cable 2 is driven from the drum 3 with a pulley 4 on the guide arm 1 and steering discs 8 through an outlet opening on the rear side of the winch, wherein said metallic cable 2 has its termination allowing the Fixing a load. The pulley 4 on the guide arm 1 can be operated with a hydraulic motor, which allows the unwinding of the cable of the drum 3. To ensure that the cable 2 does not slide on the pulley 4 during its unwinding, the cable 2 is pushed against a groove in the pulley 4 with one or more pressure cylinders 5, which are connected to a chain with connecting elements 6. The pressure intensity of the pressure cylinders 5 on the cable 2 is adjusted with a spring 7.

[0009] El cojinete 10 está instalado en una ménsula 11 de soporte, estando montado rígidamente dicho cojinete 10 en el brazo 1 de guía. En la ménsula 11 de soporte está montada una guía 12, a la cual se fija un peso 13. El peso 13 está compuesto a partir de una o más piezas de cualquier forma. El peso 13 tiene un accesorio 13a para su fijación a la guía 12 y permite el movimiento en la dirección transversal con respecto al cabrestante o en la dirección longitudinal con respecto al eje del tambor. Un elemento de conexión, con mayor preferencia el cable o cadena 15, conecta el peso 13 y el brazo 1 de guía con una polea izquierda 14a y una polea derecha 14b, de manera que el peso 13 se mueve en la dirección transversal opuesta con respecto al brazo 1 de guía. Esto evita el movimiento del brazo 1 hacia el lado debido a la inclinación del cabrestante según se muestra en la figura 3b. Consecuentemente, el brazo 1 de guía del cable 2 permanece en la misma posición durante la utilización del cabrestante con independencia de que el cabrestante se incline a uno u otro lado debido a la configuración del terreno. En lugar del cable o cadena 15, se puede usar un elemento de conexión que puede tener cualquier forma y que se puede realizar con cualquier material y el mismo puede ser cualquier otro elemento de conexión posible destinado a la transmisión de movimiento por medio de poleas 14a y 14b, preferentemente una correa. [0009] The bearing 10 is installed on a support bracket 11, said bearing 10 being rigidly mounted on the guide arm 1. A guide 12 is mounted on the support bracket 11, to which a weight 13 is attached. The weight 13 is composed of one or more pieces of any shape. The weight 13 has an attachment 13a for attachment to the guide 12 and allows movement in the transverse direction with respect to the winch or in the longitudinal direction with respect to the drum axis. A connecting element, more preferably the cable or chain 15, connects the weight 13 and the guide arm 1 with a left pulley 14a and a right pulley 14b, so that the weight 13 moves in the opposite transverse direction with respect to to the guide arm 1. This prevents movement of the arm 1 to the side due to the tilt of the winch as shown in Figure 3b. Consequently, the guide arm 1 of the cable 2 remains in the same position during the use of the winch irrespective of whether the winch is tilted to one or the other side due to the configuration of the terrain. Instead of the cable or chain 15, a connection element can be used which can have any shape and can be made with any material and it can be any other possible connection element intended for the transmission of movement by means of pulleys 14a and 14b, preferably a belt.

[0010] La Figura 3a muestra la posición del cabrestante sobre una superficie horizontal, mientras que la figura 3b muestra el cabrestante en el caso en el que el mismo está inclinado en torno a su eje longitudinal hacia el lado izquierdo. En la figura 3b, la componente dinámica Fu va dirigida hacia el lado izquierdo, mientras que el peso del peso 13 provoca una fuerza de tensión Fr en el cable 15, que, por medio de la polea 14b, tira del brazo de guía hacia la derecha. Si el peso 13 tiene una masa suficiente, entonces el peso 13 y el brazo 1 de guía, conectados por el cable 15, se encuentran en equilibrio o están estáticos en la medida en la que Fu es igual a Fr. La fricción en las guías del peso 13 se pueden ajustar con tornillos adicionales en un accesorio destinado a colocar el peso 13 en la guía 12. Esto estabiliza adicionalmente el mecanismo de manera que eventuales tirones de la carga sobre el cabrestante en la dirección transversal no provocan una oscilación innecesaria del brazo 1 de guía o el peso 13. [0010] Figure 3a shows the position of the winch on a horizontal surface, while Figure 3b shows the winch in the case where it is inclined about its longitudinal axis to the left side. In Figure 3b, the dynamic component Fu is directed to the left side, while the weight of the weight 13 causes a tension force Fr in the cable 15, which, by means of the pulley 14b, pulls the guide arm towards the right. If the weight 13 has a sufficient mass, then the weight 13 and the guide arm 1, connected by the cable 15, are in equilibrium or are static to the extent that Fu equals Fr. The friction in the guides of the weight 13 can be adjusted with additional screws in an accessory designed to place the weight 13 on the guide 12. This additionally stabilizes the mechanism so that any pulling of the load on the winch in the transverse direction does not cause an unnecessary oscillation of the arm 1 of guide or weight 13.

[0011] Si el cabrestante se inclina hacia delante tal como se muestra en la figura 4b, el brazo 1 de guía cae siempre hacia el lateral y se encuentra en una posición inestable. El peso 13 en la guía 12, que está conectado al brazo 1 de guía con el cable 15, invalida o mantiene el brazo 1 de guía en la posición actual del cable en el tambor 3. Cuando el cabrestante se inclina hacia atrás tal como se muestra en la figura 4a, el brazo de guía podría volver hacia la parte central del tambor 3. Esto se puede evitar, con la presente invención, en el sentido de que los extremos del brazo 1 de guía están conectados con el cable 15, el cual está montado entre las poleas 14a y 14b y el peso 13 en el otro lado, dicho peso 13 se mueve a lo largo de la guía 12 en la dirección transversal opuesta con respecto al brazo 1 de guía. El brazo 1 de guía está montado giratoriamente en la caja del cabrestante, en donde el cable metálico 2 es guiado por medio de discos directores 8 hacia una abertura de salida en una parte del cabrestante, donde el cable metálico tiene su terminación destinada a la fijación de una carga cuya tracción está prevista. [0011] If the winch is tilted forward as shown in Figure 4b, the guide arm 1 always falls to the side and is in an unstable position. The weight 13 in the guide 12, which is connected to the arm 1 of guide with the cable 15, invalidates or keeps the guide arm 1 in the current position of the cable in the drum 3. When the winch is tilted backwards as shown in figure 4a, the guide arm could return towards the central of the drum 3. This can be avoided, with the present invention, in the sense that the ends of the guide arm 1 are connected with the cable 15, which is mounted between the pulleys 14a and 14b and the weight 13 in the On the other hand, said weight 13 moves along the guide 12 in the opposite transverse direction with respect to the guide arm 1. The guide arm 1 is rotatably mounted in the winch box, where the metal cable 2 is guided by means of the steering discs 8 towards an exit opening in a part of the winch, where the metal cable has its termination intended for fixing of a load whose traction is planned.

[0012] La presente invención permite el enrollamiento controlado de un cable en un tambor, cuando se usa un cabrestante en terrenos irregulares diferentes. [0012] The present invention allows the controlled winding of a cable in a drum, when a winch is used in different irregular terrains.

Claims

1. Mechanism of a guide arm for guiding a wire rope (2) of winch on a drum (3) of a winch comprising a wire rope (2), two pulleys (14a and 14b) and steering discs (8), characterized in that a connection element (15), preferably a cable or a chain, together with the two pulleys (14a and 14b) forms a loop, which connects, on one side, the guide arm (1) and, in the another side, a weight (13); because the guide arm (1) and the weight (13) are provided in the loop connection always at the same distance, although its position with respect to the drum (3) depends on the position of the cable (2) in the drum (3); because the guide arm (1) is rotatably mounted on the winch box or the drum case perpendicular to the drum axis and oscillates along the longitudinal axis of the drum (3), where the metal cable (2) is guided with steering discs (8) towards an outlet opening in a part of the winch, where the metal cable (2) has its termination intended for fixing a load whose traction is provided.

2. Mechanism of the guide arm for a wire rope of a winch according to claim 1, characterized in that the ends of the guide arm (1) are connected with a cable or a chain (15), which is mounted between pulleys ( 14a and 14b) and a weight (13) on the other side, which, together with its attachment (13a), moves along a guide (12) in the opposite transverse direction with respect to the guide arm (1) ; because the guide arm (1) is rotatably mounted on the winch box or the drum case (3) perpendicular to the drum axis (3) and oscillates along the longitudinal axis of the drum (3), where the metal cable (2) is guided with steering discs (8) towards an exit opening in the part of the winch where the metal cable (2) has its termination for fixing a load; because, in a support bracket (11), a bearing (10) is installed, which is rigidly fixed to the guide arm (1); because, in the support bracket (11), the guide (12) is installed, to which the weight (13) is fixed; in that the weight (13) has the accessory (13a) for its assembly in the guide (12) and allows movement in the transverse direction with respect to the winch or in the longitudinal direction with respect to the axis of the drum (3); because the friction in the weight guides (13) can be adjusted with additional screws in the accessory (13a) to mount the weight (13) on the guide (12).

3. Mechanism of the guide arm for a wire rope of a winch according to claim 2, characterized in that the weight (13) consists of one or more pieces of any shape.

4. Mechanism of the guide arm for a wire rope of a winch according to claims 2 and 3, characterized in that, instead of the cable or the chain (15), the connecting element can have any shape and can be made with any material; in that the connection element can be any other possible connecting element intended for the transmission of movement by means of pulleys (14a and 14b), preferably a belt.

5. Mechanism of the guide arm for a mechanical cable of a winch according to any of the preceding claims, characterized in that the cable (2) is pushed against a slot in a pulley (4) with one or more cylinders (5) of pressure , which are connected to a chain with connection elements (6); because the intensity of the pressure of the cylinders (5) of pressure on the cable (2) is adjusted with a spring (7).