FR2484983A1 - Cable tensioner for winch - has traction rollers operative on cable and driven through gears by winch drum - Google Patents

Cable tensioner for winch - has traction rollers operative on cable and driven through gears by winch drum Download PDF

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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/40Control devices
    • B66D1/48Control devices automatic
    • B66D1/50Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The tensioning device for the cable of a winch or hoist transmits rotational power from the drum, on which the cable is wound through a gear train to a traction roller which rubs against the cable as it passes into and out of the hoist. The gears rotate the traction roller in the same direction in which the cable is moving but at a speed which will always keep the cable under tension on the drum. Two overrunning clutches in the gear train transmit the rotary motion of the drum to the traction reel in either the cable payout or reel in operation. The tensioner reduces the likelyhood of tangles, and does not require its own power source.

Description

Un treuil ne fonctionne convenablement que si le câble est déroulé et enroulé uniformément sur son tambour chaque fois qu'il est utilisé. Si la tension du câble se relâche momentanément, il arrive souvent qu'il se déroule et s'emmêle. Certains dispositifs de la technique antérieure dépendent du poids du câble, de la chargé qui y est appliquée ou de l'utilisation de la résistance de frottement d'un cylindre de traction pour surmonter ce problème. D'autres utilisent une poulie de traction commandée par une source d'énergie indépendante. A winch only works properly if the cable is unwound and evenly wound on its drum each time it is used. If the cable tension is released momentarily, it often happens to unwind and become tangled. Some prior art devices depend on the weight of the cable, the load applied to it, or the use of the friction resistance of a traction cylinder to overcome this problem. Others use a traction sheave controlled by an independent energy source.

quand un câble est déroulé sans un poids suffisant fixé à son extrémité libre, il peut aussi se dérouler de son tambour trop rapidement et s'emmêler. Similairement, quand un câble est enroulé sans une tension suffisante à son extrémité libre, il peut s'enrouler d'une manière trop lâche. when a cable is unwound without sufficient weight attached to its free end, it can also unwind from its drum too quickly and become tangled. Similarly, when a cable is wound without sufficient tension at its free end, it can be wound too loosely.

Lorsqu'un treuil est utilisé dans un hélicoptère, par exemple, sa charge peut venir en cantact brutal avec le sol, relâchant ainsi la tension du câble et causant son emmêlement.When a winch is used in a helicopter, for example, its load can come into brutal cantact with the ground, thus releasing the tension of the cable and causing its tangling.

La présente invention concerne un moyen de contrô- le du câble d'un treuil pour l'empêcher de s'emmêer. En s'assurant qu'une tension convenable soit toujours imposée au câble, indépendamment du fait que le câble soit enroulé ou déroulé, on empêche tout mouvement indésirable-. The present invention relates to a means of controlling the cable of a winch to prevent it from becoming tangled. By ensuring that a suitable tension is always imposed on the cable, regardless of whether the cable is coiled or unwound, unwanted movement is prevented.

La présente invention a pour but l'utilisation d'un train d'engrenages de commande entraîné par le tambour~du treuil par l'intermédiaire d'embrayages à roue libre qui commandent en permanence un cylindre de traction. The present invention aims to use a control gear train driven by the drum of the winch via freewheel clutches which permanently control a traction cylinder.

Une autre caractéristique de I"'invention réside dans son train d'engrenages autobloquant qui empêché le câble de s'emmêler quand le tambour est à l'arrêt. Another feature of the invention resides in its self-locking gear train which prevents the cable from becoming tangled when the drum is stopped.

Le dispositif tendeur de câbles selon la présente invention1 destiné à un treuil, comprend un cylindre de traction commandé par un train d'engrenages accouplé à un tambour d'enroulement du câble. Deux embrayages à roue libre du train d'engrenages commandent la rotation du cylindre de traction. Le câble est maintenu en contact de frottement constant avec le cylindre de traction au moyen d'un cylindre sollicité par ressort.  The cable tensioning device according to the present invention1 intended for a winch, comprises a traction cylinder controlled by a gear train coupled to a cable winding drum. Two freewheel clutches of the gear train control the rotation of the traction cylinder. The cable is kept in constant friction contact with the traction cylinder by means of a spring-loaded cylinder.

Suivant la direction dans laquelle le câble se déplace, la force de rotation est transmise du tambour par l'intermédiaire d'un engrenage menant à l'un des deux trains d'engrenages du mécanisme. Deux embrayages à roue libre font en sorte que la force ne puisse être transmise qu'à l'un de ces deux trains d'engrenages à la fois et que ni l'un ni l'autre train ne soit mis en mouvement quand le tambour et le câble sont à l'arrêt. According to the direction in which the cable moves, the rotational force is transmitted from the drum via a gear leading to one of the two gear trains of the mechanism. Two freewheel clutches ensure that force can only be transmitted to one of these two gear trains at a time and that neither train is set in motion when the drum and the cable are stopped.

Les trains d'engrenages sont conçus de façon que la vitesse périphérique du cylindre tendeur dépasse la vitesse linéaire du câble quand le câble est en cours de déroulement. Toutefois, la vitesse périphérique du cylindre est inférieure à la vitesse linéaire du câble quand celui-ci est en cours d'enroulement.Par conséquent, quelle que soit la direction dans laquelle-le câble se déplace, une résistance de frottement constante lui est appliquée pour l'empêcher de s'emmêler
L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel :
la figure 1 est une vue fragmentaire en élévation latérale d'un tambour de treuil et d'un dispositif tendeur de câble selon l'invention, en partie en arrachement ; et
la figure 2 est une vue fragmentaire en coupe partielle du tambour et du dispositif tendeur suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
The gear trains are designed so that the peripheral speed of the tensioning cylinder exceeds the linear speed of the cable when the cable is being unwound. However, the peripheral speed of the cylinder is lower than the linear speed of the cable when the cable is being wound up, therefore, regardless of the direction in which the cable moves, a constant friction resistance is applied to it. to keep it from getting tangled
The invention will be described in more detail with reference to the attached drawing by way of nonlimiting example and in which:
Figure 1 is a fragmentary side elevational view of a winch drum and a cable tensioning device according to the invention, partially broken away; and
FIG. 2 is a fragmentary view in partial section of the drum and of the tensioning device along line 2-2 of FIG. 1.

Sur les figures 1 et 2, le numéro de référence 18 indique un treuil assujetti à une extrémité d'un câble 20 enroulé sur un tambour cylindrique 22. Le tambour 22 tourillonne sur des roulements 19 situés directement sous une bride 32. Une couronne dentée menante 21, fixée sur la bride 32 du tambour 22, est en prise avec un pignon d'entrée 23 d'un train d'engrenages 50. Le pignon d'entrée 23 est monté librement sur un roulement 35 supporté sur un boulon 39 fixé sur un logement fixe 40. Le pignon d'entrée 23 est accouplé avec un pignon de sortie 25 par un premier embrayage à roue libre 26. La construction dudit embrayage,stel qu'il est montré dans le présent exemple de réalisation de l'invention, est bien connue en pratique et ne fait pas partie de la présente invention, étant entendu que n'importe quel embrayage à roue libre peut être utilisé.L'embrayage 26 ne permet au pignon de sortie 25 de tourner que lorsque le pignon d'entrée 23 tourne dextrorsum en observant la figure 1. In FIGS. 1 and 2, the reference number 18 indicates a winch secured to one end of a cable 20 wound on a cylindrical drum 22. The drum 22 pivots on bearings 19 located directly under a flange 32. A driving toothed crown 21, fixed on the flange 32 of the drum 22, is engaged with an input pinion 23 of a gear train 50. The input pinion 23 is mounted freely on a bearing 35 supported on a bolt 39 fixed on a fixed housing 40. The input pinion 23 is coupled with an output pinion 25 by a first freewheel clutch 26. The construction of said clutch, as shown in the present embodiment of the invention, is well known in practice and is not part of the present invention, it being understood that any freewheeling clutch can be used. The clutch 26 allows the output pinion 25 to rotate only when the input pinion 23 turns dextrorsum while observing figure 1.

Le pignon d'entrée 23 est aussi en prise avec un pignon d'enroulement 29, qui tourillonne sur un arbre 34 supporté à chaque extrémité par des roulements 37. Un second embrayage 31 à roue libre est supporté par le pignon 29. L'embrayage 31 est représenté comme comportant des cliquets 31a-, qui permettent au pignon 29 de ne tourner que dans le sens sinistrorsum. D'autres types d'embrayages à roue libre peuvent aussi être utilisés à cette fin. Quand le pignon 29 tourne, il transmet la'force de rotation du tambour 22 à l'arbre 34 et au cylindre de traction 28. The input pinion 23 is also engaged with a winding pinion 29, which revolves on a shaft 34 supported at each end by bearings 37. A second freewheel clutch 31 is supported by the pinion 29. The clutch 31 is shown as having pawls 31a-, which allow the pinion 29 to rotate only in the sinistrorsum direction. Other types of freewheel clutches can also be used for this purpose. When the pinion 29 rotates, it transmits the force of rotation of the drum 22 to the shaft 34 and to the traction cylinder 28.

Le pignon de sort-ie 25 engrène avec un pignon 27 d'entraînement du cylindre 28, qui est fixé à l'arbr-e 34 par une goupilie 51. L'arbre 34 est fixé au cylindre de traction 28 et tourillonne dans des roulements 36. Le cylindre 28 est fixé axialement sur l'arbre 34. Le cylindre de traction 28 peut être en un composé d'uréthanne hautement résistant à l'abrasion, de façon à assurer un contact de frottement convenable avec le câble 20. The output pinion 25 meshes with a pinion 27 for driving the cylinder 28, which is fixed to the shaft 34 by a pin 51. The shaft 34 is fixed to the traction cylinder 28 and journalled in bearings 36. The cylinder 28 is fixed axially on the shaft 34. The traction cylinder 28 can be made of a urethane compound highly resistant to abrasion, so as to ensure suitable friction contact with the cable 20.

Le contact de frottement entre le câble 20 et le cylindre de traction 28 est maintenu par un premier cylindre 49 monté librement sur un bout d'arbre 41 dans le logement48. Ledit logement est articulé sur un goujon 30. Des coupelles 42, 44 enfermant un ressort 46, poussent le logement 48 en direction du câble, en contraignantpar là le cylindre 49 à établir un bon contact de frottement avec le cable 20. The friction contact between the cable 20 and the traction cylinder 28 is maintained by a first cylinder 49 freely mounted on a shaft end 41 in the housing 48. Said housing is articulated on a stud 30. Cups 42, 44 enclosing a spring 46, push the housing 48 in the direction of the cable, thereby forcing the cylinder 49 to establish good friction contact with the cable 20.

Deux rouleaux de guidage 45 et 45a montés sur les bouts d'arbre 43,et 43a guident le cable 20 pendant son déroulement ou son énroulement. Two guide rollers 45 and 45a mounted on the shaft ends 43, and 43a guide the cable 20 during its unwinding or winding.

Quand le câble 20 est en cours de déroulement, le pignon d'entrée 23 entraîne le pignon de sortie 25 par l'intermédiaire du premier embrayage 26. Lepignon de sortie 25, à son tour, fait tourner le pignon 27, lequel fait tourner le cylindre de traction 28. Quand le câble 20 est déroulé, le cylindre de traction 28 tourne à une vitesse -périphérique qui dépasse la vitesse linéaire du câble 20, par exemple de 15 à -20 n. En conséquence, le cylindre 28 exerce une traction constante sur le câble 20 pour l'empêcher de -relâcher sa tension sur le tambour. When the cable 20 is being unwound, the input pinion 23 drives the output pinion 25 via the first clutch 26. The output pinion 25, in turn, rotates the pinion 27, which rotates the traction cylinder 28. When the cable 20 is unwound, the traction cylinder 28 rotates at a peripheral speed which exceeds the linear speed of the cable 20, for example from 15 to -20 n. Consequently, the cylinder 28 exerts constant traction on the cable 20 to prevent it from releasing its tension on the drum.

Quand le câble 20 est en cours d'enroulement, le pignon d'entrée 23 fait tourner le pignon 29. Le premier embrayage 26 patine maintenant en empêchant le pignon de soit tie 25 de tourner. Par contre, le second embrayage 31 à roue
libre, qui patinait quand le câble 20 était en cours de déroulement, est mis en prise et transmet la force de rotation à l'arbre 34 et au cylindre de traction 28. Ce dernier tourne maintenant en sens contraire avec une vitesse périphérique de~l'ordre de 10 à 20 Ó inférieure à la vitesse linéaire du câble 20. Cette vitesse réduite agit comme un frein imposant une résistance de frottement au câble 20 pour l'empêcher de s'emmêler quand il s'enroule sur le tambour.
When the cable 20 is being wound up, the input pinion 23 rotates the pinion 29. The first clutch 26 now slips preventing the pinion from being tied 25 from rotating. On the other hand, the second wheel clutch 31
free, which slipped when the cable 20 was being unwound, is engaged and transmits the rotational force to the shaft 34 and to the traction cylinder 28. The latter now turns in the opposite direction with a peripheral speed of ~ l 'order 10 to 20 Ó lower than the linear speed of the cable 20. This reduced speed acts as a brake imposing a friction resistance on the cable 20 to prevent it from becoming tangled when it is wound on the drum.

Quand le câble 20 est à l'arrêt, la couronne dentée et les embrayages 26 et 31, qui sont orientés dans des sens de rotation opposés, empêchent le train d'engrenages et le cylindre de traction 28 de se mouvoir. Le cylindre 28 en appui contre le câble 20, exerce-ainsi une traction statique sur le câble 20 et l'empêche de se dérouler sur son tambour 22. When the cable 20 is stopped, the ring gear and the clutches 26 and 31, which are oriented in opposite directions of rotation, prevent the gear train and the traction cylinder 28 from moving. The cylinder 28 pressing against the cable 20, thus exerts static traction on the cable 20 and prevents it from unwinding on its drum 22.

I1 'ta de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. It is obvious that many modifications can be made to the device described and shown without departing from the scope of the invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif tendeur de câbles pour treuils comprenant un tambour rotatif et un câble fixé par une extrémité au tambour, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte une couronne dentée menante (21) fixée au tambour (22) et tournant avec lui, un train d'engrenages (50) en prise avec la couronne dentée (21), ledit train d'engrenages comprenant un pignon d'entrée (23), un pignon de sortie (25), un premier embrayage à roue libre (26) pour le déroulement du câble-, qui est intercalé entre les pignons d'entrée et de sortie et qui permet à ce dernier de tourner quand le pignon d'entrée tourne dans une direction, un pignon d'enroulement (29) en prise avec le pignon d'entrée (23), un pignon d'entraînement (27)en prise avec le pignon de sortie (25), un second embrayage (31) à roue libre pour l'enroulement du câble est intercalé entre le pignon (29) et le pignon (27) et permet au pignon d'enroulement (29) de ne tourner que dans une direction pour entraîner un cylindre de traction (28) en élastomère qui est entraîné dans le sens de défilement du câble (20) par le pignon d'enroulement (29) et le pignon (27), ledit'cylindre de traction (28) en élastomère tournant à une vitesse périphérique supérieure à la vitesse linéaire du câble (20) quand le câble est déroulé, et la vitesse périphérique du cylindre de traction (28) étant inférieure à la vitesse linéaire du câble (20) quand le câble est enroulé. 1. Cable tensioning device for winches comprising a rotary drum and a cable fixed at one end to the drum, device characterized in that it comprises a driving toothed crown (21) fixed to the drum (22) and rotating with it, a train of gears (50) in engagement with the ring gear (21), said gear train comprising an input pinion (23), an output pinion (25), a first freewheel clutch (26) for the unwinding of the cable, which is interposed between the input and output pinions and which allows the latter to rotate when the input pinion rotates in one direction, a winding pinion (29) in engagement with the pinion d input (23), a drive pinion (27) engaged with the output pinion (25), a second freewheel clutch for winding the cable is interposed between the pinion (29) and the pinion (27) and allows the winding pinion (29) to rotate only in one direction to drive an elastom traction cylinder (28) era which is driven in the direction of travel of the cable (20) by the winding pinion (29) and the pinion (27), said traction cylinder (28) made of elastomer rotating at a peripheral speed greater than the linear speed of the cable (20) when the cable is unwound, and the peripheral speed of the traction cylinder (28) being lower than the linear speed of the cable (20) when the cable is wound. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un cylindre (49) en élastomère sollicité par ressort est disposé sur le trajet du câble(20) en face du cylindre (28) de traction en élastomère. 2. Device according to claim 1, characterized in that a cylinder (49) in spring-loaded elastomer is disposed on the cable path (20) opposite the cylinder (28) in elastomer traction. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse périphérique du cylindre (28) de traction en élastomère est de 15 à 20 75 supérieure à la vitesse linéaire du câble (20) quand ledit câble est déroulé du tambour (22). 3. Device according to claim 1, characterized in that the peripheral speed of the elastomeric traction cylinder (28) is 15 to 20 75 greater than the linear speed of the cable (20) when said cable is unwound from the drum (22) . 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse périphérique du cylindre (28) de traction en élastomère est de 10 à 20 ó inférieure à la vitesse linéaire du câble (20) quand ledit câble est enroulé sur ledit tambour (22). 4. Device according to claim 1, characterized in that the peripheral speed of the elastomeric traction cylinder (28) is 10 to 20 ó lower than the linear speed of the cable (20) when said cable is wound on said drum (22 ). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre de traction (28) tourne dans le sens de défilement du câble (20), que celui-ci soit déroulé ou enroulé, et en ce que le cylindre de traction (28) est bloqué quand le câble (20) est immobile. 5. Device according to claim 1, characterized in that the traction cylinder (28) rotates in the direction of travel of the cable (20), whether the latter is unwound or wound, and in that the traction cylinder (28 ) is blocked when the cable (20) is stationary. 6. Dispositif selon la- revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre de traction (28) est en un composé d'uréthanne hautement résistant à l'abrasion.  6. Device according to claim 1, characterized in that the traction cylinder (28) is made of a urethane compound highly resistant to abrasion.
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