FR2547807A1

FR2547807A1 - Safety torque-limiting device for a wrench

Info

Publication number: FR2547807A1
Application number: FR8310566A
Authority: FR
Inventors: Philippe Huchez
Original assignee: Huchez & Cie
Current assignee: Huchez & Cie
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1983-06-27
Publication date: 1984-12-28
Also published as: FR2547807B1

Abstract

At least one of the oblique faces 9, 11 applied against one another by an axial spring for transmitting a rotational torque in the direction F is supplemented by a projection 13 parallel to the axis of rotation and offset backwards from the corresponding oblique face 11 with respect to the direction of rotation F, so that when the torque limiter has operated without causing the rotation to stop, the drive torque is transmitted by the projection 13, preventing the load from falling freely.

Description

L'invention a pour objet un dispositif de sécurité utilisable principalement mais non exclusivement sur les treuils pour limiter le couple en cas de surcharge du cible et aussi pour s'opposer à tout déroulement libre de ce câble et à toute chute de la charge quand le limiteur de couple n'a pas provoqué l'arrêt du moteur. The subject of the invention is a safety device which can be used mainly but not exclusively on winches to limit the torque in the event of target overload and also to oppose any free running of this cable and any drop in load when the torque limiter did not stop the engine.

On connait des mécanismes limiteurs de couple qui reposent sur l'emploi de disques de friction susceptibles de glisser quand une charge trop importante leur est appliquée. Ils ne conviennent pas bien aux treuils puisque le glissement des disques de friction équivaut à un désac- couplement entre le moteur et la charge, de sorte que celle-ci devient libre de tomber sans être retenue. On connait d'autres mécanismes limiteurs de couple qui comprennent deux pièces tournantes ayant des faces en oblique appliquées l'une contre l'autre par un ou plusieurs ressorts. Un couple resistant excessif fait que les faces en oblique glissent relativement et écartent les pièces tournantes contre la forte du ou des ressorts. Cet écartement des pièces tournantes est utilisé pour la manoeuvre d'un moyen d'arrêt du moteur du treuil.Mais, ce moyen lui-meme peut avoir une difaillance ; si le moteur ne s' arrête pas, la charge et le tawbour du treuil sont désaccouplés du moteur si bien que le cible peut se dérouler en laissant la charge descendre librement sur toute sa course de descente ou par saccades successives
L'invention a pour but principal de rémédier à cet inconvénient en apportant un dispositif de sécurité perfee- tienne qui interdit toute descente libre de la charge en cas de défaillance du moyen d'arrêt du moteur après le fonctionnement du dispositif limiteur de couple.Torque limiting mechanisms are known which are based on the use of friction discs capable of sliding when an excessive load is applied to them. They are not well suited to winches since the sliding of the friction discs is equivalent to an uncoupling between the motor and the load, so that the latter becomes free to fall without being retained. Other torque limiting mechanisms are known which include two rotating parts having oblique faces applied against one another by one or more springs. An excessive resistant torque causes the oblique faces to slide relatively and spread the rotating parts against the force of the spring or springs. This spacing of the rotating parts is used for the operation of a means of stopping the winch motor. However, this means itself may have a failure; if the engine does not stop, the load and the winch tawbour are uncoupled from the engine so that the target can be unrolled by letting the load descend freely throughout its downward stroke or by successive jerks
The main object of the invention is to remedy this drawback by providing a perfective safety device which prevents any free descent of the load in the event of failure of the engine stopping means after the operation of the torque limiting device.

A partir d'un mécanisme limiteur de couple comprenant une roue motrice ayant sur un côté des faces en oblique par rapport à un plan perpendiculaire à son axe de rotation, une roue réceptrice ayant sur un côté des faces en oblique, correspondantes calée en rotation sur l'arbre d'un treuil, au moins un ressort agissant en sens axial pour appliquer ces faces obliques les unes contre les autres, selon l'invention sur l'une au moins de la roue motrice et de la roue réceptrice,chaque face en oblique est complétée par une saillie s'étendant en sens axial vers l'autre roue parallèlement à l'axe de rotation avec un décalage en sens circonférentiel en arrière de cette face oblique par rapport au sens de rotation en charge. From a torque limiting mechanism comprising a drive wheel having oblique faces on one side with respect to a plane perpendicular to its axis of rotation, a receiving wheel having corresponding oblique faces on one side locked in rotation on the shaft of a winch, at least one spring acting in an axial direction to apply these oblique faces against each other, according to the invention on at least one of the drive wheel and the take-up wheel, each face in oblique is completed by a projection extending axially towards the other wheel parallel to the axis of rotation with a circumferential offset behind this oblique face relative to the direction of rotation under load.

De préférence, la saillie présente du coté de la face en oblique correspondante une face-parallèle à l'axe de rotation ; il est avantageux aussi de prévoir sur les deux roues, motrice et réceptrice, des saillies à face parallèle à l'axe de rotation, de sorte que ces faces parallèles viennent directement en contact l'une avec l'autre quand les faces en oblique se sont échappées l'une de l'autre à la suite de la compression du ressort. Preferably, the projection has on the side of the corresponding oblique face a face-parallel to the axis of rotation; it is also advantageous to provide on the two wheels, driving and receiving, protrusions with a face parallel to the axis of rotation, so that these parallel faces come directly into contact with each other when the oblique faces are are escaped from each other as a result of the compression of the spring.

On donnera maintenant, sans intention limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un exemple de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue générale partielle d'un dispositif limiteur de couple selon l'invention, montrant seulement le moteur et l'arbre d'entraînement en rotation du tambour d'un treuil,
- la figure 2 est une vue de détail du dispositif de la figure 1.We will now give, without limiting intention and without excluding any variant, a description of an exemplary embodiment. Reference is made to the appended drawing in which
FIG. 1 is a partial general view of a torque limiting device according to the invention, showing only the motor and the drive shaft in rotation of the drum of a winch,
- Figure 2 is a detail view of the device of Figure 1.

Un arbre 1 supporté par un palier 2 est accouplé en dehors de la figure 1 à un tambour (non représenté) d'enroulement d'un câble. Cet arbre 1 est réuni fonctionnellement à un pignon denté 3 d'un moteur électrique 4 par 11 intermédiaire d'un mécanisme limiteur de couple désigné par la référence générale 5. A shaft 1 supported by a bearing 2 is coupled outside of Figure 1 to a drum (not shown) for winding a cable. This shaft 1 is functionally joined to a toothed pinion 3 of an electric motor 4 by means of a torque limiting mechanism designated by the general reference 5.

Ce mécanisme 5 comprend une roue motrice 6 qui est une roue dentée qui engrène avec le pignon 3 du moteur et qui est montée libre en rotation et en translation sur l'arbre 1. This mechanism 5 comprises a driving wheel 6 which is a toothed wheel which meshes with the pinion 3 of the motor and which is mounted free in rotation and in translation on the shaft 1.

Le mécanisme comprend encore une roue réceptrice 7 calee en rotation et en translation sur l'arbre 1 à proximité de la roue motrice 6. En deux points diamétralement opposes, les deux roues 6, 7 sont accouplées en rotation par un moyen limiteur de couple 8, conforme à l'invention, que l'on décrira en détail en se reportant à la figure 2.The mechanism further comprises a take-up wheel 7 locked in rotation and in translation on the shaft 1 near the drive wheel 6. At two diametrically opposite points, the two wheels 6, 7 are coupled in rotation by a torque limiting means 8 , in accordance with the invention, which will be described in detail with reference to FIG. 2.

Sur son côté tourné vers la roue motrice 6, la roue réceptrice 7 présente une face 9 en oblique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe géométrique 10 de l'arbre 1. On its side facing the driving wheel 6, the receiving wheel 7 has a face 9 oblique to a plane perpendicular to the geometric axis 10 of the shaft 1.

De même sur son côte tourné vers la roue réceptrice 7, la roue motrice 6 présente une face en oblique 11. Ces deux faces en oblique 9,11 sont appliquées fortement l'une contre l'autre sous l'effet d'un ressort 12, composé de plusieurs rondelles élastiques, interposé entre le palier 2 et la roue motrice 6. Similarly on its side facing the receiving wheel 7, the drive wheel 6 has an oblique face 11. These two oblique faces 9,11 are applied strongly against one another under the effect of a spring 12 , composed of several elastic washers, interposed between the bearing 2 and the drive wheel 6.

Sur la roue motrice 6, chaque face en oblique il est complétée par une saillie 13 qui s'étend en sens axial ers la roue réceptrice 7 parallèlement à l'axe de rotation 10, avec un décalage en sens diconferentielv en arrière de la face en oblique 11 par rapport au sens de rotation en charge sous l'effet du moteur 4 indiqué par une flèche F sur la figure 2. On the drive wheel 6, each oblique face is completed by a projection 13 which extends axially towards the take-up wheel 7 parallel to the axis of rotation 10, with an offset in diconferential direction behind the face in oblique 11 with respect to the direction of rotation under load under the effect of the motor 4 indicated by an arrow F in FIG. 2.

Dans cet exemple, la saillie 13 a une face 14 parallèle à l'axe de rotation 10, sur son côté proche de la face en oblique il Cette saillie 13,et par conséquent la face 14, s'étendent en sens axial sur une longueur au moins égale à la course d'écartement des deux roues 6, 7 quand le ressort 12 est comprime et que les faces en oblique 9, 11 échap-pert i 'une à l'autre. In this example, the projection 13 has a face 14 parallel to the axis of rotation 10, on its side close to the oblique face it This projection 13, and therefore the face 14, extend in axial direction over a length at least equal to the distance travel of the two wheels 6, 7 when the spring 12 is compressed and the oblique faces 9, 11 escape from one to the other.

En outre, au palier 2 est fixé un microinterrupteur 15 (figure 1) dont l'élément mobile 16 est appliqué contre la roue motrice 6 de façon à être manoeuvré par celle-ci quand elle s'écarte de la roue réceptrice 7 en comprimant le ressort 12. Ce microinterrupteur 15 est monté sur le circuit électrique d'alimentation du moteur 4 dont il interrompt la marche quand il est manoeuvre. In addition, at the bearing 2 is fixed a microswitch 15 (FIG. 1), the movable element 16 of which is applied against the drive wheel 6 so as to be operated by the latter when it moves away from the take-up wheel 7 by compressing the spring 12. This microswitch 15 is mounted on the electrical supply circuit of the motor 4, which it interrupts when it is operated.

Le moteur 4 est un moteur-frein ainsi qu'il est habituel dans ce domaine. Ainsi, en cas de couple résistant dépassant la valeur normale de marche, les faces en oblique 9, 11 glissent l'une sur l'autre, ce qui provoque le recul contre la force du ressort 12 de la roue motrice 6 par rapport à la roue réceptrice 7 afin de réaliser leur désaccouplement. Dès le début de ce mouvementé le microinterrupteur 15 est manoeuvré et il arrête le moteur 4 dont le frein s'oppose au déroulement du câble et à la descente de la charge soulevée par le treuil. The motor 4 is a brake motor as is usual in this field. Thus, in the event of a resistive torque exceeding the normal running value, the oblique faces 9, 11 slide one over the other, which causes the spring 12 of the drive wheel 6 to retreat against the take-up wheel 7 in order to decouple them. From the start of this eventful microswitch 15 is operated and it stops the motor 4, the brake of which opposes the unwinding of the cable and the descent of the load raised by the winch.

Mais si le microinterrupteur 15 est défaillant et si le moteur 4 ne s' arrête pas, le désaccouplement total des roues 6 et 7 se produit et le câble du treuil peut se dérouler librement sous le poids de la charge, en sens inverse au sens F. Dès ce cas, grâce à l'invention, la saillie 13 et la face en oblique 9 de la roue réceptrice 7 se rencontrent et l'accouplement en rotation des deux roues 6, 7 se rétablit en dépit de leur écartement Le moteur 4 continue à entraîner le tambour du treuil, sans dispositif limiteur de couple, mais la conséquence dangereuse de la défaillance de ce dernier a été éliminée. But if the microswitch 15 is faulty and if the motor 4 does not stop, the total uncoupling of the wheels 6 and 7 occurs and the winch cable can run freely under the weight of the load, in the opposite direction to the direction F In this case, thanks to the invention, the projection 13 and the oblique face 9 of the receiving wheel 7 meet and the rotational coupling of the two wheels 6, 7 is restored despite their separation The motor 4 continues to drive the winch drum, without torque limiting device, but the dangerous consequence of the failure of the latter has been eliminated.

On notera que l'on pourrait prévoir sur la roue réceptrice 7 en regard de la face 14 de la roue motrice 6, une face correspondante également parallèle à l'axe de rotation 10 pour que ces deux faces s'appliquent l'une sur l'autre quand les deux faces en oblique 9,11 se sont séparées. It will be noted that one could provide on the receiving wheel 7 opposite the face 14 of the driving wheel 6, a corresponding face also parallel to the axis of rotation 10 so that these two faces are applied one on the other when the two oblique faces 9,11 are separated.

En variante, une saillie pourrait être prévue sur la roue réceptrice 7, en arrière de la face en oblique 9 dans le sens de rotation F, à la place de la saillie 13 de la roue motrice 6, pour venir rencontrer cette roue motrice 6 quand les faces en oblique 9,11 se sont séparées. As a variant, a projection could be provided on the receiving wheel 7, behind the oblique face 9 in the direction of rotation F, in place of the projection 13 of the driving wheel 6, to come and meet this driving wheel 6 when the oblique faces 9,11 have separated.

Claims

1. Torque limiting device between a driving wheel t6) and a receiving wheel (7), each of these wheels (6,7) having on its side turned towards the other wheel at least one oblique face (9,11) relative to a plane perpendicular to the axis of rotation (10) of these wheels, these oblique faces (9,11) being applied one against the other by an axial spring (12) to transmit a torque in a direction of rotation (F), characterized in that on at least one of the drive wheel (6) and the take-up wheel (7) the oblique face (11) is completed by a projection (13) extending in an axial direction towards the other wheel, parallel to the axis of rotation (10), with a circumferential offset behind this oblique face (11) relative to the direction of rotation under load (F), this projection (13) having the role of restoring the rotational coupling of the two wheels (6,7) when the torque limiter has operated without being followed by a stop of the driving wheel (6)

2 Device according to claim 1, characterized in that the projection (13) completing each oblique face (11) has a face (14) parallel to the axis of rotation (10) on its side facing the oblique face ( 11).

3 Device according to claim 2, characterized in that each of the two driving wheels (6) and receiving (7) has a projection (13) with face (14) parallel to the axis of rotation (10) so that these faces parallel come directly into contact when the oblique faces (9,11) have escaped from each other as a result of the compression of the spring (12).