FR2769907A1 - Maintaining cable under tension - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE MAINTIEN SOUS TENSION D'UN CÂBLE
L'invention concerne un dispositif destiné à maintenir sous tension un câble, notamment lors de son enroulement, et tout particulièrement sur un tambour de treuil.DEVICE FOR HOLDING A CABLE UNDER VOLTAGE
The invention relates to a device intended to keep a cable under tension, in particular during its winding, and very particularly on a winch drum.
Elle concerne donc le domaine des appareils de levage et de halage.It therefore relates to the field of lifting and hauling devices.
Dans cette industrie, les appareils et dispositifs mis en oeuvre sont généralement constitués de un ou plusieurs câbles, enroulés sur un tambour, ledit tambour étant mû en rotation au moyen d'un moteur, généralement électrique.In this industry, the apparatus and devices used generally consist of one or more cables, wound on a drum, said drum being driven in rotation by means of a motor, generally electric.
Afin de réduire l'encombrement de l'enroulement ainsi constitué, ou de favoriser le déroulement du ou des câbles, il est nécessaire de veiller à la qualité de l'enroulement sur ledit tambour. Or, pour aboutir à des enroulements uniformes, qu'ils soient monocouches ou multicouches, il est nécessaire d'appliquer une certaine tension sur le câble. Si certes, dans le cadre des appareils de levage, cette tension est assurée par le poids des organes de levage, notamment le câble lui-même, un moufle, un crochet voire par la charge suspendue elle-même, tel n'est pas le cas lorsque le treuil est utilisé en halage. En effet, quand bien même le tambour est rainuré, c'est à dire qu'il présente une gorge de diamètre sensiblement équivalent au diamètre du câble, réalisé à sa périphérie selon une spirale, et que le treuil est équipé d'un dispositif de trancanage, c'est à dire d'un dispositif se déplaçant parallèlement à l'axe de rotation du tambour au fur et à mesure de l'enroulement du câble, afin de manière connue, d'aboutir à un enroulement uniforme, la tension est insuffisante pour loger précisément dans ladite gorge le câble destiné à y être reçu ou, dans le cadre des enroulements multicouches, pour assurer un positionnement régulier du câble correspondant au pas convenable.In order to reduce the size of the winding thus formed, or to promote the unwinding of the cable or cables, it is necessary to ensure the quality of the winding on said drum. However, to achieve uniform windings, whether monolayers or multilayers, it is necessary to apply a certain tension on the cable. If, in the context of lifting devices, this tension is ensured by the weight of the lifting members, in particular the cable itself, a muffle, a hook or even by the suspended load itself, this is not the case. case when the winch is used during hauling. Indeed, even if the drum is grooved, that is to say that it has a groove of diameter substantially equivalent to the diameter of the cable, produced at its periphery in a spiral, and that the winch is equipped with a device for cutting, that is to say of a device moving parallel to the axis of rotation of the drum as the cable is wound, so in known manner, to achieve a uniform winding, the tension is insufficient to precisely accommodate in said groove the cable intended to be received there or, in the context of multilayer windings, to ensure regular positioning of the cable corresponding to the suitable pitch.
L'objet de l'invention est de proposer un dispositif propre à assurer la tension du câble lors de son enroulement par la création d'une force résistante, de même direction que la tension exercée par le tambour sur le câble, mais de sens opposé.The object of the invention is to provide a device capable of ensuring the tension of the cable during its winding by the creation of a resistant force, in the same direction as the tension exerted by the drum on the cable, but in the opposite direction. .
Cette force est d'intensité beaucoup plus faible que la capacité de traction nominale du câble. Celui-ci est soumis à cette force de manière continue, y compris lors du déplacement latéral du câble afin d'aboutir à une répartition uniforme de la première couche ou des couches supérieures, notamment lorsqu'un organe de trancanage est utilisé. This force is much weaker than the nominal pulling capacity of the cable. The latter is subjected to this force continuously, including during the lateral displacement of the cable in order to achieve a uniform distribution of the first layer or of the upper layers, in particular when a cutting member is used.
En revanche, elle est supprimée lors d'un enroulement avec tension assurée par exemple lorsque le treuil est utilisé en appareil de levage et qu'il est muni d'une charge minimum résistante, ne serait-ce que par un moufle ou un crochet de levage. De la même manière, cette force est supprimée lors du mouvernent de déroulement du câble.On the other hand, it is eliminated during a winding with assured tension for example when the winch is used as a lifting device and that it is provided with a minimum resistant load, if only by a muffle or a hook. lifting. In the same way, this force is suppressed when the cable is unrolled.
Selon l'invention, ce dispositif de maintien sous tension d'un câble, notamment lors de son enroulement comprend au moins un jeu de deux galets presseurs, situés dans un même plan et montés de manière quasi-tangentielle, et dont les gorges respectives sont destinées à recevoir le câble au niveau de leur point de tangence ou de quasi-tangence commun, lesdits galets étant couplés directement ou indirectement à un organe de freinage, propre à engendrer au niveau du câble, une force résistante, réglable en intensité, s'opposant à la tension exercée par le tambour du treuil ou du dispositif de traction au niveau duquel il est mis en place.According to the invention, this device for keeping a cable under tension, in particular during its winding, comprises at least one set of two pressure rollers, located in the same plane and mounted in a quasi-tangential manner, and the respective grooves of which are intended to receive the cable at their point of common tangency or quasi-tangency, said rollers being coupled directly or indirectly to a braking member, capable of generating at the level of the cable, a resistant force, adjustable in intensity, s' opposing the tension exerted by the drum of the winch or of the traction device at the level of which it is put in place.
En d'autres termes, le dispositif conforme à l'invention est destiné à engendrer une force résistante, en amont du treuil ou de l'appareil de levage, et dont l'intensité est réglable par la mise en oeuvre d'un frein.In other words, the device according to the invention is intended to generate a resistant force, upstream of the winch or of the lifting device, and the intensity of which is adjustable by the use of a brake.
Selon une forme avantageuse de l'invention, le dispositif conforme à l'invention est monté sur un organe de trancanage et déplaçable en synchronisme avec celui-ci, de telle sorte à ainsi générer de manière continue la force résistante, quel que soit le positionnement latéral du câble par rapport au tambour au niveau duquel il est destiné à être enroulé.According to an advantageous form of the invention, the device according to the invention is mounted on a cutting member and movable in synchronism with it, so as to thus continuously generate the resistance force, whatever the positioning lateral of the cable with respect to the drum at the level of which it is intended to be wound.
Selon l'invention, les galets comportent plusieurs jeux, couplés entre eux et sont reliés à l'organe de freinage directement ou par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle.According to the invention, the rollers comprise several sets, coupled together and are connected to the braking member directly or via a bevel gear.
Selon une première forme de réalisation, L'organe de freinage est constitué par un système hydraulique constitué par une ou plusieurs pompes à engrenages couplées directement sur les axes des galets ou sur l'organe de transmission intermédiaire, constitué par exemple par un renvoi d'angle.According to a first embodiment, the braking member is constituted by a hydraulic system constituted by one or more gear pumps coupled directly on the axes of the rollers or on the intermediate transmission member, constituted for example by a reference of angle.
Ces pompes alimentent un circuit hydraulique, dont l'une des branches est munie d'un étranglement réglable, assurant la limitation du débit, et partant, permettent la génération de l'effort de retenue du câble. These pumps feed a hydraulic circuit, one of the branches of which is provided with an adjustable throttle, ensuring the limitation of the flow rate, and therefore, allow the generation of the cable retaining force.
Cette branche de circuit peut être court-circuitée par l'intermédiaire d'une électrovanne, dans le cas où la création de la tension n'est pas nécessaire ou, lors du déroulement du câble.This circuit branch can be short-circuited by means of a solenoid valve, in the event that the creation of voltage is not necessary or, during the unwinding of the cable.
Dans une seconde forme de réalisation de l'invention, L'organe de freinage est constitué par un système de coupleurs à poudre, reliés directement ou indirectement aux axes des galets presseurs, lesdits coup leurs étant alimentés électriquement avec un courant d'intensité adapté afin de générer un couple résistant adéquat, fonction de la tension que l'on souhaite créer au niveau du câble.In a second embodiment of the invention, the braking member is constituted by a system of powder couplers, connected directly or indirectly to the axes of the pressure rollers, said strokes being electrically supplied with a current of intensity suitable for generate an adequate resisting torque, depending on the tension you want to create at the cable.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitation, à l'appui des figures annexées.The manner in which the invention can be implemented and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the embodiment which follows, given by way of indication and not limitation, in support of the attached figures.
La figure 1 est une vue du dessus du dispositif conforme à l'invention.Figure 1 is a top view of the device according to the invention.
La figure 2 est une vue latérale partiellement éclatée de la figure 1.Figure 2 is a partially exploded side view of Figure 1.
La figure 3 est une vue de front, également partiellement éclatée, du dispositif conforme à l'invention.Figure 3 is a front view, also partially exploded, of the device according to the invention.
On a représenté sur la figure 1 une vue du dessus du dispositif conforme à l'invention. Ce dispositif est avantageusement monté sur le corps de trancanage (17) d'un treuil, et de manière plus générale d'un dispositif de levage ou de halage à câble(s). De manière connue et ainsi que déjà précisé, un tel organe de trancanage est destiné à se déplacer parallèlement à la génératrice du tambour au niveau duquel est destiné à venir s'enrouler le câble, et à balayer ainsi toute la longueur dudit tambour, afin d'aboutir à un enroulement régulier du câble au niveau du tambour.There is shown in Figure 1 a top view of the device according to the invention. This device is advantageously mounted on the cutting body (17) of a winch, and more generally of a lifting or hauling device with cable (s). In known manner and as already specified, such a cutting member is intended to move parallel to the generator of the drum at which is intended to come and wind the cable, and thus sweep the entire length of said drum, in order '' result in a regular winding of the cable at the drum.
Selon l'invention, le câble, portant la référence (1) est orienté, et centré par rapport à l'organe destiné à exercer sur celuici une force résistante s'opposant à la tension exercée par le tambour, selon le plan vertical, et horizontal, au moyen de rouleaux d'entrée, respectivement (2) et (3), montés libres en rotation sur des axes respectifs (4) et (5).According to the invention, the cable, bearing the reference (1) is oriented, and centered relative to the member intended to exert on it a resistive force opposing the tension exerted by the drum, in the vertical plane, and horizontal, by means of input rollers, respectively (2) and (3), mounted to rotate freely on respective axes (4) and (5).
De manière similaire, le câble (1) est repris en sortie du dispositif conforme à l'invention par un jeu également de deux rouleaux verticaux (6) et horizontaux (7), également montés libres en rotation, et destinés à assurer la continuité de la direction donnée au câble en direction du tambour, appelé à le recevoir. Similarly, the cable (1) is taken up at the outlet of the device according to the invention by a set also of two vertical (6) and horizontal (7) rollers, also mounted free in rotation, and intended to ensure the continuity of the direction given to the cable towards the drum, called to receive it.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif décrit est destiné à exercer une force résistante sur le câble, tendant à s'opposer à la force de tension exercée par le tambour sur celui-ci. Pour ce faire, le câble est reçu au niveau d'organes presseurs, et typiquement des galets presseurs (8) et (9), montés par couple, tel qu'on peut bien l'observer sur la figure 1. Ces galets presseurs (8, 9) sont positionnés dans un même plan et présentent une zone de tangence commune, tel qu'on peut bien l'observer, notamment sur la figure 3. Ces galets presseurs présentent une gorge (10) de diamètre compatible avec le diamètre du câble (1), de telle sorte à présenter la plus grande surface de contact possible lorsque ledit câble (1) est reçu entre les deux galets (8) d'un même couple. Ces galets sont réalisés en matériaux à coefficient de frottement relativement élevé, tel que par exemple en polyuréthanne pour limiter les risques de glissement et partant, augmenter l'adhérence desdits galets au niveau du câble, donc l'efficacité de l'organe de freinage associé au dispositif conforme à l'invention.According to an essential characteristic of the invention, the device described is intended to exert a resistive force on the cable, tending to oppose the tension force exerted by the drum on the latter. To do this, the cable is received at the level of pressure members, and typically pressure rollers (8) and (9), mounted in pairs, as can be seen in FIG. 1. These pressure rollers ( 8, 9) are positioned in the same plane and have a common tangency zone, as can be observed, in particular in FIG. 3. These pressure rollers have a groove (10) of diameter compatible with the diameter of the cable (1), so as to have the largest possible contact surface when said cable (1) is received between the two rollers (8) of the same torque. These rollers are made of materials with a relatively high coefficient of friction, such as for example polyurethane to limit the risks of slipping and therefore increase the adhesion of said rollers at the level of the cable, therefore the efficiency of the associated braking member. to the device according to the invention.
Pour autant, ils sont réalisés en un matériau propre à éviter tout risque d'altération du câble. Les galets presseurs (8) et (9) sont susceptibles d'entrer en rotation par rapport à des axes respectifs parallèles, et lesdits axes d'un même couple (8) (9) étant couplés à un axe (11) de synchronisation, également parallèle aux axes des galets (8) et (9) au moyen de chaînes (12), venant engrener dans des pignons (13) ménagés au niveau des axes respectifs (voir figure 3).However, they are made of a clean material to avoid any risk of cable damage. The pressure rollers (8) and (9) are capable of rotating relative to respective parallel axes, and said axes of the same torque (8) (9) being coupled to a synchronization axis (11), also parallel to the axes of the rollers (8) and (9) by means of chains (12), which mesh with pinions (13) formed at the level of the respective axes (see FIG. 3).
De la sorte, les galets (8) et (9), de par ce couplage, ne peuvent tourner qu'à la même vitesse.In this way, the rollers (8) and (9), by this coupling, can only rotate at the same speed.
L'axe (11) est couplé avec un dispositif de renvoi d'angles (14) (figure 3), destiné à transformer la direction verticale de l'axe (11) en direction horizontale selon un nouvel axe (15). Au voisinage de l'extrémité de cet axe (15) sont montés des coupleurs à poudre (16).The axis (11) is coupled with an angle deflection device (14) (Figure 3), intended to transform the vertical direction of the axis (11) into a horizontal direction along a new axis (15). In the vicinity of the end of this axis (15) are mounted powder couplers (16).
De manière connue, de tels coupleurs sont alimentés électriquement, de telle sorte à générer un couple électrique au niveau des disques constitutifs desdits coupleurs qui, fonction du sens du courant, sont susceptibles d'assurer un couple résistant sur l'axe (15) et partant, sur l'axe (11), donc par voie de conséquence, sur les galets (8) et (9). In known manner, such couplers are supplied electrically, so as to generate an electrical torque at the level of the discs constituting said couplers which, depending on the direction of the current, are capable of ensuring a resistant torque on the axis (15) and therefore, on the axis (11), therefore consequently, on the rollers (8) and (9).
Par réglage de l'intensité du courant électrique au niveau de chacun des coupleurs à poudre, il est ainsi possible de limiter la vitesse de rotation des galets presseurs (8) et (9), lorsque le câble est soumis à la tension exercée par le tambour, et, compte-tenu de la relative adhérence desdits galets au niveau du câble, il devient ainsi possible de générer une force résistante, tendant à s'opposer à ladite tension exercée par le tambour. Ce faisant, on génère une direction sensiblement rectiligne du câble (1) en sortie du dispositif conforme à l'invention, permettant d'arriver au résultat recherché pour pouvoir aboutir à un enroulement uniforme dudit câble sur le tambour.By adjusting the intensity of the electric current at each of the powder couplers, it is thus possible to limit the speed of rotation of the pressure rollers (8) and (9), when the cable is subjected to the tension exerted by the drum, and, taking into account the relative adhesion of said rollers at the level of the cable, it thus becomes possible to generate a resistant force, tending to oppose said tension exerted by the drum. In doing so, a substantially rectilinear direction of the cable (1) is generated at the outlet of the device according to the invention, making it possible to achieve the desired result in order to be able to achieve a uniform winding of said cable on the drum.
Lorsque le câble est sous tension, c'est à dire soumis à une charge suffisante pour assurer une tension propre à lui conférer une orientation sensiblement rectiligne, ou lors des phases de déroulement du câble, I'intensité du courant électrique acheminé au niveau des coupleurs à poudre est annulée, de telle sorte à permettre une libre rotation des galets presseurs, les rendant de fait insusceptibles de générer une force résistante au déroulement de celuici. When the cable is energized, that is to say subjected to a sufficient load to ensure a voltage capable of giving it a substantially rectilinear orientation, or during the unwinding phases of the cable, the intensity of the electric current supplied to the couplers powder is canceled, so as to allow free rotation of the pressure rollers, making them in fact insusceptible to generate a force resistant to the unwinding thereof.
Afin d'assurer la dissipation de l'énergie générée par les coupleurs à poudre (16), un ventilateur (non représenté) est associé à chacun d'eux afin d'assurer son refroidissement.In order to ensure the dissipation of the energy generated by the powder couplers (16), a fan (not shown) is associated with each of them in order to ensure its cooling.
Selon une seconde forme de réalisation de l'invention, chacun des axes (11) est couplé au moyen d'un engrenage à une ou plusieurs pompes. Ces pompes alimentent un circuit hydraulique, muni d'un étranglement réglable en diamètre, assurant la limitation du débit, et partant, exerçant un obstacle à la libre rotation des engrenages des pompes, et partant des axes (11), donc, par voie de conséquence des galets presseurs (8) et (9), de telle sorte à générer la force résistante au niveau du câble (1) s'opposant à la force de traction exercée par le tambour.According to a second embodiment of the invention, each of the axes (11) is coupled by means of a gear to one or more pumps. These pumps supply a hydraulic circuit, provided with a throttle adjustable in diameter, ensuring the limitation of the flow rate, and consequently, exerting an obstacle to the free rotation of the gears of the pumps, and starting from the axes (11), therefore, by way of consequence of the pressure rollers (8) and (9), so as to generate the resistant force at the level of the cable (1) opposing the tensile force exerted by the drum.
Le circuit comporte également une branche de court-circuit alimentée au moyen d'une électrovanne, lorsque la création de cette force résistance n'est pas nécessaire, c'est à dire en cas d'enroulement sous charge, ou de déroulement du câble.The circuit also includes a short-circuit branch supplied by means of a solenoid valve, when the creation of this resistance force is not necessary, that is to say in the case of winding under load, or unwinding of the cable.
Par ailleurs, la branche active des systèmes hydrauliques est munie d'un système de radiateur permettant d'évacuer l'énergie calorifique développée, ce radiateur étant associée à un ventilateur calibré en conséquence. In addition, the active branch of hydraulic systems is provided with a radiator system allowing the evacuation of the developed heat energy, this radiator being associated with a fan calibrated accordingly.
Enfin, lors de l'arrêt de l'installation, le maintien est assuré par un frein mécanique, notamment de type à disque. Ce frein est bien entendu libéré pendant les périodes de rotation du tambour tant à l'enroulement qu'au déroulement.Finally, when the installation is stopped, the maintenance is ensured by a mechanical brake, in particular of the disc type. This brake is of course released during the periods of rotation of the drum both during winding and unwinding.
On conçoit tout l'intérêt d'un tel dispositif permettant de générer une force résistante, y compris à l'arrêt, propre donc à s'opposer à la traction exercée par le tambour sur le câble et donc à assurer la tension de celuici sans pour autant générer une trop importante déperdition d'énergie qui nécessiterait alors un surdimensionnement de la capacité du tambour.It is easy to see the advantage of such a device making it possible to generate a resistant force, including when stationary, which is therefore capable of opposing the traction exerted by the drum on the cable and therefore of ensuring the tension thereof without however generating too great a loss of energy which would then require an oversizing of the capacity of the drum.
Ce dispositif est tout particulièrement simple à mettre en oeuvre et à réaliser et peut se monter très facilement sur l'organe de trancannage qui associe de manière traditionnelle les treuils. This device is particularly simple to implement and to realize and can be very easily mounted on the slicing device which traditionally combines winches.
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