FR2960867A1

FR2960867A1 - Braking system for winding drum of winch, has toothed wheel connected to revolving elements, where endless screw is movable axially between active position and inactive position in which endless screw is disengaged from toothed wheel

Info

Publication number: FR2960867A1
Application number: FR1054428A
Authority: FR
Inventors: Yavor Pachov; Yunus Alici; Rizki Kaced
Original assignee: SIGUREN INGENIERIE
Current assignee: C&cm Consulting Ltd Gb
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-09
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: FR2960867B1

Abstract

The system has a toothed wheel (2) connected to revolving elements, and an endless screw (3) rotated by a motor (15) during rotation of the wheel. The screw is movable axially between an active position and an inactive position in which the screw is disengaged from the wheel. A maintaining unit maintains the screw in the active position below a certain level of effort exerted axially on the screw by the toothed wheel. The maintaining unit releases axial displacement of the screw toward the inactive position beyond a threshold level.

Description

La présente innovation concerne le système connu de la profession sous le nom de "MotoSuiveur" O. Ce système sous brevet EP 1 253 102 et US 2005/092116 est destiné à équiper un mécanisme comprenant un ou plusieurs organes tournants dont il est important de conserver la maîtrise en toute circonstance notamment pour des raisons de sécurité. Dans le domaine du levage, le "MotoSuiveur" O est utilisé pour le freinage du tambour d'enroulement d'un treuil, ou mécanisme similaire, en cas de défaillance de ce treuil, notamment de défaillance des organes d'entraînement du tambour. Cependant, dans certains cas, notamment dans des applications à charges entraînante, telles que le levage de charges, le blocage intempestif du "MotoSuiveur" O dans le sens de la montée peut mener à des sollicitations indésirables et dangereuses du "MotoSuiveur" O lui-même, mais aussi des autres composants de la machine sur laquelle ce dernier est installé. En effet, d'une part l'analyse montre que le freinage du "MotoSuiveur" O en montée n'apporte rien à la sécurité et, d'autre part ledit freinage introduit un cas de charge dont la maîtrise requiert des moyens d'amortissement conséquents. De plus, il apparaît que l'intervention sur la vis du "MotoSuiveur" O lui-même ou sur un élément de la chaîne cinématique est difficile car il nécessaire de mettre en rotation la vis à l'aide d'une manivelle pour éviter le blocage du "MotoSuiveur" O. The present invention relates to the known system of the profession under the name of "MotoSuiveur" O. This patented system EP 1 253 102 and US 2005/092116 is intended to equip a mechanism comprising one or more rotating members which it is important to keep control in all circumstances, especially for security reasons. In the field of lifting, the "MotoSuiveur" O is used for braking the winding drum of a winch, or similar mechanism, in case of failure of this winch, including failure of the drive members of the drum. However, in some cases, particularly in applications with driving loads, such as lifting loads, inadvertent blocking of the "MotoSuiveur" O in the direction of the rise can lead to unwanted and dangerous stresses of the "MotoSuiveur" O itself same, but also other components of the machine on which it is installed. Indeed, on the one hand the analysis shows that the braking of the "MotoSuiveur" O uphill brings nothing to safety and, on the other hand said braking introduces a load case whose control requires damping means consistent. In addition, it appears that the intervention on the screw of "MotoSuiveur" O itself or on an element of the drive train is difficult because it is necessary to rotate the screw with a crank to avoid the blocking the "MotoSuiveur" O.

L'innovation vise à remédier à ces inconvénients. Le dispositif de freinage qu'elle concerne est destiné à équiper un mécanisme de levage à un ou plusieurs éléments tournants, comprenant une roue dentée liée à au moins un élément en rotation à freiner, et une vis sans fin entraînée en rotation par un moteur lors de la rotation de la roue. Innovation aims to remedy these disadvantages. The braking device it concerns is intended to equip a lifting mechanism with one or more rotating elements, comprising a toothed wheel connected to at least one rotating element to be braked, and a worm rotated by a motor during the rotation of the wheel.

Selon l'invention, la vis sans fin est mobile axialement entre une position active, dans laquelle la vis est en prise avec la roue dentée, et une position inactive dans laquelle la même vis est hors de prise de la roue. L'invention consiste ainsi non plus à absorber et/ou dissiper l'énergie transmise, mais à supprimer la transmission de l'effort entre la roue et la vis dans le cas de figure décrit. En d'autres termes, la liaison mécanique entre la roue et la vis doit être débrayable lorsqu'un blocage mécanique de la chaîne cinématique survient lors d'un mouvement de montée. En cas de défaillance d'un élément de la chaîne cinématique autre que le "MotoSuiveur" O lui-même, la charge alors entraînée vers le bas par gravité doit être freinée dans les mêmes conditions que décrites dans les brevets du "MotoSuiveur" O. According to the invention, the worm is movable axially between an active position, in which the screw is engaged with the toothed wheel, and an inactive position in which the same screw is out of engagement with the wheel. The invention thus no longer consists in absorbing and / or dissipating the transmitted energy, but in suppressing the transmission of the force between the wheel and the screw in the case described. In other words, the mechanical connection between the wheel and the screw must be disengageable when mechanical locking of the drive train occurs during a climbing movement. In case of failure of a part of the driveline other than the "MotoSuiveur" O itself, the load then driven down by gravity must be braked under the same conditions as described in the patents of "MotoSuiveur" O.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens de maintien de la vis sans fin en position active en deçà d'un certain seuil d'effort exercé axialement sur la vis par la roue dentée, ces moyens de maintien libérant, au-delà dudit seuil de force, le déplacement axial de la vis vers sa position inactive. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens de détection de la venue de la vis en position inactive et/ou de la sortie de la vis en position active, permettant le déclenchement de l'arrêt du ou des mécanismes d'entraînement de la roue. According to another characteristic of the invention, the device comprises means for holding the worm in the active position within a certain force threshold exerted axially on the screw by the toothed wheel, these holding means releasing, beyond said force threshold, the axial displacement of the screw towards its inactive position. According to another characteristic of the invention, the device comprises means for detecting the arrival of the screw in the inactive position and / or the exit of the screw in the active position, allowing the triggering of the shutdown of the mechanism or mechanisms. wheel drive.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un moyen de maintien de la vis en position inactive en deçà d'un certain seuil d'effort axial de façon à éviter le retour de la vis par gravité vers la position active. Selon une autre caractéristique de l'invention, un moyen de maintien de la vis en position active comprend un ou plusieurs ressorts pressant des billes, et une ou plusieurs gorges recevant lesdites billes. Selon une autre caractéristique de l'invention, un moyen de maintien de la vis en position inactive comprend un ou plusieurs ressorts pressant des billes ou des tétons, et une ou plusieurs gorges recevant lesdites billes. Selon une autre caractéristique de l'invention, la ou les gorges assurant le moyen de maintien de la vis en position inactive contient une partie conique permettant d'utiliser la force radiale exercée par le ou les ressorts pour favoriser la venue de la vis vers la position inactive. Selon une autre caractéristique de l'invention, un moyen de maintien de la vis en position inactive comprend un ou plusieurs ressorts à lame permettant d'utiliser la force radiale exercée pour favoriser la venue de la vis vers la position inactive. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre solidaire de la vis dépasse du carter de façon à permettre une action directe sur ledit arbre pour faire revenir la vis de la position inactive à la position active, et en ce que le montage du moteur est réalisé dans un axe différent de la vis. According to another characteristic of the invention, the device comprises a means for holding the screw in the inactive position within a certain threshold of axial force so as to avoid the return of the screw by gravity to the active position. According to another characteristic of the invention, a means for holding the screw in the active position comprises one or more springs pressing balls, and one or more grooves receiving said balls. According to another characteristic of the invention, a means for holding the screw in the inactive position comprises one or more springs pressing balls or nipples, and one or more grooves receiving said balls. According to another characteristic of the invention, the groove or grooves providing the means for holding the screw in the inactive position contains a conical portion enabling the radial force exerted by the spring or springs to be used to favor the coming of the screw towards the inactive position. According to another characteristic of the invention, a means for holding the screw in the inactive position comprises one or more leaf springs for using the radial force exerted to promote the coming of the screw to the inactive position. According to another characteristic of the invention, the shaft integral with the screw protrudes from the housing so as to allow a direct action on said shaft to return the screw from the inactive position to the active position, and in that the mounting of the motor is made in a different axis of the screw.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes de réalisation possibles du dispositif. La figure 1 est une vue du dispositif en coupe longitudinale, selon une première forme de réalisation ; la figure 2 est une vue à l'échelle agrandie du détail entouré d'un cercle A sur la figure 1, dans une première position ; la figure 3 est une vue du même détail, dans une deuxième position ; la figure 4 est une vue du dispositif en coupe longitudinale, selon une deuxième forme de réalisation ; la figure 5 est une vue à l'échelle agrandie du détail entouré d'un cercle C sur la figure 4, dans une première position ; la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, dans une deuxième position ; et les figures 7 et 8 sont des vues partielles du dispositif selon une troisième forme de réalisation, dans deux positions différentes. Les figures 1 à 3 représentent un dispositif de freinage destiné à équiper un mécanisme de levage à un ou plusieurs éléments tournants, comprenant une roue dentée 2 liée à un élément en rotation à freiner, et une vis sans fin 3 entraînée en rotation par un moteur 15 lors de la rotation de la roue 2. En fonctionnement normal (figures 1 et 2) la vis 3 exerce un faible effort sur la roue 2. Elle est maintenue en position dite « active » par un ou plusieurs systèmes d'indexage solidaires du carter 1 contenant la vis 3 et situés dans un plan normal à l'axe de la vis 3, à billes 11 ou tétons 9. Chaque bille 11 ou téton 9 est plaqué par un ressort 21 dans une gorge 23 usinée dans la vis 3. Un second groupe d'indexage à bille 11 ou téton 9 est situé dans un plan espacé d'une distance définie de telle sorte que, dès lors que l'effort axial entre la roue 2 et la vis 3 dépasse un certain seuil, la vis 1 coulisse axialement, et que la gorge est indexée lorsque vis 3 n'est plus en prise avec la roue 2 (figure 3). Par conséquent la roue 2 devient libre en rotation dans la position de la vis 3 dite « inactive ». La deuxième forme de réalisation consiste, ainsi que le montrent les figures 4 à 6, à insérer le système à bille 18 et 19 dans une bague 17 solidaire de la vis 3 et à réaliser l'usinage de deux gorges assurant l'indexage sur la chemise 20 insérée dans le fût du carter 1. Les gorges 23 ou 24 assurant l'indexage des billes 11 ou 19 ou tétons 9 ont de préférence une partie conique de façon à ce que l'effort radial exercé par les ressorts de compression 18 ou 22 favorise la venue de la vis 3 en position inactive. Cela permet de monter le "MotoSuiveur" ® à la verticale, car dans ce cas il est nécessaire de prévenir le retour de la vis 3 de la position inactive vers la position active par gravité. Un capteur 25 placé en bout d'arbre de la vis 3 dépassant du carter 1 détecte la sortie de la vis 3 de la position active ou la venue en position inactive. Ce capteur a pour but d'arrêter la motorisation du système de levage et le cas échéant de mettre le système en défaut. La vis 3 doit être mise en position active pour que le freinage soit de nouveau opérationnel. Le capteur 25 doit prévenir de la mise en rotation de la motorisation 5 du système de levage avant remise en position active de la vis. Les figures 7 et 8 montrent une troisième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le moyen de maintien de la vis 3 en position inactive comprend un ou plusieurs ressorts à lame 27 permettant d'utiliser la force radiale exercée pour favoriser la venue de la vis 3 vers la position inactive. For a good understanding, the invention is described below with reference to the attached schematic drawing showing by way of non-limiting example, several possible embodiments of the device. Figure 1 is a view of the device in longitudinal section, according to a first embodiment; Figure 2 is an enlarged view of the detail surrounded by a circle A in Figure 1, in a first position; Figure 3 is a view of the same detail, in a second position; Figure 4 is a view of the device in longitudinal section, according to a second embodiment; Fig. 5 is an enlarged view of the detail surrounded by a circle C in Fig. 4 in a first position; Figure 6 is a view similar to Figure 5, in a second position; and Figures 7 and 8 are partial views of the device according to a third embodiment, in two different positions. Figures 1 to 3 show a braking device for equipping a lifting mechanism with one or more rotating elements, comprising a toothed wheel 2 connected to a rotating element to be braked, and a worm 3 rotated by a motor 15 during the rotation of the wheel 2. In normal operation (Figures 1 and 2) the screw 3 exerts a low force on the wheel 2. It is maintained in the so-called "active" position by one or more indexing systems integral with the housing 1 containing the screw 3 and located in a plane normal to the axis of the screw 3, ball 11 or pins 9. Each ball 11 or pin 9 is pressed by a spring 21 in a groove 23 machined in the screw 3. A second indexing group with ball 11 or pin 9 is located in a plane spaced a defined distance so that, when the axial force between the wheel 2 and the screw 3 exceeds a certain threshold, the screw 1 slide axially, and that the throat is indexed when vi s 3 is no longer in contact with wheel 2 (FIG. 3). Therefore the wheel 2 becomes free to rotate in the position of the screw 3 called "inactive". The second embodiment consists, as shown in Figures 4 to 6, to insert the ball system 18 and 19 in a ring 17 integral with the screw 3 and to perform the machining of two grooves ensuring indexing on the liner 20 inserted into casing shank 1. Grooves 23 or 24 which index the balls 11 or 19 or lugs 9 preferably have a tapered portion so that the radial force exerted by the compression springs 18 or 22 promotes the arrival of the screw 3 in the inactive position. This makes it possible to mount the "MotoSuiveur" ® vertically, because in this case it is necessary to prevent the return of the screw 3 from the inactive position to the active position by gravity. A sensor 25 placed at the end of the shaft of the screw 3 protruding from the casing 1 detects the exit of the screw 3 from the active position or the coming to the inactive position. This sensor is intended to stop the motorization of the lifting system and if necessary to put the system in fault. The screw 3 must be put in the active position so that the braking is again operational. The sensor 25 must prevent the rotation of the motor 5 of the lifting system before the active position of the screw. FIGS. 7 and 8 show a third embodiment of the invention, in which the means for holding the screw 3 in the inactive position comprises one or more leaf springs 27 making it possible to use the radial force exerted to promote the coming of screw 3 to the inactive position.

Claims

REVENDICATIONS1. Braking device (S) for equipping a lifting mechanism with one or more rotating elements, comprising a toothed wheel (2) connected to at least one rotating element to be braked, and an endless screw (3) driven in rotation by a motor (15) during the rotation of the wheel (2) characterized in that the worm (3) is axially movable between an active position, in which the screw (3) is engaged with the toothed wheel (2 ), and an inactive position in which the same screw (3) is out of engagement with the wheel (2).

2. Braking system (S) according to claim 1, characterized in that it comprises means for holding the worm (3) in the active position within a certain effort threshold exerted axially on the screw ( 3) by the toothed wheel (2), these holding means releasing, beyond said force threshold, the axial displacement of the screw (3) to its inoperative position.

3. Braking system (S) according to claim 1 and 2, characterized in that it comprises means for detecting the arrival of the screw (3) in the inactive position and / or the exit of the screw (3). in the active position, enabling the stopping of the wheel drive mechanism or mechanisms (2).

4. Braking system (S) according to claims 1 to 3, characterized in that it comprises a means of maintaining the screw in the inactive position within a certain threshold of axial force so as to avoid the return of the screw (3) by gravity to the active position.

5. Braking system (S) according to claims 1 to 3, characterized in that a means for holding the screw (3) in the active position comprises one or more springs (21 or 18) pressing balls (11 or 19). , and one or more grooves (23 or 24) receiving said balls.

6. Braking system (S) according to claims 1 to 5, characterized in that a means for holding the screw (3) in the inoperative position comprises one or more springs (22 or 18) pressing balls (11) or nipples (9), and one or more grooves (23 or 24) receiving said balls.

7. Braking system (S) according to claim 6, characterized in that the groove or grooves (23 or 24) providing the means for holding the screw (3) in the inactive position contains a conical portion for using the radial force. exerted by the spring or springs (22 or 18) to promote the coming of the screw (3) to the inactive position.

8. Braking system (S) according to claims 1 to 5, characterized in that a means for holding the screw (3) in the inactive position comprises one or more leaf springs (27) for using the radial force exerted to favor the coming of the screw (3) to the inactive position.

9. Braking system (S) according to claim 1, characterized in that the shaft integral with the screw (3) protrudes from the housing (1) so as to allow a direct action on said shaft to return the screw (3). ) from the inactive position to the active position, and in that the motor mounting is performed in a different axis of the screw (3).