EP4045453A1 - Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge - Google Patents

Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge

Info

Publication number
EP4045453A1
EP4045453A1 EP20801336.7A EP20801336A EP4045453A1 EP 4045453 A1 EP4045453 A1 EP 4045453A1 EP 20801336 A EP20801336 A EP 20801336A EP 4045453 A1 EP4045453 A1 EP 4045453A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
cable
rotation
winch
motor shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20801336.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pascal Denoel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sapelem SAS
Original Assignee
Sapelem SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sapelem SAS filed Critical Sapelem SAS
Publication of EP4045453A1 publication Critical patent/EP4045453A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/14—Power transmissions between power sources and drums or barrels
    • B66D1/24—Power transmissions between power sources and drums or barrels for varying speed or reversing direction of rotation of drums or barrels, i.e. variable ratio or reversing gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/12—Driving gear incorporating electric motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/50—Control 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
    • B66D1/505—Control 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 electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists
    • B66D3/20—Power-operated hoists with driving motor, e.g. electric motor, and drum or barrel contained in a common housing
    • B66D3/22—Power-operated hoists with driving motor, e.g. electric motor, and drum or barrel contained in a common housing with variable-speed gearings between driving motor and drum or barrel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists
    • B66D3/24—Applications of limit switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D2700/00—Capstans, winches or hoists
    • B66D2700/01—Winches, capstans or pivots
    • B66D2700/0125—Motor operated winches
    • B66D2700/0141—Electrically actuated

Definitions

  • Winch for handling in particular for lifting, load
  • the present invention relates to a winch for handling, in particular for lifting, load.
  • a winch comprising a drum, a cable that can be wound around the drum, means for attaching the load to the cable, a motor equipped with a motor shaft, a motor control configured to selectively control the motor according to two operating modes, namely a first operating mode, in which the motor shaft of the motor is able to be driven in rotation in a first direction, and a second operating mode, in which the motor shaft of the motor is capable of being rotated in a second direction opposite to the first direction.
  • the invention relates to a winch for handling a load, said winch comprising a drum, a cable that can be wound around the drum, means for attaching the load to the cable, a motor equipped with a motor shaft, a motor control configured to selectively control the motor according to two operating modes, namely a first operating mode, in which the motor shaft of the motor is adapted to be driven in rotation in a first direction, and a second mode of operation, in which the motor shaft of the motor is suitable for being driven in rotation in a second direction opposite to the first direction, and mechanical means for transmitting the rotational movement of the motor shaft to the drum, the means mechanical motion transmission arranged between the motor shaft and the drum being configured to allow, in the first mode of operation called load lifting, in the rotational driven state of the motor shaft in the first direction, the transmission of the rotational movement of the motor shaft to the drum for a rotational drive of said drum in the direction of winding of the cable around the drum, characterized in that, in the second operating mode called load descent
  • the mechanical movement transmission means comprise a freewheel chosen, preferably, from the group formed by the freewheels with ratchet, cams, balls or rollers, this freewheel being interposed between the motor shaft and the drum.
  • a freewheel between the drum and the motor shaft allows, during the drive in rotation of the drive shaft corresponding to the drive in rotation of the drum in the direction of a winding of the cable around the drum, a transmission of the rotational movement of the motor shaft to the drum while this transmission of movement does not take place, due to the freewheeling operation of said freewheel, when the motor shaft is driven in rotation in a second direction opposite to the first direction and corresponding to the control for driving the drum in rotation in the direction of unwinding of the cable from the drum to allow the load to form the driving element of the unwinding of the cable.
  • the freewheel comprises two rotating coaxial parts called one, outer, the other, inner, and elements, such as rollers, balls, cams, or pawls arranged in a space left free between said parts, said parts being mounted one, integral in rotation with the motor shaft, the other, integral in rotation with the drum, and the elements being loaded individually by spring, the integral part in rotation of the motor shaft forming, in cooperation with the elements, in the stationary state of said part fixed in rotation with the motor shaft or in the second operating mode, in the state driven in rotation of said part fixed in rotation of the motor shaft in the second direction, means for limiting the angular displacement of the part fixed in rotation to the drum capable of being driven in rotation under the action of a traction exerted on the cable in the direction of unwinding d u cable of the drum and, in the first mode of operation, in the state driven in rotation of the motor shaft in the first direction, a drive member for driving in rotation of the part secured to the drum.
  • elements such as rollers, balls, cams, or pawls
  • the freewheel therefore comprises two parts, namely two rotating coaxial rings and elements interposed between said rings.
  • the ring integral in rotation with the motor shaft is able to form, in cooperation with the elements such as rollers or cams interposed between the rings, in the state driven in rotation of the ring integral in rotation with the motor shaft according to the first direction, a drive member for driving in rotation of the ring integral in rotation with the drum and, in the driven state in rotation of the ring integral in rotation with the motor shaft in the second direction, a displacement limitation member in rotation of the ring integral in rotation with the drum, this limiting member preventing the rotational drive of the ring integral in rotation with the drum, capable of being rotated under the action of a traction exerted on the cable in the direction of unwinding of the cable, at a speed of rotation greater than that of the speed of rotation of the ring fixed in rotation to the motor shaft.
  • the part integral in rotation with the drum forms the inner part of the freewheel, this part integral in rotation with the drum being mounted on an axial extension of the drum.
  • the part integral in rotation with the motor shaft is coupled to the motor shaft by a gear reduction mechanism.
  • the drum is movably mounted between a winding position, said maximum of the cable around the drum and a winding position, said minimal also called the unwinding position of the drum and the winch comprises drum return means configured to allow the exercise on the drum of a return force in a direction corresponding to a drive in rotation of the drum in the direction of winding of the cable around the drum.
  • These return means comprise at least one spring.
  • the return means are configured to allow the exercise of an adjustable return force.
  • the restoring force can be adjusted using a manually or automatically actuated regulator.
  • At least part of the motor control is carried by the cable and the return force of the return means is between the value of the force necessary to return the drum to position of maximum winding of the cable around the drum in the naked state, that is to say without motor control, of the cable and the value of the force necessary to allow a rotational drive of the drum in the direction of a winding of the cable around the drum in the worn state of at least part of the control of the motor by the cable.
  • the drum is a grooved drum provided with an external peripheral helical groove and the winch comprises means for retaining the cable inside the groove, these means of support comprising a cable guide provided with a cable passage, this cable guide being mounted axially movable and fixed in rotation along a guide path parallel to the axis of rotation of the drum, this cable guide being provided a male element, such as a rib, inserted in the groove of the drum to allow, in parallel with the rotary drive of the drum, an axial displacement of the cable guide along the guide path.
  • these means of support comprising a cable guide provided with a cable passage, this cable guide being mounted axially movable and fixed in rotation along a guide path parallel to the axis of rotation of the drum, this cable guide being provided a male element, such as a rib, inserted in the groove of the drum to allow, in parallel with the rotary drive of the drum, an axial displacement of the cable guide along the guide path.
  • the male element of the cable guide is, in the use configuration of the winch with the axis of rotation of the drum in a horizontal position, disposed opposite a part of cable-free drum groove.
  • the cable retaining means inside the groove of the drum further comprises a housing positioned around the drum over at least part of the circumference of the drum.
  • FIG. 1 shows an overall schematic view of a winch according to the invention
  • FIG. 2 shows a simplified schematic view of the drum equipped with its load lifting cable and its control member
  • FIG. 3 shows a simplified sectional view of the mechanical means for transmitting movement between the motor shaft and the drum, the freewheel of said means for transmitting movement being a roller or ball wheel;
  • FIG. 4 shows a simplified sectional view of the mechanical means for transmitting movement between the motor wheel and the drum, the freewheel of said transmission means being a cam wheel;
  • FIG. 5 shows a partial perspective view of a winch according to the invention
  • FIG. 6 shows a partial perspective view of a winch according to the invention
  • FIG. 7 shows a simplified schematic front view of a drum and its cable guide
  • FIG. 8 shows a partial view of a winch taken from below.
  • the winch 1, object of the invention allows the handling of load 20, in particular the raising and lowering of load 20.
  • This winch 1 comprises, in a manner known per se, a drum 2 and a cable 6 which can be wound around the drum 2.
  • the drum 2 is an externally grooved drum.
  • the groove 11 is an outer peripheral helical groove.
  • the cable 6 is inserted inside said groove 11.
  • This cable 6 is equipped, at or near its free end, with means 7 for hooking the load 20, the other end being fixed to said drum.
  • These attachment means 7 can be formed by a simple hook, by vacuum gripping means, such as a suction cup, or by any other attachment means without departing from the scope of the invention.
  • the winch 1 further comprises a motor 3 equipped at the output of a motor shaft 4.
  • This motor 3 is controlled using a control 17, part of which is, in the examples shown, carried by the cable 6.
  • This control 17 of the motor comprises for example a handle mounted on the cable 6.
  • This handle comprises two parts moving relative to each other to occupy at least two positions allowing the 'one, to control the motor according to a first mode of operation, called load lifting, in which the motor shaft 4 of the motor 3 is able to be driven in rotation in a first direction D1, the other, to control the motor according to a second mode of operation, called load descent, in which the motor shaft 4 of the motor 3 is able to be driven in a second direction D2 opposite to the first direction D1.
  • load lifting in which the motor shaft 4 of the motor 3 is able to be driven in rotation in a first direction D1
  • load descent in which the motor shaft 4 of the motor 3 is able to be driven in a second direction D2 opposite to the first direction D1.
  • the winch is equipped with a motor control unit 3 which, from the order received from the control 17, drives the motor 3 in operation according to one or other of the operating modes described above, the first mode of operation allowing, by winding the cable around the drum 2, the lifting of the load, while the second mode of operation allows, by unwinding the cable from the drum, the descent of the load.
  • a motor control unit 3 which, from the order received from the control 17, drives the motor 3 in operation according to one or other of the operating modes described above, the first mode of operation allowing, by winding the cable around the drum 2, the lifting of the load, while the second mode of operation allows, by unwinding the cable from the drum, the descent of the load.
  • the winch 1 further comprises mechanical means 5 for transmitting the rotational movement of the motor shaft 4 to the drum 2.
  • These mechanical transmission means 5 comprise, in the example shown, from the motor shaft 4 to the drum 2, a gear reduction mechanism 9 and a freewheel 8.
  • This configuration of the mechanical means 5 for transmitting movement allows, in the first mode of operation, the transmission of movement from the motor shaft 4 to the drum.
  • the movement transmission means 5 are configured so as not to allow the transmission of the rotational movement of the motor shaft 4 to the drum 2.
  • At least part of the means 5 Movement transmission mechanisms are configured to form a brake on the rotational drive of the drum 2 limiting or preventing the rotational drive of the drum 2 in the direction of unwinding of the cable 6 from the drum 2 under the effect of traction exerted on the cable 6, in particular by a load 20 suspended from said cable 6.
  • this second mode of operation it is no longer the motor shaft 4 which acts on the drum 2 to drive its rotational displacement but the load 20 attached to the cable 6.
  • This load 20 generates, under the effect of its weight, a traction on the cable 6. This traction ensures a rotational drive of the drum 2 in the direction of unwinding of the cable 6.
  • the freewheel 8 which can be of any type of freewheel, namely in particular a freewheel 8 with ratchet, cam, ball, roller or other, comprises two parts 81, 82 rotary coaxial say one, exterior, the other, interior.
  • the outer part 81 and the inner part 82 are mounted one, integral in rotation with the motor shaft, the other, integral in rotation with the drum 2.
  • the parts 81 and 82 are rings with the part 82 integral in rotation with the drum 2 which forms the part or inner ring of the freewheel 8 and the part 81 integral in rotation with the shaft 4 motor which forms the outer part or ring of the freewheel 8.
  • the freewheel 8 is mounted on an axial extension 2A of the drum 2.
  • the inner part 82 of the freewheel, integral in rotation with the drum is mounted on an axial extension 2A of the drum 2, that is to say a shaft section which passes through the center of the drum and projects axially from the latter.
  • the freewheel 8 is thus offset laterally from the drum 2.
  • the outer part 81 of the freewheel 8 meshes with one of the pinions which form the reduction gear mechanism 9 arranged between the freewheel 8 and the motor shaft 4.
  • the freewheel 8 comprises, in addition to the coaxial rotating parts 81, 82, elements arranged in a space left free between said parts. This space is an annular space when the parts are rings, as in the example shown. These elements shown at 83A and 83B in the figures may be of different natures depending on the type of freewheel. These elements can thus be formed by rollers, balls, cams, pawls or the like. Regardless of their design, these elements are loaded individually by spring 84. These elements are, in a manner known per se, movably mounted and have, as a function of the relative position, the rotational speed and the relative direction of movement in rotation of the parts.
  • two operating phases namely a locking phase in the case for example of freewheels with jamming as in the example shown, where the elements get stuck without sliding between said parts 81 and 82 and a phase, called freewheeling, in which the part 81 can rotate freely without rotating the part 82, this freewheeling phase, in which the outer part 81 can rotate freely on at least one revolution without driving the inner part 82 in rotation, can only occur in the second mode of operation.
  • the part 81 integral in rotation with the motor wheel 4 forms, in the stationary state of said part 81 or, in the second operating mode, in the state driven in rotation of said next part 81 the second direction D2, means for limiting the angular displacement of the part 82 integral in rotation with the drum 2 capable of being driven in rotation under the action of a traction exerted on the cable 6 in the direction of unwinding of the cable 6 of the drum 2 while, in the first mode of operation, in the state driven in rotation of the motor shaft 4 in the first direction D1, this same part 81, integral in rotation with the motor shaft 4, forms with the elements 83A or 83B a drive member for driving the rotation of the part 82 integral with the drum.
  • the track of the outer ring 81 integral in rotation with the shaft is a cylindrical track while the track of the inner ring 82 integral in shaft rotation is a track provided with blocking ramps.
  • the part 81 when the part 81 is driven in rotation along D1, it drives by friction a relative movement of the rollers to a blocking position of the rollers between the track of the outer ring and the ramps of the track of the inner part, which generates a rotational drive of the inner part 82 and by continuation of drum 2.
  • This corresponds to the first mode of operation, known as lifting the load, the rotary drive of the drum taking place in a direction corresponding to the winding of the cable around the drum 2 as illustrated in FIG. 2.
  • this speed differential causes a relative rotational movement of the parts 81 and 82 which leads to a position where the part 82 is forced to rotate at a speed equal to that of the part 81 which acts as a brake.
  • the rotational driving of the inner part 82 in the direction of the second direction D2 is prevented.
  • the outer part 81 therefore plays, in connection with the elements, in the second mode of operation or in a stationary position of said part, the role of a brake preventing or limiting the drive in rotation of the part 82 and consequently, the 'drive in rotation of the drum in the direction of unwinding of the cable from the drum.
  • Figure 4 illustrates a cam freewheel with a similar operation.
  • the tracks of the inner and outer parts are cylindrical and the locking phase takes place when the cams occupy a particular position in the space between parts. This position is obtained following a relative rotational movement of the parts between them generating friction on the elements.
  • means 10 for returning the drum configured to allow, in the second mode of operation in the state driven in rotation of the motor shaft 4 and consequently of the drum 2 following a second direction D2, the exercise on the drum 2 of a return force.
  • the drum is movably mounted between a so-called maximum winding position of the cable 6 around the drum 2 and a so-called minimum winding position, also called the maximum unwinding position of the cable 6 of the drum 2.
  • the return means 10 of the drum 2 are therefore configured to allow the exercise on the drum 2 of a return force in a direction corresponding to a rotational drive of the drum 2 in the direction of a winding of the cable 6 around the drum 2.
  • these return means 10 are configured to allow the exercise of an adjustable return force.
  • This restoring force can be adjustable manually or using an actuator.
  • these return means 10 comprise a spring which can be more or less pre-stressed.
  • This spring is for example a coil spring coaxial with the axis of rotation of the drum and one end of which is fixed to the drum and the other end in a stationary location. The rotation of the drum in the direction of unwinding of the cable causes compression of the spring which tends to urge the drum in rotation in the direction of winding of the cable around the drum. The presence of such a spring ensures minimum tension in the lifting cable and thus eliminates "slack".
  • the return force of the return means is between the value of the force necessary to return the drum 2 to the maximum winding position of the cable 6 around the drum 2 in the naked state, that is to say without control 17 of the motor of the cable 6 and the value of the force necessary to allow a rotational drive of the drum 2 in the direction of a winding of the cable around the drum 2 in the carried state of at least part of the control 17 of the motor 3 by the cable 6. This prevents movement of the cable under the effect of the return means in the absence dump.
  • the winch further comprises means 12, 16 for holding the cable 6 inside the groove 11.
  • These holding means 12, 16 comprise a cable guide 12 provided with a cable passage 13 formed here by a through orifice formed in the cable guide 12.
  • This cable guide 12 is mounted axially movable and fixed in rotation along a guide path 14 parallel to the axis of rotation of the drum 2.
  • This guide path 14 may be formed by a rail.
  • the cable guide 12 is provided with a male element 15, in this case here a rib which fits into the groove 11 of the drum 2 to allow, in parallel with the rotational drive of the drum 2, an axial displacement of the cable guide 12 along the guide path 14.
  • This male element 15 of the cable guide 12 is, in the configuration of use of the winch 1 with the axis of rotation of the drum 2 in a horizontal position, arranged opposite a portion of the groove 11 of the drum 2 free of cable 6.
  • the means 12, 16 for holding the cable 6 inside the groove 11 of the drum 2 further comprise a housing 16 positioned around the drum 2 over at least part of the circumference of the drum 2.
  • the winch comprises a set 181, 182 for detecting the end of the winding stroke of the cable 6 and a set 191, 192 for detecting the end of the unwinding stroke of the cable 6.
  • Each set 181, 182; 191, 192 for detection comprises a magnetizable metallic conductor 181, 191, such as a plate, and a sensor 182, 192, preferably inductive, for detecting the presence of said metallic conductor 181, 182.
  • the sensor 182 or 192 and the conductor 181 or 191 can be positioned one on a part 21 mounted axially movable and fixed in rotation along a guide path 22 parallel to the axis of rotation of the drum 2, the other, in a stationary location.
  • the part 21 is provided with a male element 23, such as a finger, inserted into the groove 11 of the drum 2 for allow, in parallel with the rotational drive of the drum 2, an axial displacement of said part 21 along the guide path 22.
  • the detection of a limit switch corresponds to the entry or exit of the metallic conductor 181, 191 from the detection field of the sensor 182, 192.
  • the sensors 182 and 192 are stationary and the conductors 181 and 191 are mobile. Obviously, the reverse solution could have been envisaged without departing from the scope of the invention.
  • the presence of these detection assemblies makes it possible to ensure unwinding and winding of the cable in good conditions despite the presence of the freewheel which prevents having a position reference for the cable on the drum.
  • the operation of the winch as described above is therefore as follows.
  • the operator enters the command which can be carried by the cable and chooses an operating mode.
  • the shaft 4 When the first operating mode corresponding to a lifting of the load is chosen, the shaft 4 is rotated in the first direction D1 and transmits, via the reduction gear mechanism 9 and the freewheel 8 its movement of rotation to the drum 2 which is then driven in rotation in the direction of winding of the cable.
  • the cable guide 12 moves along the drum in a direction parallel to the axis of rotation of the drum, as does the conductor 181 making it possible to detect the end of the winding.
  • the shaft 4 is rotated in the second direction D2 and the outer part 81 of the freewheel, in cooperation with the elements 83A or 83B of the freewheel, limits the angular displacement of the inner part 82 of the freewheel and therefore of the drum to prevent rotation of the drum, driven by the cable subjected to traction resulting from the presence of a load, at a speed of rotation greater than the speed of rotation of the outer part 81 of the freewheel.
  • the cable guide moves along the drum in a direction parallel to the axis of rotation of the drum, as does the conductor 191 allowing the detection of the end of unwinding of the cable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Treuil (1) comprenant un tambour (2), un câble (6) enroulable autour du tambour (2), des moyens (7) d'accrochage de la charge (20) au câble (6), un moteur (3) avec un arbre (4) moteur, une commande (17) du moteur (3) entraînant en rotation l'arbre (4) moteur suivant deux directions opposées, et des moyens (5) mécaniques de transmission du mouvement de rotation de l'arbre (4) moteur au tambour (2) configurés pour permettre, à l'état entraîné en rotation de l'arbre (4) moteur suivant une première direction D1, la transmission du mouvement de rotation de l'arbre (4) moteur au tambour (2) dans le sens d'un enroulement du câble (6) autour du tambour (2). A l'état entraîné en rotation de l'arbre (4) moteur suivant la deuxième direction D2, les moyens (5) mécaniques de transmission de mouvement sont configurés pour ne pas permettre la transmission du mouvement de rotation de l'arbre (4) moteur au tambour (2), et au moins une partie de ces moyens (5) mécaniques sont configurés pour former, dans ce deuxième mode de fonctionnement, un frein à l'entraînement en rotation du tambour (2).

Description

Description
Titre de l'invention : Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge
[0001] La présente invention concerne un treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un treuil comprenant un tambour, un câble enroulable autour du tambour, des moyens d’accrochage de la charge au câble, un moteur équipé d’un arbre moteur, une commande du moteur configurée pour commander sélectivement le moteur suivant deux modes de fonctionnement, à savoir un premier mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre moteur du moteur est apte à être entraîné en rotation suivant une première direction, et un deuxième mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre moteur du moteur est apte à être entraîné en rotation suivant une deuxième direction opposée à la première direction.
[0003] De tels treuils sont connus. Jusqu'à présent, le tambour est solidaire en rotation de l'arbre moteur d'une part, lors de son entraînement en rotation dans le sens d'un enroulement du câble autour du tambour, d’autre part, lors de son entraînement en rotation dans le sens d'un déroulement du câble du tambour. Il en résulte, lors de cette phase de déroulement du câble du tambour, la possibilité d'un relâchement de la tension du câble appelé "mou" de câble. Ce relâchement de la tension ou "mou" de câble apparaît lorsqu'un ordre de déroulement du câble est donné alors que la charge est déjà posée. Un tel relâchement du câble peut provoquer une boucle du câble au niveau de la fixation du câble sur le tambour. Au moment du ré-enroulement du câble (ordre de montée), la boucle ainsi formée peut se coincer entre le tambour et le carter du câble. Ce coincement entraîne généralement une détérioration du câble qui impose son remplacement immédiat. L'inconvénient majeur de ce phénomène est qu'il n'est pas forcément détecté au moment de son apparition. L'opérateur peut donc utiliser un treuil doté d'un câble abîmé sans s'en rendre compte. Le danger pour l'opérateur est alors important. En outre, dans le cas où une charge est fixée au câble et que le câble présente un "mou" ou relâchement en sortie de tambour, au moment de l'ordre de ré-enroulement du câble en vue de la montée d'une charge, le début de course de ré-enroulement du câble absorbe le "mou" de câble. Quand le câble arrive en tension, la vitesse d'enroulement relativement importante entraîne un choc au niveau du treuil. La répétition de chocs sur le treuil augmente son vieillissement et implique de dimensionner le treuil en prenant en compte une surcharge équivalente. La prise en compte des chocs implique donc de surdimensionner le treuil, ce qui conduit généralement à le rendre plus lourd.
[0004] Des solutions pour empêcher l'apparition d'un tel relâchement de câble, une fois la charge posée, existent mais ces solutions sont généralement complexes donc chères et difficiles à mettre en œuvre.
[0005] Des solutions dans lesquelles le câble est déroulé automatiquement puis manuellement sont connues. Ces solutions obligent l'opérateur à exercer une force de traction sur l'objet à manipuler pour l'emmener à l'emplacement souhaité comme l'illustre le brevet EP-2.865.633. D'autres solutions sont décrites dans les brevets US-2.958.509 et US-5.848.781.
[0006] A cet effet, l'invention a pour objet un treuil pour la manutention de charge, ledit treuil comprenant un tambour, un câble enroulable autour du tambour, des moyens d’accrochage de la charge au câble, un moteur équipé d’un arbre moteur, une commande du moteur configurée pour commander sélectivement le moteur suivant deux modes de fonctionnement, à savoir un premier mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre moteur du moteur est apte à être entraîné en rotation suivant une première direction, et un deuxième mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre moteur du moteur est apte à être entraîné en rotation suivant une deuxième direction opposée à la première direction, et des moyens mécaniques de transmission du mouvement de rotation de l’arbre moteur au tambour, les moyens mécaniques de transmission de mouvement disposés entre l’arbre moteur et le tambour étant configurés pour permettre, dans le premier mode de fonctionnement dit de levage de charge, à l’état entraîné en rotation de l’arbre moteur suivant la première direction, la transmission du mouvement de rotation de l’arbre moteur au tambour pour un entraînement en rotation dudit tambour dans le sens d’un enroulement du câble autour du tambour, caractérisé en ce que, dans le deuxième mode de fonctionnement dit de descente de charge, à l’état entraîné en rotation de l’arbre moteur suivant la deuxième direction, les moyens mécaniques de transmission de mouvement sont configurés pour ne pas permettre la transmission du mouvement de rotation de l’arbre moteur au tambour, au moins une partie des moyens mécaniques de transmission de mouvement étant configurés pour former, dans ce deuxième mode de fonctionnement, un frein à l’entraînement en rotation du tambour limitant ou empêchant l’entraînement en rotation du tambour dans le sens d’un déroulement du câble du tambour sous l’effet d’une traction exercée sur le câble, notamment par une charge suspendue audit câble.
[0007] L'absence d'entraînement en rotation du tambour par l'arbre moteur, lors de l'entraînement en rotation de l'arbre moteur dans le sens d'un déroulement du câble du tambour, permet d'utiliser la charge comme élément menant du déroulement du câble de tambour et d'éviter ainsi la formation d'un relâchement ou d'un "mou" de câble au moment de la pose de la charge fixée au câble. L'utilisation d'une partie des moyens mécaniques de transmission de mouvement comme élément formant frein du tambour, à l'état entraîné en rotation du tambour dans le sens d'un déroulement du câble du tambour, permet de conforter l'utilisation de la charge comme élément menant lors de l'entraînement en rotation du tambour dans le sens d'un déroulement du câble du tambour.
[0008] Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens mécaniques de transmission de mouvement comprennent une roue libre choisie, de préférence, dans le groupe formé par les roues libres à rochet, à cames, à billes ou à rouleaux, cette roue libre étant interposée entre l'arbre moteur et le tambour.
[0009] L'utilisation d'une roue libre entre le tambour et l'arbre moteur permet, lors de l'entraînement en rotation de l'arbre moteur correspondant à l'entraînement en rotation du tambour dans le sens d'un enroulement du câble autour du tambour, une transmission du mouvement de rotation de l'arbre moteur au tambour alors que cette transmission de mouvement ne s'opère pas, du fait du fonctionnement en roue libre de ladite roue libre, lorsque l'arbre moteur est entraîné en rotation suivant une deuxième direction opposée à la première direction et correspondant à la commande d'entraînement en rotation du tambour dans le sens d'un déroulement du câble du tambour pour permettre à la charge de former l'élément menant du déroulement du câble. [0010] Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue libre comprend deux pièces coaxiales rotatives dites l’une, extérieure, l’autre, intérieure, et des éléments, tels que des rouleaux, billes, cames, ou cliquets disposés dans un espace laissé libre entre lesdites pièces, lesdites pièces étant montées l’une, solidaire en rotation de l’arbre moteur, l’autre, solidaire en rotation du tambour, et les éléments étant chargés individuellement par ressort, la pièce solidaire en rotation de l’arbre moteur formant, en coopération avec les éléments, à l’état stationnaire de ladite pièce solidaire en rotation de l’arbre moteur ou dans le deuxième mode de fonctionnement, à l’état entraîné en rotation de ladite pièce solidaire en rotation de l’arbre moteur suivant la deuxième direction, un moyen de limitation en déplacement angulaire de la pièce solidaire en rotation du tambour apte à être entraînée en rotation sous l’action d’une traction exercée sur le câble dans le sens d’un déroulement du câble du tambour et, dans le premier mode de fonctionnement, à l’état entraîné en rotation de l’arbre moteur suivant la première direction, un organe menant d’entraînement en rotation de la pièce solidaire du tambour. La roue libre comprend donc deux pièces, à savoir deux bagues coaxiales rotatives et des éléments interposés entre lesdites bagues. La bague solidaire en rotation de l'arbre moteur est apte à former, en coopération avec les éléments tels que rouleaux ou cames interposés entre les bagues, à l'état entraîné en rotation de la bague solidaire en rotation de l'arbre moteur suivant la première direction, un organe menant d'entraînement en rotation de la bague solidaire en rotation du tambour et, à l'état entraîné en rotation de la bague solidaire en rotation de l'arbre moteur suivant la deuxième direction, un organe de limitation en déplacement en rotation de la bague solidaire en rotation du tambour, cet organe de limitation empêchant l'entraînement en rotation de la bague solidaire en rotation du tambour, apte à être entraînée en rotation sous l'action d'une traction exercée sur le câble dans le sens d'un déroulement du câble, à une vitesse de rotation supérieure à celle de la vitesse de rotation de la bague solidaire en rotation de l'arbre moteur.
[0011] Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce solidaire en rotation du tambour forme la pièce intérieure de la roue libre, cette pièce solidaire en rotation du tambour étant montée sur un prolongement axial du tambour. [0012] Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce solidaire en rotation de l’arbre moteur est couplée à l’arbre moteur par un mécanisme réducteur à engrenages.
[0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, le tambour est monté mobile entre une position d'enroulement, dit maximal du câble autour du tambour et une position d'enroulement, dit minimal encore appelée position de déroulement du tambour et le treuil comprend des moyens de rappel du tambour configurés pour permettre l’exercice sur le tambour d’une force de rappel suivant une direction correspondant à un entraînement en rotation du tambour dans le sens d’un enroulement du câble autour du tambour. Ces moyens de rappel comprennent au moins un ressort. Ces moyens de rappel ont pour avantage de garantir une tension minimale dans le câble de levage et ainsi d’annuler le “mou”. Même lorsque la charge est posée sur une surface à une vitesse de déroulement importante et que le câble forme un léger “mou”, par effet d’inertie, les dits moyens de rappel retendent alors immédiatement le câble de manière à ce que la tension résiduelle dans le câble soit au moins égale à la tension exercée par les dits moyens de rappel, annulant ainsi le "mou".
[0014] Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de rappel sont configurés pour permettre l’exercice d’une force de rappel réglable. Le réglage de la force de rappel peut s'opérer à l'aide d'un organe de réglage à actionnement manuel ou automatique.
[0015] Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de la commande du moteur est portée par le câble et la force de rappel des moyens de rappel est comprise entre la valeur de la force nécessaire pour rappeler le tambour en position d’enroulement maximal du câble autour du tambour à l’état nu, c’est-à-dire dépourvu de commande de moteur, du câble et la valeur de la force nécessaire pour permettre un entraînement en rotation du tambour dans le sens d’un enroulement du câble autour du tambour à l’état porté d’au moins une partie de la commande du moteur par le câble.
[0016] Selon un mode de réalisation de l'invention, le tambour est un tambour rainuré muni d’une rainure hélicoïdale périphérique externe et le treuil comprend des moyens de maintien du câble à l’intérieur de la rainure, ces moyens de maintien comprenant un guide-câble muni d’un passage de câble, ce guide-câble étant monté mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour, ce guide-câble étant muni d’un élément mâle, tel qu’une nervure, inséré dans la rainure du tambour pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour, un déplacement axial du guide-câble le long du chemin de guidage.
[0017] Selon un mode de réalisation de l'invention, l’élément mâle du guide-câble est, en configuration d’utilisation du treuil avec l’axe de rotation du tambour en position horizontale, disposé en regard d'une partie de rainure du tambour exempte de câble.
[0018] Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de maintien du câble à l’intérieur de la rainure du tambour comprennent en outre un carter positionné autour du tambour sur au moins une partie de la circonférence du tambour.
[0019] Selon un mode de réalisation de l'invention, le treuil dont le tambour est un tambour rainuré muni d'une rainure hélicoïdale périphérique externe comprend un ensemble de détection de fin de course d’enroulement du câble et un ensemble de détection de fin de course de déroulement du câble, chaque ensemble de détection comprenant un conducteur métallique magnétisable, tel qu’une plaque, et un capteur de préférence inductif de détection de la présence dudit conducteur métallique, le capteur et le conducteur étant positionnables l’un, sur une pièce montée mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour, cette pièce étant munie d’un élément mâle, tel qu’un doigt, inséré dans la rainure du tambour pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour, un déplacement axial de ladite pièce le long du chemin de guidage , l’autre, en un emplacement stationnaire, la détection d’une fin de course correspondant à l’entrée ou à la sortie du conducteur métallique du champ de détection du capteur. Il en résulte ainsi la possibilité de détecter de manière aisée la position de l'enroulement pour éviter un dépassement de limite d'enroulement maximale ou minimale.
Brève description des dessins
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0020] [Fig. 1] représente une vue schématique d'ensemble d'un treuil conforme à l'invention ;
[0021] [Fig. 2] représente une vue schématique simplifiée du tambour équipé de son câble de levage de charge et de son organe de commande ;
[0022] [Fig. 3] représente une vue en coupe simplifiée des moyens mécaniques de transmission de mouvement entre l'arbre moteur et le tambour, la roue libre desdits moyens de transmission de mouvement étant une roue à rouleaux ou à billes ;
[0023] [Fig. 4] représente une vue en coupe simplifiée des moyens mécaniques de transmission de mouvement entre la roue moteur et le tambour, la roue libre desdits moyens de transmission étant une roue à cames ;
[0024] [Fig. 5] représente une vue partielle en perspective d'un treuil conforme à l'invention ;
[0025] [Fig. 6] représente une vue partielle en perspective d'un treuil conforme à l'invention ;
[0026] [Fig. 7] représente une vue schématique simplifiée de face d'un tambour et de son guide câble ;
[0027] [Fig. 8] représente une vue partielle d'un treuil prise de dessous.
[0028] Comme mentionné ci-dessus, le treuil 1 , objet de l'invention, permet la manutention de charge 20, en particulier la montée et la descente de charge 20. Ce treuil 1 comprend, de manière en soi connue, un tambour 2 et un câble 6 enroulable autour du tambour 2. Dans l'exemple représenté, le tambour 2 est un tambour rainuré extérieurement. La rainure 11 est une rainure hélicoïdale périphérique extérieure. Le câble 6 s'insère à l’intérieur de ladite rainure 11. Ce câble 6 est équipé, à ou au voisinage de son extrémité libre, de moyens 7 d’accrochage de la charge 20, l'autre extrémité étant fixée audit tambour. Ces moyens 7 d'accrochage peuvent être formés par un simple crochet, par des moyens de préhension par le vide, tels qu'une ventouse, ou par tout autre moyen d'accrochage sans sortir du cadre de l'invention.
[0029] Le treuil 1 comprend encore un moteur 3 équipé en sortie d’un arbre 4 moteur. Ce moteur 3 est commandé à l'aide d'une commande 17 dont une partie est, dans les exemples représentés, portée par le câble 6. Cette commande 17 du moteur comprend par exemple une poignée montée sur le câble 6. Cette poignée comprend deux parties animées d'un déplacement relatif entre elles pour occuper au moins deux positions permettant l'une, de commander le moteur suivant un premier mode de fonctionnement, dit de levage de charge, dans lequel l'arbre 4 moteur du moteur 3 est apte à être entraîné en rotation suivant une première direction D1 , l'autre, de commander le moteur suivant un deuxième mode de fonctionnement, dit de descente de charge, dans lequel l'arbre 4 moteur du moteur 3 est apte à être entraîné suivant une deuxième direction D2 opposée à la première direction D1. Ces deux modes de fonctionnement sont sélectivement activables. Le treuil est équipé d'une unité de pilotage du moteur 3 qui, à partir de l'ordre reçu de la commande 17, entraîne en fonctionnement le moteur 3 suivant l'un ou l'autre des modes de fonctionnement décrits ci-dessus, le premier mode de fonctionnement permettant, par enroulement du câble autour du tambour 2, le levage de charge, tandis que le deuxième mode de fonctionnement permet, par déroulement du câble du tambour, la descente de la charge.
[0030] Le treuil 1 comprend encore des moyens 5 mécaniques de transmission du mouvement de rotation de l’arbre 4 moteur au tambour 2. Ces moyens 5 mécaniques de transmission comprennent, dans l'exemple représenté, depuis l'arbre 4 moteur vers le tambour 2, un mécanisme 9 réducteur à engrenages et une roue libre 8. Cette configuration des moyens 5 mécaniques de transmission de mouvement permet, dans le premier mode de fonctionnement, la transmission du mouvement de l'arbre 4 moteur au tambour. A l'inverse, dans le deuxième mode de fonctionnement, dans lequel l'arbre 4 moteur du moteur 3 est apte à être entraîné en rotation suivant la deuxième direction D2 opposée à la première direction D1 , du fait de la présence de la roue libre 8 apte à fonctionner en roue libre, les moyens 5 de transmission de mouvement sont configurés pour ne pas permettre la transmission du mouvement de rotation de l’arbre 4 moteur au tambour 2. Dans ce mode de fonctionnement, au moins une partie des moyens 5 mécaniques de transmission de mouvement sont configurés pour former un frein à l'entraînement en rotation du tambour 2 limitant ou empêchant l'entraînement en rotation du tambour 2 dans le sens d’un déroulement du câble 6 du tambour 2 sous l'effet d'une traction exercée sur le câble 6, notamment par une charge 20 suspendue audit câble 6. Dans ce deuxième mode de fonctionnement, ce n'est plus l'arbre 4 moteur qui agit sur le tambour 2 pour entraîner son déplacement en rotation mais la charge 20 accrochée au câble 6. Cette charge 20 génère, sous l'effet de son poids, une traction sur le câble 6. Cette traction assure un entraînement en rotation du tambour 2 dans le sens d’un déroulement du câble 6. Dans ce deuxième mode de fonctionnement, du fait de la présence de la roue libre 8, l'arbre moteur peut tourner sans transmettre son mouvement de rotation au tambour 2. De ce fait, une fois la charge posée, même si l'opérateur actionne la commande 17 pour commander un déplacement supplémentaire du tambour dans le sens d'un déroulement du câble, comme la charge posée ne peut plus être menante, aucun déroulement de câble ne s'opère malgré l'entraînement en rotation de l'arbre 4 moteur. Le câble 6 peut ainsi demeurer tendu.
[0031] Pour permettre un tel fonctionnement, la roue libre 8, qui peut être de tout type de roue libre, à savoir notamment une roue libre 8 à rochet, à cames, à billes, à rouleaux ou autre, comprend deux pièces 81 , 82 coaxiales rotatives dites l'une, extérieure, l'autre, intérieure. La pièce 81 extérieure et la pièce 82 intérieure sont montées l'une, solidaire en rotation de l'arbre moteur, l'autre, solidaire en rotation du tambour 2.
[0032] Dans les exemples représentés, les pièces 81 et 82 sont des bagues avec la pièce 82 solidaire en rotation du tambour 2 qui forme la pièce ou bague intérieure de la roue libre 8 et la pièce 81 solidaire en rotation de l'arbre 4 moteur qui forme la pièce ou bague extérieure de la roue libre 8. La roue libre 8 est montée sur un prolongement 2A axial du tambour 2. En particulier, la pièce 82 intérieure de la roue libre, solidaire en rotation du tambour, est montée sur un prolongement 2A axial du tambour 2, c'est-à-dire un tronçon d'arbre qui passe par le centre du tambour et fait saillie axialement de ce dernier. La roue libre 8 est ainsi déportée latéralement du tambour 2. La pièce 81 extérieure de la roue libre 8 s'engrène avec l'un des pignons qui forment le mécanisme 9 réducteur à engrenages disposé entre la roue libre 8 et l'arbre 4 moteur. Ce pignon s'engrène donc lui- même avec une succession de pignons interposés entre le pignon et la roue 4 moteur. La roue libre 8 comprend, en sus des pièces 81 , 82 coaxiale rotatives, des éléments disposés dans un espace laissé libre entre lesdites pièces. Cet espace est un espace annulaire lorsque les pièces sont des bagues, comme dans l'exemple représenté. Ces éléments représentés en 83A et 83B aux figures peuvent être de natures différentes en fonction du type de roue libre. Ces éléments peuvent ainsi être formés par des rouleaux, des billes, des cames, des cliquets ou autres. Indépendamment de leur conception, ces éléments sont chargés individuellement par ressort 84. Ces éléments sont, de manière en soi connue, montés mobiles et présentent, en fonction de la position relative, de la vitesse rotative et du sens de déplacement relatif en rotation des pièces 81 et 82, deux phases de fonctionnement, à savoir une phase de blocage dans le cas par exemple des roues libres à coincement comme dans l'exemple représenté, où les éléments se coincent sans glissement entre lesdites pièces 81 et 82 et une phase, dite de roue libre, dans laquelle la pièce 81 peut tourner librement sans entraîner en rotation la pièce 82, cette phase de roue libre, dans laquelle la pièce extérieure 81 peut tourner librement sur au moins un tour sans entraînement en rotation de la pièce 82 intérieure, ne pouvant se produire que dans le deuxième mode de fonctionnement.
[0033] Les ressorts 84 équipant les éléments tendent à rappeler les éléments vers une position correspondant à la phase de blocage. Indépendamment de la nature des éléments, la pièce 81 solidaire en rotation de la roue 4 moteur forme, à l'état stationnaire de ladite pièce 81 ou, dans le deuxième mode de fonctionnement, à l'état entraîné en rotation de ladite pièce 81 suivant la deuxième direction D2, un moyen de limitation en déplacement angulaire de la pièce 82 solidaire en rotation du tambour 2 apte à être entraînée en rotation sous l'action d'une traction exercée sur le câble 6 dans le sens d'un déroulement du câble 6 du tambour 2 tandis que, dans le premier mode de fonctionnement, à l'état entraîné en rotation de l'arbre 4 moteur suivant la première direction D1 , cette même pièce 81 , solidaire en rotation de l'arbre 4 moteur, forme avec les éléments 83A ou 83B un organe menant d'entraînement en rotation de la pièce 82 solidaire du tambour.
[0034] Dans l'exemple représenté dans la figure 3, qui illustre une roue libre à rouleaux, la piste de la bague 81 extérieure solidaire en rotation de l'arbre est une piste cylindrique tandis que la piste de la bague 82 intérieure solidaire en rotation de l'arbre est une piste munie de rampes de blocage. Ainsi, dans l'exemple de la figure 3, lorsque la pièce 81 est entraînée en rotation suivant D1, elle entraîne par friction un déplacement relatif des rouleaux jusqu'à une position de blocage des rouleaux entre la piste de la bague extérieure et les rampes de la piste de la pièce intérieure, ce qui génère un entraînement en rotation de la pièce 82 intérieure et par suite du tambour 2. Ceci correspond au premier mode de fonctionnement dit de levage de la charge, l'entraînement en rotation du tambour s'opérant dans un sens correspondant à l'enroulement du câble autour du tambour 2 comme illustré à la figure 2.
[0035] Dans le deuxième mode de fonctionnement, lorsque la pièce 81 extérieure, solidaire en rotation de l'arbre 4 moteur, est entraînée en rotation suivant la direction D2 par l'arbre 4 moteur, elle peut tourner librement par rapport à la pièce 82 intérieure si la pièce 82 est par exemple stationnaire, cette situation se présentant à l'état posé de la charge. Si la charge n'est pas encore posée, la charge exerce une action sur le câble, ce qui entraîne en rotation le tambour et par suite la pièce intermédiaire 82 dans le sens de la deuxième direction D2. Cet entraînement en rotation peut être limité par la pièce extérieure 81 lorsque la pièce 81 extérieure tourne à une vitesse inférieure à la pièce 82 intérieure. En effet, ce différentiel de vitesse entraîne un déplacement relatif en rotation des pièces 81 et 82 qui amène à une position où la pièce 82 est contrainte de tourner à une vitesse égale à celle de la pièce 81 qui joue le rôle de frein. De la même manière, à l'état non entraîné en rotation de la pièce extérieure 81, l'entraînement en rotation de la pièce intérieure 82 dans le sens de la deuxième direction D2 est empêché. La pièce extérieure 81 joue donc, en lien avec les éléments, dans le deuxième mode de fonctionnement ou en position stationnaire de ladite pièce, le rôle d'un frein empêchant ou limitant l'entraînement en rotation de la pièce 82 et par suite, l'entraînement en rotation du tambour dans le sens d'un déroulement du câble du tambour.
[0036] La figure 4 illustre une roue libre à cames avec un fonctionnement similaire. Dans ce cas, les pistes des pièces intérieure et extérieure sont cylindriques et la phase de blocage s'opère lorsque les cames occupent une position particulière dans l'espace entre pièces. Cette position est obtenue suite à un déplacement relatif en rotation des pièces entre elles générant une friction sur les éléments.
Un fonctionnement équivalent aurait pu être obtenu avec une roue libre à cliquet et dents de rochet, les dents étant portées par l'une des pièces et les cliquets par l'autre pièce.
[0037] Pour parfaire le fonctionnement de cette roue libre, des moyens 10 de rappel du tambour configurés pour permettre, dans le deuxième mode de fonctionnement à l'état entraîné en rotation de l'arbre 4 moteur et par suite du tambour 2 suivant une deuxième direction D2, l'exercice sur le tambour 2 d’une force de rappel, sont prévus. En effet, le tambour est monté mobile entre une position d'enroulement dit maximal du câble 6 autour du tambour 2 et une position d'enroulement dit minimal, encore appelée position de déroulement maximal du câble 6 du tambour 2. Les moyens 10 de rappel du tambour 2 sont donc configurés pour permettre l’exercice sur le tambour 2 d’une force de rappel suivant une direction correspondant à un entraînement en rotation du tambour 2 dans le sens d’un enroulement du câble 6 autour du tambour 2. Ces moyens de rappel s'exercent dans le deuxième mode de fonctionnement à l'état entraîné en rotation du tambour 2 suivant la deuxième direction D2.
[0038] Dans les exemples représentés, ces moyens 10 de rappel sont configurés pour permettre l’exercice d’une force de rappel réglable. Cette force de rappel peut être réglable manuellement ou à l'aide d'un actionneur. Généralement, ces moyens 10 de rappel comprennent un ressort qui peut être plus ou moins précontraint. Ce ressort est par exemple un ressort hélicoïdal coaxial à l'axe de rotation du tambour et dont une extrémité est fixée au tambour et l'autre extrémité en un emplacement stationnaire. La rotation du tambour dans le sens d'un déroulement du câble entraîne une compression du ressort qui tend à rappeler en rotation le tambour dans le sens d'un enroulement du câble autour du tambour. La présence d'un tel ressort permet de garantir une tension minimale dans le câble de levage et ainsi d’annuler le “mou”. Même lorsque la charge est posée sur une surface à une vitesse de déroulement importante et que le câble forme un léger “mou”, par effet d’inertie, les dits moyens de rappel retendent alors immédiatement le câble de manière à ce que la tension résiduelle dans le câble soit au moins égale à la tension exercée par les dits moyens de rappel, annulant ainsi le "mou".
[0039] La force de rappel des moyens de rappel est comprise entre la valeur de la force nécessaire pour rappeler le tambour 2 en position d'enroulement maximal du câble 6 autour du tambour 2 à l'état nu, c'est-à-dire dépourvu de commande 17 de moteur du câble 6 et la valeur de la force nécessaire pour permettre un entraînement en rotation du tambour 2 dans le sens d'un enroulement du câble autour du tambour 2 à l’état porté d’au moins une partie de la commande 17 du moteur 3 par le câble 6. On évite ainsi un déplacement du câble sous l'effet des moyens de rappel en l'absence de charge.
[0040] Pour éviter la formation de boucle au niveau du câble, le treuil comprend encore des moyens 12, 16 de maintien du câble 6 à l’intérieur de la rainure 11. Ces moyens 12, 16 de maintien comprennent un guide-câble 12 muni d’un passage 13 de câble formé ici par un orifice traversant ménagé dans le guide- câble 12. Ce guide-câble 12 est monté mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin 14 de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour 2. Ce chemin 14 de guidage peut être formé par un rail. Pour permettre un tel déplacement axial, le guide-câble 12 est muni d’un élément 15 mâle, en l'occurrence ici une nervure qui s'insère dans la rainure 11 du tambour 2 pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour 2, un déplacement axial du guide-câble 12 le long du chemin 14 de guidage. Cet élément 15 mâle du guide-câble 12 est, en configuration d'utilisation du treuil 1 avec l'axe de rotation du tambour 2 en position horizontale, disposé en regard d'une partie de rainure 11 du tambour 2 exempte de câble 6.
[0041 ] Les moyens 12, 16 de maintien du câble 6 à l’intérieur de la rainure 11 du tambour 2 comprennent en outre un carter 16 positionné autour du tambour 2 sur au moins une partie de la circonférence du tambour 2.
[0042] Enfin, le treuil comprend un ensemble 181, 182 de détection de fin de course d’enroulement du câble 6 et un ensemble 191, 192 de détection de fin de course de déroulement du câble 6. Chaque ensemble 181 , 182 ; 191 , 192 de détection comprend un conducteur 181, 191 métallique magnétisable, tel qu’une plaque, et un capteur 182, 192, de préférence inductif de détection de la présence dudit conducteur 181, 182 métallique. Le capteur 182 ou 192 et le conducteur 181 ou 191 sont positionnables l’un, sur une pièce 21 montée mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin 22 de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour 2, l’autre, en un emplacement stationnaire. La pièce 21 est munie d’un élément 23 mâle, tel qu’un doigt, inséré dans la rainure 11 du tambour 2 pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour 2, un déplacement axial de ladite pièce 21 le long du chemin 22 de guidage. La détection d’une fin de course correspond à l’entrée ou à la sortie du conducteur 181, 191 métallique du champ de détection du capteur 182, 192.
[0043] Dans l'exemple représenté, les capteurs 182 et 192 sont stationnaires et les conducteurs 181 et 191 sont mobiles. Bien évidemment, la solution inverse aurait pu être envisagée sans sortir du cadre de l'invention. La présence de ces ensembles de détection permet de s'assurer d'un déroulement et d'un enroulement du câble dans de bonnes conditions malgré la présence de la roue libre qui empêche de disposer de référence de position du câble sur le tambour.
[0044] Le fonctionnement du treuil tel que décrit ci-dessus est donc tel que suit. L'opérateur saisit la commande qui peut être portée par le câble et choisit un mode de fonctionnement.
[0045] Lorsque le premier mode de fonctionnement correspondant à un levage de la charge est choisi, l'arbre 4 est entraîné en rotation suivant la première direction D1 et transmet, via le mécanisme 9 réducteur à engrenages et la roue libre 8 son mouvement de rotation au tambour 2 qui est alors entraîné en rotation dans le sens d'un enroulement du câble. En parallèle de l'enroulement du câble, le guide- câble 12 se déplace le long du tambour suivant une direction parallèle à l'axe de rotation du tambour, de même que le conducteur 181 permettant de détecter la fin de l'enroulement.
[0046] Lorsque le deuxième mode de fonctionnement correspondant à une descente de la charge est choisi, l'arbre 4 est entraîné en rotation suivant la deuxième direction D2 et la pièce 81 extérieure de la roue libre, en coopération avec les éléments 83A ou 83B de la roue libre, limite le déplacement angulaire de la pièce intérieure 82 de la roue libre et par suite, du tambour pour empêcher une rotation du tambour, entraîné par le câble soumis à une traction résultant de la présence d'une charge, à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation de la pièce extérieure 81 de la roue libre. Une fois la charge posée, la pièce extérieure
81 de la roue libre peut continuer à tourner sans incidence sur la pièce intérieure
82 de la roue libre. Le câble est donc à l'état posé de la charge parfaitement tendu. [0047] Dans ce deuxième mode de réalisation, en parallèle du déroulement du câble, le guide câble se déplace le long du tambour suivant une direction parallèle à l'axe de rotation du tambour, de même que le conducteur 191 permettant la détection de la fin de déroulement du câble.

Claims

Revendications [Revendication 1] Treuil (1) pour la manutention de charge (20), ledit treuil
(1) comprenant un tambour (2), un câble (6) enroulable autour du tambour
(2), des moyens (7) d’accrochage de la charge (20) au câble (6), un moteur
(3) équipé d’un arbre (4) moteur, une commande (17) du moteur (3) configurée pour commander sélectivement le moteur (3) suivant deux modes de fonctionnement, à savoir un premier mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre (4) moteur du moteur (3) est apte à être entraîné en rotation suivant une première direction (D1 ), et un deuxième mode de fonctionnement, dans lequel l’arbre (4) moteur du moteur (3) est apte à être entraîné en rotation suivant une deuxième direction (D2) opposée à la première direction (D1), et des moyens (5) mécaniques de transmission du mouvement de rotation de l’arbre (4) moteur au tambour (2), les moyens (5) mécaniques de transmission de mouvement disposés entre l’arbre (4) moteur et le tambour (2) étant configurés pour permettre, dans le premier mode de fonctionnement dit de levage de charge, à l’état entraîné en rotation de l’arbre (4) moteur suivant la première direction (D1), la transmission du mouvement de rotation de l’arbre
(4) moteur au tambour (2) pour un entraînement en rotation dudit tambour (2) dans le sens d’un enroulement du câble (6) autour du tambour (2), caractérisé en ce que, dans le deuxième mode de fonctionnement dit de descente de charge, à l’état entraîné en rotation de l’arbre (4) moteur suivant la deuxième direction (D2), les moyens (5) mécaniques de transmission de mouvement sont configurés pour ne pas permettre la transmission du mouvement de rotation de l’arbre (4) moteur au tambour (2), au moins une partie des moyens
(5) mécaniques de transmission de mouvement étant configurés pour former, dans ce deuxième mode de fonctionnement, un frein à l’entraînement en rotation du tambour (2) limitant ou empêchant l’entraînement en rotation du tambour (2) dans le sens d’un déroulement du câble (6) du tambour (2) sous l’effet d’une traction exercée sur le câble (6), notamment par une charge (20) suspendue audit câble (6).
[Revendication 2] Treuil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) mécaniques de transmission de mouvement comprennent une roue libre (8) choisie de préférence dans le groupe formé par les roues libres à rochet, à cames, à billes ou à rouleaux, cette roue libre (8) étant interposée entre l'arbre (4) moteur et le tambour (2).
[Revendication 3] Treuil (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la roue libre (8) comprend deux pièces (81 , 82) coaxiales rotatives dites l’une (81), extérieure, l’autre (82), intérieure, et des éléments (83A, 83B) tels que des rouleaux, billes, cames, ou cliquets disposés dans un espace laissé libre entre lesdites pièces (81 , 82), lesdites pièces (81 , 82) étant montées l’une (81), solidaire en rotation de l’arbre moteur, l’autre (82), solidaire en rotation du tambour (2), et les éléments (83A, 83B) étant chargés individuellement par ressort (84), la pièce (81) solidaire en rotation de l’arbre (4) moteur formant, en coopération avec les éléments (83A, 83B), à l’état stationnaire de ladite pièce (81) solidaire en rotation de l’arbre (4) moteur ou dans le deuxième mode de fonctionnement, à l’état entraîné en rotation de ladite pièce (81) solidaire en rotation de l’arbre (4) moteur suivant la deuxième direction, un moyen de limitation en déplacement angulaire de la pièce (82) solidaire en rotation du tambour (2) apte à être entraînée en rotation sous l’action d’une traction exercée sur le câble (6) dans le sens d’un déroulement du câble (6) du tambour (2) et, dans le premier mode de fonctionnement, à l’état entraîné en rotation de l’arbre (4) moteur suivant la première direction, un organe menant d’entraînement en rotation de la pièce (82) solidaire du tambour (2).
[Revendication 4] Treuil (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce (82) solidaire en rotation du tambour (2) forme la pièce intérieure de la roue libre (8), cette pièce (82) solidaire en rotation du tambour (2) étant montée sur un prolongement (2A) axial du tambour (2).
[Revendication 5] Treuil (1) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la pièce (81) solidaire en rotation de l’arbre (4) moteur est couplée à l’arbre (4) moteur par un mécanisme (9) réducteur à engrenages.
[Revendication 6] Treuil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour (2) est monté mobile entre une position d'enroulement, dit maximal du câble (6) autour du tambour (2) et une position d'enroulement, dit minimal, encore appelée position de déroulement du câble (6) du tambour (2) et en ce que le treuil (1) comprend des moyens (10) de rappel du tambour (2) configurés pour permettre l’exercice sur le tambour (2) d’une force de rappel suivant une direction correspondant à un entraînement en rotation du tambour (2) dans le sens d’un enroulement du câble (6) autour du tambour (2).
[Revendication 7] Treuil (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens (10) de rappel sont configurés pour permettre l’exercice d’une force de rappel réglable.
[Revendication 8] Treuil (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu’au moins une partie de la commande (17) du moteur (3) est portée par le câble (6) et en ce que la force de rappel des moyens (10) de rappel est comprise entre la valeur de la force nécessaire pour rappeler le tambour (2) en position d’enroulement maximal du câble (6) autour du tambour (2) à l’état nu, c’est-à-dire dépourvu de commande (17) de moteur, du câble (6) et la valeur de la force nécessaire pour permettre un entraînement en rotation du tambour (2) dans le sens d’un enroulement du câble (6) autour du tambour (2) à l’état porté d’au moins une partie de la commande (17) du moteur (3) par le câble (6).
[Revendication 9] Treuil (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tambour (2) est un tambour rainuré muni d’une rainure (11) hélicoïdale périphérique externe et en ce que le treuil (1 ) comprend des moyens (12, 16) de maintien du câble (6) à l’intérieur de la rainure (11), ces moyens (12, 16) de maintien comprenant un guide-câble (12) muni d’un passage (13) de câble, ce guide-câble (12) étant monté mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin (14) de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour (2), ce guide-câble (12) étant muni d’un élément (15) mâle, tel qu’une nervure, inséré dans la rainure (11 ) du tambour (2) pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour (2), un déplacement axial du guide-câble (12) le long du chemin (14) de guidage.
[Revendication 10] Treuil (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’élément (15) mâle du guide-câble (12) est, en configuration d’utilisation du treuil (1) avec l’axe de rotation du tambour (2) en position horizontale, disposé en regard d'une partie de rainure (11) du tambour (2) exempte de câble (6). [Revendication 11] Treuil (1) selon l’une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens (12, 16) de maintien du câble (6) à l’intérieur de la rainure
(11) du tambour (2) comprennent en outre un carter (16) positionné autour du tambour (2) sur au moins une partie de la circonférence du tambour (2).
[Revendication 12] Treuil (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le treuil (1) dont le tambour (2) est un tambour (2) rainuré muni d'une rainure (11) hélicoïdale périphérique externe comprend un ensemble (181, 182) de détection de fin de course d’enroulement du câble (6) et un ensemble (191, 192) de détection de fin de course de déroulement du câble (6), chaque ensemble (181 , 182 ; 191 , 192) de détection comprenant un conducteur (181, 191) métallique magnétisable, tel qu’une plaque, et un capteur, de préférence inductif, de détection de la présence dudit conducteur (181, 182) métallique, le capteur (182, 192) et le conducteur (181, 191) étant positionnables l’un, sur une pièce (21) montée mobile axialement et fixe en rotation le long d’un chemin (22) de guidage parallèle à l’axe de rotation du tambour (2), cette pièce (21) étant munie d’un élément (23) mâle, tel qu’un doigt, inséré dans la rainure (11 ) du tambour (2) pour permettre, en parallèle de l’entraînement en rotation du tambour (2), un déplacement axial de ladite pièce (21) le long du chemin (22) de guidage , l’autre, en un emplacement stationnaire, la détection d’une fin de course correspondant à l’entrée ou à la sortie du conducteur (181, 191) métallique du champ de détection du capteur (182, 192).
EP20801336.7A 2019-10-17 2020-10-14 Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge Pending EP4045453A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1911585A FR3102164B1 (fr) 2019-10-17 2019-10-17 Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge
PCT/FR2020/051811 WO2021074520A1 (fr) 2019-10-17 2020-10-14 Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4045453A1 true EP4045453A1 (fr) 2022-08-24

Family

ID=68988036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20801336.7A Pending EP4045453A1 (fr) 2019-10-17 2020-10-14 Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220388818A1 (fr)
EP (1) EP4045453A1 (fr)
FR (1) FR3102164B1 (fr)
WO (1) WO2021074520A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915433A (en) * 1974-10-10 1975-10-28 Caterpillar Tractor Co Disconnect clutch assembly for winch drum
EP2865633B1 (fr) * 2013-10-28 2017-02-08 Etablissements Georges Renault Equilibreur à descente préliminaire automatique et descente finale manuelle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1782358A (en) * 1926-12-30 1930-11-18 Demag Ag Winch drum
US2958509A (en) * 1953-02-20 1960-11-01 Thor Power Tool Co Power balancer
US4407400A (en) * 1981-01-29 1983-10-04 Deere & Company Winch control valve
US4746100A (en) * 1986-12-24 1988-05-24 Caterpillar Inc. Winch drag brake apparatus
US5848781A (en) * 1994-01-13 1998-12-15 Ingersoll-Rand Company Balancing hoist braking system
US20020144970A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-10 Ingersoll-Rand Company Pendant controller for overhead lifting systems
US7584941B2 (en) * 2006-12-31 2009-09-08 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operating an implement for a machine
AU2018101349A4 (en) * 2017-11-13 2018-10-18 P. & B. Marriott Limited A drum winch

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915433A (en) * 1974-10-10 1975-10-28 Caterpillar Tractor Co Disconnect clutch assembly for winch drum
EP2865633B1 (fr) * 2013-10-28 2017-02-08 Etablissements Georges Renault Equilibreur à descente préliminaire automatique et descente finale manuelle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2021074520A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3102164B1 (fr) 2021-10-15
US20220388818A1 (en) 2022-12-08
WO2021074520A1 (fr) 2021-04-22
FR3102164A1 (fr) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2459835B1 (fr) Dispositif de transmission antichute pour porte de manutention a rideau souple.
EP2454930B1 (fr) Dispositif de transmission pour engin automoteur et engin automoteur équipé d'une telle transmission
EP0009058B1 (fr) Dispositif de suspension pour nacelle d'entretien des façades
WO2018087183A1 (fr) Enrouleur-derouleur de tuyau
FR2494997A1 (fr) Tendeur arriere pour ceinture de securite
FR2837864A1 (fr) Mecanisme de tension d'un ressort de compensation pour installation de fermeture ou de protection solaire
WO2021074520A1 (fr) Treuil pour la manutention, en particulier pour le levage, de charge
EP2735919A1 (fr) Mouvement de montre comportant une fusée
EP3755864B1 (fr) Système d'entrainement en rotation d'un organe d'enroulement
FR3101338A1 (fr) Dispositif de réglage de la tension d’un fil qui est déroulé d’une bobine
EP3569809A1 (fr) Système d'actionnement d'un volet roulant et d'une toile
CH707271A2 (fr) Mouvement de montre comportant une fusée.
FR2889749A3 (fr) Mecanisme de deceleration et de blocage pour un ecran de projection et ecran de projection a commande manuelle utilisant ce mecanisme
EP1419100B1 (fr) Treuil motorise
WO2008025810A1 (fr) Dispositif pour annuler la torsion d'un lien entre une extremite fixe et une extremite tournante
FR2669284A1 (fr) Appareil de mise sous tension prealable de sangle de ceinture de securite.
FR3105333A1 (fr) Dispositif de transmission, ensemble d’enroulement de voile comprenant un tel dispositif de transmission, et voilier correspondant
EP0425389A2 (fr) Appareil de manutention et v˩hicule muni d'un tel appareil
FR2879734A1 (fr) Dispositif d'entrainement pour capteur a cable
FR3037360A1 (fr) Dispositif permettant de demarrer sans peine les petits moteurs a combustion interne en stockant l'energie dans la tension d'un elastique
FR2484983A1 (fr) Dispositif tendeur de cable, notamment pour treuils
FR3015451A1 (fr) Cabestan automatique a prise systematique
CH289473A (fr) Treuil.
FR2955570A1 (fr) Dispositif de securite pour enrouleurs a rembobinage automatique pour cables, tubes et similaires, et enrouleur a rembobinage automatique pour cables, tubes et similaires dote d'un tel dispositif.
CH156531A (fr) Treuil.

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220425

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20250605