FR2528816A1 - Mining winch clutch control - has selectively engageable toothed discs between driving and driven drums of mining winch - Google Patents

Abstract

The clutch control includes a disc (14) fixed to rotate on one drum and movable axially relative to both drums. Teeth (18) on the periphery of a coaxial disc (17) can be placed in mesh with teeth (19) on the other drum by the control ring. A finger (22) is fixed to the second drum and thus axial drum displacement gives positive coupling and uncoupling. After drum movement to position the finger it meets a stop at the end of its housing to ensures proper tooth meshing. Normally, the finger is mounted on the idler drum.

Description

La présente invention concerne la commande d'un accouplement ou embrayage à dents entre deux tambours rotatifs, et plus particulièrement le tambour moteur et le tambour fou d'un treuiI de machine d'extraction d'un puits de mine. The present invention relates to the control of a coupling or toothed clutch between two rotary drums, and more particularly the motor drum and the idler drum of a treuiI of a mine shaft extraction machine.

On sait qu'une machine d'extraction comprend un treuil motorisé qui entraine deux tambours. Sur chacun d'eux s'enroule un cable qui supporte une cage. Lorsque l'on dessert une profondeur donnée, on prévoit une longueur de câble telle qu'une cage soit au jour quand l'autre est au fond. Cette longueur de câble doit être modifiée lorsque l'on dési retatteindre une profondeur plus importante, par exemple. It is known that an extraction machine comprises a motorized winch which drives two drums. On each of them is wound a cable which supports a cage. When serving a given depth, a cable length is provided such that one cage is exposed when the other is at the bottom. This cable length must be modified when you want to reach a greater depth, for example.

Pour effectuer la modification de la longueur de câble, il faut désolidariser les deux tambours. L'un d'eux reste fixe pendant que l'autre tourne de la quantité nécessaire.To change the cable length, you must separate the two drums. One of them remains fixed while the other rotates the required amount.

On solidarise à nouveau les tambours, puis l'on remet le treuil en service pour la nouvelle profondeur. Ces différentes opérations nécessitent l'emploi d'un embrayage.The drums are joined again, then the winch is put back into service for the new depth. These different operations require the use of a clutch.

I1 existe déjà un certain nombre de dispositions permettant de commander un embrayage à dents entre le tambour moteur et le tambour fou d'un treuil de machine du type précité. I1 already exist a number of provisions for controlling a toothed clutch between the motor drum and the idler drum of a machine winch of the aforementioned type.

Les dispositions connues sont d'une réalisation compliquée et'une manoeuvre longue et difficile. I1 est délicat, au cours d'une opération de modification de la longueur d'un câble, de limiter la rotation du tambour fou à la valeur correspondant à la différence de longueur voulue. The known arrangements are of a complicated embodiment and a long and difficult maneuver. It is difficult, during an operation to modify the length of a cable, to limit the rotation of the idler drum to the value corresponding to the desired length difference.

I1 est également délicat, une fois le réglage effectué, d'assurer un positionnement correct des dentures coopérantes des tambours en vue de leur remise en prise. It is also difficult, once the adjustment has been made, to ensure correct positioning of the cooperating teeth of the drums with a view to returning them to engagement.

L'invention a pour but d'éviter les inconvénients susmentionnés. The invention aims to avoid the aforementioned drawbacks.

Elle consiste essentiellement à réaliser une construction simple, précise et d'une exploitation facile et sûre, que l'on puisse éventuellement commander à distance. It essentially consists in carrying out a simple, precise construction which is easy and safe to operate, which can possibly be controlled remotely.

L'invention a plus précisément pour objet un dispositif de commande d'un accouplement ou embrayage à dents entre le tambour moteur et le tambour fou d'un treuil de ma chine d'extraction de mine, comprenant un organe solidaire en rotation de l'un des tambours, et monté de façon à pouvoir être déplacé axialement par rapport aux dits tambours1 cet organe étant muni de dents également réparties sur la périphérie d'un disque coaxial dudit organe, les dites dents pouvant être amenées en prise avec des dents disposées de manière complémentaire sur l'autre tambour, par déplacement axial dudit organe, et des moyens pour amener cet organe et cet autre tambour dans des positions relatives permettant leur accouplement, caractérisé en ce que ces moyens comprennent au moins un doigt solidaire en rotation dudit autre tambour, ou dudit organe1 et un logement formé dans une pièce solidaire en rotation dudit organe, ou dudit autre tambour, respectivement, le doigt étant disposé de telle sorte que le déplacement axial dudit organe à partir de sa position désaccouplée assure, d'abord l'engagement du doigt dans le logement, puis, après rotation relative des deux tambours pour amener le doigt en position de butée contre une extrémité du logement, l'engagement en position d'engrènement des dents coopérantes dudit organe et dudit autre tambour. The invention more specifically relates to a device for controlling a coupling or toothed clutch between the motor drum and the idler drum of a winch from my mine for mine extraction, comprising a member integral in rotation with the one of the drums, and mounted so as to be able to be moved axially with respect to said drums1 this member being provided with teeth also distributed on the periphery of a coaxial disc of said member, said teeth being able to be brought into engagement with teeth arranged in a complementary manner on the other drum, by axial displacement of said member, and means for bringing this member and this other drum into relative positions allowing their coupling, characterized in that these means comprise at least one finger integral in rotation with said other drum , or of said member1 and of a housing formed in a part integral in rotation with said member, or with said other drum, respectively, the finger being arranged so that the die axial placement of said member from its uncoupled position ensures, first the engagement of the finger in the housing, then, after relative rotation of the two drums to bring the finger into the abutment position against one end of the housing, the engagement in engagement position of the cooperating teeth of said member and of said other drum.

La pièce précitée est avantageusement une couronne crantée dont les crans sont régulièrement répartis sur la périphérie, l'un d'entre eux formant ledit logement. The aforementioned part is advantageously a notched crown whose notches are regularly distributed over the periphery, one of them forming said housing.

La couronne crantée est solidaire dudit organe, lequel est solidaire en rotation du tambour moteur, tandis que le doigt est solidaire du tambour fou. The notched crown is integral with said member, which is integral in rotation with the motor drum, while the finger is integral with the idler drum.

Le doigt est disposé d'une manière sensiblement radiale, et poussé vers l'axe par un ressort. The finger is arranged in a substantially radial manner, and pushed towards the axis by a spring.

L'extrémité du doigt la plus proche de l'axe, est biseautée de manière à pouvoir se soulever lorsqu'une dent séparant deux crans de la couronne crantée vient buter, au cours du déplacement axial dudit organe1 contre ledit doigt. The end of the finger closest to the axis is bevelled so as to be able to lift when a tooth separating two notches of the notched crown abuts, during the axial movement of said member1 against said finger.

Le nombre de crans de la cournnne crantée est inférieur au nombre de dents du disque dudit organe, et il est prévu une pluralité de doigts dont l'écart circonférentiel est une fraction du pas des crans. The number of notches of the notched cournnne is less than the number of teeth of the disc of said member, and a plurality of fingers is provided, the circumferential distance of which is a fraction of the pitch of the notches.

La rotation de l'un des tambours, en vue du positionnement des dents coopérantes, est commandée par un vérin motorisé déplaçant une pince serrée sur un disque solidaire dudit tamboùr. The rotation of one of the drums, with a view to positioning the cooperating teeth, is controlled by a motorized jack displacing a clamp clamped on a disc integral with said tamboùr.

L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif. The invention will be better understood by referring to the description which follows, given with reference to the appended drawings, concerning a particular embodiment given by way of nonlimiting example.

La figure 1 est une vue de dessus d'un treuil de machine d'extraction de mine équipé du dispositif selon l'ininvention. Figure 1 is a top view of a mine extraction machine winch equipped with the device according to the invention.

La figure 2 est une coupe axiale du dispositif en position d'embrayage. Figure 2 is an axial section of the device in the clutch position.

La figure 3 est une autre coupe axiale du dispositif représenté en positionde débrayage dans la partie inférieure de la figure, et en position de mise en coinciden- ce des dents avant embrayage dans la partie supérieure de la figure. FIG. 3 is another axial section of the device shown in the declutching position in the lower part of the figure, and in the position of coincidence of the teeth before clutching in the upper part of the figure.

La figure 4 est une représentation schématique du système de positionnement des dents. Figure 4 is a schematic representation of the teeth positioning system.

Sur la figure 1, le rèpère i désigne le châssis d'un treuil lequel comprend un tambour fou 2 et un tambour moteur 3. montés sur un arbre 4 tourillonnant dans un palier 5. Le tambour 3 est commandé par un moteur 6 par l'inter Uédiaire d'un accouplement 7, d'un réducteur parallèle 8 et d'un réducteur à roue et vis sans fin 9. A chaque tambour est associé un système de frein à pinces, tel que 10. In FIG. 1, the mark i designates the frame of a winch which comprises a loose drum 2 and a motor drum 3. mounted on a shaft 4 journalled in a bearing 5. The drum 3 is controlled by a motor 6 by the through a coupling 7, a parallel reducer 8 and a worm and wheel reducer 9. Each brake drum is associated with a clamp brake system, such as 10.

Le dispositif de commande d'embrayage qui sera décrit plus loin en référence aux figures suivantes, n'est pas visible sur la figure 1 qui montre seulement les moyens prévus pour son déplacement axial. Ces moyens comprennent essentiellement un levier il dont une extrémité est soumise â l'action d'un vérin à vis 12 et dont l'autre extrémité est articulée à une biellette fixe 13. The clutch control device which will be described later with reference to the following figures, is not visible in Figure 1 which shows only the means provided for its axial displacement. These means essentially comprise a lever 11 of which one end is subjected to the action of a screw jack 12 and the other end of which is articulated to a fixed link 13.

Sur les- figures 2 et suivantes, on voit un organe de commande d'embrayage 14 du type crabot, qui est solidaire en rotation du tambour moteur (non représenté) sur l'arbre 4 duquel il est monté coulissant grâce à des cannelures coopérantes 15 dudit arbre et dudit organe. Ce dernier peut donc se déplacer en translation le long de l'arbre 4 sous l'action du vérin 12 et du levier il articulé sur l'organe 14 autour de l'axe 16. In FIGS. 2 et seq., A clutch control member 14 of the dog clutch type is seen, which is integral in rotation with the motor drum (not shown) on the shaft 4 from which it is slidably mounted by means of cooperating grooves 15 said tree and said organ. The latter can therefore move in translation along the shaft 4 under the action of the jack 12 and of the lever it articulated on the member 14 around the axis 16.

L'organe 14 est solidaire d'un disque coaxial 17, la périphérie duquel étant munie d'une denture dont les dents 18 peuvent être amenées en prise avec les dents 19 d'une denture de forme complémentaire solidaire du tambour 2. The member 14 is secured to a coaxial disc 17, the periphery of which being provided with teeth whose teeth 18 can be brought into engagement with the teeth 19 with teeth of complementary shape secured to the drum 2.

La position d'engrènement est illustrée sur la figure 2.The engagement position is illustrated in Figure 2.

L'organe 14 est par ailleurs solidaire d'une couronne ne crantée 20 dont les crans1 tels que 21, définissent des logements, chacun d'eux étant prévu pour recevoir un doigt 22 monté dans un support 23 solidaire du tambour 2. The member 14 is also integral with a notched crown 20, the notches 1 of which such as 21, define housings, each of them being designed to receive a finger 22 mounted in a support 23 integral with the drum 2.

Le déplacement axial de l'organe 14 à partir de sa position désaccouplée assure d'abord l'engagement du doigt 22 dans un cran 21, puis, après rotation relative des deux tambours 2 et 3 pour amener le doigt 22 en position de butée contre une dent 24 séparant deux crans 21, l'engagement en position d'engrènement des dents 18 et 19. Ces deux phases sont particulièrement illustrées sur la figure 3. The axial displacement of the member 14 from its uncoupled position first ensures the engagement of the finger 22 in a notch 21, then, after relative rotation of the two drums 2 and 3 to bring the finger 22 into the abutment position against a tooth 24 separating two notches 21, the engagement in engagement position of the teeth 18 and 19. These two phases are particularly illustrated in FIG. 3.

La figure 4 illustre de façon schématique le principe du positionnement des dents coopérantes. FIG. 4 schematically illustrates the principle of positioning the cooperating teeth.

Les dents 18 et 19 sont au nombre de n . L'organe 14, plus précisément sa couronne crantée 20 possède n/4 crans. Teeth 18 and 19 are n. The member 14, more precisely its notched crown 20 has n / 4 notches.

Le même doigt 22 ne pourra positionner qu'une dent sur quatre. Pour assurer le blocage sur n'importe quelle dent il est donc nécessaire de prévoir plusieurs doigts 22. On désigne par 0( , l'écart angulaire entre deux dents 18 ou 19 . Deux doigts 22 décalés de 2 permettent l'arrêt en position 22a ou 22b. En disposant deux autres doigts en position 22c et 22d, on peut bloquer la couronne crantée 20 en toute position grâce au décalage des deux grou pes de doigts 22 d'un multiple impair de l'angle d , lté- cart circonférentiel des doigts 22 étant une fraction du pas des crans 21. Dans l'exemple illustré on a prévu deux supports 23 de doigts 22 diamétralement opposés. Chaque doigt 22 est muni d'un ressort 25.The same finger 22 can only position one tooth in four. To ensure blocking on any tooth, it is therefore necessary to provide several fingers 22. It is designated by 0 (, the angular difference between two teeth 18 or 19. Two fingers 22 offset by 2 allow stopping in position 22a or 22b. By having two other fingers in position 22c and 22d, it is possible to block the notched crown 20 in any position by virtue of the offset of the two groups of fingers 22 by an odd multiple of the angle d, the circumferential cart of the fingers 22 being a fraction of the pitch of the notches 21. In the example illustrated, two supports 23 of diametrically opposed fingers 23 are provided, each finger 22 is provided with a spring 25.

Chaque doigt 22 est, bien entendu, disposé de manière sensiblement radiale, et il est poussé vers l'axe par le -ressort 25. L'extrémité de chaque doigt 22 la plus proche dudit axe présente un biseau 26, de telle sorte que ledit doigt' puisse se soulever lorsqu'une dent 24 vient buter contre ledit doigt au cours du déplacement axial de l'organe 14. Each finger 22 is, of course, disposed in a substantially radial manner, and it is pushed towards the axis by the spring. The end of each finger 22 closest to said axis has a bevel 26, so that said finger 'can be raised when a tooth 24 abuts against said finger during the axial movement of the member 14.

D'une manière avantageuse, la rotation de l'un ou l'autre des tambours 2 et 3 en vue du positionnement des dents tô et 19 coopérantes, est commandée par un vérin motorisé déplaçant une pince serrée sur un disque solidaire du tambour 2 ou 3. Cette disposition est analogue à celle illustrée par 1 repère 10 sur la figure 1. Advantageously, the rotation of one or the other of the drums 2 and 3 with a view to positioning the cooperating tô and teeth 19 is controlled by a motorized jack displacing a clamp clamped on a disc secured to the drum 2 or 3. This arrangement is similar to that illustrated by 1 reference 10 in FIG. 1.

Un tel mouvement de rotation s'effectue à partir de la position illustrée sur la partie inférieure de la figure 3. Lorsque le réglage de longueur de câble est fait, on commande le déplacement axial de l'organe 14 dont la couronne 20 coopère avec les doigts 22. La rotation de l'organe 14 est alors seulement possible sur une distance angulaire correspondant au maximum à l'étendue circonférentielle d'un cran 21. On atteint alors la position illustrée sur la partie supérieure de la figure 3. Il suffit de déplacer l'organe 14 d'une distance correspondant sensiblement à la longueur d'une dent 18 ou 19 pour mettre les dentures en prise et se retrouver dans la position d'embrayage illustrée sur la figure 2. Such a rotational movement takes place from the position illustrated in the lower part of FIG. 3. When the cable length adjustment is made, the axial movement of the member 14 is controlled, the crown 20 of which cooperates with the fingers 22. The rotation of the member 14 is then only possible over an angular distance corresponding at most to the circumferential extent of a notch 21. The position illustrated on the upper part of FIG. 3 is then reached. move the member 14 a distance corresponding substantially to the length of a tooth 18 or 19 to engage the teeth and end up in the clutch position illustrated in FIG. 2.

Bien que l'invention ait été décrite en référence à une forme particulière de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien linitée et que des modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine. Although the invention has been described with reference to a particular embodiment, it goes without saying that it is in no way limited to it and that modifications can be made to it without departing from its field.

C'est ainsi que l'organe 14, au lieu d'être rendu solidaire en rotation du tambour moteur 3, pourra être rendu solidaire en rotation du tambour fou 2. Les dents 19 seront alors rendues solidaires du tambour moteur 3. Thus the member 14, instead of being made integral in rotation with the motor drum 3, could be made integral in rotation with the idler drum 2. The teeth 19 will then be made integral with the motor drum 3.

Les doigts 22 au lieu d'être solidaires du tambour fou 2 pourront être solidaires du tambour moteur 3 ou mê me de l'organe 14, la couronne 20 étant alors solidaire en rotation du tambour fou 2. The fingers 22 instead of being integral with the idler drum 2 could be integral with the motor drum 3 or even with the member 14, the crown 20 then being integral in rotation with the idler drum 2.

La couronne 20 pourra être remplacée par toute autre pièce équivalente présentant des logements jouant le rôle des crans 21. The crown 20 may be replaced by any other equivalent part having housings playing the role of the notches 21.

La rotation de l'un des tambours en vue du positionnement des dents 18 et 19 coopérantes, pourra être commandée par tout autre moyen que celui décrit. The rotation of one of the drums for the positioning of the cooperating teeth 18 and 19 may be controlled by any other means than that described.

Le déplacement axial de l'organe 14 pourra être commandé par tout autre moyen que le vérin décrit. The axial movement of the member 14 can be controlled by any other means than the jack described.

Suivant une variante de l'invention, les deux tambours 2 et 3 peuvent être fous. Le tambour 3 est alors équipé de façon identique au tambour 2 d'un dispositif d'embrayage tel que celui décrit. Si l'on se réfère à la figure 1, ce dispositif d'embrayage, analogue à celui représenté entre le tambour 2 et le palier 5, est installé entre le tambour 3 et le réducteur 9. According to a variant of the invention, the two drums 2 and 3 can be crazy. The drum 3 is then fitted identically to the drum 2 with a clutch device such as that described. If reference is made to FIG. 1, this clutch device, similar to that shown between the drum 2 and the bearing 5, is installed between the drum 3 and the reduction gear 9.

D'une manière générale, on pourra remplacer l'un quelconque des moyens décrits par un moyen techniquement équivalent, l'invention couvre donc, outre l'exemple représenté, ses différentes variantes d'exécution.  In general, one can replace any of the means described by a technically equivalent means, the invention therefore covers, in addition to the example shown, its various alternative embodiments.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande- d'un accouplement ou embrayage1. Control device - coupling or clutch à dents entre le tambour moteur (3) et le tambour fou with teeth between the motor drum (3) and the idler drum (2) d'un treuil de machine d'extraction de mine, com (2) winch of mine extraction machine, com prenant un organe (14) solidaire en rotation de l'un  taking a member (14) integral in rotation with one des tambours, et monté de façon à pouvoir être déplacé drums, and mounted so that it can be moved axialement par rapport aux dits tambours, cet organe axially with respect to said drums, this member étant muni de dents (18) également réparties sur la pé being provided with teeth (18) also distributed over the pe riphérie d'un disque coaxial (17) dudit organe, les di riphery of a coaxial disc (17) of said organ, the di tes dents pouvant être amenées en prise avec des dents your teeth can be brought into engagement with teeth (19) disposées de manière complémentaire sur l'autre (19) arranged in a complementary manner on the other tambour, par déplacement axial dudit organe, et des mo drum, by axial displacement of said member, and mo yens pour amener cet organe (14) et cet autre tambour yen to bring this organ (14) and this other drum dans des positions relatives permettant leur accouple in relative positions allowing them to couple ment, caractérisé en ce que ces moyens comprennent au ment, characterized in that these means include moins un doigt (22) solidaire en rotation dudit autre at least one finger (22) integral in rotation with said other tambour, ou dudit organe, et un logement formé dans une drum, or of said member, and a housing formed in a pièce solidaire en rotation dudit organe, ou dudit au integral part in rotation with said member, or with said au tre tambour, respectivement, le doigt (22) étant dispo be drum, respectively, the finger (22) being available --sé de telle sorte que le déplacement axial dudit orga - placed in such a way that the axial displacement of said organ ne à partir de sa position désaccouplée assure, d'abord from its uncoupled position ensures, first l'engagement du doigt (22) dans le logement, puis, après engagement of the finger (22) in the housing, then, after rotation relative des deux tambours (2 et 3) pour ame relative rotation of the two drums (2 and 3) for core ner le doigt en position de butée contre une extrémité hold the finger in the stop position against one end du logement, l'engagement en position d'engrènement des of housing, the engagement in position of meshing of dents coopéràntes (18-, 19) dudit organe et dudit autre cooperating teeth (18-, 19) of said organ and of said other tambour. drum. phérie, l'un d'entre eux formant ledit logement. one of them forming said housing. les crans (21) sont régulièrement répartis sur la péri the notches (21) are regularly distributed over the peri ce que ladite pièce est une couronne crantée (20) dont that said part is a notched crown (20) of which 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisée en 2. Device according to claim 1, characterized in 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en3. Device according to claim 2, characterized in ce que la couronne crantée (20) est solidaire dudit or that the notched crown (20) is integral with said gold gane, lequel est solidaire en rotation du tambour mo gane, which is integral in rotation with the drum teur (3), tandis que le doigt (22) est solidaire du tam teur (3), while the finger (22) is integral with the tam bour fou (2). crazy bour (2). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 2 ou 3, ca 4. Device according to one of claims 2 or 3, ca ractérisé en ce que le doigt (22) est disposé de ma characterized in that the finger (22) is disposed of my nière sensiblement radiale, et poussé vers l'axe par substantially radial, and pushed towards the axis by un ressort (25). a spring (25). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en5. Device according to claim 4, characterized in ce que l'extrémité du doigt (22) la plus proche de l'a that the end of the finger (22) closest to the xe, est biseautée de manière à pouvoir se soulever lors fixed, beveled so that it can be lifted when qu'une dent (24) séparant deux crans (21) de la couron a tooth (24) separating two notches (21) from the crown ne crantée (20) vient buter, au cours du déplacement notched (20) abuts, during movement axial dudit organe, contre ledit doigt. axial of said member, against said finger. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, ca 6. Device according to one of claims 2 to 5, ca ractérisé en ce que le nombre de crans (21) de la cou characterized in that the number of notches (21) in the neck ronne crantée (20) est inférieur au nombre de dents (18) notched crown (20) is less than the number of teeth (18) du disque (17) dudit organe, et en ce qu'il est prévu of the disc (17) of said member, and in that it is provided une pluralité de doigts (22) dont l'écart circonféren a plurality of fingers (22) whose circumferential spacing tiel est une fraction du pas des crans(21). tiel is a fraction of the step pitch (21). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications7. Device according to any one of the claims précédentes, caractérisé en ce que la rotation de l'un  previous, characterized in that the rotation of one des tambours (2 ou 3), en vue du positionnement des dents drums (2 or 3), for positioning the teeth coopérantes (18 et 19), est commandée par un vérin moto cooperants (18 and 19), is controlled by a motorized cylinder rise déplaçant une pince serrée sur un disque solidaire rise moving a clamp gripped on a solid disc dudit tambour.  of said drum.