FR2967665A1

FR2967665A1 - Multilayer winch device, has winding drum rotated by output shaft of gear motor for winding traction cable, and controller for controlling rotating speed of output shaft such that linear speed of cable at outlet of device remains constant

Info

Publication number: FR2967665A1
Application number: FR1059669A
Authority: FR
Inventors: Yves Ravot
Original assignee: GROUPE D L D FRANCE
Current assignee: GROUPE D L D FRANCE
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-24
Also published as: FR2967665B1

Abstract

The device (D) has a gear motor (2) fixed to a casing (1) and comprising an output shaft whose rotating speed is variable. A winding drum (3) is mounted rotatably on the casing and rotated by the output shaft for winding a traction cable (4), where a portion of the cable wound on the drum forms two layers. A controller controls the rotating speed of the output shaft such that linear speed of the cable at an outlet of the device remains constant.

Description

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DISPOSITIF DE TREUIL MULTICOUCHE MULTILAYER WINCH DEVICE

La présente invention est relative à un dispositif de treuil multicouche comportant : un carter, un moyen moteur solidaire du carter et comportant un arbre de sortie, un tambour d'enroulement d'un câble de traction monté en rotation par rapport au carter et entraîné en rotation par l'arbre de sortie du moyen moteur, la partie du câble enroulée sur le tambour pouvant former au moins deux couches. Le treuil multicouche, est le treuil « standard » que l'on retrouve dans la majorité des applications. Il est composé d'un ensemble motoréducteur qui vient entraîner un tambour sur lequel le câble vient s'enrouler. Puisque le tambour tourne à vitesse constante, lorsque le câble change de couche d'enroulement, la vitesse linéaire du câble change alors. Cela n'est pas gênant dans une majorité d'application, mais peut être problématique dans certains cas. Il existe aussi des treuils dit « à traction constante » qui permettent d'enrouler le câble toujours à la même vitesse sur toute la longueur du câble. The present invention relates to a multilayer winch device comprising: a housing, a motor means integral with the housing and having an output shaft, a winding drum of a traction cable rotatably mounted relative to the housing and driven in rotation by the output shaft of the motor means, the portion of the cable wound on the drum can form at least two layers. The multilayer winch is the "standard" winch found in most applications. It is composed of a geared motor assembly that comes to drive a drum on which the cable is wound. Since the drum rotates at a constant speed, when the cable changes winding layer, the linear velocity of the cable changes. This is not a problem in most applications, but can be problematic in some cases. There are also winches called "constant traction" that allow to wind the cable always at the same speed over the entire length of the cable.

Ces systèmes présentent l'inconvénient d'être lourd, volumineux et onéreux. L'invention a pour but, surtout, de proposer un dispositif de treuil compact et léger permettant d'assurer une vitesse de câble linéaire constante, dont le cout de production est réduit par rapport aux dispositifs existants. Selon l'invention un dispositif de treuil multicouche comportant : un carter, un moyen moteur solidaire du carter et comportant un arbre de sortie, un tambour d'enroulement d'un câble de traction monté en rotation par rapport au carter et entraîné en rotation par l'arbre de sortie du moyen moteur, la partie du câble enroulée sur le tambour pouvant former au moins deux couches, est caractérisé en ce que la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moyen moteur est variable et en ce que le dispositif de treuil comprend également des moyens d'asservissement aptes à agir sur la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moyen moteur de sorte que la vitesse linéaire du câble à la sortie du dispositif de treuil reste constante. Le dispositif de treuil peut comporter des moyens de mesure de la vitesse linéaire du câble. These systems have the disadvantage of being heavy, bulky and expensive. The invention aims, above all, to provide a compact and lightweight winch device to ensure a constant linear cable speed, the cost of production is reduced compared to existing devices. According to the invention a multilayer winch device comprising: a housing, a motor means integral with the housing and having an output shaft, a winding drum of a traction cable rotatably mounted relative to the housing and driven in rotation by the output shaft of the motor means, the portion of the cable wound on the drum being able to form at least two layers, is characterized in that the speed of rotation of the output shaft of the motor means is variable and that the device winch also comprises servo-control means able to act on the speed of rotation of the output shaft of the motor means so that the linear speed of the cable at the output of the winch device remains constant. The winch device may comprise means for measuring the linear speed of the cable.

Les moyens de mesure de la vitesse linéaire du câble peuvent comprendre un presse câble équipé d'un capteur de vitesse. La vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moyen moteur peut être déterminée en fonction de la mesure de la vitesse linéaire du câble. The means for measuring the linear speed of the cable may comprise a cable press equipped with a speed sensor. The rotational speed of the output shaft of the motor means can be determined according to the measurement of the linear speed of the cable.

Le dispositif de treuil peut comporter des moyens de mesure du diamètre d'enroulement du câble. Les moyens de mesure du diamètre d'enroulement du câble peuvent comprendre un presse câble fixé à l'extrémité d'un bras articulé. Le diamètre d'enroulement du câble peut être déterminé par la mesure de la vitesse de sortie du câble et la mesure de la vitesse de rotation du tambour. Le dispositif de treuil peut permettre un premier mode d'utilisation à traction constante et un second mode d'utilisation multicouche traditionnel, à traction non-constante. The winch device may comprise means for measuring the winding diameter of the cable. The means for measuring the winding diameter of the cable may comprise a cable press attached to the end of an articulated arm. The winding diameter of the cable can be determined by measuring the exit speed of the cable and measuring the speed of rotation of the drum. The winch device may allow a first mode of use with constant traction and a second traditional multilayer use mode, non-constant traction.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en perspective d'un dispositif de treuil selon l'invention. Fig. 2 est une vue d'un presse câble appareillé selon l'invention, Fig. 3 est un schéma du fonctionnement de l'asservissement selon l'invention, et Fig. 4 est une vue d'une télécommande du dispositif de treuil de Fig. 1. Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif de treuil selon l'invention, les termes relatifs tels que « supérieur », « inférieur », « avant », « arrière », « horizontal » et « vertical » sont à interpréter lorsque le dispositif selon l'invention est installé en situation de fonctionnement, par exemple sur un engin dont les roues reposent sur un sol horizontal. En se référant à Fig. 1, on peut voir que le dispositif D selon l'invention comporte un carter 1 comportant deux flasques la et lb disposés en vis à vis reliés par une paroi latérale 1c. Un ensemble moteur / réducteur formant un motoréducteur 2 est fixé au carter 1. Other features and advantages of the invention will appear in the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings but which has no limiting character. In these drawings: 1 is a perspective view of a winch device according to the invention. Fig. 2 is a view of a cable press paired according to the invention, FIG. 3 is a diagram of the operation of the servocontrol according to the invention, and FIG. 4 is a view of a remote control of the winch device of FIG. 1. Throughout the following description of an embodiment of a winch device according to the invention, the relative terms such as "upper", "lower", "front", "rear", "horizontal" and "Vertical" are to be interpreted when the device according to the invention is installed in an operating situation, for example on a machine whose wheels rest on a horizontal ground. Referring to FIG. 1, it can be seen that the device D according to the invention comprises a housing 1 having two flanges 1a and 1b disposed facing each other connected by a side wall 1c. A motor / gear unit forming a geared motor 2 is fixed to the casing 1.

Un tambour 3 est monté en rotation sur le carter 1 selon un axe sensiblement orthogonal au flasques la et lb. Autour du tambour 3, est enroulé un câble de traction 4. Deux dispositifs de guidage sont prévus pour guider la sortie du câble 4 du tambour 3. En partie supérieure du carter 1, deux bras 1d et le s'étendant radialement à partir des flasques la et lb. Les bras 1d et 1 e guident en rotation un arbre 6 sur lequel est monté une poulie 5. Une tige 7, servant de guide, est mis en place entre bras 1d et le au dessus de la poulie 5 et parallèlement à l'axe de l'arbre 6, de manière à éviter que le câble 4 ne sorte de la gorge de la poulie 5. En partie inférieure du carter 1, un presse câble 8 est monté pivotant sur le carter 1. Le presse câble 8 est plus particulièrement visible Fig. 2. Le presse câble 8 comporte deux flans 8a et 8b s'étendant perpendiculairement à un fond 8c. Les flans 8a et 8b supportent un rouleau 9 monté pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation du tambour 3. Un ressort non représenté permet le maintien du rouleau 9 au contact du câble de manière à ce que le passage du câble 4 provoque la rotation du rouleau 9. Le plan défini par l'axe de rotation du presse câble 8 par rapport au carter 1, et le point de contact du rouleau 9 avec le câble 4 est appelée bras. La rotation du rouleau 9 est communiquée à un capteur 11 par l'intermédiaire d'une chaîne 10. Le capteur 11 calcule la vitesse linéaire du câble 4 à partir de la vitesse de rotation du rouleau 9 dont le diamètre est connu. Il est également possible de mettre en place une sonde de pression dans le cas d'un moteur hydraulique ou pneumatique ou une sonde de mesure d'intensité dans le cas d'un moteur électrique, afin d'avoir des informations sur le couple tambour. Le tambour est par ailleurs appareillé de façon à connaitre sa vitesse de rotation. Les informations récoltées sont traitées par un calculateur 12 (Fig. 3) et peuvent être affichées sur l'écran 13a de la télécommande 13 (Fig. 4) du dispositif de treuil. En fonctionnement, le presse câble 8 appareillé du capteur 11 permet d'obtenir la vitesse de déroulement du câble 4. La vitesse du moteur est asservie à cette information de façon à obtenir une vitesse de déroulement du câble constante. A drum 3 is rotatably mounted on the housing 1 along an axis substantially orthogonal to the flanges 1a and 1b. Around the drum 3, is wound a traction cable 4. Two guiding devices are provided to guide the output of the cable 4 of the drum 3. In the upper part of the casing 1, two arms 1d and extending radially from the flanges la and lb. The arms 1d and 1e guide in rotation a shaft 6 on which is mounted a pulley 5. A rod 7, acting as a guide, is placed between the arm 1d and the above the pulley 5 and parallel to the axis of the shaft 6, so as to prevent the cable 4 from leaving the groove of the pulley 5. In the lower part of the housing 1, a cable press 8 is pivotally mounted on the housing 1. The cable press 8 is more particularly visible Fig. 2. The cable press 8 comprises two blanks 8a and 8b extending perpendicularly to a bottom 8c. The blanks 8a and 8b support a roller 9 pivotally mounted about an axis substantially parallel to the axis of rotation of the drum 3. A not shown spring allows the roller 9 to be held in contact with the cable so that the passage of the 4 causes the rotation of the roller 9. The plane defined by the axis of rotation of the cable press 8 relative to the housing 1, and the contact point of the roller 9 with the cable 4 is called arm. The rotation of the roll 9 is communicated to a sensor 11 via a chain 10. The sensor 11 calculates the linear speed of the cable 4 from the rotational speed of the roll 9 whose diameter is known. It is also possible to set up a pressure sensor in the case of a hydraulic or pneumatic motor or an intensity measuring probe in the case of an electric motor, in order to have information on the drum torque. The drum is also paired so as to know its speed of rotation. The information collected is processed by a computer 12 (FIG 3) and can be displayed on the screen 13a of the remote control 13 (FIG 4) of the winch device. In operation, the cable press 8 paired with the sensor 11 makes it possible to obtain the unwinding speed of the cable 4. The speed of the motor is slaved to this information so as to obtain a constant cable unwinding speed.

Avec la vitesse linéaire du câble 4 et la vitesse de rotation du tambour 3, le calculateur 12 détermine le diamètre d'enroulement du câble 4. Avec la sonde de pression ou la mesure d'intensité, le calculateur 12 détermine le couple au niveau du moteur et donc au niveau du tambour 3. With the linear speed of the cable 4 and the rotation speed of the drum 3, the computer 12 determines the winding diameter of the cable 4. With the pressure sensor or the intensity measurement, the computer 12 determines the torque at the level of the cable. motor and therefore at the drum 3.

Avec le couple et le diamètre d'enroulement, le calculateur 12 détermine la tension dans le câble 4. De manière alternative, il est également possible de mesurer la position du bras sur le presse câble. Ceci permet une mesure directe du diamètre d'enroulement. With the torque and the winding diameter, the computer 12 determines the tension in the cable 4. Alternatively, it is also possible to measure the position of the arm on the cable press. This allows a direct measurement of the winding diameter.

A vitesse de rotation du moteur constante, avec la vitesse de rotation du tambour 3 et le diamètre d'enroulement, le calculateur 12 détermine la vitesse linéaire du câble 4. Avec le couple moteur et le diamètre d'enroulement, le calculateur 12 détermine la tension dans le câble. At a constant motor rotation speed, with the rotation speed of the drum 3 and the winding diameter, the computer 12 determines the linear speed of the cable 4. With the motor torque and the winding diameter, the computer 12 determines the tension in the cable.

Par rapport aux solutions actuelles le dispositif selon l'invention permet un gain de poids. Il est plus léger et plus compact et également plus économique à produire. Il permet aussi le passage du mode treuil à traction constante au mode désenbourbage, multicouche et à traction non-constante. Ceci permet d'associer les avantages des 2 solutions. Ce dispositif permet aussi de connaitre à tout moment l'effort que fournit le treuil. Compared to current solutions the device according to the invention allows a weight saving. It is lighter and more compact and also more economical to produce. It also allows the transition from constant traction winch mode to disengage, multilayer and non-constant pull mode. This makes it possible to combine the advantages of the two solutions. This device also allows to know at any time the effort that provides the winch.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de treuil multicouche comportant : un carter (1), un moyen moteur (2) solidaire du carter (1) et comportant un arbre de sortie, un tambour (3) d'enroulement d'un câble de traction (4) monté en rotation par rapport au carter (1) et entraîné en rotation par l'arbre de sortie du moyen moteur (2), la partie du câble (4) enroulée sur le tambour (3) pouvant former au moins deux couches, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moyen moteur (2) est variable et en ce que le dispositif de treuil (D) comprend également des moyens d'asservissement (12) aptes à agir sur la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moyen moteur (2) de sorte que la vitesse linéaire du câble (4) à la sortie du dispositif de treuil reste constante. REVENDICATIONS1. Multilayer winch device (D) comprising: a housing (1), a motor means (2) integral with the housing (1) and comprising an output shaft, a drum (3) for winding a traction cable (4) ) rotatably mounted relative to the housing (1) and rotated by the output shaft of the motor means (2), the portion of the cable (4) wound on the drum (3) being able to form at least two layers, characterized in that the speed of rotation of the output shaft of the motor means (2) is variable and in that the winch device (D) also comprises servo-control means (12) able to act on the speed of rotation. the output shaft of the motor means (2) so that the linear speed of the cable (4) at the output of the winch device remains constant.

2. Dispositif (D) de treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure de la vitesse linéaire du câble (4). 2. Device (D) winch according to claim 1, characterized in that it comprises means for measuring the linear speed of the cable (4).

3. Dispositif (D) de treuil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure de la vitesse linéaire du câble (4) comprennent un presse câble (8) équipé d'un capteur de vitesse (11). 25 3. Device (D) winch according to claim 2, characterized in that the means for measuring the linear speed of the cable (4) comprise a cable press (8) equipped with a speed sensor (11). 25

4. Dispositif (D) de treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure du diamètre d'enroulement du câble (4). 4. Device (D) winch according to claim 1, characterized in that it comprises means for measuring the winding diameter of the cable (4).

5. Dispositif (D) de treuil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les 30 moyens de mesure du diamètre d'enroulement du câble (4) comprennent un presse câble (8) fixé à l'extrémité d'un bras articulé. 5. Device (D) winch according to claim 4, characterized in that the means for measuring the winding diameter of the cable (4) comprise a cable press (8) attached to the end of an articulated arm.

6. Dispositif (D) de treuil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre d'enroulement du câble 35 est déterminé par la mesure de la vitesse de sortie du câble et la mesure de la vitesse de rotation du tambour.20 6. Device (D) winch according to any one of the preceding claims, characterized in that the winding diameter of the cable 35 is determined by measuring the cable exit speed and measuring the speed of rotation of the cable. tambour.20

7. Dispositif (D) de treuil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il permet un premier mode d'utilisation à traction constante et un second mode d'utilisation multicouche traditionnel, à traction non-constante.5 7. Device (D) winch according to any one of the preceding claims, characterized in that it allows a first mode of use with constant traction and a second traditional multilayer use mode, non-constant traction.