FR3033779A1

FR3033779A1 - DEVICE FOR WINDING A CABLE

Info

Publication number: FR3033779A1
Application number: FR1552169A
Authority: FR
Inventors: Paul Severy; David Figoureux
Original assignee: Helisar
Current assignee: Reel SAS
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: FR3033779B1

Abstract

Ce dispositif d'enroulement d'un câble (1) comprend un tambour (2) rotatif motorisé sur lequel vient s'enrouler ledit câble, ce dernier définissant au moins une spire autour du tambour et venant au contact de la surface périphérique du tambour. Ce dispositif comprend un organe (3) fixe par rapport au tambour (2), destiné à assurer le guidage du câble (1) sur la surface périphérique (5) du tambour, et positionné au voisinage immédiat de ladite surface périphérique, cet organe de guidage présentant au moins une gorge (4) de largeur sensiblement égale, au jeu près, au diamètre du câble à enrouler, et définissant, en coopération avec la surface périphérique du tambour, une zone de guidage du câble.This device for winding a cable (1) comprises a motorized rotary drum (2) on which said cable winds, said cable defining at least one turn around the drum and coming into contact with the peripheral surface of the drum. This device comprises a member (3) fixed relative to the drum (2) for guiding the cable (1) on the peripheral surface (5) of the drum, and positioned in the immediate vicinity of said peripheral surface, this guide having at least one groove (4) of width substantially equal, with the clearance, to the diameter of the cable to be wound, and defining, in cooperation with the peripheral surface of the drum, a guiding zone of the cable.

Description

1 DISPOSITIF D'ENROULEMENT D'UN CABLE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention a trait de manière générale aux treuils, et plus particulièrement aux treuils mettant en oeuvre un tambour assurant, à tout le moins, la fonction de levage, c'est-à-dire, de traction et d'entraînement d'un câble de levage. Elle vise plus spécifiquement la mise en oeuvre de tels treuils embarqués, notamment au sein d'hélicoptères. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Parmi les nombreux treuils disponibles à ce jour, figurent les systèmes intégrant un tambour d'enroulement du câble de levage associé au treuil, ledit tambour n'assurant pas le stockage du câble lors de l'enroulement, mais limitativement la fonction de traction ou de levage. Dans une telle configuration, on vise à optimiser la fonction d'enroulement. En d'autres termes, on cherche à augmenter l'adhérence du câble sur la périphérie du tambour, par exemple en multipliant le nombre de spires dudit câble sur le tambour.. Au sein des dispositifs connus à ce jour, un tel tambour est généralement constitué d'un manchon cylindrique, dont les deux extrémités sont terminées par des portions obliques, l'ensemble adoptant la forme d'un diabolo. Ces portions obliques ont pour vocation, lors des opérations de treuillage, de recentrer le câble sur la partie active cylindrique du tambour. En effet, le câble enroulé autour du tambour adopte un pas entraînant un mouvement transversal dudit câble sur le tambour. La forme en diabolo permet de maintenir le câble lors de la rotation. La dernière spire, en fin de partie cylindrique du tambour, monte sur la partie relevée ou oblique du cabestan, entraînant alors une augmentation du diamètre de la spire, puis un glissement de cette dernière au niveau de la partie cylindrique du cabestan. L'expérience démontre que de tels tambours fonctionnent de manière satisfaisante pour des faibles vitesses d'entraînement et donc d'enroulement. En revanche, ils ne donnent pas satisfaction pour des grandes vitesses d'enroulement, souvent requises lorsque le treuil est embarqué sur un hélicoptère, dans la mesure où l'on observe un certain nombre de vibrations.FIELD OF THE INVENTION The invention relates generally to winches, and more particularly to winches using a drum ensuring, at the very least, the lifting function is that is, pulling and driving a hoisting rope. It is more specifically the implementation of such onboard winches, including helicopters. PRIOR STATE OF THE ART Among the many winches available today, there are systems incorporating a winding drum of the hoisting rope associated with the winch, said drum not ensuring the storage of the cable during winding, but limitatively the traction or lifting function. In such a configuration, it is intended to optimize the winding function. In other words, it is sought to increase the adhesion of the cable to the periphery of the drum, for example by multiplying the number of turns of said cable on the drum. Within the devices known to date, such a drum is generally consisting of a cylindrical sleeve, both ends of which are terminated by oblique portions, all adopting the shape of a diabolo. These oblique portions are intended, during winching operations, to refocus the cable on the cylindrical active portion of the drum. Indeed, the cable wound around the drum adopts a step causing a transverse movement of said cable on the drum. The diabolo shape keeps the cable in rotation. The last turn, at the end of the cylindrical portion of the drum, rises on the raised or oblique portion of the capstan, causing an increase in the diameter of the turn, then a slip of the latter at the cylindrical portion of the capstan. Experience has shown that such drums work satisfactorily for low speeds of drive and thus of winding. On the other hand, they do not give satisfaction for high speeds of winding, often required when the winch is embarked on a helicopter, insofar as one observes a certain number of vibrations.

3033779 2 De plus, le diamètre d'enroulement du câble sur le tambour n'est pas constant. En effet, le positionnement du câble sur les pentes extrêmes du tambour engendre une augmentation du diamètre, de sorte que ce dernier n'est pas connu, susceptible de créer une difficulté lorsque la précision est requise, plus particulièrement dans le cadre des 5 treuils embarqués sur hélicoptères. En outre, on observe quelques fois que la dernière spire, c'est-à-dire celle positionnée en position extrême sur le cabestan, a tendance à retenir les spires consécutives, engendrant un risque de chevauchement des spires affectant, dès lors, la fonction 10 d'entraînement du tambour. Il existe également des dispositifs mettant en oeuvre deux tambours tracteurs en série. Certes, de tels dispositifs donnent satisfaction, mais se révèlent particulièrement encombrants, incompatibles en tout cas avec la destination du treuil de l'invention au 15 sein d'un aéronef Il s'avère cependant que ces systèmes sont relativement complexes, et qu'en outre, ils génèrent un encombrement qui peut s'avérer incompatible avec la finalité du treuil mettant en oeuvre un tel tambour, tel que c'est notamment le cas lorsque celui-ci doit 20 être embarqué dans un hélicoptère. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de s'affranchir de ces inconvénients et de proposer une 25 solution technique permettant d'obtenir une uniformité de l'enroulement d'un câble sur un tambour de levage d'un treuil, y compris pour des vitesses élevées ; et d'encombrement réduit. A cet effet, l'invention propose un dispositif d'enroulement d'un câble comprenant un 30 tambour rotatif motorisé sur lequel vient s'enrouler ledit câble, ce dernier définissant au moins une spire autour du tambour venant au contact de la surface périphérique du tambour. Selon l'invention, ce dispositif d'enroulement comprend un organe fixe par rapport au 35 tambour assurant le guidage du câble sur la surface périphérique du tambour et positionné au voisinage immédiat de ladite surface périphérique, cet organe de guidage présentant au moins une gorge de largeur sensiblement égale, au jeu près, au diamètre 3033779 3 du câble à enrouler, et définissant, en coopération avec la surface périphérique du tambour, une zone de guidage du câble. En d'autres termes, l'invention consiste à contraindre géographiquement le 5 positionnement du câble sur le tambour. Ce dispositif de guidage peut être localisé au niveau d'une ou de plusieurs spires. Il s'étend cependant avantageusement sur toute la longueur utile du tambour et définit 10 de fait, selon la configuration de l'organe fixe de guidage du câble, soit autant de gorges que de spires d'enroulement souhaitées sur ledit tambour, soit une seule gorge adoptant alors un profil hélicoïdal à pas variable ou à pas constant.. Il peut être localisé tangentiellement par rapport à la surface périphérique du tambour, 15 et donc induire une contrainte limitée du câble sur le tambour, ou s'étendre sur un secteur dudit tambour, voire même, sur l'intégralité de la circonférence du tambour, y compris en conférant au câble un cheminement hélicoïdal. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 20 La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.In addition, the winding diameter of the cable on the drum is not constant. Indeed, the positioning of the cable on the extreme slopes of the drum causes an increase in the diameter, so that the latter is not known, likely to create a difficulty when precision is required, especially in the context of the 5 on-board winches on helicopters. In addition, it is sometimes observed that the last turn, that is to say the one positioned in the extreme position on the capstan, tends to retain the consecutive turns, generating a risk of overlap turns affecting, therefore, the function 10 drum drive. There are also devices using two tractor drums in series. Admittedly, such devices are satisfactory, but prove to be particularly bulky, incompatible in any case with the destination of the winch of the invention within an aircraft. It turns out, however, that these systems are relatively complex, and that in addition, they generate a size that may be incompatible with the purpose of the winch implementing such a drum, as is particularly the case when it must be embarked in a helicopter. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is thus to overcome these drawbacks and to propose a technical solution making it possible to obtain a uniformity of the winding of a cable on a hoisting drum of a winch. including for high speeds; and reduced size. For this purpose, the invention proposes a device for winding a cable comprising a motorized rotary drum on which said cable is wound, the latter defining at least one turn around the drum coming into contact with the peripheral surface of the cable. drum. According to the invention, this winding device comprises a member fixed relative to the drum for guiding the cable on the peripheral surface of the drum and positioned in the immediate vicinity of said peripheral surface, this guide member having at least one groove width substantially equal, with the clearance, to the diameter of the cable 3033779 3 to be wound, and defining, in cooperation with the peripheral surface of the drum, a guide zone of the cable. In other words, the invention consists in geographically constraining the positioning of the cable on the drum. This guiding device can be located at one or more turns. However, it advantageously extends over the entire useful length of the drum and defines, in fact, according to the configuration of the fixed cable guide member, either as many grooves as desired winding turns on said drum, or a single then adopting a helical profile with variable pitch or constant pitch. It can be located tangentially with respect to the peripheral surface of the drum, and thus induce a limited stress of the cable on the drum, or extend over a sector of said drum. drum, or even on the entire circumference of the drum, including giving the cable a helical path. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The manner in which the invention can be realized and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the following exemplary embodiments given by way of non-limiting indication in support of the appended figures.

25 Les figures la et lb illustrent schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 2a et 2b illustrent schématiquement un second mode de réalisation de l'invention. Les figures 3a et 3b illustrent schématiquement un troisième mode de réalisation de 30 l'invention. La figure 4 est une vue schématique partiellement éclatée d'un mode particulier de réalisation de l'invention, dont la figure 5 est une vue en section. La figure 6 est une représentation schématique en perspective de la forme de réalisation de l'invention des figures 4 et 5, dont les figures 7 et 8 sont des vues de 35 détail.Figures 1a and 1b schematically illustrate a first embodiment of the invention. Figures 2a and 2b schematically illustrate a second embodiment of the invention. Figures 3a and 3b schematically illustrate a third embodiment of the invention. Figure 4 is a schematic partially exploded view of a particular embodiment of the invention, Figure 5 is a sectional view. Figure 6 is a schematic perspective representation of the embodiment of the invention of Figures 4 and 5, of which Figures 7 and 8 are detail views.

3033779 4 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a donc représenté en relation avec les figures la et lb, le schéma de principe d'un premier mode de réalisation de l'invention. Dans celui-ci, la contrainte du 5 positionnement du câble (1) s'effectue de manière tangentielle et localisée au niveau de la surface périphérique (5) du tambour (2) d'un treuil. Plus précisément, l'invention met en oeuvre un système (3), fixe par rapport au tambour (2), et notamment sur le bâti du treuil. En l'espèce, le système (3) est 10 constitué d'un cylindre, de génératrice parallèle à l'axe de rotation du tambour, et pourvu à sa périphérie de gorges (4) parallèles entre elles, dont la largeur et la profondeur correspondent sensiblement et au jeu près au diamètre du câble (1) à enrouler sur le tambour.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION It is therefore shown in relation to Figures la and lb, the block diagram of a first embodiment of the invention. In this, the stress of positioning the cable (1) is tangentially and localized at the peripheral surface (5) of the drum (2) of a winch. More specifically, the invention implements a system (3), fixed relative to the drum (2), and in particular on the frame of the winch. In the present case, the system (3) consists of a cylinder, generatrix parallel to the axis of rotation of the drum, and provided at its periphery with grooves (4) parallel to one another, the width and the depth of which correspond substantially and close to the diameter of the cable (1) to be wound on the drum.

15 On peut ainsi observer à la figure lb que les parois définissant les gorges (4) affleurent la surface périphérique (5) du tambour (2). On conçoit en conséquence la contrainte exercée sur le câble (1) en termes de positionnement. En relation avec les figures 2a et 2b, on a illustré un autre mode de réalisation de 20 l'invention dans lequel, la contrainte de positionnement du câble sur la surface périphérique du tambour est effectuée non pas de manière ponctuelle on tangentielle à la surface périphérique du tambour, mais selon un secteur de couronne correspondant typiquement au tiers du périmètre ou de la circonférence du tambour. A cet effet, le dispositif (3') de l'invention présente là encore une pluralité de gorges parallèles (4) 25 dont la largeur correspond là encore au jeu près au diamètre du câble à enrouler sur le tambour. Enfin, en relation avec les figures 3a et 3b, on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel le guidage du câble s'effectue sur la totalité de la circonférence 30 de la surface périphérique du tambour, ce au moyen d'un dispositif (3") rapporté de part et d'autre dudit tambour. Ce dispositif définit alors une gorge unique adoptant un profil hélicoïdal en contact ou sensiblement en contact et à la périphérie de la surface du tambour.It can thus be seen in FIG. 1b that the walls defining the grooves (4) are flush with the peripheral surface (5) of the drum (2). The constraint exerted on the cable (1) is therefore conceived in terms of positioning. In connection with FIGS. 2a and 2b, another embodiment of the invention is illustrated in which the cable positioning stress on the peripheral surface of the drum is made not in a pointwise manner or tangentially to the peripheral surface. drum, but according to a crown sector typically corresponding to one third of the perimeter or circumference of the drum. For this purpose, the device (3 ') of the invention again has a plurality of parallel grooves (4) 25 whose width corresponds again to the clearance close to the diameter of the cable to be wound on the drum. Finally, in connection with FIGS. 3a and 3b, another embodiment is shown in which the guiding of the cable takes place over the entire circumference of the peripheral surface of the drum, by means of a device ( 3 ") attached on either side of said drum, which device then defines a single groove adopting a helical profile in contact or substantially in contact and at the periphery of the surface of the drum.

35 3033779 5 Dans les faits et selon, par exemple, le mode de réalisation décrit en relation avec les figures 3a et 3b, on a représenté en relation avec les figures 4à 8, un mode particulier de réalisation du dispositif de l'invention.In fact and according to, for example, the embodiment described with reference to FIGS. 3a and 3b, a particular embodiment of the device of the invention is shown with reference to FIGS. 4 to 8.

5 Ce dispositif est constitué de deux demi-coquilles (12, 14) destinées à venir emprisonner le tambour, et entoure donc complètement ledit tambour. Ces demi-coquilles sont fixées sur le bâti (13) du treuil. Lorsqu'elles sont assemblées entre elles, elles définissent une gorge unique (4), adoptant un profil hélicoïdal, s'étendant au niveau de la surface périphérique utile du tambour. Ce dernier est reçu par 10 l'intermédiaire d'un axe (10) dans des paliers (11) autorisant sa rotation. En revanche, le moteur d' entrainement en rotation n'a pas été représenté. On peut ainsi relever, dans la vue en section transversale (figure 5), la coopération de cette gorge (4) avec la circonférence du tambour, induisant le positionnement, en 15 l'espèce de 8 spires sur la surface utile du tambour. On a représenté avec les figures 6, 7 et 8, respectivement une vue globale d'un tel dispositif, l'enroulement du câble sur le tambour en raison du guidage contraint résultant du dispositif de l'invention, et une vue en section transversale du tambour 20 muni de ce dispositif On peut notamment observer l'enroulement hélicoïdal du câble (1) à la surface périphérique du tambour (2). On peut également observer la variation du pas de l'hélicoïde sur la figure 7.This device consists of two half-shells (12, 14) intended to imprison the drum, and thus completely surrounds said drum. These half-shells are fixed on the frame (13) of the winch. When assembled together, they define a single groove (4), adopting a helical profile, extending at the level of the useful peripheral surface of the drum. The latter is received via an axis (10) in bearings (11) allowing its rotation. On the other hand, the rotational drive motor has not been shown. Thus, in the cross-sectional view (FIG. 5), it is possible to note the cooperation of this groove (4) with the circumference of the drum, inducing the positioning, in this case of 8 turns, on the useful surface of the drum. FIGS. 6, 7 and 8 show respectively an overall view of such a device, the winding of the cable on the drum due to the constrained guidance resulting from the device of the invention, and a cross-sectional view of the device. drum 20 provided with this device It is possible in particular to observe the helical winding of the cable (1) to the peripheral surface of the drum (2). It is also possible to observe the variation of the pitch of the helicoid in FIG.

25 On a en outre matérialisé l'entrée (15) du câble dans le guide défini par le dispositif (3) au voisinage de la surface périphérique du tambour, et la sortie (16). On conçoit de fait tout l'intérêt du dispositif de l'invention. Tout d'abord, il ne génère 30 pas d'encombrement significatif supérieur à celui du tambour proprement dit, autorisant dès lors sa mise en oeuvre, notamment au sein d'hélicoptères. On s'affranchit en outre de tout risque de chevauchement des spires de câble car celui-ci est systématiquement guidé à la surface périphérique dudit tambour. On réalise ainsi 35 un positionnement précis du câble sur le tambour selon un cheminement déterminé. On s'affranchit également du risque d'usure des spires entre elles, puisque celles-ci ne sont pas mises en contact les unes avec les autres. 5 10 2. 15 3. 20 4. 25 5. 30 6. 35 7.Furthermore, the cable entry (15) has been embodied in the guide defined by the device (3) in the vicinity of the peripheral surface of the drum, and the outlet (16). It is conceivable in fact all the interest of the device of the invention. First of all, it does not generate any significant space requirement greater than that of the drum itself, hence allowing it to be implemented, especially in helicopters. In addition, there is no risk of overlapping of the cable turns because it is routinely guided to the peripheral surface of said drum. Precise positioning of the cable on the drum is thus carried out according to a determined path. It also avoids the risk of wear of the turns between them, since they are not brought into contact with each other. 5 10 2. 15 3. 20 4. 25 5. 30 6. 35 7.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for winding a cable (1) comprising a motorized rotary drum (2) on which said cable is wound, the latter defining at least one turn around the drum and coming into contact with the peripheral surface of the drum, characterized in that it comprises a member (3, 3 ', 3 ") fixed with respect to the drum (2), intended to guide the cable (1) on the peripheral surface (5) of the drum, and positioned in the vicinity immediate of said peripheral surface, this guide member having at least one groove (4) of width substantially equal, with clearance, to the diameter of the cable to be wound, and defining, in cooperation with the peripheral surface of the drum, a guide zone cable winding device (1) according to claim 1, characterized in that the guide member guiding and positioning a single turn of cable on the peripheral surface of the drum. winding of a Able (1) according to claim 1, characterized in that the guide member guides and positions a plurality of turns on the peripheral surface of the drum. Device for winding a cable (1) according to claim 3, characterized in that the guide member extends over the entire useful length of the drum and defines as many grooves (4) as desired winding turns on said drum. Device for winding a cable (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide member is located tangentially and punctually with respect to the peripheral surface of the drum. Device for winding a cable (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the groove or grooves that the guide member defines extend along a sector of said drum. Device for winding a cable (1) according to claim 3, characterized in that the groove (4) is single and extends over the entire circumference of the drum, said groove adopting a helical profile with variable pitch or at constant pitch.