FR2523106A1

FR2523106A1 - Actuator for moving cable - has two drive pulleys forming capstan with rollers pressing on to one

Info

Publication number: FR2523106A1
Application number: FR8204013A
Authority: FR
Inventors: Albert Jules Bondat
Original assignee: MECABOLIER
Current assignee: MECABOLIER
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1983-09-16

Abstract

The actuator pushes and pulls a cable and has two drives between which the cable is pressed and passed. It has a driven pulley (8), over which the cable (3) runs, and also pressure rollers (7) pressing the cable onto the pulley. The drive pulley has several grooves and works with a second, similar, pulley (9). Together, they form a capstan (6). The rollers are actuator pressed towards the driven pulley (8) to which they apply radial forces.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif d'action;iemen~ d'un câble en traction ou en poussée, comprenant deux jeux d'organes d'entratnement entre lesquels passe et est paressé le câble, l'un d'eux au moins étant motorisé, et qui appliquent audit cible une force en direction longitudinale soit de traction, soit de poussée. The invention relates to an action device; iemen ~ of a cable in traction or in pushing, comprising two sets of drive members between which passes and lazes the cable, at least one of them being motorized, and which apply to said target a force in the longitudinal direction either of traction or of thrust.

De tels dispositifs sont destinés à appliquer un effort de poussée ou de traction sur un câble en mouvement ou à î'arret, le mouvement pouvant s' exercer soit au filage dans le même sens que l'effort, soit au ravalage dans un sens opposé à celui de l'effort. Dans certaines applications, en effet, on a besoin de pouvoir tantat tirer sur un câble, tantôt le pousser, par exemple pour le faire pénétrer dans une gaine ou passer à travers un orifice étroit. Une solution connue consiste à utiliser deux jeux de galets à gorge, entre lesquels le câble est pressé, les galets étant entratnés en rotation par un moteur. La surface totale de contact des galets avec le cible et,par suite, les efforts exercés sur celui-ci sont toutefois assez limités. Such devices are intended to apply a pushing or pulling force on a moving or stopping cable, the movement being able to be exerted either in spinning in the same direction as the force, or in swallowing in an opposite direction to that of effort. In some applications, in fact, we need to be able to pull on a cable, sometimes push it, for example to make it penetrate a sheath or pass through a narrow orifice. A known solution consists in using two sets of grooved rollers, between which the cable is pressed, the rollers being driven in rotation by a motor. The total contact surface of the rollers with the target and, consequently, the forces exerted on the latter are however quite limited.

Afin de remédier à cet inconvénient, selon l'invention, les jeux d'organes d'entratnement du câble comprennent d'une part une poulie motrice sur laquelle passe le câble et d'autre part un train de galets presseurs appliquant fermement le câble sur ladite poulie. La surface de contact efficace pour l'entratnement du câble se trouve augmentée grâce à l'utilisation d'une poulie coopérant avec un train de galets, du fait que celle-ci offre au câble une surface continue rigide sur toute l'étendue du train de galets. In order to remedy this drawback, according to the invention, the sets of cable drive members comprise on the one hand a driving pulley on which the cable passes and on the other hand a train of pressure rollers firmly applying the cable to said pulley. The effective contact surface for the cable drive is increased thanks to the use of a pulley cooperating with a train of rollers, because this provides the cable with a rigid continuous surface over the whole extent of the train. pebbles.

Lorsque l'on désire pour appliquer d'importants efforts de traction au câble, il convient de prévoir que la poulie motrice possède plusieurs gorges et soit associée à une seconde poulie motrice semblable avec laquelle elle forme un cabestan à deux poulies autour duquel le câble s'enroule en une ou plusieurs spires, le train de galets presseurs étant dispos en regard d'une gorge latérale de la première poulie motrice dans la région où le câble quitte cabestan . Ainsi est réalisé selon l'invention un cabestan pousseur capable non seulement d'exercer une forte traction sur le câble, mais d'appliquer à celui-ci, en sens inverse, des efforts de poussée gracie au train de galets presseurs associé au cabestan. When it is desired to apply significant tensile forces to the cable, provision should be made for the driving pulley to have several grooves and to be associated with a similar second driving pulley with which it forms a capstan with two pulleys around which the cable s 'wound in one or more turns, the train of pinch rollers being arranged opposite a lateral groove of the first drive pulley in the region where the cable leaves capstan. Thus is produced according to the invention a pusher capstan capable not only of exerting a strong traction on the cable, but of applying to the latter, in the opposite direction, thrust forces due to the train of pinch rollers associated with the capstan.

De préférence, les galets presseurs sont sollicités vers la poulie motrice avec laquelle ils coopèrent par des forces d'application radiales, qui assurent un serrage du câble entre ladite poulie et les galets presseurs. La force d'application de chaque galet presseur, qui est avantageusement rSglable, peut être engendrée soit par un vérin, soit par un ressort de compression propre au galet presseur. Dans ce dernier cas, on peut prévoir que la force engendrée par chaque ressort soit réglable individuellement, ou que les forces engendrées par tous les ressorts du train de galets presseurs soient réglables simultanément (entre une force d'application maximale et une force d'application nulle), grâce d un mécanisme commun.Un tel mécanisme, qui peut en variante Outre utilisé pour écarter tous les galets presseurs ensemble de a poulie avec laquelle ils coopèrent lorsqu'on veut supprimer leursfDrces d'application sur le câble, comprend,dans une forme d'exécution avantageuse, un secteur denté avec lequel engrènent des pignons dont chacun, propre à un galet presseur, actonne une came qui ajuste, dans le premier cas, la compression du ressort correspondant et, dans la variante, la position radiale du galet presseur. Preferably, the pressure rollers are biased towards the drive pulley with which they cooperate by radial application forces, which ensure a tightening of the cable between said pulley and the pressure rollers. The application force of each pressure roller, which is advantageously adjustable, can be generated either by a jack or by a compression spring specific to the pressure roller. In the latter case, provision may be made for the force generated by each spring to be individually adjustable, or for the forces generated by all the springs of the presser roller train to be adjustable simultaneously (between a maximum application force and an application force null), thanks to a common mechanism. Such a mechanism, which can alternatively additionally used to spread all the pressure rollers together with a pulley with which they cooperate when it is desired to remove their application from the cable, comprises, in a advantageous embodiment, a toothed sector with which mesh pinions each of which, specific to a pressure roller, actuates a cam which adjusts, in the first case, the compression of the corresponding spring and, in the variant, the radial position of the roller presser.

La description qui va suivre,en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. The description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting examples, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.

La figure 1 représente une vue en élévation d'un cabestan pousseur selon l'invention, prise suivant la ligne de coupe I-I de la figure 2. FIG. 1 represents an elevation view of a pusher capstan according to the invention, taken along the section line I-I of FIG. 2.

La figure 2 représente une vue de dessus de l'objet de la figure 1. FIG. 2 represents a top view of the object of FIG. 1.

Les figures 3 et 4 représentent deux formes d'exécution de l'agencement de montage d'un galet presseur. Figures 3 and 4 show two embodiments of the mounting arrangement of a pressure roller.

Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 permet de faire entrer (par traction suivant la flèche 1) ou sortir (par poussée suivant la flèche 2) un cible 3 à travers une paroi 4. Ce câble, issu d'un tambour de réserve 5 appartenant à untreuila passe sur un cabestan pousseur constitué par un cabestan 6 et un jeu de galets presseurs 7 à gorge. Le cabestan 6 comprend un ensemble de deux poulies 8,9 à gorges multiples circulaires, d'axes 10, 11 parallèles, sur lesquelles le cible 3 passe en formant plusieurs boucles, tandis qu'il subit un léger décalage ( de l'ordre de la moitié de son diamètre) chaque fois qu'il passe d'une poulie à l'autre.Le cible 3 quitte le cabestan 6 après titre passé sur la dernière gorge de la poulie 8 contre laquelle il s'est trouvé fermement appliqué par le jeu précité de galets presseurs 7, au nombre de quatre dans le présent exemple. Puis, immédiatement après le dernier galet presseur 7, le cible 3 pénètre dans un conduit de guidage 12 s'approchant tangentiellement de la poulie 8, lequel I'empêche de flamber en phase de poussée suivant la flèche 2, assure son passage à travers la paroi 4 et, gracie à une courbure appropriée à son extrémité 1a, l'oriente dans la direction voulue. The device shown in Figures 1 and 2 allows to enter (by pulling along arrow 1) or exit (by pushing along arrow 2) a target 3 through a wall 4. This cable, from a reserve drum 5 belonging to untreuila passes over a pusher capstan made up of a capstan 6 and a set of pinch rollers 7. The capstan 6 comprises a set of two pulleys 8, 9 with multiple circular grooves, with axes 10, 11 parallel, over which the target 3 passes by forming several loops, while it undergoes a slight offset (of the order of half of its diameter) each time it passes from one pulley to the other. Target 3 leaves capstan 6 after title passed over the last groove of pulley 8 against which it was firmly applied by the aforementioned set of pressure rollers 7, four in number in the present example. Then, immediately after the last pressure roller 7, the target 3 enters a guide duct 12 tangentially approaching the pulley 8, which prevents it from flaming in the pushing phase along arrow 2, ensures its passage through the wall 4 and, thanks to a suitable curvature at its end 1a, directs it in the desired direction.

En cas de besoin, le conduit 12 peut comporter un joint d'étanchéité 13 tel qu'un joint torique en élastomère.If necessary, the conduit 12 may include a seal 13 such as an elastomer O-ring.

La force de traction ou de poussée du cible 3 et appliquée à celui-ci par le cabestan pousseur 6, dont les deux poulies 8,9 sont actionnées par un moteur 14 entratnant par un engrenage 15 une paire d'engrenages 16,17 calés sur les axes 10,11 desdites poulies. Les galets presseurs 7 sont montés fous dans des supports 18 fixés à une platine 19 portant le cabestan pousseur 6. Ces supports renferment des ressorts qui engendrent les forces radiales sollicitant les galets presseurs 7 contre le cible 3. The pulling or pushing force of the target 3 and applied to it by the pusher capstan 6, the two pulleys 8,9 of which are actuated by a motor 14 driving by a gear 15 a pair of gears 16,17 wedged on the axes 10, 11 of said pulleys. The pressure rollers 7 are mounted idly in supports 18 fixed to a plate 19 carrying the pushing capstan 6. These supports contain springs which generate the radial forces urging the pressure rollers 7 against the target 3.

En phase de poussée dans le sens de la flèche 2, le câble 3 est expulsé par le conduit 12 sous l'action conjuguée de la poulie 8 entratnée par le moteur 14 et des galets presseurs 7. Les efforts de poussée que reçoit alors le cible 3 ne risquent pas de causer un flambage de celui-ci, car d'une part il offre une certaine rigidité à la flexion et, d'autre part, les portées libres entre les galets 7 consécutifs et entre le dernier galet 7 et l'entrée du conduit 12 sont de faible longueur. Le tambour 5 est également actionné en rotation de manière à tendre le cible 3 sur les poulies du cabestan 6. In the pushing phase in the direction of arrow 2, the cable 3 is expelled through the conduit 12 under the combined action of the pulley 8 driven by the motor 14 and the pressure rollers 7. The pushing forces that the target then receives 3 are not likely to cause buckling thereof, because on the one hand it offers a certain rigidity in bending and, on the other hand, the free spans between the rollers 7 consecutive and between the last roller 7 and the entry of conduit 12 are short. The drum 5 is also actuated in rotation so as to tension the target 3 on the pulleys of the capstan 6.

Si dans une phase de poussée le câble est soumis à un effort de traction au delà de sa sortie du conduit 12 et si cet effort est supérieur aux forces de frottement dans celui-ci, le capable est tendu dans la région e ce conduit et des galets presseurs 7. La force d'application radiale exercé par ces derniers peut alors Outre diminuée ou meme supprimée. Il en va de mame à l'arrêt du mouvement du câble 3 ou lors d'un phase de traction suivant la flèche 1. Le tambour 5 est toujours soumis à un couple suivant la flèche 20 de manière à maintenir le cible en tension sur le cabestan 6.Selon une propriété bien aonnue des cabestans, la tension T1 engendrée par le tambour 5 peut titre beacoup plus faible que l'effort de traction T2 à appliquer au câble 3 pour le ramener à travers la cloison 4. If in a pushing phase the cable is subjected to a tensile force beyond its exit from the conduit 12 and if this force is greater than the friction forces therein, the capable is stretched in the region e this conduit and pressure rollers 7. The radial application force exerted by the latter can then be further reduced or even eliminated. The same goes for stopping the movement of the cable 3 or during a traction phase according to arrow 1. The drum 5 is always subjected to a torque according to arrow 20 so as to keep the target in tension on the capstan 6.According to a well-recognized property of capstans, the tension T1 generated by the drum 5 may be much lower than the tensile force T2 to be applied to the cable 3 to bring it back through the partition 4.

La formule

où f est le coefficient de frottement du cible 3 sur les poulies du cabestan 6 et x l'angle d'enveloppement du cible sur ces poulies, montre en effet que, Si, conformément aux figures 1 et 2, le cible forme trois spires et quart sur le cabestan, avec r = 0,15, et si l'effort T2 est égal par exemple à 500 daN, la tension T1 a pour valeur 23 daN.The formula

where f is the coefficient of friction of the target 3 on the pulleys of the capstan 6 and x the angle of envelopment of the target on these pulleys, shows in fact that, If, in accordance with Figures 1 and 2, the target forms three turns and quarter on the capstan, with r = 0.15, and if the force T2 is equal for example to 500 daN, the tension T1 has the value 23 daN.

Les divers moyens envisageables de motorisation du cabestan 6 et du tambour d'gnroulement 5 par uîi ou deux moteurs électriques, hydrauliques ou pneumatiques, le dispositif de répartition ou trancannage du cible 3 sur le tambour 5 et les dispositifs de réglage en couple et en vitesse de rotation appartiennent à des domaines connus de la technique et ne seront pas décrits ici. On peut prévoir, par exemple, un moteur électrique asynchrone à vitesse quasi-constante, tournant dans un sens ou dans l'autre, comme moteur 14 pour le cabestan pousseur 6, et un moteur hydraulique à pression d'alimentation et couple de sortie constants pour le tambour 5. The various possible means of motorizing the capstan 6 and the drum 5 by uîi or two electric, hydraulic or pneumatic motors, the device for distributing or slicing the target 3 on the drum 5 and the torque and speed adjustment devices. of rotation belong to fields known in the art and will not be described here. One can provide, for example, an asynchronous electric motor at quasi-constant speed, rotating in one direction or the other, as motor 14 for the pusher capstan 6, and a hydraulic motor with constant supply pressure and output torque for the drum 5.

L'agencement de l'un des galets presseurs 7 du dispositif décrit est illustré sur la figure 3. A iupport 18 est articulé en 21 un bras oscillant 22 portant le galet 7 par son axe de rotation 23 (avec interposition d'un roulement à billes). Un ressort à boudin 24 est interposé entre une platine 25 solidaire du bras 22 et une platine 26 solidaire d'un autre bras oscillant 27 articulé également en 21 au support 18. Ce ressort peut être comprimé plus au moins par une came rotative 28 calée sur l'axe 29 d'un pignon 30 engrenant avec un secteur denté 31 centré sur l'axe 10 de la poulie 8 (figure 1), que lton peut faire tourner autour de cet axe par manoeuvre d'un levier 32 (ou éventuellement grâce à un dispositif de commande à distance).La rotation du secteur denté 31 entratne celle de la came 28, donc permet de faire varier la compression du ressort 24 et, par là, la force radiale exercée par le galet 7 sur le cable 3. The arrangement of one of the pressure rollers 7 of the device described is illustrated in FIG. 3. A support 18 is articulated at 21 an oscillating arm 22 carrying the roller 7 by its axis of rotation 23 (with the interposition of a bearing with balls). A coil spring 24 is interposed between a plate 25 secured to the arm 22 and a plate 26 secured to another oscillating arm 27 also articulated at 21 to the support 18. This spring can be compressed more or less by a rotary cam 28 fixed on the axis 29 of a pinion 30 meshing with a toothed sector 31 centered on the axis 10 of the pulley 8 (FIG. 1), which can be rotated around this axis by operating a lever 32 (or possibly by The rotation of the toothed sector 31 causes that of the cam 28, thus making it possible to vary the compression of the spring 24 and, thereby, the radial force exerted by the roller 7 on the cable 3.

Tous les ressorts 24 du jeu de galets presseurs 7 sont réglés simultanément et identiquement par manoeuvre du secteur denté 31.All the springs 24 of the set of pressure rollers 7 are adjusted simultaneously and identically by maneuvering the toothed sector 31.

Comme indiqué ci-dessus, on règle la compression des ressorts 24 à sa valeur maximale en phase de poussée du capable 3 quand la charge de traction qui s'applique de l'extérieur sur celui-ci est nulle ou très petite ; on détend presque complètement les ressorts dans tous les autres cas, ce qui permet de réduire l'ampleur et la durée de l'écrasement du cible et d'augmenter ainsi sa longévité. As indicated above, the compression of the springs 24 is adjusted to its maximum value in the pushing phase of the capable 3 when the tensile load which is applied from the outside to it is zero or very small; the springs are almost completely relaxed in all other cases, which makes it possible to reduce the extent and the duration of the crushing of the target and thus increase its longevity.

La figure 4 montre en variante un autre agencement d'un galet presseur 7. Le ressort 24 est ici interposé entre la platine 25 et une platine 26' indépendante, sur laquelle prend appui une vis de réglage 33 engagée dans une plaquette 34 solidaire du support 18' du galet 7. Le réglage de la compression du ressort 24 se fait donc individuellement pour chacun des galets presseurs 7, tandis que le secteur denté 31 permet, par l'intermédiaire des pignons 30 et des cames ?8, d'écarter de la poulie 8 tous les galets presseurs simultanément, chaque came 28 coopérant à cet effet avec l'extrémité d'un levier basculant22' articulé en 21 au support 18' et portant à son extrémité opposée l'axe 23 du galet 7. Contrairement au cas de la figure 3,la libération du câble 3 vis à vis des galets presseurs 7 a nsi s'effectue par commande "tout ou rien". FIG. 4 shows as a variant another arrangement of a pressure roller 7. The spring 24 is here interposed between the plate 25 and an independent plate 26 ′, on which rests an adjustment screw 33 engaged in a plate 34 secured to the support 18 'of the roller 7. The compression of the spring 24 is therefore adjusted individually for each of the pressure rollers 7, while the toothed sector 31 allows, by means of the pinions 30 and the cams? 8, to deviate from the pulley 8 all the pressure rollers simultaneously, each cam 28 cooperating for this purpose with the end of a rocking lever 22 'articulated at 21 to the support 18' and carrying at its opposite end the axis 23 of the roller 7. Unlike the case of Figure 3, the release of the cable 3 with respect to the pressure rollers 7 a nsi is effected by command "all or nothing".

Claims

1.- Device for actuating a cable in traction or in pushing, comprising two sets of drive members between which the cable passes and is pressed, at least one of them being motorized, and which apply to said cable a force in the longitudinal direction either of traction or of thrust, characterized in that said sets of drive members comprise on the one hand a driving pulley (8) over which the cable (3) passes and on the other share a train of pressure rollers (7) firmly applying the cable (3) on said pulley (8).

2.- Device according to claim 1, characterized in that the driving pulley (8) has several grooves and is associated with a second driving pulley (9) similar with which it forms a capstan (6) with two pulleys around which the cable (3) is wound in one or more turns, the train of pinch rollers (7) being arranged opposite a lateral groove of the first driving pulley (8) in the region where the cable leaves the capstan (6) .

3. - Device according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure rollers (7) are biased towards the drive pulley (8) with which they cooperate by radial application forces.

4.- Device according to claim 3, characterized in that the application force of each pressure roller (7) is adjustable.

5. - Device according to claim 3 or 4, characterized in that the application force of each pressure roller (7) is generated by a cylinder specific thereto.

6.- Device according to claim 3 or 4, characterized in that the application force of the pressure roller cap (7) is generated by a compression spring (24) specific thereto.

7.- Device according to claim 6, characterized by the rait that the force generated by each spring (24) is individually adjustable.

8.- Device according to claim 6, characterized in that the forces generated by the springs (24 of the train of pinch rollers (7) are adjustable simultaneously using a common mechanism.

9.- Device according to any one of claims 3 to 8, characterized in that all the pressure rollers (7) can be separated together from the pulley (8) with which they cooperate by means of a common mechanism.

10.- Device according to claim 8 or 9, characterized in that the common mechanism comprises a toothed sector (31) with which mesh pinions (30) each of which, specific to a pressure roller (7), actuates a cam ( 28) which adjusts either the compression of the corresponding spring (24) or the radial position of the pressure roller (7).