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WO2025093578A1 - System for anchoring a cable - Google Patents

System for anchoring a cable Download PDF

Info

Publication number
WO2025093578A1
WO2025093578A1 PCT/EP2024/080630 EP2024080630W WO2025093578A1 WO 2025093578 A1 WO2025093578 A1 WO 2025093578A1 EP 2024080630 W EP2024080630 W EP 2024080630W WO 2025093578 A1 WO2025093578 A1 WO 2025093578A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drum
cable
axis
anchoring system
spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/080630
Other languages
French (fr)
Inventor
Jessy MARCHAND
Original Assignee
Conductix Wampfler France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conductix Wampfler France filed Critical Conductix Wampfler France
Publication of WO2025093578A1 publication Critical patent/WO2025093578A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/12Slings comprising chains, wires, ropes, or bands; Nets
    • B66C1/16Slings with load-engaging platforms or frameworks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/12Arrangements of means for transmitting pneumatic, hydraulic, or electric power to movable parts of devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/40Control devices
    • B66D1/48Control devices automatic
    • B66D1/50Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control

Definitions

  • the invention relates to a system for anchoring a cable, a lifting device comprising such an anchoring system and a lifting machine comprising said anchoring system.
  • Container lifting and handling can be implemented using a gripping frame, commonly called a “spreader”, connected by cables to a crane, typically a “Ship to Shore” (STS) crane, i.e. from the ship to the quay, for unloading containers from a ship or reloading containers onto a ship.
  • a crane typically a "Ship to Shore” (STS) crane
  • STS hip to Shore
  • Motors mounted on the crane allow the gripping frame to be raised or lowered by means of the cables.
  • Hooking devices (commonly called “twist locks”) are also attached to the gripping frame. Opening - or closing - the hooking devices allows a container to be secured - or released. To enable their opening or closing, the hooking devices are commonly powered by a hydraulic unit most often arranged on the gripping frame.
  • the hydraulic unit may further be adapted to force the extension or contraction of the gripping frame in use, so as to adapt said gripping frame for handling containers of different sizes.
  • the hydraulic unit is advantageously powered from the crane via a cable: a first end of the cable is wound around a reel mounted on the crane and a second end of the cable is connected to the gripping frame, advantageously via a chassis (commonly called a "head block") under which said gripping frame is mounted.
  • the hooking members are entirely electric, and their power supply from the crane is also via such a cable.
  • the cable may further comprise a data bus, for example a CAN bus (according to the English acronym "Controller Area Network”), responsible for transmitting the locking or unlocking information to the hooking members as well as any other information necessary for controlling the crane (weighing, lighting, etc.).
  • a data bus for example a CAN bus (according to the English acronym "Controller Area Network"), responsible for transmitting the locking or unlocking information to the hooking members as well as any other information necessary for controlling the crane (weighing, lighting, etc.).
  • the unwinding and winding of the cable around the reel In order not to damage the cable, the unwinding and winding of the cable around the reel must allow the cable to be kept taut during all operations of lifting, unloading, loading, etc., of the containers.
  • the unwinding and winding of the cable around the reel, so as to follow the movements of the gripping frame, are most often managed automatically by servo-control of the reel according to a model theoretical which calculates the torque to be applied to the reel depending on the operating phase and the position of the crane on its travel.
  • a cable anchoring system is therefore mounted on the chassis under which the gripping frame is mounted.
  • This anchoring system may comprise a cylindrical drum advantageously mounted to rotate relative to the chassis by means of bearings, for example ball bearings. Under the effect of the tension of the cable, for example in the event of sudden movement of the gripping frame, said drum is rotated about its axis of rotation. The rotational movement of the drum causes the cable to be wound and/or unwound around said drum, thus providing a certain amount of clearance for the cable.
  • the anchoring system may further comprise a compression spring coupled to one or more dampers, for example hydraulic, metallic or elastic dampers (tensioners), adapted to dampen the movement of the cable. More specifically, when the reel pulls or pushes on the cable and the drum is rotated, the compression spring provides a return force on said drum proportional to the elongation of said compression spring under the effect of the rotation of the drum and the damper absorbs the shock.
  • dampers for example hydraulic, metallic or elastic dampers (tensioners)
  • anchoring systems whose footprint is limited by the size of the frame on which they are housed, do not allow sufficient cable movement, particularly in the event of impacts.
  • the movement offered to the cable by the anchoring system is typically around 40 mm in the direction of cable unwinding when the reel pulls on the cable and 40 mm in the direction of cable winding when the reel releases the tension on the cable. This results in rapid wear of the cable, which requires frequent and costly maintenance operations.
  • the compression spring is subject to high stresses and consequently has a short lifespan which can be less than one year of use of the said spring at a rate of approximately 2000 hours of use of the spring per year. It is then necessary to change the anchoring system or replace the spring. The lifespan of the bearings is also less than what could be expected.
  • the compression spring and/or other damping means that the anchoring system may include may prove cumbersome.
  • An aim of the invention is to design a cable anchoring system, preferably adapted to be mounted on a crane chassis intended to support a gripping frame, making it possible to offer greater travel to the cable than the anchoring systems previously described and which remains compact and easy to manufacture.
  • the invention proposes a cable anchoring system comprising:
  • a drum rotatably mounted on the chassis around an axis of rotation, the drum having a lateral surface around an axis parallel to the axis of rotation, the drum being adapted to allow movement of the cable by winding and/or unwinding of said cable along a portion of the lateral surface, by rotation of said drum around the axis of rotation in response to a variation in the tension of the cable,
  • At least one torsion spring arranged between the drum and the chassis so as to compensate for the variation in cable tension.
  • torsion spring Under the effect of the rotational movement of the drum around the axis of rotation, the torsion spring generates a torsion angle around said axis of rotation to compensate for the variation in the cable tension.
  • a compression spring generates an elongation, and to be able to compensate for the variation in the cable tension, said compression spring must be completed with yokes and/or pivot connections.
  • torsion springs are compact and increasing the travel offered to the cable by winding and/or unwinding said cable around the lateral surface amounts to increasing the angular offset between the extreme torsion angles of said torsion spring, which does not induce any additional bulk or difficulties in the manufacturing of said torsion springs.
  • the at least one torsion spring comprises a first part mounted on the frame and a second part mounted on the drum, the second part being adapted to pivot relative to the first part;
  • the anchoring system comprises at least two torsion springs arranged in series; a first portion of a first spring is mounted on the frame, a first portion of a second spring is mounted on the drum, and a second portion of the first spring is rigidly connected to a second portion of the second spring;
  • each torsion spring comprises a rigid and hollow outer axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow outer axis, and a damper configured to dampen a torsional movement of the rigid and hollow outer axis relative to the rigid central axis;
  • the damper of the torsion spring comprises a plurality of elastomer elements arranged between the rigid central axis and the rigid and hollow outer axis;
  • each torsion spring comprises a first hollow metal square-based prism forming the rigid and
  • Another object of the invention relates to a lifting device comprising:
  • a gripping frame comprising at least one member for hooking a load to be lifted
  • a cable anchoring system as described above comprising a frame and a drum, the frame being fixed to the gripping frame and the drum being fixed to the frame,
  • - a reel suitable for being fixed to a lifting device, - a cable, a first end of the cable being anchored to the drum of the anchoring system by fixed winding of at least two turns around the lateral surface of the drum and a second end of the cable being wound around the reel.
  • Another subject of the invention relates to a lifting machine, such as a crane, a gantry or a forklift, comprising a lifting device as described above.
  • FIGS. 1A, 1B and 1C illustrate an example of application of a cable anchoring system according to the invention in which said system is fixed to a gripping frame itself mounted on a crane;
  • Figures 2A, 2B and 2C represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has a circular shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis passing through the center of the circle:
  • Figure 2A represents the neutral position of the drum
  • Figure 2B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable
  • Figure 2C represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable;
  • Figures 3A, 3B and 30 represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has a circular shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis offset from the center of the circle:
  • Figure 3A represents the neutral position of the drum
  • Figure 3B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable
  • Figure 30 represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable;
  • Figures 4A, 4B and 40 represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has an elliptical shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis offset from the center of the ellipse:
  • Figure 4A represents the neutral position of the drum
  • Figure 4B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable
  • Figure 40 represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable
  • - Figure 5 represents a cable anchoring system in which said system comprises a drum having an elliptical shape and an axis of rotation offset from the center of the ellipse as well as a compression spring adapted to dampen a movement of the cable by winding and/or unwinding the cable around a portion of the ellipse;
  • FIG. 6 represents a particular embodiment of a torsion spring comprising a first prism with a hollow metal square base, a second prism with a hollow metal square base housed inside the first prism with an angular offset relative to the first prism, and four elastomer cylinders arranged between the first prism and the second prism, in the corners of the first prism;
  • FIGS 7A, 7B, 7C and 7D represent a particular embodiment of the anchoring system of the invention in which said system comprises a drum having an elliptical shape and an axis of rotation offset from the center of the ellipse as well as two sets of torsion springs adapted to dampen a movement of the cable by winding and/or unwinding the cable around a portion of the ellipse and arranged along the axis of rotation of the drum so as to allow the rotation of said drum relative to the chassis, each set of torsion springs comprising two torsion springs mounted in series, Figure 7B representing the neutral position of the drum, Figure 7C representing the case of the application by the cable of a sub-traction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding the cable, Figure 7D representing the case of the application by the cable of an over-traction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding the cable;
  • FIG. 8 represents a particular embodiment of the anchoring system according to the invention in which the at least one torsion spring is a metal spring, the anchoring system further comprising a shaft and a bearing, the shaft and the bearing being configured to guide the rotation of the drum relative to the chassis around its axis of rotation.
  • the at least one torsion spring is a metal spring
  • the invention relates to a cable anchoring system comprising a frame and a drum, the drum being adapted to be mounted on the frame and anchor the cable on said frame.
  • the chassis 2 is preferably a chassis adapted to be mounted on a gripping frame 4, said gripping frame 4 comprising one or more hooking members 5, said hooking members being adapted for gripping a load.
  • the hooking members 5 of the gripping frame 4 may comprise, for example, four rotating locks adapted for gripping a container.
  • the gripping frame 4 When in use, the gripping frame 4 is connected to a lifting machine 6, for example a crane, by means 7 for lifting said gripping frame 4, said lifting means 7 being adapted to allow the movement of the gripping frame 4 relative to the lifting machine 6, typically the raising or lowering of said gripping frame 4, said movement being able to be controlled remotely by an operator, for example a crane operator positioned in the control cabin or in a control room from where he controls several cranes alternately. Alternatively, said movement can be managed completely automatically without the intervention of said operator.
  • the lifting means 7 of the gripping frame 4 may comprise ropes and one or more motors mounted on the lifting machine 6.
  • a second gripping frame can be connected to the lifting machine 6 by means for lifting said second gripping frame, said lifting machine 6 further comprising an intermediate platform.
  • the lifting machine is an STS crane: the gripping frame 4 is used to move a container between the ship and the platform while the second gripping frame is used to move said container between the platform and the quay.
  • Cable 3 comprises one or more conductive links for the transfer of power and/or data.
  • Each conductive link may be in the form of an electrically conductive wire, an optical fiber, or any other suitable form.
  • the cable comprises at least one conductive power supply link and one conductive control link for the attachment members 5 of the gripping frame 4.
  • the drum according to the invention comprises a lateral surface (S) located around an axis (Y), so that when the drum 1 is in use, the first end of the cable 3 is wound around said lateral surface (S).
  • the reel mounted on the lifting equipment is typically an electronically controlled reel comprising a motor which winds or unwinds the cable so as to keep the cable taut whatever the operating phase of the gripping frame (for example during ascent, descent, start-up or stop phases).
  • a control unit calculates a torque setpoint to be applied according to said operating phase.
  • the torque value must be high enough to keep the cable taut without as much as damaging the cable.
  • the torque setpoint is sent to a frequency converter which translates said torque setpoint into current to be imposed on the motor.
  • a variation in the torque setpoint for example when the position of the gripping frame changes or the operating phase changes, causes a variation in the motor current.
  • Such a control loop has a non-zero reaction time which is the sum of at least one reaction time linked to the electronics and one reaction time linked to the transformation of the setpoint into current.
  • the reaction time linked to the electronics is estimated to be around 75 ms. This reaction time does not allow the reel to respond quickly enough in certain situations, for example during sudden movements of the gripping frame, for example in the event of shocks or gusts of wind, thus generating tension in the cable.
  • the drum 1 is therefore adapted to be rotatably mounted on the chassis 2 around an axis of rotation (X) parallel to the axis (Y), so that when the drum 1 is in use, the drum 1 can be freely rotated around the axis of rotation (X) under the effect of a tension in the cable 3 not immediately compensated by the reel, thus allowing movement of the cable 3 by winding and/or unwinding said cable around the lateral surface (S) along a portion of the lateral surface (S).
  • the drum in a position described as neutral, may be subjected to a tensile force from the cable due to the torque imposed on said cable by the reel, allowing said cable to be kept taut.
  • Mechanical tension of the cable is understood as a variation in the traction applied by the cable to the drum compared to the traction applied to said drum in the neutral position. This may be under-traction (configuration corresponding to a slack cable) or over-traction (configuration in which the reel pulls on the cable with a traction higher than the theoretical resultant of the setpoint). Such mechanical tension will cause a rotational movement of the drum around the axis of rotation (X) compared to this neutral position.
  • the first and second stop positions are angularly offset relative to the axis of rotation (X) by an angle between 0° and 60°, preferably by an angle between 0° and 90°.
  • the lateral surface (S) of the drum in a plane (P) perpendicular to the axis of rotation (X) may have a circular shape.
  • the lateral surface (S) may have in the plane (P) an ovoid or elliptical shape, or any other shape whose radius of curvature is not constant.
  • the axis of rotation (X) may intersect the plane (P) at the center of the circle of radius equal to the radius of curvature of the portion of the lateral surface along which the cable is wound and/or unwound and tangent to said portion.
  • the axis of rotation (X) may intersect the plane (P) at the center of the lateral surface.
  • the rotation axis (X) can intersect the plane (P) at any other point on the plane (P).
  • Figures 2A, 2B and 2C represent a particular example of a drum in use on a chassis, in which said drum has a circular shape in the plane (P) and the axis of rotation (X) intersects the plane (P) at the center of the circle.
  • Figure 2A represents the configuration in which the drum is in a neutral position.
  • Figure 2B represents the case of under-traction of the cable: the drum rotates from said neutral position in the direction of winding of said cable around the axis of rotation (X) to wind the slack cable.
  • Figure 2C represents the case of over-traction of the cable: the drum rotates from the neutral position in the direction of unwinding of the cable around the axis of rotation (X) to unwind the cable.
  • Figures 3A, 3B and 3C represent another particular example of a drum in use on a chassis, in which said drum always has a circular shape in the plane (P) but the axis of rotation (X) does not intersect the plane (P) at the center of the circle.
  • Figure 3A represents the configuration in which the drum is in the neutral position.
  • Figure 3B represents the case of under-traction of the cable.
  • Figure 3C represents the case of over-traction of the cable.
  • Figures 4A, 4B and 4C represent a case in which said drum has the shape of an ellipse in the plane (P) and the axis of rotation (X) does not intersect the plane (P) at the center of the ellipse, but at the center of the circle with a radius equal to the radius of curvature of the portion of the lateral surface (S) for winding and/or unwinding the cable and tangent to said portion.
  • Figure 4A represents the neutral position of the drum
  • Figure 4B the case of under-traction of the cable
  • Figure 4C the case of over-traction of the cable.
  • the drum is arranged so that during use of said drum, a first part of the first end of the cable remains wound around said surface (S) in all phases of use of the chassis, and a second part of said cable in the extension of the first part winds and/or unwinds along the portion of the lateral surface (S) due to the rotational movement of the drum around the axis of rotation (X) between the first and second stop positions.
  • the first part of the first end of the cable has a length at least equal to two complete turns of the surface (S), preferably greater than two and a half turns.
  • the first part of the first end is advantageously long enough to cancel the tension of the cable at the end of said cable by a so-called capstan effect.
  • the capstan effect establishes the relationship between a holding force applied to one end of a cable wound around the lateral surface of a pad, for example a pad of circular section or a pad of non-circular section (for example an elliptical section), and a load force applied to an opposite end of said cable, which depends on the coefficient of friction of the cable on the lateral surface of the pad.
  • the anchoring system further comprises at least one torsion spring arranged between the drum and the frame.
  • the torsion spring When a sudden tension of the cable on the drum causes the drum to rotate around said axis of rotation (X) in the direction of winding or unwinding of the cable (where the sudden tension of the cable is understood as a variation in mechanical tension relative to the equilibrium tension making it possible to keep the cable taut), the torsion spring is configured to generate a return force on said drum which tends to compensate for said variation in tension.
  • the torsion spring makes it possible to limit the tensions in the cable and to keep the cable taut, and thus to avoid damage to the cable.
  • the torsion spring or the set of torsion springs generates all of the return forces on the drum.
  • the anchoring system may further comprise a compression spring and/or a tension spring, such that said compression spring and/or said tension spring generate at least part of the return forces on the drum.
  • each torsion spring deforms, generating a torsion angle and therefore a return force on the drum proportional to said torsion angle which tends to cancel said torsion angle and return the drum to its initial position.
  • the torsion spring can deform until it reaches a first limit torsion angle.
  • the torsion spring can deform until it reaches a second limit torsion angle.
  • the first limit torsion angle and the second limit torsion angle are limit torsion angle correspond respectively to a first stop position and a second stop position of the drum rotating around the axis of rotation (X).
  • the rotation of the drum around the axis of rotation (X) is blocked in one direction by the torsion spring when the torsion spring has reached the first limit torsion angle and the rotation of the drum is blocked in the other direction when the torsion spring has reached the second limit torsion angle.
  • the first stop position and the second stop position are reached by the drum rotating around the axis of rotation (X) slightly before the torsion spring reaches its first limit torsion angle and its second limit torsion angle.
  • the first stop position and the second stop position can be fixed by external mechanical stops, for example progressive rubber stops well known to those skilled in the art which will absorb the shock when the drum reaches its stop position.
  • the first - respectively second - stop position and the first - respectively second - limit torsion angle are angularly offset by approximately 4°.
  • the arrangement of the torsion spring(s) between the drum and the frame may be such that each torsion spring is in the middle of its deformation range when the drum is in the neutral position. This provides equivalent travel in the direction of cable winding and in the direction of cable unwinding.
  • the middle of the deformation range of each torsion spring is preferably associated with a drum position at 45°.
  • the middle of the deformation range of each torsion spring is preferably associated with a drum position at 30°.
  • a torsion spring advantageously has a smaller footprint than the compression spring conventionally used (see Figure 5 with the compression spring 8 comprising a first part fixed to the frame and a second part fixed to the drum), in particular when the torsion spring is arranged along the axis of rotation (X).
  • a compression spring has a limited elongation or compression length: increasing the travel offered to the cable therefore requires either, at a fixed distance between the compression spring and the axis of rotation (X), increasing the length of the compression spring and therefore the footprint of said spring, or bringing the spring closer to the axis of rotation (X). In the latter case, however, the compression spring must be able to withstand a very large force to counterbalance that of the cable.
  • the tension of the cable can be of the order of 2000 N in the axis of the cable and the tension on the spring, potentially even greater, is all the stronger the closer the spring is to the axis of rotation.
  • the compression spring will therefore have to have a greater wire thickness, which also significantly increases its length and therefore its size, but also poses problems with the manufacturability of said compression spring.
  • the compression spring like any spring, must preferably be used in its linearity zone without reaching its stop positions in order not to excessively reduce the life of said spring, which requires further increasing the length of said compression spring.
  • the force experienced by the torsion spring directly generates an angle of rotation and increasing the travel offered to the cable amounts to increasing this angle of rotation, which has no no effect on the space requirement.
  • the torsion spring can easily be arranged along the rotation axis (X) inside the drum, which results in minimal space requirement.
  • the forces to which the compression spring or at least one torsion spring is subjected on the anchoring system are significant.
  • a compromise is required between the size of the compression spring and the service life of said compression spring.
  • the torsion spring of the anchoring system according to the invention works exactly under the conditions for which it was designed, namely alternating torsions, so that an anchoring system comprising such a torsion spring can achieve longer service lives.
  • the anchoring system comprises a torsion spring arranged along the axis of rotation (X).
  • a first part of said torsion spring is mounted on the frame and a second part of said torsion spring is mounted on the drum, the second part being adapted to pivot relative to the first part.
  • the first and second stop positions may correspond to the extreme pivoting positions of the second part of the torsion spring relative to the first part.
  • the first and second stop positions are between the extreme pivoting positions of the second part of the spring relative to the first part (for example by means of external mechanical stops as previously mentioned). Not rotating until reaching the extreme positions in use of the drum advantageously makes it possible not to unnecessarily reduce the service life of the torsion spring.
  • the cable anchoring system comprises at least two torsion springs connected in series and arranged along the axis of rotation (X).
  • a first part of a first torsion spring can be mounted on the frame
  • a first part of a second torsion spring can be mounted on the drum
  • a second part of the first torsion spring can be rigidly connected to a second part of the second torsion spring, the first part of the first torsion spring - respectively of the second torsion spring - being adapted to pivot relative to the second part of the first torsion spring - respectively of the second torsion spring.
  • the arrangement of two torsion springs in series advantageously makes it possible to double the angle between the first and second stop positions relative to the axis of rotation (X) and therefore to increase the length measured in the plane (P) of the portion of the lateral surface (S) along which the cable is wound and/or unwound. In other words, this makes it possible to increase the travel offered to the cable.
  • the angle between the first and second stop positions relative to the axis of rotation (X) with a torsion spring is between 0° and 30°
  • placing two torsion springs in series advantageously makes it possible to increase the angle between the first and second stop positions to an angle between 0° and 60°.
  • the anchoring system comprises at least three torsion springs mounted in series, so as to further increase the angle between the first stop position and the second stop position, and thus the travel offered to the cable.
  • at least one torsion spring of the series mounting - called the middle torsion spring - is not embedded on either the drum or the frame, so that the torsion springs and the connecting pieces on either side of said middle spring must carry said middle torsion spring and withstand the forces generated by said middle torsion spring.
  • the variant with only two torsion springs in series is therefore the preferred variant.
  • a clearance angle between the first stop position and the second stop position of between 0° and 60° makes it possible to scan a portion of length of between 0 and approximately 630 mm measured in the plane (P) when the radius of curvature of the portion of the lateral surface (S) measures 575 mm, the diameter of the cable 50 mm and the distance d' measured in the plane (P) between the cable and the straight line of the plane (P) parallel to said cable which intersects the axis of rotation (X) is advantageously equal to the radius of curvature of said portion of the lateral surface (S).
  • the arc length of the portion of the cable I can be calculated as follows:
  • Such a length makes it possible to provide the cable with a travel of the order of 300 mm in the direction of winding the cable and 300 mm in the direction of unwinding the cable.
  • a travel is considered by the inventors as the ideal travel for the cable from the neutral position. Indeed, the ideal travel allowing the cable to be kept taut so as not to damage it is equal to the product of the maximum speed of the gripping frame by the reaction time of the feedback loop of the electronically regulated reel.
  • the maximum linear speed given by the motors to the gripping frame is typically between 150 m/min or 2.5 m/s and 240 m/min or 4 m/s and the reaction time
  • the reaction of the electronically regulated reel being of the order of 75 ms, the ideal travel from the neutral position is therefore of the order of 300 mm in both the direction of unwinding and winding of the cable onto the drum.
  • the series arrangement of two or more torsion springs advantageously makes it possible to offer the cable such travel while limiting the size. As mentioned previously, such a travel length is not reasonably achievable with a compression spring.
  • Each torsion spring may comprise a metal spring arranged along the axis (X).
  • the cable anchoring system comprises a single metal torsion spring 10, a first turn 11a of a first end of said metal spring being rigidly connected to the frame 2 and a second turn 11b of a second end of said spring being rigidly connected to the drum 1.
  • the anchoring system may further comprise a shaft 12 rigidly connected to the frame 2 and oriented along the axis of rotation (X), and a bearing (not shown) rigidly connected to the drum 1. In this way, the bearing and the shaft 12 ensure the rotational guidance of the drum 1 relative to the frame 2 along the axis of rotation (X).
  • the shaft may be rigidly connected to the drum and the bearing rigidly connected to the frame.
  • the shaft 12 is for example arranged inside the turns of the metal torsion spring 10.
  • the anchoring system of figure 8 further comprises at least one shock absorber (not shown), for example a hydraulic, pneumatic, metal or elastic shock absorber (tensioners), which makes it possible to absorb shocks.
  • the first stop position and the second stop position of the drum may be fixed respectively by the first limit torsion angle and the second limit torsion angle of the metal torsion spring 10 (permanent deformation of said spring).
  • the diameter of the shaft 12 may be judiciously chosen, so that the first stop position and the second stop position correspond to the torsion angles of the torsion spring 10 at which said torsion spring is "locked" by the shaft 12.
  • the cable anchoring system further comprises at least two mechanical stops which block the rotation of the drum before the single metal spring 10 reaches the first limit torsion angle and the second limit torsion angle.
  • Each mechanical stop comprises, for example, a first part secured to the chassis and a second part secured to the drum: when the drum rotates around the rotation axis (X), the second part of the mechanical stop comes to block against the first part of the mechanical stop, thus stopping the rotational movement of the drum in a stop position.
  • at least one mechanical stop is a progressive rubber stop well known to those skilled in the art.
  • each torsion spring may comprise a rigid and hollow external axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow external axis, and a damper configured to dampen a torsional movement of the rigid and hollow external axis relative to the rigid central axis.
  • the rigid central axis and the rigid and hollow external axis are oriented along the axis of rotation (X).
  • the anchoring system comprises a single torsion spring comprising a rigid and hollow external axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow external axis, and a damper as previously described
  • the rigid central axis can be mounted on the drum and the rigid and hollow external axis can be mounted on the chassis, so that the twisting / pivoting of the rigid and hollow external axis relative to the rigid central axis along the axis of rotation (X) ensures the rotational guidance of the drum relative to the chassis along the same axis.
  • the torsion spring plays in this configuration the dual role of bearing to guide the rotational movement of the drum relative to the chassis and of damper of the forces generated by said movement.
  • the rigid central axis can be mounted on the chassis and the rigid and hollow external axis can be mounted on the drum.
  • Such a torsion spring comprising a rigid central axis housed inside a rigid and hollow external axis therefore advantageously makes it possible not to use other means of rotating the drum relative to the chassis such as rolling bearings or bushings (see Figure 5 in which rolling bearings 9 are used in conjunction with the compression spring 8, the rolling bearings 9 allowing the drum to rotate around the axis of rotation (X) and the compression spring damping said movement).
  • rolling bearings or bushings are not suitable for the conditions of use of the anchoring system mounted on a gripping frame (permanent work on a limited angle of rotation without ever making complete turns, numerous vibrations) and wear quickly, limiting the service life of the anchoring system.
  • the choice can be made to oversize the rolling bearings - in other words to use larger bearings with larger balls - so that said rolling bearings are able to withstand the high static loads to which they are subjected on the anchoring system in operation, due to working on a limited rotation angle, without excessively reducing the service life of the anchoring system.
  • bearings thus oversized are more expensive and more bulky.
  • torsion springs conventionally used in vibratory mounts, are perfectly suited to such operating conditions.
  • the torsion spring damper comprises a plurality of elastomer elements arranged between the rigid central axis and the rigid external axis, for example four elastomer elements.
  • An elastomer is an elastic polymer material. Natural or synthetic rubber and neoprene are examples of elastomers within the meaning of the present invention.
  • Torsion springs with elastomer elements have several advantages over metal springs.
  • torsion springs with elastomer elements have been specifically designed to withstand and absorb permanent vibrations and shocks, which are the conditions typically encountered by the spring when mounted on the chassis in use on a lifting device.
  • steel springs under the same conditions of permanent vibrations and shocks, quickly show their limitations: permanent stress induces cracks much more quickly on metal springs than on elastomer elements.
  • the torsion spring with elastomer elements wears less quickly than steel springs.
  • elastomer elements have very low sensitivity to corrosion.
  • springs comprising elastomer elements require very little maintenance and their service life is not reduced even when used in a corrosive atmosphere, for example at the seaside.
  • the metal spring in particular the compression spring, is much more sensitive to corrosion and paint treatments are not sufficient to improve corrosion resistance satisfactorily: an impact, a notch or a lack of paint adhesion may be enough to initiate the corrosion phenomenon and cracking of the metal.
  • Other known physicochemical processes aimed at increasing corrosion resistance, in particular processes involving heating, are prohibited so as not to harm the characteristics of the material, in particular its ability to withstand regular deformations in compression or elongation.
  • torsion spring with elastomer elements, in particular by the choice of the material and the dimensions of the elastomer elements, so as to obtain the angle between the first stop position and the second stop position desired, for example 30°, or even 45°, and so that said torsion spring is able to withstand the forces to which it will be subjected in use on the lifting equipment without impacting on the size of said torsion spring on the chassis and without harming the manufacturability of said torsion spring.
  • increasing the strength of the spring compression involves increasing the diameter of the compression spring wire and therefore its size as well as its manufacturing difficulty.
  • a torsion spring comprising elastomer elements is more resistant to overloads than a metal spring and the failure of an elastomer element allows it to continue operating in degraded mode, whereas the breakage of the metal spring of a torsion spring or a compression spring, which is unique, immediately stops the system. Operation in degraded mode allows it to continue operating, possibly at reduced speed, while the replacement of the faulty part is organized.
  • Each elastomer element not only serves as a spring generating a restoring force proportional to the torsion angle which compensates for the variation in forces in the cable, but also as a shock absorber generating a dissipative force proportional to the speed of the torsion movement which makes it possible to avoid reaching the stops at full speed.
  • the torsion spring comprising such elastomer elements advantageously makes it possible not to require the addition of another shock absorber such as a hydraulic, pneumatic, metal or elastic shock absorber (turnbuckles).
  • each torsion spring 10 may comprise a first prism 11 with a hollow metal square base, a second prism 12 with a hollow metal square base housed inside the first prism 11 with an angular offset relative to the first prism 11 forming the central axis, and each elastomer element may be an elastomer cylinder 13 arranged between the first prism 11 and the second prism 12, in each corner of the first prism.
  • the first prism 11 may be rigidly connected to the chassis - reciprocally to the drum - and the second prism 12 to the drum - reciprocally to the chassis.
  • Such a configuration of the torsion spring comprising a second prism housed inside a first prism and an elastomer element in each corner of the first prism advantageously makes it possible to obtain a large angle of travel, of the order of 30° per torsion spring.
  • first prism 11 of the first torsion spring may be connected to the first prism 11 of the second torsion spring and the second prism 12 of the first torsion spring and the second prism 12 of the second torsion spring may be connected to the drum and the frame respectively.
  • first prism 11 of the first torsion spring can be connected to the frame, respectively to the drum
  • second prism 12 of the second torsion spring can be connected to the drum, respectively to the frame, the second prism 12 of the first torsion spring being connected to the first prism 11 of the second torsion spring
  • Torsion springs for both guiding the rotation of the drum around the axis of rotation (X) and compensating for variation in cable tension are not limiting to the scope of the invention.
  • the invention extends to any anchoring system comprising a torsion spring configured to guide the rotation of the drum and compensate for variation in cable tension.
  • each spring may comprise two sets of springs mounted in parallel, a first part of the first set of springs and the second set of springs being connected to the frame and a second part of the first set of springs and the second set of springs being connected to the drum, each of the first and second sets of springs being able to be understood as a single spring or as at least two springs mounted in series.
  • the parallel mounting advantageously makes it possible to double the force of the springs.
  • the parallel mounting makes it possible to distribute the forces taken up on the frame on either side of the drum and thus to minimize the shear forces on the springs.
  • Figures 7A to 7D show the particular configuration in which the spring comprises a first set of springs consisting of a first torsion spring 10a connected in series with a second torsion spring 10b and a second set consisting of a third torsion spring 10c connected in series with a fourth torsion spring 10d, the first set and the second set of springs being connected in parallel with each other. Furthermore, the four springs are arranged along the axis of rotation (X).
  • Figure 7B represents the configuration in which the drum is in the neutral position.
  • Figure 7C represents the case of under-traction of the cable.
  • Figure 7D represents the case of over-traction of the cable.
  • first stop position and the second stop position may correspond to the limit torsion angles of the torsion spring or of the set of torsion springs.
  • first stop position and the second stop position may be slightly offset so as to never reach the limit torsion angles of the torsion springs, for example by means of mechanical rubber stops as previously described.
  • the invention also relates to a lifting device comprising:
  • an anchoring system comprising a chassis and a drum as previously described, the chassis being fixed to the gripping frame and the drum to the chassis,
  • a first end of the cable being anchored to the drum of the anchoring system by fixed winding of at least two turns around the lateral surface of the drum and a second end of the cable being wound around the reel.
  • the invention relates to a lifting machine comprising a lifting device as previously described.
  • the lifting machine is a crane, a gantry or a forklift.
  • the lifting machine is for example a crane used for loading or unloading containers on a container ship.
  • said lifting machine comprises, in addition to the lifting device as previously described, a second gripping frame and an intermediate platform.
  • the lifting machine is an STS crane and the gripping frame of the lifting device is used to move a container between the ship and the intermediate platform while the second gripping frame is used to move said container between the platform and the quay.
  • the second gripping frame is included in a second lifting device, said second lifting device being able to be produced according to any one of the lifting device embodiments previously described.
  • the lifting device does not include a second reel, so that the second gripping frame is not powered by a cable connected to a reel.
  • the second gripping frame is powered by a second cable deposited in a basket.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a system for anchoring a cable (3), comprising: - a frame (2); - a drum (1) rotatably mounted on the frame about an axis of rotation (X), the drum having a lateral surface (S) about an axis (Y) parallel to the axis of rotation (X), the drum being suitable for allowing the cable to travel by winding and/or unwinding the cable along a portion of the lateral surface, by rotation of the drum about the axis of rotation (X) in response to a variation in the mechanical tension of the cable; - at least one torsion spring (10a, 10b, 10c, 10d) arranged between the drum and the frame so as to compensate for the variation in the tension of the cable.

Description

Système d’ancrage d’un câble Cable anchoring system

DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL FIELD

L’invention concerne un système d’ancrage d’un câble, un dispositif de levage comprenant un tel système d’ancrage et un engin de levage comprenant ledit système d’ancrage. The invention relates to a system for anchoring a cable, a lifting device comprising such an anchoring system and a lifting machine comprising said anchoring system.

ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART

Le levage et la manutention de conteneurs peuvent être mis en œuvre grâce à un cadre de préhension, communément appelé « spreader », relié par l’intermédiaire de filins à une grue, typiquement une grue de type « Ship to Shore » (STS), c’est-à-dire du navire au quai, pour le débarquement des conteneurs d’un navire ou rembarquement des conteneurs sur un navire. Des moteurs montés sur la grue permettent de lever ou d’abaisser le cadre de préhension par l’intermédiaire des filins. Des organes d’accrochage (communément appelés « twist lock ») sont en outre fixés sur le cadre de préhension. L’ouverture - respectivement la fermeture - des organes d’accrochage permet de fixer - respectivement de libérer - un conteneur. Pour permettre leur ouverture ou leur fermeture, les organes d’accrochage sont communément alimentés par un groupe hydraulique le plus souvent agencé sur le cadre de préhension. Le groupe hydraulique peut en outre être adapté pour forcer l’extension ou le rétrécissement du cadre de préhension en utilisation, de sorte à adapter ledit cadre de préhension pour la manutention de conteneurs de différentes tailles. Le groupe hydraulique est avantageusement alimenté en énergie depuis la grue par l’intermédiaire d’un câble : une première extrémité du câble est enroulée autour d’un enrouleur monté sur la grue et une deuxième extrémité du câble est reliée au cadre de préhension, avantageusement par l’intermédiaire d’un châssis (communément appelé « head block ») sous lequel est monté ledit cadre de préhension. Alternativement, les organes d’accrochage sont entièrement électriques, et leur alimentation en énergie depuis la grue se fait également par un tel câble. Le câble peut comprendre en outre un bus de données, par exemple un bus CAN (selon l’acronyme anglo- saxon « Controller Area Network »), chargé de transmettre les informations de verrouillage ou de déverrouillage aux organes d’accrochage ainsi que toute autre information nécessaire au pilotage de la grue (pesage, éclairage, etc.). Container lifting and handling can be implemented using a gripping frame, commonly called a "spreader", connected by cables to a crane, typically a "Ship to Shore" (STS) crane, i.e. from the ship to the quay, for unloading containers from a ship or reloading containers onto a ship. Motors mounted on the crane allow the gripping frame to be raised or lowered by means of the cables. Hooking devices (commonly called "twist locks") are also attached to the gripping frame. Opening - or closing - the hooking devices allows a container to be secured - or released. To enable their opening or closing, the hooking devices are commonly powered by a hydraulic unit most often arranged on the gripping frame. The hydraulic unit may further be adapted to force the extension or contraction of the gripping frame in use, so as to adapt said gripping frame for handling containers of different sizes. The hydraulic unit is advantageously powered from the crane via a cable: a first end of the cable is wound around a reel mounted on the crane and a second end of the cable is connected to the gripping frame, advantageously via a chassis (commonly called a "head block") under which said gripping frame is mounted. Alternatively, the hooking members are entirely electric, and their power supply from the crane is also via such a cable. The cable may further comprise a data bus, for example a CAN bus (according to the English acronym "Controller Area Network"), responsible for transmitting the locking or unlocking information to the hooking members as well as any other information necessary for controlling the crane (weighing, lighting, etc.).

Afin de ne pas endommager le câble, le déroulement et l’enroulement du câble autour de l’enrouleur doivent permettre de garder le câble tendu durant toutes les opérations de levage, déchargement, chargement, etc., des conteneurs. Le déroulement et l’enroulement du câble autour de l’enrouleur, de sorte à suivre les mouvements du cadre de préhension, sont le plus souvent gérés automatiquement par asservissement de l’enrouleur selon un modèle théorique qui calcule le couple à appliquer à l’enrouleur en fonction de la phase de fonctionnement et de la position de la grue sur sa course. In order not to damage the cable, the unwinding and winding of the cable around the reel must allow the cable to be kept taut during all operations of lifting, unloading, loading, etc., of the containers. The unwinding and winding of the cable around the reel, so as to follow the movements of the gripping frame, are most often managed automatically by servo-control of the reel according to a model theoretical which calculates the torque to be applied to the reel depending on the operating phase and the position of the crane on its travel.

Toutefois, le déplacement du cadre de préhension étant souvent géré manuellement par le grutier, certains mouvements du cadre de préhension ne peuvent pas être immédiatement compensés par l’enrouleur. C’est particulièrement vrai en cas de mouvements brusques du cadre de préhension lorsque ledit cadre est soumis à des chocs, par exemple si le conteneur manque la cale et vient heurter les glissières du porte-conteneur. However, since the movement of the gripping frame is often managed manually by the crane operator, some movements of the gripping frame cannot be immediately compensated by the reel. This is particularly true in the event of sudden movements of the gripping frame when the frame is subjected to shocks, for example if the container misses the wedge and hits the container carrier's slides.

Un système d’ancrage du câble est par conséquent monté sur le châssis sous lequel est monté le cadre de préhension. Ce système d’ancrage peut comprendre un tambour cylindrique avantageusement monté rotatif par rapport au châssis par l’intermédiaire de paliers, par exemple des paliers à billes. Sous l’effet de la tension du câble, par exemple en cas de mouvement brusque du cadre de préhension, ledit tambour est mis en rotation autour de son axe de rotation. Le mouvement de rotation du tambour induit l’enroulement et/ou le déroulement du câble autour dudit tambour, offrant ainsi un certain débattement au câble. A cable anchoring system is therefore mounted on the chassis under which the gripping frame is mounted. This anchoring system may comprise a cylindrical drum advantageously mounted to rotate relative to the chassis by means of bearings, for example ball bearings. Under the effect of the tension of the cable, for example in the event of sudden movement of the gripping frame, said drum is rotated about its axis of rotation. The rotational movement of the drum causes the cable to be wound and/or unwound around said drum, thus providing a certain amount of clearance for the cable.

Le système d’ancrage peut comprendre en outre un ressort de compression couplé à un ou plusieurs amortisseurs, par exemple des amortisseurs hydrauliques, métalliques ou élastiques (tendeurs), adaptés pour amortir le débattement du câble. Plus précisément, quand l’enrouleur tire ou pousse sur le câble et que le tambour est mis en rotation, le ressort de compression fournit un effort de rappel sur ledit tambour proportionnel à l’allongement dudit ressort de compression sous l’effet de la rotation du tambour et l’amortisseur absorbe le choc. The anchoring system may further comprise a compression spring coupled to one or more dampers, for example hydraulic, metallic or elastic dampers (tensioners), adapted to dampen the movement of the cable. More specifically, when the reel pulls or pushes on the cable and the drum is rotated, the compression spring provides a return force on said drum proportional to the elongation of said compression spring under the effect of the rotation of the drum and the damper absorbs the shock.

Toutefois, de tels systèmes d’ancrage, dont l’encombrement est limité par la taille du châssis sur lequel ils viennent se loger, ne permettent pas un débattement du câble suffisant notamment en cas de chocs. En effet, le débattement offert au câble par le système d’ancrage est typiquement de l’ordre de 40 mm dans le sens du déroulement du câble lorsque l’enrouleur tire sur le câble et de 40 mm dans le sens de l’enroulement du câble lorsque l’enrouleur relâche la tension sur le câble. Il en résulte une usure rapide du câble, qui nécessite des opérations de maintenance fréquentes et coûteuses. However, such anchoring systems, whose footprint is limited by the size of the frame on which they are housed, do not allow sufficient cable movement, particularly in the event of impacts. In fact, the movement offered to the cable by the anchoring system is typically around 40 mm in the direction of cable unwinding when the reel pulls on the cable and 40 mm in the direction of cable winding when the reel releases the tension on the cable. This results in rapid wear of the cable, which requires frequent and costly maintenance operations.

En outre, le ressort de compression est soumis à de fortes contraintes et a en conséquence une durée de vie faible qui peut être inférieure à un an d’utilisation dudit ressort à raison d’environ 2000 heures d’utilisation du ressort par an. Il est alors nécessaire de changer de système d’ancrage ou de remplacer le ressort. La durée de vie des paliers est également inférieure à celle qui pourrait être attendue. Par ailleurs, le ressort de compression et/ou les autres moyens d’amortissement que peut comprendre le système d’ancrage peuvent se révéler encombrants. In addition, the compression spring is subject to high stresses and consequently has a short lifespan which can be less than one year of use of the said spring at a rate of approximately 2000 hours of use of the spring per year. It is then necessary to change the anchoring system or replace the spring. The lifespan of the bearings is also less than what could be expected. Furthermore, the compression spring and/or other damping means that the anchoring system may include may prove cumbersome.

BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Un but de l’invention est de concevoir un système d’ancrage de câble, de préférence adapté pour être monté sur un châssis d’une grue destiné à supporter un cadre de préhension, permettant d’offrir un plus grand débattement au câble que les systèmes d’ancrage précédemment décrits et qui reste peu encombrant et facilement fabricable. An aim of the invention is to design a cable anchoring system, preferably adapted to be mounted on a crane chassis intended to support a gripping frame, making it possible to offer greater travel to the cable than the anchoring systems previously described and which remains compact and easy to manufacture.

A cet effet, l’invention propose un système d’ancrage d’un câble comprenant : To this end, the invention proposes a cable anchoring system comprising:

- un châssis, - a chassis,

- un tambour monté rotatif sur le châssis autour d’un axe de rotation, le tambour présentant une surface latérale autour d’un axe parallèle à l’axe de rotation, le tambour étant adapté pour permettre un débattement du câble par enroulement et/ou déroulement dudit câble le long d’une portion de la surface latérale, par rotation dudit tambour autour de l’axe de rotation en réponse à une variation de la tension du câble, - a drum rotatably mounted on the chassis around an axis of rotation, the drum having a lateral surface around an axis parallel to the axis of rotation, the drum being adapted to allow movement of the cable by winding and/or unwinding of said cable along a portion of the lateral surface, by rotation of said drum around the axis of rotation in response to a variation in the tension of the cable,

- au moins un ressort de torsion agencé entre le tambour et le châssis de sorte à compenser la variation de la tension du câble. - at least one torsion spring arranged between the drum and the chassis so as to compensate for the variation in cable tension.

Sous l’effet du mouvement de rotation du tambour autour de l’axe de rotation, le ressort de torsion génère un angle de torsion autour dudit axe de rotation pour compenser la variation de la tension du câble. Au contraire, un ressort de compression génère un allongement, et pour être en mesure de compenser la variation de la tension du câble, ledit ressort de compression doit être complété de chapes et/ou de liaisons pivots. En outre, les ressorts de torsion sont peu encombrants et augmenter le débattement offert au câble par enroulement et/ou déroulement dudit câble autour de la surface latérale revient à augmenter le décalage angulaire entre les angles de torsion extrêmales dudit ressort de torsion, ce qui n’induit pas ou peu d’encombrement supplémentaire, ni de difficultés de fabricabilité desdits ressorts de torsion. Au contraire, augmenter le débattement offert au câble avec un ressort de compression revient à augmenter la longueur dudit ressort de compression, donc son encombrement, et/ou à rapprocher ledit ressort de compression de l’axe de rotation, ce qui implique que ledit ressort de compression doit être en mesure de supporter des efforts beaucoup plus importants. Un tel ressort de compression est difficilement fabricable. Le système d’ancrage comprenant le(s) ressort(s) de torsion est donc plus simple à fabriquer, plus adaptable et moins encombrant. Under the effect of the rotational movement of the drum around the axis of rotation, the torsion spring generates a torsion angle around said axis of rotation to compensate for the variation in the cable tension. On the contrary, a compression spring generates an elongation, and to be able to compensate for the variation in the cable tension, said compression spring must be completed with yokes and/or pivot connections. In addition, torsion springs are compact and increasing the travel offered to the cable by winding and/or unwinding said cable around the lateral surface amounts to increasing the angular offset between the extreme torsion angles of said torsion spring, which does not induce any additional bulk or difficulties in the manufacturing of said torsion springs. On the contrary, increasing the travel offered to the cable with a compression spring amounts to increasing the length of said compression spring, therefore its size, and/or bringing said compression spring closer to the axis of rotation, which implies that said compression spring must be able to withstand much greater forces. Such a compression spring is difficult to manufacture. The anchoring system comprising the torsion spring(s) is therefore simpler to manufacture, more adaptable and less bulky.

Selon d’autres caractéristiques avantageuses mais optionnelles, considérées seules ou en combinaison : l’au moins un ressort de torsion comprend une première partie montée sur le châssis et une deuxième partie montée sur le tambour, la deuxième partie étant adaptée pour pivoter par rapport à la première partie ; le système d’ancrage comprend au moins deux ressorts de torsion disposés en série ; une première partie d’un premier ressort est montée sur le châssis, une première partie d’un deuxième ressort est montée sur le tambour, et une deuxième partie du premier ressort est rigidement liée à une deuxième partie du deuxième ressort ; chaque ressort de torsion comprend un axe externe rigide et creux, un axe central rigide logé à l’intérieur de l’axe externe rigide et creux, et un amortisseur configuré pour amortir un mouvement de torsion de l’axe externe rigide et creux relativement à l’axe central rigide ; l’amortisseur du ressort de torsion comprend une pluralité d’éléments en élastomère agencés entre l’axe central rigide et l’axe externe rigide et creux ; chaque ressort de torsion comprend un premier prisme à base carrée métallique et creux formant l’axe externe rigide et creux, un deuxième prisme formant l’axe central agencé dans le premier prisme avec un décalage angulaire par rapport au premier prisme, et chaque élément en élastomère est un cylindre agencé entre le premier prisme et le second prisme, dans chaque coin du premier prisme ; le système d’ancrage comprend deux ressorts de torsion en série, le deuxième prisme à base carrée du premier ressort de torsion étant relié au deuxième prisme à base carré du deuxième ressort de torsion ; l’au moins un ressort de torsion est configuré pour amortir les efforts générés par la rotation du tambour autour de l’axe de rotation entre une première position de butée du tambour et une deuxième position de butée du tambour, la première position de butée et la deuxième position de butée étant décalées angulairement par rapport à l’axe de rotation d’un angle compris entre 0° et 90°, de préférence entre 0° et 60° ; le système d’ancrage comprend au moins deux ensembles de ressorts de torsion disposés en parallèle, une première partie de chaque ensemble de ressorts de torsion étant montée sur le châssis et une deuxième partie de chaque ensemble de ressorts de torsion étant montée sur le tambour ; le système d’ancrage comprend en outre un ressort de compression et/ou un ressort de traction comprenant une première partie montée sur le châssis et une deuxième partie montée sur le tambour. According to other advantageous but optional features, considered alone or in combination: the at least one torsion spring comprises a first part mounted on the frame and a second part mounted on the drum, the second part being adapted to pivot relative to the first part; the anchoring system comprises at least two torsion springs arranged in series; a first portion of a first spring is mounted on the frame, a first portion of a second spring is mounted on the drum, and a second portion of the first spring is rigidly connected to a second portion of the second spring; each torsion spring comprises a rigid and hollow outer axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow outer axis, and a damper configured to dampen a torsional movement of the rigid and hollow outer axis relative to the rigid central axis; the damper of the torsion spring comprises a plurality of elastomer elements arranged between the rigid central axis and the rigid and hollow outer axis; each torsion spring comprises a first hollow metal square-based prism forming the rigid and hollow external axis, a second prism forming the central axis arranged in the first prism with an angular offset relative to the first prism, and each elastomer element is a cylinder arranged between the first prism and the second prism, in each corner of the first prism; the anchoring system comprises two torsion springs in series, the second square-based prism of the first torsion spring being connected to the second square-based prism of the second torsion spring; the at least one torsion spring is configured to dampen the forces generated by the rotation of the drum about the rotation axis between a first stop position of the drum and a second stop position of the drum, the first stop position and the second stop position being angularly offset relative to the rotation axis by an angle between 0° and 90°, preferably between 0° and 60°; the anchoring system comprises at least two sets of torsion springs arranged in parallel, a first portion of each set of torsion springs being mounted on the frame and a second portion of each set of torsion springs being mounted on the drum; the anchoring system further comprises a compression spring and/or a tension spring comprising a first portion mounted on the frame and a second portion mounted on the drum.

Un autre objet de l’invention concerne un dispositif de levage comprenant : Another object of the invention relates to a lifting device comprising:

- un cadre de préhension comprenant au moins un organe d’accrochage d’une charge à lever, - a gripping frame comprising at least one member for hooking a load to be lifted,

- un système d’ancrage de câble tel que décrit précédemment comprenant un châssis et un tambour, le châssis étant fixé sur le cadre de préhension et le tambour étant fixé sur le châssis, - a cable anchoring system as described above comprising a frame and a drum, the frame being fixed to the gripping frame and the drum being fixed to the frame,

- un enrouleur adapté pour être fixé sur un engin de levage, - un câble, une première extrémité du câble étant ancrée au tambour du système d’ancrage par enroulement fixe d’au moins deux tours autour de la surface latérale du tambour et une deuxième extrémité du câble étant enroulée autour de l’enrouleur. - a reel suitable for being fixed to a lifting device, - a cable, a first end of the cable being anchored to the drum of the anchoring system by fixed winding of at least two turns around the lateral surface of the drum and a second end of the cable being wound around the reel.

Un autre objet de l’invention concerne un engin de levage, tel qu’une grue, un portique ou un chariot élévateur, comprenant un dispositif de levage tel que décrit précédemment. Another subject of the invention relates to a lifting machine, such as a crane, a gantry or a forklift, comprising a lifting device as described above.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows, with reference to the appended drawings, in which:

- les figures 1A, 1 B et 1C illustrent un exemple d’application d’un système d’ancrage de câble selon l’invention dans lequel ledit système est fixé sur un cadre de préhension lui-même monté sur une grue ; - Figures 1A, 1B and 1C illustrate an example of application of a cable anchoring system according to the invention in which said system is fixed to a gripping frame itself mounted on a crane;

- les figures 2A, 2B et 2C représentent un mode de réalisation particulier du système d’ancrage d’un câble selon l’invention dans lequel la surface latérale du tambour présente une forme de cercle et un axe de rotation du tambour relativement au châssis passant par le centre du cercle : la figure 2A représente la position neutre du tambour, la figure 2B représente le cas de l’application par le câble d’une sous-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens de l’enroulement du câble, la figure 2C représente le cas de l’application par le câble d’une sur-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens du déroulement du câble ; - Figures 2A, 2B and 2C represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has a circular shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis passing through the center of the circle: Figure 2A represents the neutral position of the drum, Figure 2B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable, Figure 2C represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable;

- les figures 3A, 3B et 30 représentent un mode de réalisation particulier du système d’ancrage d’un câble selon l’invention dans lequel la surface latérale du tambour présente une forme de cercle et un axe de rotation du tambour relativement au châssis désaxé par rapport au centre du cercle : la figure 3A représente la position neutre du tambour, la figure 3B représente le cas de l’application par le câble d’une sous-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens de l’enroulement du câble, la figure 30 représente le cas de l’application par le câble d’une sur-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens du déroulement du câble ; - Figures 3A, 3B and 30 represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has a circular shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis offset from the center of the circle: Figure 3A represents the neutral position of the drum, Figure 3B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable, Figure 30 represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable;

- les figures 4A, 4B et 40 représentent un mode de réalisation particulier du système d’ancrage d’un câble selon l’invention dans lequel la surface latérale du tambour présente une forme d’ellipse et un axe de rotation du tambour relativement au châssis désaxé par rapport au centre de l’ellipse : la figure 4A représente la position neutre du tambour, la figure 4B représente le cas de l’application par le câble d’une sous-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens de l’enroulement du câble, la figure 40 représente le cas de l’application par le câble d’une sur-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens du déroulement du câble ; - la figure 5 représente un système d’ancrage de câble dans lequel ledit système comprend un tambour présentant une forme elliptique et un axe de rotation désaxé par rapport au centre de l’ellipse ainsi qu’un ressort de compression adapté pour amortir un débattement du câble par enroulement et/ou déroulement du câble autour d’une portion de l’ellipse ; - Figures 4A, 4B and 40 represent a particular embodiment of the cable anchoring system according to the invention in which the lateral surface of the drum has an elliptical shape and an axis of rotation of the drum relative to the chassis offset from the center of the ellipse: Figure 4A represents the neutral position of the drum, Figure 4B represents the case of the application by the cable of a subtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding of the cable, Figure 40 represents the case of the application by the cable of an overtraction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding of the cable; - Figure 5 represents a cable anchoring system in which said system comprises a drum having an elliptical shape and an axis of rotation offset from the center of the ellipse as well as a compression spring adapted to dampen a movement of the cable by winding and/or unwinding the cable around a portion of the ellipse;

- la figure 6 représente un mode de réalisation particulier d’un ressort de torsion comprenant un premier prisme à base carrée métallique et creux, un deuxième prisme à base carrée métallique et creux logé à l’intérieur du premier prisme avec un décalage angulaire par rapport au premier prisme, et quatre cylindres en élastomère agencés entre le premier prisme et le second prisme, dans les coins du premier prisme ; - Figure 6 represents a particular embodiment of a torsion spring comprising a first prism with a hollow metal square base, a second prism with a hollow metal square base housed inside the first prism with an angular offset relative to the first prism, and four elastomer cylinders arranged between the first prism and the second prism, in the corners of the first prism;

- les figures 7A, 7B, 7C et 7D représentent un mode de réalisation particulier du système d’ancrage de l’invention dans lequel ledit système comprend un tambour présentant une forme elliptique et un axe de rotation désaxé par rapport au centre de l’ellipse ainsi que deux ensembles de ressorts de torsion adaptés pour amortir un débattement du câble par enroulement et/ou déroulement du câble autour d’une portion de l’ellipse et agencé selon l’axe de rotation du tambour de sorte à permettre la rotation dudit tambour relativement au châssis, chaque ensemble de ressorts de torsion comprenant deux ressorts de torsion montés en série, la figure 7B représentant la position neutre du tambour, la figure 7C représentant le cas de l’application par le câble d’une sous-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens de l’enroulement du câble, la figure 7D représentant le cas de l’application par le câble d’une sur-traction sur le tambour entrainant la rotation dudit tambour dans le sens du déroulement du câble ; - Figures 7A, 7B, 7C and 7D represent a particular embodiment of the anchoring system of the invention in which said system comprises a drum having an elliptical shape and an axis of rotation offset from the center of the ellipse as well as two sets of torsion springs adapted to dampen a movement of the cable by winding and/or unwinding the cable around a portion of the ellipse and arranged along the axis of rotation of the drum so as to allow the rotation of said drum relative to the chassis, each set of torsion springs comprising two torsion springs mounted in series, Figure 7B representing the neutral position of the drum, Figure 7C representing the case of the application by the cable of a sub-traction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of winding the cable, Figure 7D representing the case of the application by the cable of an over-traction on the drum causing the rotation of said drum in the direction of unwinding the cable;

- la figure 8 représente un mode de réalisation particulier du système d’ancrage selon l’invention dans lequel l’au moins un ressort de torsion est un ressort métallique, le système d’ancrage comprenant en outre un arbre et un palier, l’arbre et le palier étant configurés pour guider la rotation du tambour relativement au châssis autour de son axe de rotation. - Figure 8 represents a particular embodiment of the anchoring system according to the invention in which the at least one torsion spring is a metal spring, the anchoring system further comprising a shaft and a bearing, the shaft and the bearing being configured to guide the rotation of the drum relative to the chassis around its axis of rotation.

Pour des raisons de lisibilité, les dessins ne sont pas nécessairement réalisés à l’échelle. For readability reasons, the drawings are not necessarily drawn to scale.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

L’invention concerne un système d’ancrage d’un câble comprenant un châssis et un tambour, le tambour étant adapté pour être monté sur le châssis et ancrer le câble sur ledit châssis. The invention relates to a cable anchoring system comprising a frame and a drum, the drum being adapted to be mounted on the frame and anchor the cable on said frame.

En référence aux figures 1A, 1 B et 1C, le châssis 2 est préférentiellement un châssis adapté pour être monté sur un cadre de préhension 4, ledit cadre de préhension 4 comprenant un ou plusieurs organes d’accrochage 5, lesdits organes d’accrochage étant adaptés pour la préhension d’une charge. Les organes d’accrochage 5 du cadre de préhension 4 peuvent comprendre par exemple quatre verrous tournants adaptés pour la préhension d’un conteneur. Lors de son utilisation, le cadre de préhension 4 est relié à un engin de levage 6, par exemple une grue, par des moyens de levage 7 dudit cadre de préhension 4, lesdits moyens de levage 7 étant adaptés pour permettre le mouvement du cadre de préhension 4 relativement à l’engin de levage 6, typiquement la montée ou la descente dudit cadre de préhension 4, ledit mouvement pouvant être piloté à distance par un opérateur, par exemple un grutier positionné dans la cabine de pilotage ou dans une salle de pilotage d’où il pilote plusieurs grues alternativement. Alternativement, ledit mouvement peut être géré complètement automatiquement sans l’intervention dudit opérateur. Les moyens de levage 7 du cadre de préhension 4 peuvent comprendre des filins et un ou plusieurs moteurs montés sur l’engin de levage 6. With reference to Figures 1A, 1B and 1C, the chassis 2 is preferably a chassis adapted to be mounted on a gripping frame 4, said gripping frame 4 comprising one or more hooking members 5, said hooking members being adapted for gripping a load. The hooking members 5 of the gripping frame 4 may comprise, for example, four rotating locks adapted for gripping a container. When in use, the gripping frame 4 is connected to a lifting machine 6, for example a crane, by means 7 for lifting said gripping frame 4, said lifting means 7 being adapted to allow the movement of the gripping frame 4 relative to the lifting machine 6, typically the raising or lowering of said gripping frame 4, said movement being able to be controlled remotely by an operator, for example a crane operator positioned in the control cabin or in a control room from where he controls several cranes alternately. Alternatively, said movement can be managed completely automatically without the intervention of said operator. The lifting means 7 of the gripping frame 4 may comprise ropes and one or more motors mounted on the lifting machine 6.

Selon un mode de réalisation non représenté sur les figures 1A, 1 B et 1C, un deuxième cadre de préhension peut être relié à l’engin de levage 6 par des moyens de levage dudit deuxième cadre de préhension, ledit engin de levage 6 comprenant en outre une plateforme intermédiaire. Une telle configuration est particulièrement avantageuse lorsque l’engin de levage est une grue STS : le cadre de préhension 4 est utilisé pour déplacer un conteneur entre le navire et la plateforme tandis que le deuxième cadre de préhension est utilisé pour déplacer ledit conteneur entre la plateforme et le quai. According to an embodiment not shown in Figures 1A, 1B and 1C, a second gripping frame can be connected to the lifting machine 6 by means for lifting said second gripping frame, said lifting machine 6 further comprising an intermediate platform. Such a configuration is particularly advantageous when the lifting machine is an STS crane: the gripping frame 4 is used to move a container between the ship and the platform while the second gripping frame is used to move said container between the platform and the quay.

Le câble 3 comprend un ou plusieurs liens conducteurs pour le transfert de puissance et/ou de données. Chaque lien conducteur peut se présenter sous la forme d’un fil électriquement conducteur, d’une fibre optique, ou toute autre forme appropriée. Préférentiellement, le câble comprend au moins un lien conducteur d’alimentation et un lien conducteur de commande des organes d’accrochage 5 du cadre de préhension 4. Lorsque le tambour 1 est en cours d’utilisation, c’est-à-dire lorsque le tambour 1 est monté sur le châssis 2, le châssis 2 monté sur un cadre de préhension 4 et le cadre de préhension 4 relié à un engin de levage 6, une première extrémité du câble est ancrée au châssis 2 par l’intermédiaire du tambour 1 et une deuxième extrémité du câble 3 est enroulée autour d’un enrouleur monté sur l’engin de levage 6. Plus précisément, le tambour selon l’invention comprend une surface latérale (S) située autour d’un axe (Y), de sorte que lorsque le tambour 1 est en cours d’utilisation, la première extrémité du câble 3 est enroulée autour de ladite surface latérale (S). Cable 3 comprises one or more conductive links for the transfer of power and/or data. Each conductive link may be in the form of an electrically conductive wire, an optical fiber, or any other suitable form. Preferably, the cable comprises at least one conductive power supply link and one conductive control link for the attachment members 5 of the gripping frame 4. When the drum 1 is in use, that is to say when the drum 1 is mounted on the chassis 2, the chassis 2 mounted on a gripping frame 4 and the gripping frame 4 connected to a lifting machine 6, a first end of the cable is anchored to the chassis 2 via the drum 1 and a second end of the cable 3 is wound around a reel mounted on the lifting machine 6. More specifically, the drum according to the invention comprises a lateral surface (S) located around an axis (Y), so that when the drum 1 is in use, the first end of the cable 3 is wound around said lateral surface (S).

L’enrouleur monté sur l’engin de levage est typiquement un enrouleur à régulation électronique comprenant un moteur qui enroule ou déroule le câble de sorte à garder le câble tendu quelle que soit la phase de fonctionnement du cadre de préhension (par exemple en phases d’ascension, de descente, de mise en mouvement ou d’arrêt). Une unité de commande calcule une consigne de couple à appliquer en fonction de ladite phase de fonctionnement. La valeur du couple doit être suffisamment importante pour maintenir le câble tendu sans pour autant endommager le câble. La consigne de couple est envoyée à un variateur de fréquence qui traduit ladite consigne de couple en courant à imposer au moteur. Une variation de la consigne de couple, par exemple lorsque la position du cadre de préhension évolue ou que la phase de fonctionnement change, entraine une variation du courant moteur. Une telle boucle de régulation présente un temps de réaction non nul qui est la somme d’au moins un temps de réaction lié à l’électronique et d’un temps de réaction lié à la transformation de la consigne en courant. Le temps de réaction lié à l’électronique est estimé comme étant de l’ordre de 75 ms. Ce temps de réaction ne permet pas à l’enrouleur de répondre suffisamment vite dans certaines situations par exemple lors de mouvements brusques du cadre de préhension, par exemple en cas de chocs ou de rafales de vent, générant ainsi des tensions dans le câble. The reel mounted on the lifting equipment is typically an electronically controlled reel comprising a motor which winds or unwinds the cable so as to keep the cable taut whatever the operating phase of the gripping frame (for example during ascent, descent, start-up or stop phases). A control unit calculates a torque setpoint to be applied according to said operating phase. The torque value must be high enough to keep the cable taut without as much as damaging the cable. The torque setpoint is sent to a frequency converter which translates said torque setpoint into current to be imposed on the motor. A variation in the torque setpoint, for example when the position of the gripping frame changes or the operating phase changes, causes a variation in the motor current. Such a control loop has a non-zero reaction time which is the sum of at least one reaction time linked to the electronics and one reaction time linked to the transformation of the setpoint into current. The reaction time linked to the electronics is estimated to be around 75 ms. This reaction time does not allow the reel to respond quickly enough in certain situations, for example during sudden movements of the gripping frame, for example in the event of shocks or gusts of wind, thus generating tension in the cable.

Le tambour 1 est donc adapté pour être monté rotatif sur le châssis 2 autour d’un axe de rotation (X) parallèle à l’axe (Y), de sorte que lorsque le tambour 1 est en cours d’utilisation, le tambour 1 peut être librement mis en rotation autour de l’axe de rotation (X) sous l’effet d’une tension du câble 3 non immédiatement compensée par l’enrouleur permettant ainsi un débattement du câble 3 par l’enroulement et/ou le déroulement dudit câble autour de la surface latérale (S) le long d’une portion de la surface latérale (S). The drum 1 is therefore adapted to be rotatably mounted on the chassis 2 around an axis of rotation (X) parallel to the axis (Y), so that when the drum 1 is in use, the drum 1 can be freely rotated around the axis of rotation (X) under the effect of a tension in the cable 3 not immediately compensated by the reel, thus allowing movement of the cable 3 by winding and/or unwinding said cable around the lateral surface (S) along a portion of the lateral surface (S).

Plus précisément, le tambour, dans une position qualifiée de neutre, peut être soumis à un effort de traction de la part du câble du fait du couple imposé audit câble par l’enrouleur, permettant de maintenir ledit câble tendu. Une tension mécanique du câble s’entend comme une variation de la traction appliquée par le câble sur le tambour par rapport à la traction appliquée audit tambour dans la position neutre. Il peut s’agir d’une sous-traction (configuration correspondant à un mou de câble) ou d’une sur-traction (configuration dans laquelle l’enrouleur tire sur le câble avec une traction plus élevée que la résultante théorique de la consigne). Une telle tension mécanique va entrainer un mouvement de rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) par rapport à cette position neutre. Dans le cas de la sous-traction, le mouvement de rotation autour de l’axe de rotation (X) se fera dans le sens de l’enroulement pour rattraper le mou de câble jusqu’à éventuellement atteindre une première position de butée. Dans le cas de la sur-traction, le mouvement de rotation autour de l’axe de rotation (X) se fera dans le sens du déroulement du câble pour libérer du câble jusqu’à éventuellement atteindre une deuxième position de butée. More specifically, the drum, in a position described as neutral, may be subjected to a tensile force from the cable due to the torque imposed on said cable by the reel, allowing said cable to be kept taut. Mechanical tension of the cable is understood as a variation in the traction applied by the cable to the drum compared to the traction applied to said drum in the neutral position. This may be under-traction (configuration corresponding to a slack cable) or over-traction (configuration in which the reel pulls on the cable with a traction higher than the theoretical resultant of the setpoint). Such mechanical tension will cause a rotational movement of the drum around the axis of rotation (X) compared to this neutral position. In the case of under-traction, the rotational movement around the axis of rotation (X) will be in the winding direction to take up the slack cable until eventually reaching a first stop position. In the case of over-traction, the rotational movement around the rotation axis (X) will be in the direction of cable unwinding to release the cable until eventually reaching a second stop position.

A titre d’exemple, la première et la deuxième position de butée sont décalées angulairement par rapport à l’axe de rotation (X) d’un angle compris entre 0° et 60 °, de préférence d’un angle compris entre 0° et 90°. La surface latérale (S) du tambour dans un plan (P) perpendiculaire à l’axe de rotation (X) peut présenter une forme de cercle. Alternativement, la surface latérale (S) peut présenter dans le plan (P) une forme d’ovoïde ou d’ellipse, ou toute autre forme dont le rayon de courbure n’est pas constant. For example, the first and second stop positions are angularly offset relative to the axis of rotation (X) by an angle between 0° and 60°, preferably by an angle between 0° and 90°. The lateral surface (S) of the drum in a plane (P) perpendicular to the axis of rotation (X) may have a circular shape. Alternatively, the lateral surface (S) may have in the plane (P) an ovoid or elliptical shape, or any other shape whose radius of curvature is not constant.

L’axe de rotation (X) peut couper le plan (P) au centre du cercle de rayon égal au rayon de courbure de la portion de la surface latérale le long de laquelle le câble est enroulé et/ou déroulé et tangent à ladite portion. Par exemple, si la surface latérale présente dans le plan (P) une forme de cercle, l’axe de rotation (X) peut couper le plan (P) au centre de la surface latérale. The axis of rotation (X) may intersect the plane (P) at the center of the circle of radius equal to the radius of curvature of the portion of the lateral surface along which the cable is wound and/or unwound and tangent to said portion. For example, if the lateral surface has a circular shape in the plane (P), the axis of rotation (X) may intersect the plane (P) at the center of the lateral surface.

De manière alternative, l’axe de rotation (X) peut couper le plan (P) en n’importe quel autre point du plan (P). Alternatively, the rotation axis (X) can intersect the plane (P) at any other point on the plane (P).

Les figures 2A, 2B et 2C représentent un exemple particulier d’un tambour en utilisation sur un châssis, dans lequel ledit tambour présente une forme de cercle dans le plan (P) et l’axe de rotation (X) coupe le plan (P) au centre du cercle. En particulier, la figure 2A représente la configuration dans laquelle le tambour est dans une position neutre. La figure 2B représente le cas d’une sous-traction du câble : le tambour tourne depuis ladite position neutre dans le sens de l’enroulement dudit câble autour de l’axe de rotation (X) pour enrouler le mou de câble. La figure 2C représente le cas d’une sur-traction du câble : le tambour tourne depuis la position neutre dans le sens du déroulement du câble autour de l’axe de rotation (X) pour dérouler du câble. Figures 2A, 2B and 2C represent a particular example of a drum in use on a chassis, in which said drum has a circular shape in the plane (P) and the axis of rotation (X) intersects the plane (P) at the center of the circle. In particular, Figure 2A represents the configuration in which the drum is in a neutral position. Figure 2B represents the case of under-traction of the cable: the drum rotates from said neutral position in the direction of winding of said cable around the axis of rotation (X) to wind the slack cable. Figure 2C represents the case of over-traction of the cable: the drum rotates from the neutral position in the direction of unwinding of the cable around the axis of rotation (X) to unwind the cable.

Les figures 3A, 3B et 3C représentent un autre exemple particulier d’un tambour en utilisation sur un châssis, dans lequel ledit tambour présente toujours une forme de cercle dans le plan (P) mais l’axe de rotation (X) ne coupe pas le plan (P) au centre du cercle. En particulier, la figure 3A représente la configuration dans laquelle le tambour est dans la position neutre. La figure 3B représente le cas de la sous-traction du câble. La figure 3C représente le cas de la sur-traction du câble. Figures 3A, 3B and 3C represent another particular example of a drum in use on a chassis, in which said drum always has a circular shape in the plane (P) but the axis of rotation (X) does not intersect the plane (P) at the center of the circle. In particular, Figure 3A represents the configuration in which the drum is in the neutral position. Figure 3B represents the case of under-traction of the cable. Figure 3C represents the case of over-traction of the cable.

A titre d’exemple encore, les figures 4A, 4B et 4C représentent un cas dans lequel ledit tambour présente une forme d’ellipse dans le plan (P) et l’axe de rotation (X) ne coupe pas le plan (P) au centre de l’ellipse, mais au centre du cercle de rayon égal au rayon de courbure de la portion de la surface latérale (S) d’enroulement et/ou de déroulement du câble et tangent à ladite portion. La figure 4A représente la position neutre du tambour, la figure 4B le cas de la sous-traction du câble et la figure 4C le cas de la sur-traction du câble. Préférentiellement, le tambour est agencé de sorte qu’en cours d’utilisation dudit tambour, une première partie de la première extrémité du câble reste enroulée autour de ladite surface (S) dans toutes les phases d’utilisation du châssis, et une deuxième partie dudit câble dans le prolongement de la première partie s’enroule et/ou se déroule le long de la portion de la surface latérale (S) du fait du mouvement de rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) entre la première et la deuxième position de butée. A titre d’exemple, la première partie de la première extrémité du câble présente une longueur au moins égale à deux tours complets de la surface (S), préférentiellement supérieure à deux tours et demi. La première partie de la première extrémité est avantageusement suffisamment longue pour annuler la tension du câble à l’extrémité dudit câble par un effet dit de cabestan (« capstan effect » en anglais). De manière connue en elle-même, l’effet de cabestan établit le rapport entre une force de maintien appliquée à une extrémité d’un câble enroulé autour de la surface latérale d’un plot, par exemple un plot de section circulaire ou un plot de section non circulaire (par exemple une section elliptique), et une force de charge appliquée à une extrémité opposée dudit câble, qui dépend du coefficient de frottement du câble sur la surface latérale du plot. As another example, Figures 4A, 4B and 4C represent a case in which said drum has the shape of an ellipse in the plane (P) and the axis of rotation (X) does not intersect the plane (P) at the center of the ellipse, but at the center of the circle with a radius equal to the radius of curvature of the portion of the lateral surface (S) for winding and/or unwinding the cable and tangent to said portion. Figure 4A represents the neutral position of the drum, Figure 4B the case of under-traction of the cable and Figure 4C the case of over-traction of the cable. Preferably, the drum is arranged so that during use of said drum, a first part of the first end of the cable remains wound around said surface (S) in all phases of use of the chassis, and a second part of said cable in the extension of the first part winds and/or unwinds along the portion of the lateral surface (S) due to the rotational movement of the drum around the axis of rotation (X) between the first and second stop positions. By way of example, the first part of the first end of the cable has a length at least equal to two complete turns of the surface (S), preferably greater than two and a half turns. The first part of the first end is advantageously long enough to cancel the tension of the cable at the end of said cable by a so-called capstan effect. In a manner known per se, the capstan effect establishes the relationship between a holding force applied to one end of a cable wound around the lateral surface of a pad, for example a pad of circular section or a pad of non-circular section (for example an elliptical section), and a load force applied to an opposite end of said cable, which depends on the coefficient of friction of the cable on the lateral surface of the pad.

Le système d’ancrage selon l’invention comprend en outre au moins un ressort de torsion agencé entre le tambour et le châssis. Lorsqu’une tension soudaine du câble sur le tambour entraîne la mise en rotation du tambour autour dudit axe de rotation (X) dans le sens de l’enroulement ou du déroulement du câble (où la tension soudaine du câble s’entend comme une variation de tension mécanique par rapport à la tension d’équilibre permettant de maintenir le câble tendu), le ressort de torsion est configuré pour générer un effort de rappel sur ledit tambour qui tend à compenser ladite variation de tension. Ainsi, par l’intermédiaire du tambour, le ressort de torsion permet de limiter les tensions dans le câble et de garder le câble tendu, et ainsi d’éviter l’endommagement du câble. Préférentiellement, le ressort de torsion ou l’ensemble de ressorts de torsion génère l’ensemble des efforts de rappel sur le tambour. Alternativement, le système d’ancrage peut comprendre en outre un ressort de compression et/ou un ressort de traction, de sorte que ledit ressort de compression et/ou ledit ressort de traction génèrent au moins une partie des efforts de rappel sur le tambour. The anchoring system according to the invention further comprises at least one torsion spring arranged between the drum and the frame. When a sudden tension of the cable on the drum causes the drum to rotate around said axis of rotation (X) in the direction of winding or unwinding of the cable (where the sudden tension of the cable is understood as a variation in mechanical tension relative to the equilibrium tension making it possible to keep the cable taut), the torsion spring is configured to generate a return force on said drum which tends to compensate for said variation in tension. Thus, via the drum, the torsion spring makes it possible to limit the tensions in the cable and to keep the cable taut, and thus to avoid damage to the cable. Preferably, the torsion spring or the set of torsion springs generates all of the return forces on the drum. Alternatively, the anchoring system may further comprise a compression spring and/or a tension spring, such that said compression spring and/or said tension spring generate at least part of the return forces on the drum.

Plus précisément, sous l’effet de la tension mécanique du câble et de la mise en mouvement de rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) qui en résulte, chaque ressort de torsion se déforme en générant un angle de torsion et donc un effort de rappel sur le tambour proportionnel audit angle de torsion qui tend à annuler ledit angle de torsion et à ramener le tambour dans sa position initiale. Dans le sens de l’enroulement du câble, le ressort de torsion peut se déformer jusqu’à atteindre un premier angle de torsion limite. Dans le sens du déroulement du câble, le ressort de torsion peut se déformer jusqu’à atteindre un deuxième angle de torsion limite. Dans une variante, le premier angle de torsion limite et le deuxième angle de torsion limite correspondent respectivement à une première position de butée et à une deuxième position de butée du tambour en rotation autour de l’axe de rotation (X). Autrement dit, la rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) est bloquée dans un sens par le ressort de torsion lorsque le ressort de torsion a atteint le premier angle de torsion limite et la rotation du tambour est bloquée dans l’autre sens lorsque le ressort de torsion a atteint le deuxième angle de torsion limite. Dans une variante préférée, la première position de butée et la deuxième position de butée sont atteintes par le tambour en rotation autour de l’axe de rotation (X) légèrement avant que le ressort de torsion n’atteigne son premier angle de torsion limite et son deuxième angle de torsion limite. Une telle forme d’exécution permet avantageusement de ne pas user trop rapidement le ressort de torsion. En pratique, la première position de butée et la deuxième position de butée peuvent être fixées par des butées mécaniques externes, par exemple des butées progressives en caoutchouc bien connues de l’homme du métier qui vont amortir le choc lorsque le tambour atteint sa position de butée. Typiquement, la première - respectivement deuxième - position de butée et le premier - respectivement deuxième - angle de torsion limite sont décalés angulairement d’environ 4°. More specifically, under the effect of the mechanical tension of the cable and the resulting rotational movement of the drum around the rotation axis (X), each torsion spring deforms, generating a torsion angle and therefore a return force on the drum proportional to said torsion angle which tends to cancel said torsion angle and return the drum to its initial position. In the direction of winding the cable, the torsion spring can deform until it reaches a first limit torsion angle. In the direction of unwinding the cable, the torsion spring can deform until it reaches a second limit torsion angle. In a variant, the first limit torsion angle and the second limit torsion angle are limit torsion angle correspond respectively to a first stop position and a second stop position of the drum rotating around the axis of rotation (X). In other words, the rotation of the drum around the axis of rotation (X) is blocked in one direction by the torsion spring when the torsion spring has reached the first limit torsion angle and the rotation of the drum is blocked in the other direction when the torsion spring has reached the second limit torsion angle. In a preferred variant, the first stop position and the second stop position are reached by the drum rotating around the axis of rotation (X) slightly before the torsion spring reaches its first limit torsion angle and its second limit torsion angle. Such an embodiment advantageously makes it possible not to wear the torsion spring too quickly. In practice, the first stop position and the second stop position can be fixed by external mechanical stops, for example progressive rubber stops well known to those skilled in the art which will absorb the shock when the drum reaches its stop position. Typically, the first - respectively second - stop position and the first - respectively second - limit torsion angle are angularly offset by approximately 4°.

L’agencement du ou des ressort(s) de torsion entre le tambour et le châssis peut être réalisé de sorte que chaque ressort de torsion est au milieu de sa plage de déformation lorsque le tambour est dans la position neutre. Ceci permet d’obtenir un débattement équivalent dans le sens de l’enroulement du câble et dans le sens du déroulement du câble. The arrangement of the torsion spring(s) between the drum and the frame may be such that each torsion spring is in the middle of its deformation range when the drum is in the neutral position. This provides equivalent travel in the direction of cable winding and in the direction of cable unwinding.

A titre d’exemple, si la première et la deuxième position de butée sont décalées angulairement par rapport à l’axe de rotation (X) d’un angle de 90°, le milieu de la plage de déformation de chaque ressort de torsion est préférentiellement associé à une position du tambour à 45°. A titre d’exemple encore, si la première et la deuxième position de butée sont décalées angulairement par rapport à l’axe de rotation (X) d’un angle de 60°, le milieu de la plage de déformation de chaque ressort de torsion est préférentiellement associé à une position du tambour à 30°. For example, if the first and second stop positions are angularly offset relative to the axis of rotation (X) by an angle of 90°, the middle of the deformation range of each torsion spring is preferably associated with a drum position at 45°. For example, if the first and second stop positions are angularly offset relative to the axis of rotation (X) by an angle of 60°, the middle of the deformation range of each torsion spring is preferably associated with a drum position at 30°.

Un ressort de torsion présente avantageusement un encombrement moindre que le ressort de compression classiquement utilisé (voir la Figure 5 avec le ressort de compression 8 comprenant une première partie fixée sur le châssis et une deuxième partie fixée sur le tambour), en particulier lorsque le ressort de torsion est disposé selon l’axe de rotation (X). En effet, un ressort de compression présente une longueur d’allongement ou de compression limitée : augmenter le débattement offert au câble nécessite donc soit, à distance fixée entre le ressort de compression et l’axe de rotation (X), d’augmenter la longueur du ressort de compression et donc l’encombrement dudit ressort, soit de rapprocher le ressort de l’axe de rotation (X). Dans ce dernier cas cependant, le ressort de compression devra être en mesure de supporter un effort très grand pour contrebalancer celui du câble. En effet, la tension du câble peut être de l’ordre de 2000 N dans l’axe du câble et la tension sur le ressort, potentiellement plus grande encore, est d’autant plus forte que le ressort est placé près de l’axe de rotation. Afin d’être en mesure de supporter un tel effort, le ressort de compression devra donc présenter une épaisseur de fil plus grande, ce qui augmente également sensiblement sa longueur et donc son encombrement, mais également pose des soucis de fabricabilité dudit ressort de compression. A torsion spring advantageously has a smaller footprint than the compression spring conventionally used (see Figure 5 with the compression spring 8 comprising a first part fixed to the frame and a second part fixed to the drum), in particular when the torsion spring is arranged along the axis of rotation (X). Indeed, a compression spring has a limited elongation or compression length: increasing the travel offered to the cable therefore requires either, at a fixed distance between the compression spring and the axis of rotation (X), increasing the length of the compression spring and therefore the footprint of said spring, or bringing the spring closer to the axis of rotation (X). In the latter case, however, the compression spring must be able to withstand a very large force to counterbalance that of the cable. Indeed, the tension of the cable can be of the order of 2000 N in the axis of the cable and the tension on the spring, potentially even greater, is all the stronger the closer the spring is to the axis of rotation. In order to be able to withstand such a force, the compression spring will therefore have to have a greater wire thickness, which also significantly increases its length and therefore its size, but also poses problems with the manufacturability of said compression spring.

En outre, le ressort de compression, comme n’importe quel ressort, doit être préférentiellement utilisé dans sa zone de linéarité sans atteindre ses positions de butée afin de ne pas réduire excessivement la durée de vie dudit ressort, ce qui nécessite d’augmenter encore d’avantage la longueur dudit ressort de compression. Furthermore, the compression spring, like any spring, must preferably be used in its linearity zone without reaching its stop positions in order not to excessively reduce the life of said spring, which requires further increasing the length of said compression spring.

A titre d’exemple, considérons un système d’ancrage classique comprenant un ressort de compression de 240 mm de longueur libre et de 86 mm d’amplitude d’allongement, dans lequel la position du ressort de compression est telle que le ressort de compression doit légèrement pivoter à chacune de ses extrémités pour suivre le mouvement du tambour mais où le rapport entre la course du ressort et la course du câble reste d’environ 1 :1. Un tel système d’ancrage de câble offre donc un débattement au câble de l’ordre de 86 mm. Pour augmenter le débattement du câble jusqu’à 630 mm sans modifier la position du ressort de compression, il conviendrait donc de remplacer ledit ressort de compression de 240 mm de longueur par un ressort de compression de (240 x 630)/86 mm, soit environ 1 ,9 m. As an example, consider a conventional anchoring system comprising a compression spring with a free length of 240 mm and an 86 mm extension range, in which the position of the compression spring is such that the compression spring must pivot slightly at each of its ends to follow the movement of the drum but where the ratio between the spring travel and the cable travel remains approximately 1:1. Such a cable anchoring system therefore provides a cable travel of around 86 mm. To increase the cable travel to 630 mm without changing the position of the compression spring, it would therefore be appropriate to replace the said 240 mm long compression spring with a compression spring of (240 x 630)/86 mm, or approximately 1.9 m.

Alternativement, si on voulait conserver une longueur réelle de ressort de 240 mm tout en offrant un débattement au câble de 630 mm, il faudrait positionner ledit ressort de compression environ 7 à 8 fois plus près de l'axe de rotation, ce qui multiplierait les efforts subis par ledit ressort de compression dans les mêmes proportions. Dans une telle configuration, le ressort de compression devrait nécessairement présenter un diamètre de fil bien supérieur, et donc finalement une longueur de ressort probablement supérieure aux 240 mm souhaités. Un ressort de compression présentant de telles caractéristiques n’est pas ou très difficilement fabricable. En outre, tous les éléments de fixation du ressort de compression soumis à ces efforts importants devraient également être dimensionnés pour supporter lesdits efforts importants, ce qui augmenterait drastiquement le coût du système d’ancrage global. Enfin, le risque de panne d’un tel système d’ancrage serait très important. Alternatively, if we wanted to maintain an actual spring length of 240 mm while providing a cable travel of 630 mm, we would have to position the compression spring approximately 7 to 8 times closer to the axis of rotation, which would multiply the forces experienced by the compression spring in the same proportions. In such a configuration, the compression spring would necessarily have to have a much larger wire diameter, and therefore ultimately a spring length probably greater than the desired 240 mm. A compression spring with such characteristics is not or very difficult to manufacture. In addition, all the fastening elements of the compression spring subjected to these significant forces would also have to be sized to withstand said significant forces, which would drastically increase the cost of the overall anchoring system. Finally, the risk of failure of such an anchoring system would be very high.

L’effort subi par le ressort de torsion génère directement un angle de rotation et augmenter le débattement offert au câble revient à augmenter cet angle de rotation, ce qui n’a pas d’effet sur l’encombrement. En outre, le ressort de torsion peut facilement être disposé selon l’axe de rotation (X) à l’intérieur du tambour, ce qui induit un encombrement minimal. The force experienced by the torsion spring directly generates an angle of rotation and increasing the travel offered to the cable amounts to increasing this angle of rotation, which has no no effect on the space requirement. In addition, the torsion spring can easily be arranged along the rotation axis (X) inside the drum, which results in minimal space requirement.

Comme précédemment mentionné, les efforts auxquels sont soumis le ressort de compression ou l’au moins un ressort de torsion sur le système d’ancrage sont importants. Pour que la durée de vie d’un ressort de compression utilisé dans de telles conditions ne soit pas trop réduite, il convient d’utiliser ledit ressort de compression uniquement dans sa plage de fonctionnement et d’augmenter le diamètre du fil dudit ressort de compression. Ainsi, un compromis s’impose entre encombrement du ressort de compression et durée de vie dudit ressort de compression. Au contraire, le ressort de torsion du système d’ancrage selon l’invention travaille exactement dans les conditions pour lesquelles il a été conçu, à savoir des torsions alternées, de sorte qu’un système d’ancrage comprenant un tel ressort de torsion peut atteindre des durées de vie plus importantes. As previously mentioned, the forces to which the compression spring or at least one torsion spring is subjected on the anchoring system are significant. In order to ensure that the service life of a compression spring used under such conditions is not reduced too much, it is advisable to use said compression spring only within its operating range and to increase the wire diameter of said compression spring. Thus, a compromise is required between the size of the compression spring and the service life of said compression spring. On the contrary, the torsion spring of the anchoring system according to the invention works exactly under the conditions for which it was designed, namely alternating torsions, so that an anchoring system comprising such a torsion spring can achieve longer service lives.

Plus précisément, dans un premier mode de réalisation, le système d’ancrage comprend un ressort de torsion agencé le long de l’axe de rotation (X). Une première partie dudit ressort de torsion est montée sur le châssis et une deuxième partie dudit ressort de torsion est monté sur le tambour, la deuxième partie étant adaptée pour pivoter par rapport à la première partie. More specifically, in a first embodiment, the anchoring system comprises a torsion spring arranged along the axis of rotation (X). A first part of said torsion spring is mounted on the frame and a second part of said torsion spring is mounted on the drum, the second part being adapted to pivot relative to the first part.

Ainsi agencé, la première et la deuxième position de butée peuvent correspondre aux positions extrémales de pivotement de la deuxième partie du ressort de torsion relativement à la première partie. Selon une alternative préférée, la première et la deuxième position de butée sont comprises entre les positions extrémales de pivotement de la deuxième partie du ressort relativement à la première partie (par exemple au moyen de butées mécaniques externes telles que précédemment mentionnées). Ne pas tourner jusqu’à atteindre les positions extrémales en utilisation du tambour permet avantageusement de ne pas réduire inutilement la durée de vie du ressort de torsion. Thus arranged, the first and second stop positions may correspond to the extreme pivoting positions of the second part of the torsion spring relative to the first part. According to a preferred alternative, the first and second stop positions are between the extreme pivoting positions of the second part of the spring relative to the first part (for example by means of external mechanical stops as previously mentioned). Not rotating until reaching the extreme positions in use of the drum advantageously makes it possible not to unnecessarily reduce the service life of the torsion spring.

Dans un deuxième mode de réalisation du système d’ancrage selon l’invention, le système d’ancrage de câble comprend au moins deux ressorts de torsion montés en série et agencés selon l’axe de rotation (X). Dans la variante où le système d’ancrage comprend deux ressorts de torsion montés en série, une première partie d’un premier ressort de torsion peut être montée sur le châssis, une première partie d’un deuxième ressort de torsion peut être montée sur le tambour, et une deuxième partie du premier ressort de torsion peut être rigidement liée à une deuxième partie du deuxième ressort de torsion, la première partie du premier ressort de torsion - respectivement du deuxième ressort de torsion - étant adaptée pour pivoter par rapport à la deuxième partie du premier ressort de torsion - respectivement du deuxième ressort de torsion. Pour une surface latérale (S) donnée, l’agencement de deux ressorts de torsion en série permet avantageusement de doubler l’angle entre la première et la deuxième position de butée par rapport à l’axe de rotation (X) et donc d’augmenter la longueur mesurée dans le plan (P) de la portion de la surface latérale (S) le long de laquelle est enroulée et/ou déroulée le câble. Autrement dit, cela permet d’augmenter le débattement offert au câble. Ainsi, si l’angle entre la première et la deuxième position de butée par rapport à l’axe de rotation (X) avec un ressort de torsion est compris entre 0° et 30°, la mise en série de deux ressorts de torsion permet avantageusement de porter l’angle entre la première et la deuxième position de butée à un angle compris entre 0° et 60°. In a second embodiment of the anchoring system according to the invention, the cable anchoring system comprises at least two torsion springs connected in series and arranged along the axis of rotation (X). In the variant where the anchoring system comprises two torsion springs connected in series, a first part of a first torsion spring can be mounted on the frame, a first part of a second torsion spring can be mounted on the drum, and a second part of the first torsion spring can be rigidly connected to a second part of the second torsion spring, the first part of the first torsion spring - respectively of the second torsion spring - being adapted to pivot relative to the second part of the first torsion spring - respectively of the second torsion spring. For a given lateral surface (S), the arrangement of two torsion springs in series advantageously makes it possible to double the angle between the first and second stop positions relative to the axis of rotation (X) and therefore to increase the length measured in the plane (P) of the portion of the lateral surface (S) along which the cable is wound and/or unwound. In other words, this makes it possible to increase the travel offered to the cable. Thus, if the angle between the first and second stop positions relative to the axis of rotation (X) with a torsion spring is between 0° and 30°, placing two torsion springs in series advantageously makes it possible to increase the angle between the first and second stop positions to an angle between 0° and 60°.

Dans d’autres variantes, le système d’ancrage comprend au moins trois ressorts de torsion montés en série, de sorte à augmenter encore l’angle entre la première position de butée et la deuxième position de butée, et donc le débattement offert au câble. Cependant, dans de telles variantes, au moins un ressort de torsion du montage en série - dit ressort de torsion médian - n’est encastré ni sur le tambour, ni sur le châssis, de sorte que les ressorts de torsion et les pièces de liaison de part et d’autre dudit ressort médian doivent porter ledit ressort de torsion médian et supporter les efforts générés par ledit ressort de torsion médian. La variante avec uniquement deux ressorts de torsion en série est donc la variante préférée. In other variants, the anchoring system comprises at least three torsion springs mounted in series, so as to further increase the angle between the first stop position and the second stop position, and thus the travel offered to the cable. However, in such variants, at least one torsion spring of the series mounting - called the middle torsion spring - is not embedded on either the drum or the frame, so that the torsion springs and the connecting pieces on either side of said middle spring must carry said middle torsion spring and withstand the forces generated by said middle torsion spring. The variant with only two torsion springs in series is therefore the preferred variant.

A titre d’exemple, un angle de débattement entre la première position de butée et la deuxième position de butée compris entre 0° et 60° permet de balayer une portion de longueur comprise entre 0 et environ 630 mm mesurée dans le plan (P) lorsque le rayon de courbure de la portion de la surface latérale (S) mesure 575 mm, le diamètre du câble 50 mm et que la distance d’ mesurée dans le plan (P) entre le câble et la droite du plan (P) parallèle audit câble qui coupe l’axe de rotation (X) est avantageusement égale au rayon de courbure de ladite portion de la surface latérale (S). En effet, la longueur d’arc de la portion du câble I peut être calculée de la façon suivante : For example, a clearance angle between the first stop position and the second stop position of between 0° and 60° makes it possible to scan a portion of length of between 0 and approximately 630 mm measured in the plane (P) when the radius of curvature of the portion of the lateral surface (S) measures 575 mm, the diameter of the cable 50 mm and the distance d' measured in the plane (P) between the cable and the straight line of the plane (P) parallel to said cable which intersects the axis of rotation (X) is advantageously equal to the radius of curvature of said portion of the lateral surface (S). Indeed, the arc length of the portion of the cable I can be calculated as follows:

2 x (575 + 25) x 7T x 60 l = - = 628,32 mm = 630 mm 2 x (575 + 25) x 7T x 60 l = - = 628.32 mm = 630 mm

360 360

Une telle longueur permet d’offrir au câble un débattement de l’ordre de 300 mm dans le sens de l’enroulement du câble et de 300 mm dans le sens du déroulement du câble. Un tel débattement est considéré par les inventeurs comme le débattement idéal pour le câble à partir de la position neutre. En effet, le débattement idéal permettant de maintenir le câble tendu de sorte à ne pas l’endommager est égal au produit de la vitesse maximale du cadre de préhension par le temps de réaction de la boucle de rétroaction de l’enrouleur à régulation électronique. La vitesse linéaire maximale donnée par les moteurs au cadre de préhension étant typiquement comprise entre 150 m/min ou 2,5 m/s et 240 m/min ou 4 m/s et le temps de réaction de l’enrouleur à régulation électronique étant de l’ordre de 75 ms, le débattement idéal depuis la position neutre est donc bien de l’ordre de 300 mm à la fois dans le sens du déroulement et de l’enroulement du câble sur le tambour. L’agencement en série de deux ressorts de torsion ou plus permet avantageusement d’offrir au câble un tel débattement tout en limitant l’encombrement. Comme mentionné précédemment, une telle longueur de débattement n’est pas raisonnablement atteignable avec un ressort de compression. Such a length makes it possible to provide the cable with a travel of the order of 300 mm in the direction of winding the cable and 300 mm in the direction of unwinding the cable. Such a travel is considered by the inventors as the ideal travel for the cable from the neutral position. Indeed, the ideal travel allowing the cable to be kept taut so as not to damage it is equal to the product of the maximum speed of the gripping frame by the reaction time of the feedback loop of the electronically regulated reel. The maximum linear speed given by the motors to the gripping frame is typically between 150 m/min or 2.5 m/s and 240 m/min or 4 m/s and the reaction time The reaction of the electronically regulated reel being of the order of 75 ms, the ideal travel from the neutral position is therefore of the order of 300 mm in both the direction of unwinding and winding of the cable onto the drum. The series arrangement of two or more torsion springs advantageously makes it possible to offer the cable such travel while limiting the size. As mentioned previously, such a travel length is not reasonably achievable with a compression spring.

Chaque ressort de torsion peut comprendre un ressort métallique agencé selon l’axe (X). Par exemple et tel que représenté sur la Figure 8, le système d’ancrage de câble comprend un unique ressort de torsion métallique 10, une première spire 11a d’une première extrémité dudit ressort métallique étant rigidement liée au châssis 2 et une deuxième spire 11 b d’une deuxième extrémité dudit ressort étant rigidement liée au tambour 1. Dans cette configuration, le système d’ancrage peut comprendre en outre un arbre 12 rigidement lié au châssis 2 et orienté selon l’axe de rotation (X), et un palier (non représenté) rigidement lié au tambour 1 . De cette façon, le palier et l’arbre 12 assurent le guidage en rotation du tambour 1 relativement au châssis 2 selon l’axe de rotation (X). Alternativement, l’arbre peut être rigidement lié au tambour et le palier rigidement lié au châssis. L’arbre 12 est par exemple agencé à l’intérieur des spires du ressort de torsion métallique 10. Préférentiellement, le système d’ancrage de la figure 8 comprend en outre au moins un amortisseur (non représenté), par exemple un amortisseur hydraulique, pneumatique, métallique ou élastique (tendeurs), qui permet d’amortir les chocs. Each torsion spring may comprise a metal spring arranged along the axis (X). For example and as shown in Figure 8, the cable anchoring system comprises a single metal torsion spring 10, a first turn 11a of a first end of said metal spring being rigidly connected to the frame 2 and a second turn 11b of a second end of said spring being rigidly connected to the drum 1. In this configuration, the anchoring system may further comprise a shaft 12 rigidly connected to the frame 2 and oriented along the axis of rotation (X), and a bearing (not shown) rigidly connected to the drum 1. In this way, the bearing and the shaft 12 ensure the rotational guidance of the drum 1 relative to the frame 2 along the axis of rotation (X). Alternatively, the shaft may be rigidly connected to the drum and the bearing rigidly connected to the frame. The shaft 12 is for example arranged inside the turns of the metal torsion spring 10. Preferably, the anchoring system of figure 8 further comprises at least one shock absorber (not shown), for example a hydraulic, pneumatic, metal or elastic shock absorber (tensioners), which makes it possible to absorb shocks.

La première position de butée et la deuxième position de butée du tambour peuvent être fixées respectivement par le premier angle de torsion limite et le deuxième angle de torsion limite du ressort de torsion métallique 10 (déformation permanente dudit ressort). Alternativement, le diamètre de l’arbre 12 peut être judicieusement choisi, de sorte que la première position de butée et la deuxième position de butée correspondent aux angles de torsion du ressort de torsion 10 auxquels ledit ressort de torsion est « bloqué » par l’arbre 12. Dans une variante préférée, le système d’ancrage de câble comprend en outre au moins deux butées mécaniques qui bloquent la rotation du tambour avant que l’unique ressort métallique 10 n’atteigne le premier angle de torsion limite et le deuxième angle de torsion limite. Chaque butée mécanique comprend par exemple une première partie solidaire du châssis et une deuxième partie solidaire du tambour : lors de la rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X), la deuxième partie de la butée mécanique vient bloquer contre la première partie de la butée mécanique, stoppant ainsi le mouvement de rotation du tambour dans une position de butée. Préférentiellement, au moins une butée mécanique est une butée progressive en caoutchouc bien connue de l’homme du métier. Alternativement et avantageusement, chaque ressort de torsion peut comprendre, un axe externe rigide et creux, un axe central rigide logé à l’intérieur de l’axe externe rigide et creux, et un amortisseur configuré pour amortir un mouvement de torsion de l’axe externe rigide et creux relativement à l’axe central rigide. Sur le système d’ancrage, l’axe central rigide et l’axe externe rigide et creux sont orientés selon l’axe de rotation (X). The first stop position and the second stop position of the drum may be fixed respectively by the first limit torsion angle and the second limit torsion angle of the metal torsion spring 10 (permanent deformation of said spring). Alternatively, the diameter of the shaft 12 may be judiciously chosen, so that the first stop position and the second stop position correspond to the torsion angles of the torsion spring 10 at which said torsion spring is "locked" by the shaft 12. In a preferred variant, the cable anchoring system further comprises at least two mechanical stops which block the rotation of the drum before the single metal spring 10 reaches the first limit torsion angle and the second limit torsion angle. Each mechanical stop comprises, for example, a first part secured to the chassis and a second part secured to the drum: when the drum rotates around the rotation axis (X), the second part of the mechanical stop comes to block against the first part of the mechanical stop, thus stopping the rotational movement of the drum in a stop position. Preferably, at least one mechanical stop is a progressive rubber stop well known to those skilled in the art. Alternatively and advantageously, each torsion spring may comprise a rigid and hollow external axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow external axis, and a damper configured to dampen a torsional movement of the rigid and hollow external axis relative to the rigid central axis. On the anchoring system, the rigid central axis and the rigid and hollow external axis are oriented along the axis of rotation (X).

Dans la configuration particulière où le système d’ancrage comprend un unique ressort de torsion comprenant un axe externe rigide et creux, un axe central rigide logé à l’intérieur de l’axe externe rigide et creux, et un amortisseur tels que précédemment décrits, l’axe central rigide peut être monté sur le tambour et l’axe externe rigide et creux peut être monté sur le châssis, de sorte que la torsion / le pivotement de l’axe rigide externe et creux relativement à l’axe central rigide selon l’axe de rotation (X) assure le guidage en rotation du tambour relativement au châssis selon le même axe. Autrement dit, le ressort de torsion joue dans cette configuration le double rôle de palier pour guider le mouvement de rotation du tambour relativement au châssis et d’amortisseur des efforts générés par ledit mouvement. Alternativement, l’axe central rigide peut être monté sur le châssis et l’axe externe rigide et creux peut être monté sur le tambour. In the particular configuration where the anchoring system comprises a single torsion spring comprising a rigid and hollow external axis, a rigid central axis housed inside the rigid and hollow external axis, and a damper as previously described, the rigid central axis can be mounted on the drum and the rigid and hollow external axis can be mounted on the chassis, so that the twisting / pivoting of the rigid and hollow external axis relative to the rigid central axis along the axis of rotation (X) ensures the rotational guidance of the drum relative to the chassis along the same axis. In other words, the torsion spring plays in this configuration the dual role of bearing to guide the rotational movement of the drum relative to the chassis and of damper of the forces generated by said movement. Alternatively, the rigid central axis can be mounted on the chassis and the rigid and hollow external axis can be mounted on the drum.

Un tel ressort de torsion comprenant un axe central rigide logé à l’intérieur d’un axe externe rigide et creux permet donc avantageusement de ne pas utiliser d’autres moyens de montage rotatif du tambour relativement au châssis tels que des paliers de roulement ou des coussinets (voir la Figure 5 sur laquelle des paliers de roulement 9 sont utilisés conjointement au ressort de compression 8, les paliers de roulement 9 permettant la mise en rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) et le ressort de compression amortissant ledit mouvement). En effet, lesdits paliers de roulement ou coussinets ne sont pas adaptés aux conditions d’utilisation du système d’ancrage monté sur un cadre de préhension (travail permanent sur un angle de rotation limité sans jamais faire de tours complets, nombreuses vibrations) et s’usent rapidement, limitant la durée de vie du système d’ancrage. Alternativement, le choix peut être fait de surdimensionner les paliers de roulement - autrement dit d’utiliser des paliers plus gros avec des billes également plus grosses - pour que lesdits paliers de roulement soient en mesure de supporter les fortes charges statiques auxquelles ils sont soumis sur le système d’ancrage en fonctionnement, du fait de travailler sur un angle de rotation limité, sans réduire excessivement la durée de vie du système d’ancrage. Toutefois, les paliers ainsi surdimensionnés sont plus chers et plus encombrants. Au contraire, les ressorts de torsion, classiquement utilisés dans les plots vibratoires, sont parfaitement adaptés à de telles conditions d’utilisation. Préférentiellement, l’amortisseur du ressort de torsion comprend une pluralité d’éléments en élastomère agencés entre l’axe central rigide et l’axe externe rigide, par exemple quatre éléments en élastomère. Such a torsion spring comprising a rigid central axis housed inside a rigid and hollow external axis therefore advantageously makes it possible not to use other means of rotating the drum relative to the chassis such as rolling bearings or bushings (see Figure 5 in which rolling bearings 9 are used in conjunction with the compression spring 8, the rolling bearings 9 allowing the drum to rotate around the axis of rotation (X) and the compression spring damping said movement). Indeed, said rolling bearings or bushings are not suitable for the conditions of use of the anchoring system mounted on a gripping frame (permanent work on a limited angle of rotation without ever making complete turns, numerous vibrations) and wear quickly, limiting the service life of the anchoring system. Alternatively, the choice can be made to oversize the rolling bearings - in other words to use larger bearings with larger balls - so that said rolling bearings are able to withstand the high static loads to which they are subjected on the anchoring system in operation, due to working on a limited rotation angle, without excessively reducing the service life of the anchoring system. However, bearings thus oversized are more expensive and more bulky. On the contrary, torsion springs, conventionally used in vibratory mounts, are perfectly suited to such operating conditions. Preferably, the torsion spring damper comprises a plurality of elastomer elements arranged between the rigid central axis and the rigid external axis, for example four elastomer elements.

On appelle élastomère un matériau polymère élastique. Le caoutchouc naturel ou synthétique et le néoprène sont des exemples d’élastomères au sens de la présente invention. An elastomer is an elastic polymer material. Natural or synthetic rubber and neoprene are examples of elastomers within the meaning of the present invention.

Les ressorts de torsion comprenant des éléments en élastomère présentent plusieurs avantages par rapport aux ressorts métalliques. Par exemple, les ressorts de torsion comprenant des éléments en élastomère ont été spécifiquement conçus pour résister et absorber les vibrations et les chocs permanents qui sont les conditions typiquement rencontrées par ledit ressort lorsqu’il est monté sur le châssis en utilisation sur un engin de levage. En comparaison, les ressorts en acier, dans les mêmes conditions de vibrations et de chocs permanents, montrent rapidement leurs limites : le stress permanent induit des fissures beaucoup plus rapidement sur les ressorts métalliques que sur les éléments en élastomère. Ainsi, le ressort de torsion comprenant des éléments en élastomère s’use moins vite que les ressorts en acier. Torsion springs with elastomer elements have several advantages over metal springs. For example, torsion springs with elastomer elements have been specifically designed to withstand and absorb permanent vibrations and shocks, which are the conditions typically encountered by the spring when mounted on the chassis in use on a lifting device. In comparison, steel springs, under the same conditions of permanent vibrations and shocks, quickly show their limitations: permanent stress induces cracks much more quickly on metal springs than on elastomer elements. Thus, the torsion spring with elastomer elements wears less quickly than steel springs.

En outre, les éléments en élastomère présentent une très faible sensibilité à la corrosion. Ainsi, les ressorts comprenant des éléments en élastomère nécessitent très peu d’entretien et leur durée de vie n’est pas réduite même lorsqu’ils sont utilisés en atmosphère corrosive, par exemple en bord de mer. En comparaison, le ressort métallique, notamment le ressort de compression, est beaucoup plus sensible à la corrosion et les traitements par peinture ne sont pas suffisants pour améliorer la résistance à la corrosion de façon satisfaisante : un choc, une entaille ou un défaut d’accroche de la peinture peuvent suffire à initier le phénomène de corrosion, et la fissuration du métal. Les autres procédés physico-chimiques connus visant à augmenter la résistance à la corrosion, en particulier les procédés comprenant une chauffe, sont proscrits pour ne pas nuire aux caractéristiques du matériau, en particulier à sa capacité à résister à des déformations régulières en compression ou en allongement. Furthermore, elastomer elements have very low sensitivity to corrosion. Thus, springs comprising elastomer elements require very little maintenance and their service life is not reduced even when used in a corrosive atmosphere, for example at the seaside. In comparison, the metal spring, in particular the compression spring, is much more sensitive to corrosion and paint treatments are not sufficient to improve corrosion resistance satisfactorily: an impact, a notch or a lack of paint adhesion may be enough to initiate the corrosion phenomenon and cracking of the metal. Other known physicochemical processes aimed at increasing corrosion resistance, in particular processes involving heating, are prohibited so as not to harm the characteristics of the material, in particular its ability to withstand regular deformations in compression or elongation.

Il est possible de dimensionner un tel ressort de torsion à éléments en élastomère, notamment par le choix du matériau et des dimensions des éléments en élastomère, de sorte à obtenir l’angle entre la première position de butée et la deuxième position de butée souhaité, par exemple 30 °, voire 45°, et pour que ledit ressort de torsion soit en mesure de supporter les efforts auxquels il sera soumis en utilisation sur l’engin de levage sans impact sur l’encombrement dudit ressort de torsion sur le châssis et sans nuire à la fabricabilité dudit ressort de torsion. Dans le cas du ressort de compression, augmenter la résistance du ressort de compression implique d’augmenter le diamètre du fil du ressort de compression et donc son encombrement ainsi que sa difficulté de fabrication. It is possible to dimension such a torsion spring with elastomer elements, in particular by the choice of the material and the dimensions of the elastomer elements, so as to obtain the angle between the first stop position and the second stop position desired, for example 30°, or even 45°, and so that said torsion spring is able to withstand the forces to which it will be subjected in use on the lifting equipment without impacting on the size of said torsion spring on the chassis and without harming the manufacturability of said torsion spring. In the case of the compression spring, increasing the strength of the spring compression involves increasing the diameter of the compression spring wire and therefore its size as well as its manufacturing difficulty.

Enfin, contrairement au ressort métallique, un ressort de torsion comprenant des éléments en élastomère résiste mieux aux surcharges qu’un ressort métallique et la défaillance d’un élément en élastomère permet de continuer à fonctionner en mode dégradé, là où la casse du ressort métallique d’un ressort de torsion ou d’un ressort de compression, qui est unique, arrête immédiatement le système. Le fonctionnement en mode dégradé, permet de continuer à opérer, éventuellement à vitesse réduite, le temps d’organiser le remplacement de la pièce défaillante. Finally, unlike a metal spring, a torsion spring comprising elastomer elements is more resistant to overloads than a metal spring and the failure of an elastomer element allows it to continue operating in degraded mode, whereas the breakage of the metal spring of a torsion spring or a compression spring, which is unique, immediately stops the system. Operation in degraded mode allows it to continue operating, possibly at reduced speed, while the replacement of the faulty part is organized.

Chaque élément en élastomère sert non seulement de ressort à l’origine d’une force de rappel proportionnelle à l’angle de torsion qui compense la variation d’efforts dans le câble, mais également d’amortisseur à l’origine d’une force dissipative proportionnelle à la vitesse du mouvement de torsion qui permet d’éviter une arrivée à pleine vitesse sur les butées. Ainsi, et contrairement au ressort de compression et au ressort de torsion métallique, le ressort de torsion comprenant de tels éléments en élastomère permet avantageusement de ne pas nécessiter l’ajout d’un autre amortisseur tel qu’un amortisseur hydraulique, pneumatique, métallique ou élastique (tendeurs). Each elastomer element not only serves as a spring generating a restoring force proportional to the torsion angle which compensates for the variation in forces in the cable, but also as a shock absorber generating a dissipative force proportional to the speed of the torsion movement which makes it possible to avoid reaching the stops at full speed. Thus, and unlike the compression spring and the metal torsion spring, the torsion spring comprising such elastomer elements advantageously makes it possible not to require the addition of another shock absorber such as a hydraulic, pneumatic, metal or elastic shock absorber (turnbuckles).

Plus précisément, en référence à la figure 6, chaque ressort de torsion 10 peut comprendre un premier prisme 11 à base carrée métallique et creux, un deuxième prisme 12 à base carrée métallique et creux logé à l’intérieur du premier prisme 11 avec un décalage angulaire par rapport au premier prisme 11 formant l’axe central, et chaque élément en élastomère peut être un cylindre 13 en élastomère agencé entre le premier prisme 11 et le second prisme 12, dans chaque coin du premier prisme. Dans ce cas, le premier prisme 11 peut être lié rigidement au châssis - réciproquement au tambour - et le deuxième prisme 12 au tambour - réciproquement au châssis. Une telle configuration du ressort de torsion comprenant un deuxième prisme logé à l’intérieur d’un premier prisme et un élément en élastomère dans chaque coin du premier prisme permet avantageusement d’obtenir un grand angle de débattement, de l’ordre de 30° par ressort de torsion. More specifically, with reference to Figure 6, each torsion spring 10 may comprise a first prism 11 with a hollow metal square base, a second prism 12 with a hollow metal square base housed inside the first prism 11 with an angular offset relative to the first prism 11 forming the central axis, and each elastomer element may be an elastomer cylinder 13 arranged between the first prism 11 and the second prism 12, in each corner of the first prism. In this case, the first prism 11 may be rigidly connected to the chassis - reciprocally to the drum - and the second prism 12 to the drum - reciprocally to the chassis. Such a configuration of the torsion spring comprising a second prism housed inside a first prism and an elastomer element in each corner of the first prism advantageously makes it possible to obtain a large angle of travel, of the order of 30° per torsion spring.

Dans la configuration particulière selon laquelle deux ressorts de torsion sont montés en série, le deuxième prisme 12 interne du premier ressort de torsion peut être relié au deuxième prisme 12 interne du deuxième ressort de torsion. Les premiers prismes 11 externes du premier et du deuxième ressort de torsion peuvent quant à eux être reliés respectivement au tambour et au châssis. Une telle configuration des premiers prismes 11 et deuxièmes prismes 12 est particulièrement avantageuse, car chaque premier prisme 11 peut être très facilement fixé au tambour, respectivement au châssis, par exemple par l’intermédiaire d’un cavalier et de deux ensembles comprenant boulons ou rivets ou une soudure. En outre, les deuxièmes prismes 12 peuvent être facilement reliés par des techniques connues de l’homme du métier, par exemple par l’intermédiaire d’un arbre à base carré et deux arrêts axiaux. In the particular configuration in which two torsion springs are connected in series, the second inner prism 12 of the first torsion spring can be connected to the second inner prism 12 of the second torsion spring. The first outer prisms 11 of the first and second torsion springs can be connected to the drum and the frame respectively. Such a configuration of the first prisms 11 and second prisms 12 is particularly advantageous, since each first prism 11 can be very easily fixed to the drum, respectively to the frame, for example by means of a rider and two assemblies comprising bolts or rivets or a weld. Furthermore, the second prisms 12 can be easily connected by techniques known to those skilled in the art, for example by means of a square-based shaft and two axial stops.

Alternativement, le premier prisme 11 du premier ressort de torsion peut être relié au premier prisme 11 du deuxième ressort de torsion et le deuxième prisme 12 du premier ressort de torsion et le deuxième prisme 12 du deuxième ressort de torsion peuvent être reliés respectivement au tambour et au châssis. Alternatively, the first prism 11 of the first torsion spring may be connected to the first prism 11 of the second torsion spring and the second prism 12 of the first torsion spring and the second prism 12 of the second torsion spring may be connected to the drum and the frame respectively.

Alternativement encore, le premier prisme 11 du premier ressort de torsion peut être relié au châssis, respectivement au tambour, et le deuxième prisme 12 du deuxième ressort de torsion peut être relié au tambour, respectivement au châssis, le deuxième prisme 12 du premier ressort de torsion étant relié au premier prime 11 du deuxième ressort de torsion. Alternatively, the first prism 11 of the first torsion spring can be connected to the frame, respectively to the drum, and the second prism 12 of the second torsion spring can be connected to the drum, respectively to the frame, the second prism 12 of the first torsion spring being connected to the first prism 11 of the second torsion spring.

Les ressorts de torsion permettant à la fois de guider la rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) et de compenser la variation de la tension du câble ne sont pas limitatifs de la portée de l’invention. L’invention s’étend à tout système d’ancrage comprenant un ressort de torsion configuré pour guider la rotation du tambour et compenser la variation de la tension du câble. Torsion springs for both guiding the rotation of the drum around the axis of rotation (X) and compensating for variation in cable tension are not limiting to the scope of the invention. The invention extends to any anchoring system comprising a torsion spring configured to guide the rotation of the drum and compensate for variation in cable tension.

Additionnellement aux modes de réalisation du système d’ancrage de câble précédemment décrit, chaque ressort peut comprendre deux ensembles de ressorts montés en parallèle, une première partie du premier ensemble de ressorts et du deuxième ensemble de ressorts étant liée au châssis et une deuxième partie du premier ensemble de ressorts et du deuxième ensemble de ressorts étant liée au tambour, chacun des premier et deuxième ensembles de ressorts pouvant s’entendre comme un unique ressort ou comme au moins deux ressorts montés en série. Pour un même angle de rotation du tambour autour de l’axe (X), le montage en parallèle permet avantageusement de doubler l’effort des ressorts. En outre, le montage en parallèle permet de répartir les efforts se reprenant sur le châssis de part et d’autre du tambour et ainsi de minimiser les efforts tranchants sur les ressorts. In addition to the embodiments of the cable anchoring system previously described, each spring may comprise two sets of springs mounted in parallel, a first part of the first set of springs and the second set of springs being connected to the frame and a second part of the first set of springs and the second set of springs being connected to the drum, each of the first and second sets of springs being able to be understood as a single spring or as at least two springs mounted in series. For the same rotation angle of the drum around the axis (X), the parallel mounting advantageously makes it possible to double the force of the springs. In addition, the parallel mounting makes it possible to distribute the forces taken up on the frame on either side of the drum and thus to minimize the shear forces on the springs.

A titre d’exemple, les figures 7A à 7D représentent la configuration particulière selon laquelle le ressort comprend un premier ensemble de ressorts constitué d’un premier ressort de torsion 10a monté en série d’un deuxième ressort de torsion 10b et un deuxième ensemble constitué d’un troisième ressort de torsion 10c monté en série d’un quatrième ressort de torsion 10d, le premier ensemble et le deuxième ensemble de ressorts étant montés en parallèle l’un de l’autre. En outre, les quatre ressorts sont agencés selon l’axe de rotation (X). En particulier, la figure 7B représente la configuration dans laquelle le tambour est dans la position neutre. La figure 7C représente le cas de la sous-traction du câble. La figure 7D représente le cas de la sur-traction du câble. As an example, Figures 7A to 7D show the particular configuration in which the spring comprises a first set of springs consisting of a first torsion spring 10a connected in series with a second torsion spring 10b and a second set consisting of a third torsion spring 10c connected in series with a fourth torsion spring 10d, the first set and the second set of springs being connected in parallel with each other. Furthermore, the four springs are arranged along the axis of rotation (X). In particular, Figure 7B represents the configuration in which the drum is in the neutral position. Figure 7C represents the case of under-traction of the cable. Figure 7D represents the case of over-traction of the cable.

Sur la Figure 7A, une telle configuration de ressorts de torsion est représentée en combinaison avec un mode de réalisation particulier du tambour selon lequel ledit tambour présente dans le plan (P) une forme d’ellipse et l’axe de rotation (X) coupe ledit plan (P) au centre du cercle tangent à la portion d’enroulement et/ou de déroulement du câble de rayon égal au rayon de courbure de ladite portion. Néanmoins, toute combinaison de ressort de torsion en combinaison avec un tambour présentant toute autre forme reste dans le domaine de l’invention. In Figure 7A, such a configuration of torsion springs is shown in combination with a particular embodiment of the drum according to which said drum has in the plane (P) an elliptical shape and the axis of rotation (X) intersects said plane (P) at the center of the circle tangent to the winding and/or unwinding portion of the cable with a radius equal to the radius of curvature of said portion. Nevertheless, any combination of torsion spring in combination with a drum having any other shape remains within the scope of the invention.

Comme précédemment mentionné, la première position de butée et la deuxième position de butée peuvent correspondre aux angles de torsion limites du ressort de torsion ou de l’ensemble des ressorts de torsion. Alternativement, la première position de butée et la deuxième position de butée peuvent être légèrement décalées de sorte à ne jamais atteindre les angles de torsion limites des ressorts de torsion, par exemple au moyen de butées mécaniques en caoutchouc telles que précédemment décrites. As previously mentioned, the first stop position and the second stop position may correspond to the limit torsion angles of the torsion spring or of the set of torsion springs. Alternatively, the first stop position and the second stop position may be slightly offset so as to never reach the limit torsion angles of the torsion springs, for example by means of mechanical rubber stops as previously described.

L’invention concerne également un dispositif de levage comprenant : The invention also relates to a lifting device comprising:

- un cadre de préhension, - a gripping frame,

- un système d’ancrage comprenant un châssis et un tambour tel que précédemment décrit, le châssis étant fixé sur le cadre de préhension et le tambour sur le châssis, - an anchoring system comprising a chassis and a drum as previously described, the chassis being fixed to the gripping frame and the drum to the chassis,

- un enrouleur adapté pour être fixé sur l’engin de levage, - a reel suitable for attachment to the lifting equipment,

- un câble, une première extrémité du câble étant ancrée au tambour du système d’ancrage par enroulement fixe d’au moins deux tours autour de la surface latérale du tambour et une deuxième extrémité du câble étant enroulée autour de l’enrouleur. - a cable, a first end of the cable being anchored to the drum of the anchoring system by fixed winding of at least two turns around the lateral surface of the drum and a second end of the cable being wound around the reel.

Enfin, l’invention concerne un engin de levage comprenant un dispositif de levage tel que précédemment décrit. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’engin de levage est une grue, un portique ou un chariot élévateur. L’engin de levage est par exemple une grue utilisée pour le chargement ou le déchargement de conteneurs sur un porte- conteneur. Finally, the invention relates to a lifting machine comprising a lifting device as previously described. According to a particular embodiment of the invention, the lifting machine is a crane, a gantry or a forklift. The lifting machine is for example a crane used for loading or unloading containers on a container ship.

Selon un mode de réalisation particulier de l’engin de levage, ledit engin de levage comprend, outre le dispositif de levage tel que précédemment décrit, un deuxième cadre de préhension et une plateforme intermédiaire. Par exemple, l’engin de levage est une grue STS et le cadre de préhension du dispositif de levage est utilisé pour déplacer un conteneur entre le navire et la plateforme intermédiaire tandis que le deuxième cadre de préhension est utilisé pour déplacer ledit conteneur entre la plateforme et le quai. According to a particular embodiment of the lifting machine, said lifting machine comprises, in addition to the lifting device as previously described, a second gripping frame and an intermediate platform. For example, the lifting machine is an STS crane and the gripping frame of the lifting device is used to move a container between the ship and the intermediate platform while the second gripping frame is used to move said container between the platform and the quay.

Dans un mode de réalisation particulier de l’engin de levage avec deux cadres de préhension, le deuxième cadre de préhension est compris dans un deuxième dispositif de levage, ledit deuxième dispositif de levage pouvant être réalisé selon l’un quelconque des modes de réalisation de dispositif de levage précédemment décrit. In a particular embodiment of the lifting device with two gripping frames, the second gripping frame is included in a second lifting device, said second lifting device being able to be produced according to any one of the lifting device embodiments previously described.

Alternativement, l’engin de levage ne comprend pas de deuxième enrouleur, de sorte que le deuxième cadre de préhension n’est pas alimenté par un câble relié à un enrouleur. Par exemple, le deuxième cadre de préhension est alimenté par un deuxième câble se déposant dans un panier. Alternatively, the lifting device does not include a second reel, so that the second gripping frame is not powered by a cable connected to a reel. For example, the second gripping frame is powered by a second cable deposited in a basket.

Claims

REVENDICATIONS 1 . Système d’ancrage d’un câble (3) comprenant : 1. Cable anchoring system (3) comprising: - un châssis (2), - a chassis (2), - un tambour (1) monté rotatif sur le châssis autour d’un axe de rotation (X), le tambour présentant une surface latérale (S) autour d’un axe (Y) parallèle à l’axe de rotation (X), le tambour étant adapté pour permettre un débattement du câble par enroulement et/ou déroulement dudit câble le long d’une portion de la surface latérale, par rotation dudit tambour autour de l’axe de rotation (X) en réponse à une variation de la tension mécanique du câble,- a drum (1) rotatably mounted on the chassis around an axis of rotation (X), the drum having a lateral surface (S) around an axis (Y) parallel to the axis of rotation (X), the drum being adapted to allow movement of the cable by winding and/or unwinding of said cable along a portion of the lateral surface, by rotation of said drum around the axis of rotation (X) in response to a variation in the mechanical tension of the cable, - au moins un ressort de torsion (10, 10a, 10b, 10c, 10d) agencé entre le tambour et le châssis de sorte à compenser la variation de la tension du câble. - at least one torsion spring (10, 10a, 10b, 10c, 10d) arranged between the drum and the chassis so as to compensate for the variation in the cable tension. 2. Système d’ancrage de câble selon la revendication 1 , dans lequel l’au moins un ressort de torsion comprend une première partie montée sur le châssis et une deuxième partie montée sur le tambour, la deuxième partie étant adaptée pour pivoter par rapport à la première partie. 2. A cable anchoring system according to claim 1, wherein the at least one torsion spring comprises a first portion mounted on the frame and a second portion mounted on the drum, the second portion being adapted to pivot relative to the first portion. 3. Système d’ancrage de câble selon la revendication 1 , comprenant au moins deux ressorts de torsion disposés en série. 3. Cable anchoring system according to claim 1, comprising at least two torsion springs arranged in series. 4. Système d’ancrage de câble selon la revendication 3, dans lequel une première partie d’un premier ressort est montée sur le châssis, une première partie d’un deuxième ressort est montée sur le tambour, et une deuxième partie du premier ressort est rigidement liée à une deuxième partie du deuxième ressort. 4. A cable anchoring system according to claim 3, wherein a first portion of a first spring is mounted on the frame, a first portion of a second spring is mounted on the drum, and a second portion of the first spring is rigidly connected to a second portion of the second spring. 5. Système d’ancrage d’un câble selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel chaque ressort de torsion (10) comprend un axe externe (11) rigide et creux, un axe central (12) rigide logé à l’intérieur de l’axe externe (11), et un amortisseur configuré pour amortir un mouvement de torsion de l’axe externe rigide et creux relativement à l’axe central rigide. 5. Cable anchoring system according to one of claims 1 to 4, in which each torsion spring (10) comprises a rigid and hollow external axis (11), a rigid central axis (12) housed inside the external axis (11), and a damper configured to dampen a torsional movement of the rigid and hollow external axis relative to the rigid central axis. 6. Système d’ancrage d’un câble selon la revendication 5, dans lequel l’amortisseur du ressort de torsion comprend une pluralité d’éléments (13) en élastomère agencés entre l’axe central (12) rigide et l’axe externe (11) rigide et creux. 6. Cable anchoring system according to claim 5, wherein the torsion spring damper comprises a plurality of elastomer elements (13) arranged between the rigid central axis (12) and the rigid and hollow external axis (11). 7. Système d’ancrage d’un câble selon la revendication 6, dans lequel chaque ressort de torsion comprend un premier prisme à base carrée métallique et creux formant l’axe externe rigide et creux, un deuxième prisme formant l’axe central agencé dans le premier prisme avec un décalage angulaire par rapport au premier prisme, et dans lequel chaque élément en élastomère est un cylindre agencé entre le premier prisme et le second prisme, dans chaque coin du premier prisme. 7. A cable anchoring system according to claim 6, wherein each torsion spring comprises a first hollow metal square-based prism forming the rigid and hollow outer axis, a second prism forming the central axis arranged in the first prism with an angular offset relative to the first prism, and wherein each element in elastomer is a cylinder arranged between the first prism and the second prism, in each corner of the first prism. 8. Système d’ancrage d’un câble selon la revendication 7, comprenant deux ressorts de torsion en série, le deuxième prisme à base carrée du premier ressort de torsion étant relié au deuxième prisme à base carré du deuxième ressort de torsion. 8. A cable anchoring system according to claim 7, comprising two torsion springs in series, the second square-based prism of the first torsion spring being connected to the second square-based prism of the second torsion spring. 9. Système d’ancrage d’un câble selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’au moins un ressort de torsion est configuré pour amortir les efforts générés par la rotation du tambour autour de l’axe de rotation (X) entre une première position de butée du tambour et une deuxième position de butée du tambour, la première position de butée et la deuxième position de butée étant décalées angulairement par rapport à l’axe de rotation (X) d’un angle compris entre 0° et 90°, de préférence entre 0° et 60°. 9. Cable anchoring system according to one of claims 1 to 8, wherein the at least one torsion spring is configured to dampen the forces generated by the rotation of the drum around the axis of rotation (X) between a first stop position of the drum and a second stop position of the drum, the first stop position and the second stop position being angularly offset relative to the axis of rotation (X) by an angle of between 0° and 90°, preferably between 0° and 60°. 10. Système d’ancrage de câble selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant au moins deux ensembles de ressorts de torsion disposés en parallèle, une première partie de chaque ensemble de ressorts de torsion étant montée sur le châssis et une deuxième partie de chaque ensemble de ressorts de torsion étant montée sur le tambour. 10. Cable anchoring system according to one of claims 1 to 9, comprising at least two sets of torsion springs arranged in parallel, a first part of each set of torsion springs being mounted on the frame and a second part of each set of torsion springs being mounted on the drum. 11. Système d’ancrage de câble selon l’une des revendications précédentes comprenant en outre un ressort de compression et/ou un ressort de traction comprenant une première partie montée sur le châssis et une deuxième partie montée sur le tambour. 11. Cable anchoring system according to one of the preceding claims further comprising a compression spring and/or a tension spring comprising a first part mounted on the frame and a second part mounted on the drum. 12. Dispositif de levage comprenant : 12. Lifting device comprising: - un cadre de préhension (4) comprenant au moins un organe d’accrochage d’une charge à lever, - a gripping frame (4) comprising at least one member for hooking a load to be lifted, - un système d’ancrage de câble selon l’une des revendications 1 à 11 comprenant un châssis (2) et un tambour (1), le châssis étant fixé sur le cadre de préhension et le tambour étant fixé sur le châssis, - a cable anchoring system according to one of claims 1 to 11 comprising a frame (2) and a drum (1), the frame being fixed to the gripping frame and the drum being fixed to the frame, - un enrouleur adapté pour être fixé sur un engin de levage, - a reel suitable for being fixed to a lifting device, - un câble (3), une première extrémité du câble étant ancrée au tambour (1) du système d’ancrage par enroulement fixe d’au moins deux tours autour de la surface latérale du tambour et une deuxième extrémité du câble étant enroulée autour de l’enrouleur. - a cable (3), a first end of the cable being anchored to the drum (1) of the anchoring system by fixed winding of at least two turns around the lateral surface of the drum and a second end of the cable being wound around the reel. 13. Engin de levage (6), tel qu’une grue, un portique ou un chariot élévateur, comprenant un dispositif de levage selon la revendication 12. 13. Lifting machine (6), such as a crane, a gantry or a forklift, comprising a lifting device according to claim 12.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6494435B1 (en) * 2000-03-21 2002-12-17 Denis G. Cauchon Spring-loaded safety winch for load restraint system
EP4209444A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Lifting rigging
CN219507494U (en) * 2023-03-23 2023-08-11 河南省黄河防爆起重机有限公司 Electromagnetic chuck of crane

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6494435B1 (en) * 2000-03-21 2002-12-17 Denis G. Cauchon Spring-loaded safety winch for load restraint system
EP4209444A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Lifting rigging
CN219507494U (en) * 2023-03-23 2023-08-11 河南省黄河防爆起重机有限公司 Electromagnetic chuck of crane

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