Brevet FR2016583A1 — publié le 19700508

La présente invention concerne un dispositif indicateur optique de la charge et du moment de charge d'une grue, en utilisant des systèmes de sûreté qui existent réglementairement sur une grue et pouvant indiquer à tout instant les conditions de contraintes de charge au cours du fonctionnement de celle-ci. Un tel dispositif est destiné à permettre d'amener le crochet de la grue en toute position et chaque fois jusqu'à la limite de la charge, c'est-à-dire de mettre pleinement à profit, sans la dépasser, la capacité de chargement de la grue. A l'exception des grues automotrices, toutes les grues doivent être équipées, suivant les prescriptions réglementaires, des systèmes de sécurité suivants a/ un dispositif de sécurité contre la surcharge. nelui-ci empêche de lever une charge supérieure à celle admissible en fonction de la longueur de flèche. I1 interrompt tout déplacement avec avancement du chariot roulant et empêche de conduire une charge plus avant qu'il ne soit admissible de le faire b/un dispositif de sécurité de charge limite. Celui-ci empêche quelle que soit la portee, de lever une charge supérieure à celle admissible pour la grue utilisée. Ces dispositifs de sécurité sont construits de diverses manières suivant les constructeurs, mais tous comportent, pour l'arrêt des différents moteurs, des commutateurs de fin de course qui interrompent l'alimentation électrique dès qu'est atteint un maximum de charge, c'est-à-dire qu'une certaine longueur de course doit toujours être parcourue avant que n'ait lieu l'interruption par le commutateur de fin de course. Par exemple, un ressort à disques est comprimé à un certain degré pour mettre, une fois arrivé dans sa position terminale, la grue au repos. Toutefois, comme ces dispositifs et d'autres de type analogue ne fonctionnent jamais qu'en cas de charge maximale, le grutier ne peut s'assurer, même en cas de besoin impérieux, que tout le système de sécurité fonctionne effectivement ; en particulier, il ne sait pas non plus jusqu'à quel point la grue est mise à l'épreuve. On connaît des dispositifs dans lesquels le moment du couple qu'il faudrait appliquer à la grue pour la renverser, qui correspond au produit de la charge par la distance horizon tale qui la sépare du fût de la grue ou, le cas échéant, de l'appui de celle-ci sur son portique (position du chariot roulant), est déterminé par une méthode électrique, auquel cas l'interrupteur ou disjoncteur de sécurité fonctionne si l'on dépasse ce moment. Toutefois, ces dispositifs sont très couteux et particulièrement sujets à des incidents de fonctionnement. Le réglage ne peut en entre effectué que par un technicien. De plus, ces dispositifs ne sont applicables qu'à des grues à chariot roulant et l'on ne peut les utiliser pour des grues pivotantes à flèche mobile. Le dispositif suivant l'invention pour l'indication optique de la charge et du moment du couple de charge d'une grue est caractérisé notamment en ce qu a chacun des dispositifs de sécurité, existant sur la grue conformément aux prescriptions réglementaires et commandés par des interrupteurs de fin de course pour la mise hors circuit automatique lorsqu'est atteinte la capacité maximale de charge de la grue, est relié à un capteur pour la mesure de l'amplitude de déformation dudit dispositif de sécurité pour n' importe quelles conditions de charge, ce capteur transmettant, par un circuit électrique, les valeurs des mesures à un appareil indicateur et de telle manière qu'on puisse lire à tout instant sur eeluicci la charge du crochet de la grue et/ou le moment du couple de charge existant. L'indication est avantageusement réalisée de manière à ce que le grutier puisse exercer un contrôle constant du fonctionnement de l'équipement électrique. A cet effet, le dispositif suivant l'invention peut comporter un organe indicateur marquant une déviation maximale lorsque la grue n'est pas chargée et revenant au zéro au moment où est atteinte la charge'maximale, d'où la possibilité de mettre en action les systèmes pour la mise hors circuit automatique. Une forme de réalisation de l'objet de l'inventionsest représentée, à titre d'exemple non limitatif , aux dessins annexés. La fig. i représente une grue et montre où sont installés sur celle-ci les dispositifs de sécurité. La fig. 2 représente un organe de la grue agencé pour l'indication optique- du moment du couple de charge. La fig. 3 représente un autre organe de la grue pour l'indication optique de la charge effective et de la charge maximale. La fig. 4 est un schéma de la commande électrique d'un canal de mesure. La grue 1 telle que représentée schématiquement comprend une flèche 2 qui est maintenue à son extrémité libre par un câble 3. Celui-ci passe sur le support de flèche 4 comportant le dispositif 5 pour l'indication du moment du couple de charge. Dans l'exemple choisi, un chariot roulant 6 peut se déplacer le long de la flèche 2 dans les deux sens au moyen d'un mécanisme non représenté en détail. Le crochet 7 de la grue est suspendu à un câble de levage 8. le câble 6 passe sur une poulie de renvoi 9 installée dans le support de flèche 4 et qui est reliée à l'organe indicateur de la charge maximale 10. Le dispositif indicateur du moment du couple de-charge est construit de la manière suivante Sur un châssis formé de tiges 11 reliées par leurs extrémités et au centre de l'une des moitiés de ce châssis est fixé un support horizontal 12 qui s'étend en direction de l'autre moitié du châssis et au-delà de celle-ci sans y être relié. Deux capteurs 13, 14 essentiellement constitués chacun par une bobine d'induction magnétique, sont montés respectivement sur l'une et l'autre des deux faces, supérieure et inférieure, de ce support 12, le capteur 13 étant prévu pour le levage de la charge et le capteur 14 pour la position du chariot roulant 6. Suivant une représentation un peu simplifiée, deux palpeurs 15, réglables d'une manière non représentée, sont montés chacun sur les tiges les plus voisines des capteurs. Ces palpeurs 15 sont essentiellement constitués par des barres qui pénètrent dans les bobines d'induction formant les capteurs 13, 14. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : sous l'effet de la traction exercée sur le câble 3, une pression s'établit sur la membrure du support de flèche 4. Il s'ensuit que les tiges 11 s'écartent en formant une sorte de parallélogramme, comme représenté à la fig. 2. Cet écartement provoque un déplacement du support 12, portant les capteurs 13, 14, par rapport aux palpeurs 15. Ceux-ci s'enfoncent alors dans Ieg b es des capteurs TT, 14 et font varier ainsi, d'une manière connue, le champ magnétique. La mise à profit de cette variation est décrite dans ce qui suit. Dans le cas de l'indicateur de charge maximale 10 et suivant le schéma de la fig. 3, la poulie de renvoi 9 est montée sur un levier 16 qui peut pivoter sur un affût 17 fixé à la membrure 18. A l'extrémité opposée du levier 16 est également installé un palpeur 19 qui agit de la même manière sur un électro-aimant 20 à noyau plongeur. Au voisinage du palpeur 19, sur le levier 16 et du même côté de l'affût 17 est montée une douille 21 qui est vissée sur une tringle 22. Celle-ci passe à travers la membrure 18 et se prolonge vers le bas. A son extrémité inférieure est ménagée, de toute manière comme en soi, une surépaisseur 23 qui agit sur une pile de ressorts à disque 24, cette pile prenant appui par une rondelle 25 sur la semelle de la membrure 18. Les ressorts à disque 24 sont plus ou moins fortement pressés les uns contre les autres par la charge du câble de levage 8, d'où un mouvement de bascule du levier 16 autour de son axe passant dans l'affût 17, ce mouvement agissant de manière connue sur le capteur 20. Ce dispositif est lui aussi réglable, d'une manière non représentée en détail. Au lieu d'électro-aimants à noyau plongeur, on peut aussi, comme capteurs, utiliser des rhéostats. Le déplacement relatif mentionné ci-dessus est alors utilisé d'une manière analogue pour faire varier la résistance électrique, variation qu'on utilise de manière connue pour la commande de l'organe indicateur. Le schéma de la commande électrique d'un canal de mesure pour l'indication de la charge ou du moment du couple de charge est représenté à la fig. 4. t une source de courant 26 est relié un élément de contact, en l'occurence l'un des capteurs 12, 13 ou 20. Celui-ci indique, comme déjà mentionné ci-des -sus, l'ampleur de la déformation, au moyen d'un amplificateur 27 directement relié à un organe indicateur 28. Cet amplificateur 27 agit en outre sur un étage de commutation 29 qui, lorsque la valeur limite est atteinte, met hors circuit le moteur 33 de la grue1 ceci d'une manière usuelle, au moyen du relais 30 et des contacteurs auxiliaire et principal, 31 et 32. Le montage représenté à cette fig. 4 ne 11 est qu'à titre d'exemple non limitatif et on peut le remplacer par n'importe quel autre montage connu et approprié. R E V s N D I C A T I 0 F S 1. Dispositif po ffll'indication optique de la charge et du moment du couple de charge d'une grue, caractérisé en ce qu'à chacun des dispositifs de sécurité, existant sur la grue conformément aux prescriptions réglementaires et commandés par des interrupteurs de fin de course pour la mise automatique hors circuit lorsqu'est atteinte la capacité maximale de charge de la grue, est relié un capteur pour la mesure de 1 amplitude de déformation dudit dispositif de sécurité pour n'importe quelles conditions de charge, ce capteur transmettant, par un circuit électrique, les valeurs des mesures à un appareil indicateur et de telle manière qu'on puisse lire à tout instant sur celui-ci la charge du crochet de- la grue et/ou le moment du couple de charge existant. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe indicateur presentant une déviation maximale lorsque la grue n'est pas chargée et revenant au zéro au moment où est atteinte la charge maximale, d'où la mise en action des systèmes pour la mise hors circuit automatique. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les capteurs sont constitués par des bobines d'induction magnétique dans l'axe desquelles, sous l'effet de la charge, pénètrent plus ou moins des barres aimantables qui modifient le champ magnétique, cette variation étant utilisée pour l'enregistrement de la charge. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les capteurs sont constitués par des rhéos tats qui, lors des déformations subies par les dispositifs de sé curité, modifient la tension dans le circuit et, par suite, les indications de l'organe de mesure. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un organe indicateur qui montre à tout instant et jusqu'à la charge maximale la réserve de charge encore disponible. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de commutation électrique est un système avec transformateur différentiel.