Brevet FR2058386A1 — publié le 19710528

-1- 2058386. terminât ion de charge oour une grue st en particulier à des .".vens do circuit destines à produire un signai indiquant la charge r.-musa désirée d'une grue sous des angles déterminés de celle-ci ec S cour ccirioarsr la charcre îniv;*". désirét3 avec la ch^rce instant.-' - *■ oi.— fective,. afin de déterminer si une alerte doit être déclenché?.. Une caractéristique importante de l'invention est d'offrir une calculatrice d'angle do grue perfectionnée. Une autre caractéristique de l'invention est d'offrir un 10 système perfectionné pour donner une alerte dans des conditions de surcharge d'une grue. • Un but important de l'invention est d'offrir un circuit destiné à calculer la charge désirée instantanée pour une grue alors que l'angle d'inclinaison de cette grue varie entre des posi-15 tions extrêmes horizontales et verticales. Encore un autre but de l'invention est d'offrir u.n circuit destiné à produire un signal en réponse à la charge effective supportée par une grue et pour comparer ce signal avec un autre signal indiquant la charge désirée de la grue pour un angle de grue 20 particulier quelconque. Un autre but encore de l'invention est d'offrir un circuit d'indication et de calcul d'angle perfectionné destiné à fournir un signal à un point de totalisation de circuit qui indique le signal maximum désiré à recevoir à partir d'une cellule de charge 25 qui mesure la charge effective supportée par la grue. Un autre but de l'invention encore est d'offrir un circuit de calculatrice tel que décrit précédemment dans lequel on peut utiliser un tableau à enficher dans un circuit principal pour modifier le rapport entre la charge désirée et l'angle pour diffé-30 rents systèmes de grue. D'autres détails et particularités de l'invention ressor-tiront de la description ci-après., donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés* dans lesquels : La figure 1 est un schéma sous forme de blocs et un cir-35 cuit partiel illustrant les circuits de calculatrice suivant l'invention et en particulier ceux du tableau à enficher utilisés pour produire un signal de sortie indiquant la charge désirée de la grue pour un angle d'inclinaison particulier quelconque de cette grue. BAD ORIGINAL 70 22584 - 2 - 2058386 La figure 2 est une vue en plan d'un potentiomètre tionné par un pendule mobile du type pouvant être utilisé dans le circuit suivant la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe partielle illustrant le 5 fonctionnement du potentiomètre. Le circuit de calculatrice de grue suivant la présente invention possède des moyens destinés à produire un signal instantané indiquant la charge effective supportée par la grue. Le circuit produit également un signal indiquant la charge maximum dési-10 roc instantanée pour la grue sous un angle d'inclinaison particulier quelconque. Ces deux signaux sont alors combinés et utilisés pour déterminer si une alerte doit être déclenchée afin d'indiquer une condition de surcharge pour la grue. La partie du circuit qui engendre les signaux de charge 15 maximum désirée pour l'angle de la grue comprend plusieurs potentiomètres ou sources de Courant qui sont couplées en parallèle. Chacun de ces potentiomètres ou chacune de ces sources de courant est connectée en des points espacés différents d'une résistance qui peut être considérée comme une résistance de mesure d'angle. La 20 résistance de mesure d'angle fait partie d'un potentiomètre d'angle qui est actionné par un élément d'actionnement du type à pendule. Essentiellement, alors que l'angle de la grue augmente ou diminue., l'élément d'actionnement à pendule déplace un contact le long de la résistance de mesure d'angle., de telle sorte'que le signal de char-2 5 ge maximum désirée pour un angle particulier peut être appliqué à un point de totalisation de courant afin de comparer ce signal de charge avec le signal de charge effectif telqu'offert par une cellule de charge convenablement située. Le potentiomètre de mesure d'angle peut également compor-30 ter un enroulement distinct de telle sorte que l'angle instantané effectif de là grue puisse être mesuré directement par un appareil de mesure calibré en valeurs angulaires. Un oscillateur est prévu avec une fréquence élevée appropriée, telle que 2500 Hz. Cet oscillateur est utilisé pour alimen-35 ter la cellule de charge et pour fournir la puissance nécessaire à une série.de résistances couplées en parallèle afin de produire la source de courant désirée comparée avec la sortie de la cellule de charge. i BAD ORIGINAL 70 22584 - 3 - 2058386, L ' oscillateur ' fournit des signaux de sortie de phase ot de phase B qui sont déphasés de 180°. La cellule de charge fournit un signal de sortie de phase A et la phase B est couplfe à la série de résistances en parallèle afin de donner un signal de sor-5 tie de phase B. Par conséquent, lorsque le signal de sortie de la cellule de charge est égal au signal de charge maximum désirée, un état zéro est atteint qui déclenche un amplificateur opérationnel qui déclenche à son tour une lampe indicatrice d'un détecteur de phase et un amplificateur différentiel. 10 Le potentiomètre d'angle peut se présenter sous une forme quelconque capable de déplacer un curseur ou un contact le long de la résistance associée aux signaux de charge maximum désirée. •Une forme de réalisation du potentiomètre d'angle est constituée par un dispositif actionné par un pendule, dans lequel le poids d'un bras 15 d'actionnement à pendule est utilisé pour produire le mouvement désiré du curseur ou du contact mobile de la résistance de mesure d'angle. En se référant aux dessins de façon plus détaillée, un oscillateur 10 fournit un signal de sortie de l'ordre de 2500 Hz, 20 ou quelqu'autre fréquence convenable. Le signal de sortie est divisé en une phase A disponible à la borne 11 et une phase B dispo-niblê à une borne 12.' Les phases A et B sont déphasées généralement d'approximat ivement 180 °. Les sorties 11 et 12 sont couplées par des lignes 13 et 25 14, respectivement, directement à une cellule de charge 15. La cellule de charge peut être de structure classique et fournit un -signal de sortie de phase A à sa borne de sortie 16. Comme il est bien connu dans la technique des cellules de charge, le signal de sortie 16 est en rapport direct avec la charge effective supportée 30 par la cellule de charge. La cellule de charge 15 peut être située en un point quelconque sur la grue qui est sensible au poids total supporté par cette grue. Toute force supportée par la cellule de charge lorsque la 35 grue se trouve dans un état déchargé peut être équilibrée par un potentiomètre de soustraction ou d'équilibrage 17. Le potentiomètre d'équilibrage 17 comprend une résistance 18 et un contact mobile 19. La résistance 18 est couplée directement aux lignes 13 et 14 en des 70 22584 - 4 - 2053386, points de contact 20 et 21, respectivement. Le contact mol.- : clo ,circu'? t* est connecté par une résistance 22 et une ligne/23 à un point cc Lv?-talisation de courant 24. ' La "sortie de la cellule de charge en 16 est de même couplée au point de totalisation de courant 2-1. 5 La sortie provenant du point de totalisation de courant 24 est couplée par un amplificateur opérationnel 2 5_ comportant une résistance de réaction 2 6, à un détecteur de phase 27. La sortie de l'oscillateur 10 est également couplée au détecteur de phase 27 par l'intermédiaire de lignes 28 et 29, res-ÎO pectivement. Le détecteur de phase 2 7. compare la phase de l'oscillateur avec la phase du signal à l'entrée 30 du détecteur de phase et .produit un signal de sortie en courant continu en 31, en réponse à cette comparaison. En utilisant un détecteur de phase 27, des si-15 gnaux parasites peuvent être empêchés de déclencher le système d'" alerte. La sortie du détecteur de phase en 31 est alors couplée à un amplificateur différentiel 32, comme il est bien connu, et la sortie de l'amplificateur différentiel est couplée à une lampe de 20 signalisation 33. Le potentiomètre d'angle ou transducteur d'angle est désigné globalement par la référence 34 et il comprend un pendule 35 qui actionne une paire de contacts ou curseurs mobiles 36 et 37. Le contact 37 fonctionne en combinaison avec la résistan- 3 25 ce 38 qui est couplée à partir d'une source de tension convenable -39 à la masse en 40. Un potentiomètre réglable 41 est couplé en série avec le contact 37 et couple l'énergie provenant du contact 37 à un appareil de mesure 42 qui est mis à la masse comme indiqué en 43. 30 Le potentiomètre 37-38 est utilisé directement en tant qu*indicateur d'angle pour la grue. Le contact 37 est déplacé le long de la résistance 38 en fonction de l'angle instantané effectif de la grue. Le signal de sortie provenant du contact mobile 37 est enregistré sur l'appareil de mesure 42 qui est calibré en degrés 35 d'angle. • Le tableau de programme ou tableau à enficher qui est utilisé pour produire les sources de courant respectives indiquant la charge maximum désirée de la grue sous les angles respectifs, BAD ORIGINAL 70 22584 - 5 - 2058386, ee'c. dés igné globalement - pai* la référence 44» Le tableau de programme 44 est constitué"par plusieurs résistances 45 à 50. Ces résistances sont connectées en parallèle à partir d'un point de circuit"51 sur la ligne 14 vers la masse du 5 circuit comme indiqué en 52. Bien qu'on ait représenté six de résistances aux dessins, un nombre supérieur ou inférieur de résistances peut être utilisé suivant les désirs et comme indiqué par les lignes brisées en 53. Chacune des résistances 45 à 50 possède un contact mobile 10 qui lui est associé, tel que les contacts 54 à 59. Ces- contacts peuvent être déplacés de manière à offrir la sortie de signal de courant désiré pour l'angle d'inclinaison respectif de la grue. Chacun de ces contacts mobiles 54 à 59 est connecté à sa sortie comme indiqué en 60 à 65, à une résistance de mesure d'angle 15 66. Cette dernière travaille en coopération avec le contact ou curseur mobile 36 qui est entraîné à son tour par le pendule 35. Par conséquent, il est évident qu'alors que l'angle de la grue se modifie et que le curseur 3 6 se déplace sur la longueur de la résistance 66, un jeu programmé de sources de courant est couplé 20 à la sortie du contact 36. Comme expliqué, ces sources de courant traduisent la charge maximum désirée de la grue sous l'angle donné qui est traduit par la mise en place mécanique du contact mobile 36 sur la résistance 66. La sortie du contact 36 est couplée avec une résistance 25 d'étalonnage 67 qui, à son tour, est couplée comme indiqué en 68 directement au point de totalisation de courant 24. Etant donné que le courant fourni par le contact mobile 36 est de phase opposée à celle du courant fourni par la ligne 16 à la cellule de charge 15, ces deux signaux seront soustraits l'un de 30 l'autre au point de totalisation de courant 24. En conséquence, lorsque la charge effective exercée sur la cel-lule 15 est égale à la charge maximum désirée telle que déterminée par le réglage des potentiomètres 54 à 59, le signal au point de totalisation de courant sera nul et l'amplificateur différentiel 32 sera déclenché de 35 manière à produire une alerte à l'indicateur 33. Si une lecture effective de la charge supportée par la grue est désirée, un bouton-poussoir 69 peut être actionné de manière à déconnecter le contact mobile 36 du point de totalisation de • BAD ORIGINAL 70 22584 ~ 6 - 2ô58386« courant 24. Lorsque ceci a lieu., la sortie de l'amplificateur : -rationnel et du détecteur de plias6 indique directement la charge supportée par la cellule de- charge. Celle-ci peut être mesurée par un appareil de mesure 70 qui est actionné par un commutateur de 5 gamme de mesure 71. Comme indiqué par une ligne en pointillé 72. le commutateur 69 peut faire partie du commutateur de gamme de me-sure 71. Le transducteur d'angle peut avoir une forme désirée quelconque et-l'une de ces formes est représentée d'une façon gené--10 raie aux figures 2 et 3. Le transducteur d'angle comprend généralement un boîtier ou carter 73 avec un poids mobile 74 qui y est • monté à pivotement, comme indiqué en 75. Une masse 76 peut être couplée à ce poids comme représenté à la figure 3 et l'assemblage tout entier peut être monté sur la grue de telle sorte qu'une aug-15 mentation de l'angle de la grue amène le poids de l'organe 76 à faire pivoter la lame 74 autour de son point pivot- 7 5. Le potentiomètre est représenté en 77 et, comme il est bien connu, le déplacement de la lame 74 amènera les contacts sur le potentiomètre, c'est-à-dire les contacts 36 et 37 de la figure 1, à progresser le long 20 de leurs résistances respectives 66 et 38, respectivement. La sor- . tie du transducteur d'angle peut être couplée par un câble, comme indiqué en 78. " Grâce aux circuits suivant l'invention, une surveillance automatique continue de la charge critique de la grue est obtenue 25 et en même temps des moyens sont prévus pour des lectures de charge et d'angle particulières, afin de permettre une vérification manuelle du rapport entre la charge et 1'angle. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien 30 des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet„ ÊAD ORIGINAL j ... .... • . E* 70 22584 - 7 - 2053386, REVENDICATIONS 1. Calculatrice d'angle de charge de grue, caractères.',-. en ce qu'elle comprend une cellule de charge et des moyens poux* produire à partir de celle-ci un premier signal représentant la charge 5 instantanée supportée par une grue, des moyens pour produire un second signal représentant la charge maximum désirée de cette grue sous des angles d'inclinaison particuliers de celle-ci, des moyens pour combiner lesdits premier et second signaux, et des moyens pour déclencher une alerte lorsque la charge effective telle que mesurée 10 par le premier signal dépasse la charge maximum désirée déterminée par le second signal. 2. Calculatrice suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens destinés à produire le second signal comprennent une série de potentiomètres de charge maximum couplés en pa- 15 rallèle, chacun d'eux offrant une sortie de signal prédéterminée correspondant à la charge de grue maximum désirée pour un angle d'inclinaison particulier différent de la grue. 3. Calculatrice suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une résistance de mesure d'angle et un contact mobile sont 20 prévus, des moyens étant également prévus pour modifier la position de ce contact mobile sur le potentiomètre alors que l'angle d'inclinaison de la grue se modifie, lesdits potentiomètres de charge maximum étant couplés à ladite résistance de mesure d'angle, de telle sorte qu'une position donnée sur le contact mobile de la ré-25 sistance correspond à un signal de charge maximum donné pour l'angle de fonctionnement particulier de la grue. 4. Calculatrice suivant la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits potentiomètres de charge maximum sont assemblés" sur un tableau à enficher afin d'offrir les caractéristiques dési- 30 rées pour la grue particulière utilisée, ledit tableau à enficher assurant le couplage de chacun des potentiomètres de charge maximum avec les points désirés respectifs sur la résistance de mesure d' angle. 5. Calculatrice suivant la revendication 4, caractérisée 35 en ce que le signal produit audit contact mobile est déphasé par rapport au premier signal à la sortie de la cellule de charge et en ce que des moyens sont prévus pour totaliser ce signal déphasé de manière à produire un état nul ou zéro lorsque la charge effective 70 22584 - 8 - 2053386, sous l'angle particulier est égaleà la charge maximum désirée oo-.is cet angle. 6. Calculatrice d'angle de charge pour grue, caractérisée en ce qu'elle comprend une cellule de charge destinée à produire un 5 signal représentant la charge supportée par la grue, des moyens de calcul destinés à produire un signal de charge maximum désirée variant avec l'angle de la grue, des moyens pour comparer le signal de sortie de la cellule de charge avec le signal de charge maximum désirée et pour produire une alerte lorsqu'un rapport donné entre 10 le signal de charge effectif et le signal de charge maximum désirée est atteint. 1. Calculatrice suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un oscillateur dont un premier signal est couplé à la cellule de charge et un second signal déphasé est cou-15 plé aux moyens de calcul, tandis qu'un point de totalisation de courant du circuit est prévu pour combiner le courant de sortie de la cellule de charge avec le courant de sortie déphasé des moyens de calcul. 8. Calculatrice suivant la revendication 6, caractérisée 20 en ce que lesdits moyens de calcul comprennent une série de sources de courant représentant une charge donnée pour des angles d'inclinaison donnés de la grue et des moyens sensibles à l'angle instantané de la grue pour coupler la source de courant associée aux moyens de comparaison. 25 9. Procédé pour empêcher une surcharge d'une grue, carac térisé eh ce qu'il consiste à produire un signal de courant indiquant la charge instantanée effective supportée par une grué, à établir plusieurs sources de courant, chacune d'elles étant étalonnée de manière à indiquer la charge de grue désirée pour un angle 30 de grue particulier, à produire un courant à .partir d'une source sélectionnée parmi lesdites sources de courant en fonction de l'angle de la grue, à comparer le courant produit avec le courant indiquant la charge effective de la grue, à modifier la source de couvrant sélectionnée en fonction de l'angle de la grue, et à produire 35 une alerte lorsqu'un rapport donné existe entre le courant prodùi-. et le signal de courant. ÎO. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce il consiste en outre a prévoir une source à. fréquence unique à BAD ORIGINAL 70 22584 -9_ 2058386. .2. fois pour le signal de courant st. les sources de courant nai t oiles, et à maintenir un rapport de déphasage entre le signal de sourant et les sources de courant. BAD ORKaiNAL