Brevet FR2132749A1 — publié le 19721124

i 2132749 I invention concerne un procédé et des dispositifs coir aspondan^s r^x. Dermes cent d'obtenir une course horizontale de In en a ££,5 sut les j^ïuss . par exemple las feiues s tour, les .\lvss . tr.ances de poïts, les grues l ournantes à benne preneuse , dont on modi ."xe la position de Le: £l«_*_he en ajLxonnant un i i 3t_.il de i égl age . ~oinme on le t. i_, les avantages de la course hoi. -^ ont ab? de 1s charge sont : la diminue ion du risque d accident,-un transport, plus piécis ei une mise en place plus fine de charges Tie.Tia .ris lourdes v construction par éléments pxéf ?.bx icués ; -, un fenc:ic.nnemenv. plus éjcno-ûçua £trnc donné que lors de. dépia-cemen; t'e la f'Cche. te "lécanisma de déplacement de ce i le-ci ne doi. p."? tiéc a s sa il. eman t supporter une .;b-'u ge, cons truc l ion plus é : P • .>T, i •. ' . ?. ci une ccu.se ircntale de la charge, on cc-na» , ~s? c i i-ncs i _ if s mécanituas d » natures las plus divei-ses, dans îescueis, de fac.en cna exemple au moyen de s'!s*L-^es coOteux de bial : et Les combiné': & des palans o» moufles T des dispositifs hydrauliques etc., on s'efforce de résoudre le nioblùme. Toutefois, les dispositifs de ce genre ne sont- le plus «cuvent applicables qu'à des constructions nouvelles de grues vandis eue les engins plus anciens ne peuvent en être équipés aorcs coup que moyennant une grande dépense. Dans l'un des dispositifs mécaniques actuellement •connus, on interpose, entre le mécanisme de relevage de la flèche et le mécanisme de levage, des mécanismes comparateurs qui établissent encre les deux mécanismes d'entraînement un rapport dé-•_e Dans une autre solution, pour obtenir la course "nor "zontale de la charge, on déplace un contrepoids mobile guidé le long de la tour par l'intermédiaire d'une poulie de renvoi de câble si ruée en haut, au moyen d'un organe de traction agissant sur la flèche, le contrepoids amenant une contre-flèche séparée è une position qui compense la différen;e, dans le câble 1 r~ 1&AD ORIGINAL 72 12253 2 2132749 de levage, provenant du déplacement de la flèche de charge. On connaît encore un dispositif à contre-flèche dans lequel le câble de levage est guidé ?-i des poulies intermédiaires dont l'une est guidée de façon mobi1? le Icng dumât. Le rapport de 5 longueur de la flèche de charge et c : la contre-flèche correspond à un nombre entier, le câble du creui.1 de réglage attaque la contre-flèche et porte dans le bas d'une poulie qui coopère à la façon d'un moufle, avec une poulie maintenue sur le chatiot supérieur. Ce. moufle guide le câble de réglage, en passant par le 10 tambour cylindrique rainuré du mécanisme de réglage, jusqu'; la poulie intermédiaire mobile mentionnée plus haut et prévue sur le mât. Dans un autre dispositif, une biellette de guidage d'un câble auxiliaire est articulée au point d'articulation de la 15 contre-flèche et forme, en combinaison avec celle-ci, un palan ou moufle qui, lors du déplacement, laisse filer ou emmagasine le câble de levage. La biellette est amenée à la position aplatie par le mécanisme de réglage de la flèche et à la position raide par le tnécanisme de levage. 20 Un dispositif également connu utilise un moufle formé par le câble de levage et tendu entre la pointe du mât et la flèche de charge pour assurer le déroulement ou l'enroulement du câble de levage, nécessaire lors du déplacement de la flèche. Toutefois, étant donné l'action du moufle, il apparaît une com-25 posante dirigée vers lr> haut, qui fait basculer la flèche vers l'arrière. En.pareil cas, il faut une installation hydraulique sensible et coûteuse pour le réglage de la flèche, afin que celle-ci soit maintenue en toute position, spécialement en l'absence de charge... 30 _ Enfin, on connaît un dispositif qui part d'une grue à portée variable à course horizontale de la charge et dans lequel la flèche de charge constituant une bielle simple est reliée à l'une des extrémités d'un levier double et déplace celui-ci en sens opposé au mouvement de la flèche, tandis que l'autre extré-35 mité du levier, double porte des pou]: is de renvoi destinées au câble de levage et servant à former un moufle qui assure le guidage horizontal de la charge ; si la grue à portée variable est sous .la forme d'une grue à tour, le levier double a son point d'appui dans la tour, gu voisinage immédiat de la flèche de char-40 ge, et dans sa position moyenne il est horizontal, le moufle bad original ^ 72 12258 3 2132749 de câble de levage destiné au guidage horizontal de la charge s'étendant de l'extrémité du levier qui est éloignée de la charge à la pointe de la tour, le levier attaquant à son extrémité située vers la charge, dans un sens, le câble de réglage qui mène au 5 treuil de réglage et dans l'autre sens le câble de retenue de la flèche. Les inconvénients de tous les modes d'exécution mécaniques ci-dessus sont que la course horizontale de .la charge n'est atteinte qurapproximativement, que les dispositifs sont très ]_q coûteux et qu'ils ne peuvent pas être installés après coup sans difficulté sur des grues existantes. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir à la fois un procédé et des dispositifs appropriés, qui permettent d'effectuer une marche exacte avec une course horizontale de la 15 charge, les dispositifs étant de structure et de commande simples et conçus sous la forme d'un appareil additionnel qui peut facilement être monté sur de" grues existantes, étant entendu que cet appareil ne doit pas nuire aux fonctions usuelles d'une grue. Selon l'invention, la solution du problème-réside 20 dans le fait que, grâce à des moyens mécaniques-électriques ou électriques-électroniques, on mesure comme grandeur de réglage la course accomplie par le câble de réglage ou de déplacement ou le mouvement de rotation du treuil de réglage ou de la flèche et on l'utilise, dans un rapport donné à 1!avance, pour modifier le 25 sens de rotation et la vitesse de rotation du treuil du câble de levage, ce qui fait qu'en fonction de la course du câble de réglage ou du mouvement du treuil de réglage, ou en fonction du mouvement effectué par la flèche pour prendre sa position, le câble de levage est enroulé ou déroulé et que le degré de variation qu'il 30 faut imprimer à la longueur du câble de levage en fonction de la position momentanée de la flèche pour réaliser la course horizontale de la charge est mémorisé sur ou dans un dispositif couplé au câble de réglage, au treuil de réglage ou à la flèche, ou bien que l'on mesure comme valeur de consigne la variation de la course 35 du câble de réglage, du mouvement du treuil de réglage ou du mouvement de la flèche et on le transmet à un appareil digital et/ou analogique de commande qui compare la valeur de consigne à la valeur instantanée de la longueur du câble de levage, ou de la position du treuil de câble de levage, et fait varier la valeur 40 instantanée dans un rapport prédéterminé avec la valeur de 72 12253 4 2132749 consigne. L'invention est expliquée plus précisément ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté au dessin annexé dans lequel : 5 La figure 1 représente schématiquement, dans l'exem ple d'une grue à tour à flèche, les mouvements coordonnés qui se déroulent lors de la marche avec course horizontale de la charge. Si la flèche 1 effectue le mouvement A par suite du mouvement B du câble de réglage 2, il faut que le câble de levage 3 10 effectue le mouvement C afin que la course horizontale de la charge D soit atteinte. Selon l'invention, la dépendance entre les différents mouvements est assuré par un système de réglage électro-mécanique ou mécanique-électronique. Dans l'exemple de conmande représenté par les 15 figures 2 et 2a, on a prévu une came 4 dont la courbe a la longueur nécessaire pour la variation de la longueur du câble de levage en fonction de la position momentanée de la flèche. Le mouvement de rotation du disque à came 4 est dérivé d'un point quelconque du mécanisme de réglage (câble de réglage 2, treuil de 20 déplacement 5 ou flèche 1) de telle sorte qu'il fait un tour complet quand la flèche passe dans le même temps par toutes les positions possibles. Le mouvement de rotation du disque à came 4 est transmis par un organe de traction 6 (transmission à câble, à chaîne etc.) à un plateau de conmande 7, et pour avoir un 25 système sans jeu, 1;organe de traction 6 est soumis à la tension d'un ressort. Il est également possible de dériver le mouvement de rotation du disque à came 4 à partir du mécanisme de réglage de telle maniè.re que le disque à câme 4 exécute deux ou plusieurs 30 tours dans le temps où la flèche 1 passe par toutes les positions possibles. Le plateau de commande 7 présente des revêtements de contact 8 et 9 auxquels un potentiel électrique différent est amené par les lignes à contact glissant 10 et 11. Les deux revê-35 tements de contact 8 et 9 présentent entre eux un interstice étroit constituant la position zéro. Sur cette position zéro est alignée une aiguille 12 qui peut se mouvoir sur la trajectoire circulaire 13 du plateau de conmande 7 indépendamment de celui-ci, le mouvement de rotation de l'aiguille 12 étant dérivé d'un point 40 quelconque du mécanisme de levage (câble de levage 3, treuil 72 1225B 5 2132749 de levage :.4 ou poulies de rervoi). L'aiguille 12 cante une ten-s:on positive ou négative aussitôt que: par suite d'uns différence de ro:"-tion relative du plateau de commande 7, elle quicce sa pcsitïor. neutre ''position zéro) ; elle transmet -ceics tension à 1'extérieur pai le conducteur 15 et ce signal esc utilisé, à la façon d'un servo-régulateur an lui-même connu, pour commander le •mécanisme de levage ou pour influencer la vitesse et le sens de roua.ion de celui-ci de faç - telle quil suive le mécanisme de réglage. Par suppression de la coopération du train d'ergrenages .16, il est possible de commander le mécanisme de levage indépendamment du mécanisme de réglage. La izigure 3 montre un autre exemple de commande dans lequel une rocation est imprimée, à partir du mécanisme de levage, et par 1 intermédiaire du c nducteur 17, au disque à cane 4 et pnr l'intermédiaire de l'axe 1 au potentiomètre 19 accouplé à celui-ci et ; à partir du mécanisme de levage, et par 1 intermédiaire du conducteur 2C, une rotation c* imprimée au plateau de commande 7 et par l'intermédiaire de 1 axe 21, au poceni ioTnctre 22 accouplé à celui-ci. Les prises fixes des potentiomètres sont reliées à des tensions électriques différentes et sont branchées en ponc avec les prises mobiles associées aux plateau?; 4 ec /. Aussi longtemps que les mécanismes de levage et de réglage tournent avec le même rapport de vitesse, le pont se trouve équilibré, en sorte eue le signal de sortie est nul. Si l'équilibre est rompu, un signal de correction esc émis et adapte, cemnse on l'n expliqué à propos des figures 2 et 2a, l'une b 1 "uLie log vitesses de rotation des mécanismes de treuil, I." nlate.au du disque à came 4 des figures 2, 2a et3ne •rrespond bien entendu, qu'a des conditions géométriques tout à lait déterminées. Quand la longueur de la fltche par exemple est modifiée, le disque à came 4 doit être remplacé par un autre disque apnroorié. Quand on utilise des flèches de longueurs échelonnées de façon fixe, un jeu correspondant de disques à came peut aussi être monté, et on peut dans chaque cas effectuer le changement selon la longueur de la flèche. Pour arrêter la forme de chaque disque à came 4, on peur aussi tenir compte des déformations élastiques de la grue (de la construction et des câbles)- pour une charge moyenne. On peut aussi donner au.disque à came la forme d'un plateau hélicoïdal pour permettre plusieurs tours pendant le mouvement de 72 1225B 6 21327 49 déplacement de la flèche. ^ans une autre commande possible, la course horizontale ds la charge selon 1 invention ast assurée par le fait qu'un rouleau ou galet magnétique disposé de manière à rouler contre le 5 câble de réglage 2 mesure la course du câble de réglage en tant que valeur de consigne et qu'un rouleau ou gaTet magnétique disposé de man'- rouler contre le cftble de levage 3 mesure la course du b ^ de levage en tant que valeur instantanée, lesdits galets transmettant ces valeurs à un appareil digital et/ou ana-;G logique de commande, et par le fait que la différence exterminée entre la valeur de consigne et la valeur instantanée agit eûfûme grandeur de réglage sur l'entraînement du treuil du câble de levage 14. On peut aussi y parvenir par exemple en captant sous forme proportionnelle les mouvements A, B et C, par exemple en 15 donnant une forme circulaire aux plateaux 4 et 7; 1 information nécessaire réside alors danune allure correspondante de la courbe caractéristique de la résistance de 1 un et/ou l'autre des potentiomètres 1Ç, 22. Dans l'exemple de grue * flèche représenté dans la 20 figure 4, le disque à came 4 est relié au treuil de réglage 5 par un arbre 25 et un train d'engrenages 26. Le mouvement de rotation du treuil de réglage 5 est transmis au disque de commande 7 par le disque à came 4 et l'organe de traction 6. L'aiguille 12 alignée sur la position zéro du disque de commande 7 est reliée 25 au treuil du c^ble de levage 14 par un arbre 27 et un train d'engrenages 16. En supprimant la coopération du train d'engrenages 16, par l'intermédiaire d'un moteur de débrayage 28 ou organe similaire, on peut commander le mécanisme de levage indépendamment de la position de -la flèche. 30 Les avantages pratiques du procédé et des dispositifs selon l'invention, par rapport aux solutions connues, sont les s ivants : on conserve la- cons truction usuelle, les types de grue et leur souplesse en échelonnant les longueurs de flèche, le nombre des dispositions de câbles etc., on peut à tout moment réta-35 blir le mode usuel de fonctionnement de la grue en actionnant un commutateur, et on peut transformer après coup des grues existantes au moyen d'un appareil additionnel facile à monter. 72 12258 7 2132749 REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'obtention d'une course horizontale de la charge sur des grues, par exemple des grues à tour, les grues tournantes de pcrt, les grues tournantes à benne preneuse 5 et autres genres semblables, dans lesquelles on modifie la position de la flèche en actionnant un treuil de réglage en enroulant ou en déroulant simultanément le câble de charge relié à un treuil de levage, procédé caractérisé par le fait que par des moyens mécaniques-électriques ou électriques-électroniques, on mesure 10 comme grandeur de réglage, la course accomplie par le câble de réglage (2) ou le mouvement de rotation du treuil de réglage (5) ou de la flèche (1) et on l'utilise, dans un rapport prescrit, pour modifier le sens et la vitesse de rotation du treuil du câble de levage (14), ce qui fait qu'en fonction de là course du câble de réglage ou du mouvement du treuil de réglage, ou en fonction du mouvement effectué par la flèche pour prendre sa position, le câble de levage (3) est enroulé ou déroulé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le degré de variation qu'il faut imprimer à la 2o longueur du câble de levage en fonction de la position momentanée de la flèche (1) pour réaliser la course horizontale de la charge est mémorisé sur ou dans un dispositif accouplé au câble de réglage (2), au treuil de réglage (5) ou à la flèche (1), ou bien que l'on mesure comme valeur de consigne la variation de la course 25 du câble de réglage (2), du mouvement du treuil de réglage (5) ou du mouvement de la flèche (1) et qu'on le transmet à un appareil digital et/ou analogique de commande qui compare la valeur de consigne à la valeur instantanée de la longueur du câble de levage, ou de la position du treuil de câble de levage (14), et que la 30 différence éventuelle agit comme grandeur de réglage sur le mécanisme de levage. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le mouvement de rotation est dérivé d'un point quelconque du mécanisme de réglage (flèche (1), 35 câble de réglage (2) ou treuil de réglage (5)) de telle sorte que le dispositif (4) accouplé fait un, deux ou plusieurs tours lorsque la flèche (1), passe dans le même temps par toutes les positions possibles, et que le mouvement de rotation du dispositif (4), est transmis à un autre dispositif (7), les deux disposi-40 tifs (4, 7) étant dans un rapport prédéterminé de rayons. 72 12258 8 2132749 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que sous la dépendance du mécanisme de déplacement ou de réglage (1, 2, 5), une rotation est imprimée au dispositif (4) et à un potentiomètre (19) accouplé à ce 5 dispositif et que sous la dépendance du mécanisme de levage(3.1%me rotation est imprimée au deuxième dispositif mentionné (7) et à un potentiomètre (22) accouplé à celui-ci, les prises fixes des potentiomètres étant reliées à des tensions électriques différentes et étant branchées en pont avec les prises mobiles adjointes aux 10 deux dispositifs (4, 7), et qu'aussi longtemps que les mécanismes de levage et de réglage tournent dans le même rapport de vitesse, le pont se trouve en équilibre de sorte que le signal de sortie est nul, et que si l'équilibre est détruit, un signal de correction est émis et adapte l'une à l'autre les vitesses de rotation 15 des mécanismes de treuil. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le rapport entre la position de la flèche et la longueur du câble de levage est mesuré par un disque à came (4) de forme appropriée qui transmet son mouvement 20 par l'intermédiaire d'un organe de traction (6), à un disque de commande (7) muni de revêtements de contact (8, 9) auxquels sont amenés des potentiels électriques différents, les revêtements de contact (8, 9) présentant entre eux un interstice étroit qui constitue la position zéro et sur lequel est aligné une aiguille 25 (12) qui peut se mouvoir sur la trajectoirecirculaire (13) du disque de commande (7), indépendamment de celui-ci, que le mouvement de rotation de l'aiguille (12) est dérivé d'un point quelconque du mécanisme de levage (3, 14), et que l'aiguille (12) reçoit une tension positive ou négative aussitôt que, par suite d'une 30 différence de rotation par rapport au disque de commande (7), elle quitte sa position neutre, et que l'aiguille transmet cette tension à l'extérieur, le signal étant utilisé, à la façon d'un servo-régulateur en lui-même connu, pour commander le mécanisme de levage ou pour influencer la vitesse et le sens de rotation 35 de celui-ci. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la forme du disque à came (4) tient compte aussi des déformations élastiques de la grue ( structure mécanique et câbles) pour une charge moyenne et/ou qu'en cas de 40 variation de la longueur de la flèche par exemple, on peut 72 12259 2132749 remplacer le disque à came par un autre disque approprié, ou que, si les longueurs de flèche sonc échelonnées de façon fixe, un jeu correspondant de disques à came est prévu dont on peut sélectionner un disque à came en fonction de la longueur momentanée de la £ r* i N . f ■> x. J-OClIÔ • 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications - 1 à 6, caractérisé par le fai- eue les trois mouvements mentionnés (A, B, C) sont dérivés à un facteur de proportionnalité près, par exemple par des disques circulaires (4, 7), l'information néces-10 saire à l'obtention d'une course horizontale de la charge résidant dans une allure correspondante donnée à la caractéristique de la résistance de l'un ou des deux potentiomètres (19»' 20). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'un galet magnétique (23), dis- 15 pose de manière à coagir. avec le cable de réglage (2) mesure la course de ce dernier en tant que valeur de consigne et qu'un galet magnétique (24) disposé de manière à convoyer avec le câble de levage (3) mesure la course de ce dernier en tant que valeur instantanée, que ces valeurs sont transmises à un appareil digital 20 et/ou analogique de commande et que la différence déterminée entre la valeur de consigne eu la valeur instantanée agit comme grandeur de réglage sur 1'entrnînement du treuil du câble de levage (14). Ç. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le rapport entre le potentiu-25 mètre (19) servant à mesur_er et à régler la valeur de consigne et le potentiomètre (22) servant à mesurer et à régler la valeur instantanée, correspond au rapport entre la course du câble de réglage et la course du câble de levage. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendica-20 tions 1 à 9, caractérisé par le fait que le fonctionnement avec course horizontale de la charge est assurée par des blocages mé-caniques-électriques ou électriques-électroniques et que le fonctionnement .*:ns course horizontale de la charge n'est possible qu'après la suppression de ces blocages. '5 11. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un disque à came (4) avec un organe de traction (6^. et un plateau ou disque de commande (7), auquel est associée une aiguille (12) et/ou un potentiomètre (19, 22) ou organe 40 similaire nour chaque plateau, et des dispositifs servant à 1 N bad obig^au 72 12253 io 2132749 déterminer la valeur consigne et la valeur instantanée, ou bien la combinaison de ces dispositifs. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte un disque à came (4), un disque héli- 5 coîdal ou autre organe semblable, traduisant la variation de la longueur du câble de levage en fonction de la position momentanée ne la flèche et relié par une transmission à câble ou à chaîne (6) à un disque de commande (/), que le disque à came (4) est relié par un arbre (25) et une paire de pignons (26) au treuil de régla-10 ge et que l'organe de traction (6) est relié jous une tension de de ressort au disque de commande (7) qui est relié au tre-.il de câble de levage (14) par l'intermédiaire de l'aiguille (12), et de la paire de pignons (26), alors que le disque de commande (7) présente des revêtements de contact (8, 9) formant entre eux un 15 interstice qui constitue la position zéro, sur lequel est alignée l'aiguille (12) qui se déplace le long d'une trajectoire circulaire (13) indépendamment du disque de commande (7). 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait qu'il comporte un poten- 20 tiomètre (19) qui est relié au mécanisme de réglage par l'intermédiaire du disque à came (4), d'un conducteur (17) et d'un axe (18), et qu'un autre potentiomètre (22) est associé au mécanisme de levage par l'intermédiaire du disque de commande (7), d'un conducteur (20) et d'un ax£ (2l\ :as prises fixes des potentio-25 mètres captant des tensions électriques différentes et formant un pont avec les prises mobiles des disques (4 et 7). 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait qu'un galet magnétique (23) est disposé de manière à coagir avec le câble de réglage (2) 30 de préférence au voisinage du treuil de réglaj-.e (5)-" et qu'il me suie comme valeur de consigne la course du câble de réglage (2) et la transmet au potentiomètre (19). 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé par le fait qu'un galet magnétique (24) 35 est disposé de manière à coagir avec le câble de levage (3), de préférence au voisinage du treuil de câble de levage (14) et qu'il mesure comme valeur instantanée In course du câble de levage et la transmet au potentiomèt: : (22). 16. Appareil selon l'une quelconque des revendica-40 tions 11 à 15, caractérisé par le fait que les galets 72 12253 il 2132749 magnétiques (23, 24) disposés de manière à coagir avec le câble de réglage ou de déplacement (2)etj&u avec le câble de levage (3)sont reliés à un appareil digital et/ou analogique de commande. 17. Appareil selon l'une quelconque des revendica-5 tions 11 à 16, caractérisé par le fait que le couple de pignons (16) aussi bien que les potentiomètres (19, 22) et l'appareil digital et/ou analogique de commande constituent des blocages pouvant être neutralisés pour le fonctionnement avec course horizontale de la charge.