Brevet FR2129985A1 — publié le 19721103

i 2129985 Lg présente invention concerne un système pour la commande, à partir du sol, d'un appareil de levage autre que les ascenseurs et les monte-charge, tel que pont roulant, poutre roulante, portique, semi-portique, palan, palan sur potence, monorail, grue. 5 On connaît déjà des systèmes de commande, à partir du sol, des appareils de levage en question. Ils sont généralement constitués par une boîte à boutons, suspendue à l'appareil, comportant une série de boutons commandant respectivement la marche, l'arrêt, la montée de la charge, sa descente et ses déplacements horizontaux 10 Far exemple, dans le cas d'un pont roulant, quatre boutons commandent respectivement les déplacements du chariot à droite, à gauche et le déplacement du pont en avant et en arrière. Les systèmes de commande connus présentent divers inconvénients : ou bien ils exigent de l'opérateur la lecture d'une indi-15 cation placée à côté du bouton de commande, ce qui entraîne une perte de temps et nécessite l'attention de l'opérateur au moment • où il doit surveiller la manutention qu'il ordonne, ou bien ils occupent les deux mains de l'opérateur, ce qui lui interdit toute intervention, par exemple pour arrêter un- mouvement de balancement 20 de la charge, ou bien ils font appel à des réflexes de l'opérateur qui diffèrent suivant la position qu'il a par rapport à la boîte à boutons et suivant la position de la boîte par rapport à l'appareil de levage ; par exemple, si celle-ci a été tournée de 100°, le déplacement à droite du chariot d'un pont roulant, pour l'opérateur 25 placé face au pont, devient un déplacement à gauche, pour l'opérateur placé dos au pont. Gela engendre une confusion qui peut provoquer des fausses manoeuvres, pouvant entraîner à leur tour des dégâts matériels et même des accidents corporels. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé-30 nients en permettant d'établir un système intuitif de commande dans lequel les déplacements des organes de commande ont toujours respectivement même direction et même sens que les déplacements de la charge qu'ils provoquent et dans lequel les mouvements de l'opérateur ne varient pas quelle que soit sa position relativement 35 au système de commande. Suivant l'invention, le système pour la commande, à partir du sol, d'un appareil de levage autre que les ascenseurs et les monte-charge, cet appareil comprenant des commutateurs commandant le déplacement d'au moins un organe commandé dans différentes direc-40 tions et dans des sens déterminés, suivant la verticale et suivant 71 10509 2 2129985 au moins une direction horizontale, ces commutateurs comportant chacun une position neutre et une position active, est caractérisé en ce que ce système est porté par une suspension antigiratoire reliée à l'appareil de levage et en ce que les commutateurs sont 5 commandés par des manipulateurs présentant un degré de liberté dont la direction correspond à celle devant être communiquée à la charge, tandis que le sens de passage du manipulateur de la position neutre à la position active correspond au sens de déplacement prévu pour l'organe commandé et en ce que les manipulateurs commandant res-10 pectivement les déplacements verticaux et horizontaux sont sensiblement à la verticale l'un de l'autre. La suspension antigiratoire assure notamment le maintien du parallélisme entre les mouvements du ou des manipulateurs commandant les déplacements horizontaux de l'organe commandé et les mou-15 vements de ce dernier. De ce fait, l'opérateur, grâce à la. combinaison réalisée, n'a plus qu'à donner airs manipulateurs des mouvements de même direction et de même sens que les déplacements souhaités pour l'organe commandé. Il n'a pas à réfléchir ou à lire d'indications placées près des organes de commande. Les déplace-20 ments de la charge dans les différentes directions et dans les deux sens sont commandés de manière intuitive, quelle que soit la position de l'opérateur relativement aux manipulateurs. Toute erreur devient ainsi pratiquement impossible. Dans une réalisation particulière de l'invention, le système 25 comprend d'une part un manipulateur déplaçable suivant une direction verticale et comportant deux positions actives séparées par une position neutre, les positions actives haute et basse correspondant respectivement à la montée et à la descente de la charge et d'autre part un manipulateur déplaçable suivant au moins une 3 0 direction horizontale et comportant deux positions actives décalées latéralement par rapport à une position neutre. Selon ime disposition intéressante, conforme à l'invention, ce deuxième manipulateur est déplaçable suivant deux directions horizontales orthogonales et comporte quatre positions actives 35 décalées deux à deux latéralement par rapport à une même position neutre, deux des positions actives étant respectivement situées à droite et à gauche de la position neutre et les deux autres en avant et en arrière de celle-ci. Dans une réalisation particulièrement intéressante de l'inven-40 tion, la suspension antigiratoire comprend une succession d'articu 71 10509 3 2129985 lations antigiratoires comportant des joints de cardan orthogonaux L'un des avantages de cette réalisation est de conférer à la suspension une flexibilité comparable à celle d'un câble souple, ce qui permet à l'opérateur, au cours des manutentions, de s'éloigner 5 un peu de la verticale passant par le point de suspension du système. D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description détaillée ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs 10 on a représenté une réalisation particulière de l'invention, comportant un support de manoeuvre, portant deux manipulateurs et suspendu à une tige comprenant des éléments articulés avec des joints de cardan orthogonaux. La figure 1 est une vue en perspective du support et de sa 15 fixation sur la tige de suspension. La figure 2 est la vue en élévation latérale du support, à plus grande échelle, avec coupes partielles par le plan vertical médian. La figure 3 est une vue en élévation d'une partie de la tige 20 de suspension. La figure 4 est une vue en élévation, avec arrachement, d'une articulation de la tige de suspension. La figure 5 est une vue en élévation, faite suivant V-V de la figure 4- 25 La figure 6 est une vue en coupe horizontale, suivant VI-VI de la figure 5- La figure 7 est une vue schématique en plan, par dessous, avec arrachement partiel, du manipulateur inférieur. La réalisation particulière du système de commande, à partir 30 du sol, représentée aux figures 1 à 7 montre l'application de l'invention à la commande d'un pont roulant schématisé en 100, dont les moteurs électriques d'entraînement sont munis de contac-teurs non figurés provoquant, de façon sélective, respectivement la montée M et la descente D de la charge 101, le déplacement à 3 5 gauche Ga, à droite Dr du chariot 102 sur le pont 100 et celui du pcnt 100 en avant Av et en arrière Ar sur ses chemins de roulement 103. A cet effet, les divers contacteurs précités sont reliés par un câble multiconducteurs 104 au système de commande qui fait plus 11 10509 4 2129985 spécialement l'objet de l'invention. Ce système de commande comprend un support de manoeuvre 1, suspendu au pont roulant par une tige articulée 2 formant suspension antigiratoire, comme il sera vu plus loin. 5 Le support 1 porte deux manipulateurs 3 et 4, qui ont chacun une position neutre. Le manipulateur 3 commande les contacteurs provoquant la montée ou la descente de la charge 101. Le manipulateur 4 commande à la fois les contacteurs qui provoquent le déplacement du chariot 102 sur le pont 100 et ceux qui provoquent le 10 déplacement du pont 100 sur ses chemins de roulement 103. Conformément à l'invention, le manipulateur 3 a un degré de liberté m-d suivant la verticale et le manipulateur 4 a deux degrés de liberté suivant deux directions ga-dr et av-ar orthogonales entre elles et parallèles respectivement aux sens Ga-Dr et Av-Ar dé-15 finis plus haut. Le sens de passage de chacun des manipulateurs 3 et 4, de la position neutre à la position active, correspond à la direction et au sens du déplacement prévu pour la charge. On va maintenant décrire de façon plus détaillée la structure 20 du système précédent. Le support 1 a en élévation latérale la forme d'un C, dont la branche verticale est constituée par deux tiges tubulaires téles-copiques 5 et 6. Les branches horizontales du C comportent respectivement un boîtier supérieur 7 et un boîtier inférieur 8. Les ma-25 nipulateurs 3 et 4 sont coaxiaux et montés respectivement sous le boîtier supérieur 7 et sur le boîtier inférieur 8, lequel porte les boutons-poussoirs de marche 9 et d'arrêt d'urgence 11. Le manipulateur 3 comporte une poignée 12 à axe vertical, fixée par une tige tubulaire 13 sous le boîtier 7. La tige tubulaire 30 13 présente deux lumières 14 diamétralement opposées. Sur cette tige 13 est monté à coulisse un bouton annulaire 15, soumis à l'action de deux ressorts de rappel antagonistes 16 et 17, disposés autour de la tige 13, respectivement au-dessus et au-dessous du bouton 15. La zone de débattement de ce bouton est encadrée par 35 une cage constituée par quatre tiges 18. Le bouton 15 porte un axe diamétral 19 engagé dans les lumières 14 et articulé, à l'intérieur de la tige 13, sur une tige verticale 21. Celle-ci commande, par un levier 22, un contact mobile 23 qui actionne sélectivement les commutateurs (ou relais) 23m, 23d provoquant respectivement la 40 montée ou la descente de la charge 101. Le bouton 15 et le contact 71 10509 5 2129985 23 sont disposés de façon que, pour la position neutre d'équilibre du bouton 15 entre les ressorts antagonistes 16 et 17, aucun des commutateurs 23m, 23d n'est actionné. La position haute du bouton 15 correspond à 1'actionnement du commutateur 23m amenant la mon-5 tée de la charge et la position basse du bouton 15 correspond à 1'actionnement du commutateur 23d amenant la descente de la charge 101. Le manipulateur 4 comporte un pommeau creux 24, à axe vertical, ouvert à sa partie supérieure, monté sur le boîtier inférieur 8, à 10 l'aplomb de la poignée 12 du manipulateur 3. Le pommeau 24 présente deux rainures de guidage en croix, les branches opposées 25 et 26 de la croix se trouvant dans le plan médian du support 1 et les branches opposées 27 et 28 dans un plan vertical orthogonal à ce plan. Les rainures 25, 26 sont ainsi parallèles aux directions Ga-15 Dr et Av-Ar. A la base du pommeau 24 est monté, sur une articulation à rotule 29,un levier 31 qu'un système élastique, non représenté, tend à rappeler vers sa position verticale. Le levier 31 comporte une tête 32 qui affleure le sommet du pommeau 24 et, à son extrémité opposée relativement à la rotule 29, il est relié à un disque 33 20 commandant, suivant un système connu en soi, les contacts d'un relais quadruple 34 (Figure 7), comportant quatre blocs de commutation 35, 36, 37, 38 placés respectivement, sur le relais 34, à l'opposé des rainures 25, 26, 27 et 28 en croix du pommeau 24. Chacun des quatre blocs 35, 36, 37 et 38 du relais 34 comporte des 25 plots 39 et une barrette mobile 41 de jonction de deux plots 39. La barrette 41 est commandée par un ressort cambré 42 solidaire d'un poussoir 43, appliqué par un système élastique contre un ressort à lame 44, qui est lui-même en contact avec le disque 33 porté par le levier 31. Les blocs de relais 35 et 36 sont reliés aux contacteurs 30 du pont roulant 100 commandant son déplacement sur ses chemins de roulement 103 dans les sens Av-Ar correspondant respectivement aux sens de passage du levier 31 de sa position verticale à sa position inclinée dans les rainures 25 et 26. Les blocs de relais 37 et 38 sont reliés aux contacteurs du pont roulant 100 commandant le dé-35 placement du chariot 102 sur le pont dans les sens correspondant respectivement au sens de passage du levier 31 de sa position verticale à sa position inclinée dans les rainures 27 et 28. Le disque 33 porté par le levier 31 et les blocs 35, 36, 37 et 38 sont disposés de façon que, pour là position verticale du levier 40 31, aucun contact des blocs 35, 36, 37 et 38 n'est actionné et que, 71 10509 6 2129985 pour la position du levier dans une des rainures 25, 26, 27 ou 28, est actionné le contact du bloc 35, 36, 37 ou 38, monté à l'opposé de la branche 25, 26, 27 ou 28. La tige de suspension 2 du support de manoeuvre 1 comporte 5 des éléments 51, reliés, conformément à l'invention, par des articulations antigiratoires 52, comprenant chacune deux joints de cardan orthogonaux 53 et 54, l'axe des joints 53 étant parallèle à la direction Ga-Dr du déplacement du chariot 102 sur le pont roulant 100. Chaque joint de cardan 53, 54 comporte, suivant un dia-10 mètre, deux bagues 55 portées par l'articulation 52, l'axe de touriiionnement étant constitué par deux vis 56, munies de rondelles 57, portées par l'extrémité de l'élément 51. Le support de manoeuvre 1 est fixé sur la tige de suspension 2 de façon que le plan médian de ce support 1 soit parallèle aux 15 chemins de roulement 103 du pont 100. La réalisation de l'invention que l'on vient de décrire fonctionne de la façon suivante : Lorsque le bouton 15 et le levier 31 ne sont pas manoeuvrés par l'opérateur, ils se trouvent maintenus dans leurs positions 20 neutres par leurs systèmes de rappel respectifs. Aucun contacteur du pont roulant n'est alors actionné et la charge 101 reste immobile. Pour déplacer celle-ci verticalement, l'opérateur saisit la poignée 12 et actionne avec le pouce le bouton 15 dans le sens 25 voulu. Pour déplacer la charge horizontalement, il saisit le pommeau 24 et amène, avec le pouce, la tête 32 du levier 31 dans la branche de rainure voulue 25, 26, 27 ou 28. En raison de la constitution des manipulateurs 3 et 4 et des relais 23 et 34, la charge se déplace toujours dans la même direction et le même sens que 30 le bouton 15 ou le levier 31. Dès que le bouton 15 ou la tige 31 ne sont plus actionnés par l'opérateur, ils sont ramenés à leurs positions neutres par leurs systèmes de rappel et le déplacement de la charge cesse aussitôt. Quand le pont 100 se déplace sur ses chemins de roulement 103, 35 l'opérateur accompagne le support de manoeuvre 1, de façon que celui-ci reste proche de la verticale de son point de suspension. Toutefois l'opérateur peut être amené, par des obstacles rencontrés sur le parcours, à écarter légèrement le support 1 de cette verticale. Les articulations antigiratoires 52 confèrent à la tige 40 de suspension 2 une flexibilité qui donne à l'opérateur la liberté 71 10509 7 2129985 de mouvement nécessaire, tout en maintenant, de façon suffisamment approchée pour qu'aucune confusion ne soit possible, le parallélisme entre les déplacements du bouton 15 et du levier 31 avec ceux de la charge. 5 La réalisation dont le fonctionnement vient d'être décrit présente les avantages suivants : - La commande des déplacements de la charge est intuitive : l'opérateur donne instinctivement au bouton 15 ou au levier 31 un déplacement de même direction et de même sens que celui qu'il veut 10 provoquer pour la charge. - Grâce à la disposition de révolution de l'ensemble formé par la poignée 12, le bouton 15 et le pommeau 24, ces organes.sont accessibles par l'opérateur de tous côtés, à l'exception du petit angle masqué par la tige 5, et le mouvement à faire par l'opéra- 15 teur pour actionner ces organes et passer de l'un à l'autre est le même, qu'il se trouve devant le support 1, derrière ou à côté. Il • n'a jamais besoin de réfléchir ou d'effectuer une lecture ; aucune erreur n'est possible, aucun accident ne risque de se produire. - La tenue du manipulateur 3 ou 4 et la manoeuvre, soit du bou- 20 ton 15, soit du levier 31, s'effectue avec une seule main, qui peut être indifféremment la gauche ou la droite. L'autre main reste donc libre et permet, par exemple, d'arrêter un balancement de la charge. - En raison de la proximité de la poignée 12 et du pommeau 24, 25 la main de l'opérateur passe immédiatement de l'une à l'autre sans qu'il ait besoin de regarder pour faire ce mouvement. - La cage constituée par les quatre tiges 18, d'une part, et le pommeau 24, d'autre part, protègent respectivement le bouton 15 et le levier 31 contre un contact avec un obstacle qui risquerait de 30 les déplacer et de provoquer ainsi un mouvement intempestif de la charge. - Le montage télescopique des tiges tubulaires 5 et 6 permet de faire varier la distance entre la poignée 12 et le pomineau 24, suivant la grandeur de la main ou la taille de l'opérateur. 35 - La flexibilité de la tige de suspension 2 laisse à l'opérateur toute la liberté de mouvement nécessaire quand le support 1 est entraîné par le pont roulant se déplaçant sur ses chemins de roulement. Même quand la tige de suspension 2 n'est pas verticale, le système conserve son caractère intuitif, sans confusion possible, 40 grâce aux articulations antigiratoires 52 qui maintiennent les 71 10509 8 2129985 directions av-ar et ga-dr respectivement parallèles aux directions Av-Ar et Ga-Dr. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la réalisation qui vient d'être décrite et on peut apporter à celle-ci de nombreu-5 ses variantes d'exécution, sans sortir du cadre de cette invention. Ainsi il pourrait n'y avoir qu'un seul boîtier, le manipulateur 3 étant fixé en dessous et le manipulateur 4 au-dessus. Les éléments 51 de la tige de suspension 2 pourraient comporter, à la place des vis 56, des axes pour leur tourillonnement 10 dans les bagues 55 des articulations 52. 71 10509 9 2129985 REVENDICATIONS 1. Système pour la commande, à partir du sol, d'un appareil de levage autre que les ascenseurs et les monte-charge, cet appareil comprenant des commutateurs commandant le déplacement d'au 5 moins un organe commandé dans différentes directions et dans des sens déterminés, notamment suivant la verticale et suivant au moins une direction horizontale, ces commutateurs comportant chacun une position neutre et une position active, caractérisé en ce que ce système est porté par une suspension antigiratoire reliée 10 à l'appareil de levage et en ce qu'une partie au moins des commutateurs est commandée par un manipulateur présentant un degré de liberté dont la direction correspond à celle devant être communiquée à la charge tandis que le sens de passage du manipulateur de la position neutre à la position active correspond au sens de dé-15 placement prévu pour l'organe commandé, et en ce que les manipulateurs commandant respectivement les déplacements verticaux et horizontaux sont sensiblement à la verticale l'un de l'autre. 2. Système conforme à la revendication 1 , caractérisé en ce que la suspension antigiratoire comprend une succession d'articu- 20 lations antigiratoires comprenant des joints de cardan orthogonaux. 3. Système conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un manipulateur déplaçable suivant une direction verticale et comportant deux positions actives séparées par une position neutre, les positions actives haute et basse corres-25 pondant respectivement à la montée et à la descente de la charge. 4. Système conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le manipulateur commandant la montée ou la descente de la charge comprend une poignée à axe vertical et un bouton, monté à coulisse, au-dessus de la poignée, sur une tige verticale portant 30 celle-ci, et en ce que le bouton comporte une position neutre médiane, vers laquelle il est rappelé par un système élastique et des positions actives, respectivement situées au-dessus et au-dessous de cette position neutre, le long de la tige verticale sur laquelle il est monté. 35 5. Système conforme à l'une des revendications 1 à 4» carac térisé en ce qu'il comprend un manipulateur déplaçable suivant an moins une direction horizontale et comportant deux positions actives décalées latéralement par rapport à une position neutre. 6. Système conforme à la revendication 5, caractérisé en ce 40 que le manipulateur est déplaçable suivant deux directions horizon- 71 10509 10 2129985 taies orthogonales, ce manipulateur comportant quatre positions actives décalées deux à deux latéralement par rapport à une même position neutre, deux des positions actives étant respectivement situées à droite et à gauche de la position neutre et les deux 5 autres en avant et en arrière de celle-ci. 7. Système conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le manipulateur comprend un levier monté sur une articulation à rotule, rappelé élastiquement en position verticale neutre et pouvant être amené dans l'une de ses quatre positions actives par 10 basculement dans deux plans orthogonaux passant respectivement par les positions actives droite-gauche et avant-arrière. 8. Système conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que le levier du manipulateur est monté à l'intérieur d'un pommeau creux à axe vertical ouvert à sa partie supérieure, présentant 15 deux rainures de guidage en croix, orientées suivant les directions de déplacement prévues pour le levier. 9- Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le support de manoeuvre comporte un boîtier supérieur, portant le manipulateur de commande de montée ou de descente, et un boî-20 tier inférieur portant le manipulateur de commande des déplacements horizontaux, ces deux boîtiers étant réunis par une tige verticale comprenant des éléments télescopiques. 10. Système conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le support de manoeuvre a, en élévation latérale, la forme 25 d'un C, les boîtiers étant placés à l'extrémité des deux branches parallèles du C.