Brevet FR2225373A1 — publié le 19741108

La présente invention est relative à un dispositif pour limiter automatiquement et pour controler en permanence l'effort défini dans un caAble de traction. On seit que de nombreux appareils utilisent des câbles de traction. La limite supérieure des efforts que peuvent supporter ces cibles est indiquée, mais ceci ntempeAche pas que, par exemple à la suite dtune fausse manoeuvre, la limite de sécurité soit dépassée, sans que l'opérateur s'en aperçoive. Par ailleurs, les dispositifs de sécurité connus n'agissent que lorsque cette limite est atteinte. Ils sont le plus souvent complexes, lourds et onéreux. La présente invention a pour but d'éviter ces ineonvénients et de réaliser un dispositif réglable, susceptible d'agir sur les organes de commande d'un câble de traction et permettant, par ailleurs, un contrale permanent de l'effort auquel est soumis ce cible. Un dispositif selon l'invention comprend une poulie à gorge dans laquelle passe un cable de traction et il est caracterisé en ce que cette poulie est suspendue à un support fixe par l'intermédiaire de deux anneaux dynamométriques destinés à contrôler et à limiter l'effort de traction auquel est soumis le câble, ces anneaux déformables étant situés chacun de part et d'autre de la poulie, si bien qu'ils remplacent les flasques de la chape de suspension, ta-ndis que le premier anneau est équipé d'un système de sécurite lorsque effort de traction est maxi mum, le second anneau étant muni d'un dispositif susceptible de permettre un contrôle permanent de l'effort auquel il est soumis sous l'effet du cabale de traction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque anneau dynamométrique est muni de deux oreilles diamétralement opposées et percées chacune d'un orifice, tandis que les deux anneaux sont de forme extérieure semblable, et centrés sur un même axe parallèle à ltaxe de la poule, lequel est engagé par ses extrémités dans l'orifice de ltune des oreilles de chacun des anneaux qui par leur autre oreille sont articulés autour d'un arbre solidaire du support fixe, si bien que effort de traction est successivement transmis à la poulie puis réparti entre les deux anneaux dynamométriques, ce qui provoQue leur ovalisation, cette déformation étant croissane avec l'effort de traction. Suivant une autre caactéristique de l'invention, le premier anneau dynamométrique est éqtiipé de deux lames flexibles, pré- contraintes en flexion, solidaires de l'anneau et portant un système destiné à enregistrer une déformation de l'anneau. Ces deux lames sont disposées suivant une orientation voisine de celle de l'effort transmis à l'axe de la poule. Elles sont écartées l'une de l'autre et montées de telle faço que, lorsque l'anneau est soumis a une déformation, les deux lames de rapprochent. Sur chacune d'elles sont fixés les éléments du système onregistrent la déformation.Lorsque les éléments d'une lame sont en contact avec les éléments de l'autre lame, le système est en fonctionnement Par exemple, une lame porte au moins un contacteur électrique, tandis que l'autre lame porte au moins une vis de contact réglable, indesserrable, si bien que lorsque l'ovalisation, amplifiée par les lames flexibles précontraintes, atteint une valeur maxima prédéterminée, chaque vis de r6glage vient en appui sur un contacteur et ouvre un circuit électrique relié aux organes de commande du câble de traction pour former un systeme de sécurité automatique en limitant l'effort dans le câble. Suivant une autre caractéristique. de l'invention, le second anneau est équipé de plusieurs jauges de contrainte disposées aux endroits où les composantes de traction et de compression sont maximum, ces jauges étant connectes entre elles, tandis qu'un système électronique détecteur et amplificateur est oté sur ce second anneau pour transformer l'effort de traction en un signal électrique. Suivant un mode de réalisation, le second anneau comporte quatre jauges de contrainte disposées aux extrémités de deux diamètres perpendiculaires de l'anneau, l'un des diamètres étant orienté parallèlement à effort de traction auquel est soumis l'axe de la poulie.Le système détecteur comprend une alimentation en courant électrique des jauges de contrainte connectées en pont, le pont étant équilibré au repos (effort de traction nul), alors que lorsque l'anneau subit une déformation, le pont se trouve déséquilibré et envoie à l'entrée d'un amplificateur un signal d'amplitude proportionrelle à l'importance de la déformation Suivait une autre caractéristique de l'invention,l'arriplifi- cateur électronique, dont l'entrée est aliwlentee par le signal proportionnel à l'importance de la déformation du second anneau, possède une sortie reliée à un système d'effichage, lJ;;r exemple un galvanomètre qui peut être gradué directement en dass, si bien que le second anneau permet de connaître en permanence l'effort sur l'axe de la poulie, c'est-à-dire l'effort de traction dans le cabale. En général, les deux anneaux possèdent les caractéristiques mécaniques identiques, si bien que chacun d'eux--est soumis à un effort égal à la moitié de la composante de la force de la traction du câble, cette composante étant perpendiculsire à l'axe de la poulie et sécante de l'axe de suspension es anneaux. Cette construction entratue une déformation égalé de chacun des deux anneaux. La limite maxima de l'effort dans le câble de traction est déterminée par le réglage des vis de contact du premier anneau, ce réglage permettant une ovalisation plus ou moins importante avant que ntagisse le système de sécurité. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,oer- mettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue latérale du dispositif de suspension selon ltinvention. Fig. 2 est une vue frontale de ce ême dispositif. Fig. 3 est une vue latérale, avec coupe partielle, d'un anneau de suspension. Fig. 4 est une coupe suivant IV-IV (fig 3) de l'anneau portant des jauges de-contrainte. Fig. 5 est un schéma du circuit électronique monté sur l'anneau de la fig. 4. Fig. 6 est une vue latérale de l'anneau dynamométrique de sécurité. Une coupe partielle montre le mécanisme intérieur en position de repos. Fig. 7 est une vue suivant E fig. 6) de ce même anneau. Fig. 8 correspond à la fig 6, l'anneau étant en position de travail. On a représenté sur les fig. 1 et 2 une poulie e orge 1 sur laquelle passe un cable de traction 3. La poule est suspendue par son axe 2 à deux anneaux dynamométriques 4 et 11. L'anneau 4 comporte une partie annulaire cylindrique 5 et deux oreilles 6 et 7, diamétralement opposées et fixées sur l'anneau 5. Chasune de ces oreilles est parcée d'un orifice tel que 10. La partie annulaire 5 est fermée par deux couvercles transversaux 8 et 9, fixés de part et d'autre de l'anneau 4. L'anneau 11 possède une forme et des dimensions extérieures identiques à l'anneau 4. Les orifices supérieurs 10 et 17 sont disposés sur un même axe, , parallèles à l'axe 2 de la poulie 1, taudis que les anneaux 4 et 11 situés de part et d'autre de cette poulie sont reliés ltun à l'autre par l'intermédiaire de tiges 18 clavetées sur le couvercles intérieure 9 et 16 (fig. 2). Alors que les couvercles extérieurs 8 et 15 sont par exemple cylindriques et du diamètre de la partie annulaire 5, les couvereles intérieurs 9 et 16 ont une forme polygonale (fig. 1). L'ensemble du dispositif se présente donc sous la forme d'une chape comprenant un rbre (non représenté) engagé, de façon consue, dans les orifices en regard 10 et 17 ménagés dans les oreilles supérieures des anneaux 4 et 11, lesquels sont disposés dans des plans paralleles, situés de part et d'autre de la poulie 1. L'axe 2 de cette poulie est engagé dans l'orifice prévu dans oreille inférieure de chacun des anneaux, lesquels constituent ainsi les flasques de la chape pour la suspension de la poulie au support fixe non représenté. L'écartement entre les deux anneaux est défini par la longueur des tiges 18 (fig. 2) disposées de manière a ne pas gener le passage du cable de traction 3 (fig. 1). On a représenté sur les fig. 3 et 4, le dispositif de contrôle dteffort ont est équipé l'anneau dynamométrique 4. Sur la surface intérieure de la partie annulaire 5 sont collées quatre jauges de contrainte 20, 21, 22 et 23. Les jauges 20 et 22 sont fixées aux endroits où l'anneau 4 subit une contrainte de traction maxima. Les jauges 21 et 23 sont fixées aux endroits où l'anneau subit une contreinte de compression mexima. Um dispositif électronique 24 alimenté en courant électrique à partir d'un câble passeant dans le tube 25 est disposé à l'istérieur de l'anneau. Ce dispositif est brauché sur les jouges de contrainte elles-mêmes connectées électriquement catre elles. Des bouloss 26 solidarisent les couvercles 8 et 9.Des joints tels que 27, en Stière déformable, assurent la protection du dispositif électronique (fig. 4). L'orifice inférieur 20 de l'anneut est destine à recevoir l'axe Je la poulie Ca a reprsenté sur la fig. 5 le schéme des commections électriques et du dispositif électronique de l'anneau 4.Les jauges de contrainte 20, 21, 22 et 23 sont connectées dlectrique- ment pour former un pont alimenté en courant électrique à partir des bornes 30 et 31 du dispositif électroniqué 24. Deux autres sommets du pont sont susceptibles de délivrer aux bornes 32 et 33 une tension amplifiée dans le dispositif 24 afin que les bornes de sortie 34 et 35 délivrent dans un galvanomètre gradué directement en daN un signal suffisamment important. Le dispositif 24 est alimenté à partir des bornes 36 et 37. Un potentiomè- tre 40 est utilisé pour régler le gain du dispositif électronique. Les jauges 20, 21, 22 et 23 détectent les contraintes subies par l'anneau 4. Au moyen des réglages 28 et 29, qui agissent sur des potentiomètres (non représentés), on équilibre le pont lors Que anneau n'est pas soumis a un effort issu du câble passant sur la poulie. On a représenté,sur les fig. 6 t 7, anneau 11 muni de deux contacteurs à poussoir 41 et 42, fixés sur une lame flexible 50 dont les extrémités sont solidaires de la partie annulaire 12. En regard de chaque contacteur, est montée une vis de réglage 43 ou 44 qui est positionnée sur un écrou à bague indesserrable 45 ou 46. Les écrous 45 et 46 sont sertis dans la lame flexible 51. Les contacteurs tels que 47 sont connectés à un circuit électrique qui reste fermé tant que les poussoirs 41 et 42 ne sont pas enfoncés. Les vis 43 et 44 sont réglées de façon à me pas être en contact avec ces poussoirs lorsque l'anneau ne subit aucun effort. Les circuits électriques 48 et 49 sont alors alimentés. En dehors d'une porte de visite 52, la structure générale de l'anneau 11 est la même que celle de l'anneau 4. Le fonctionnement est le suivant Initialement, aucun effort n'est exercé sur le cable 3. On équilibre le pont de jauge pour avoir un signal nul aux ornes 32 et 33 (fig. 5). On règle les vis 43 et 44 de l'anneau 11 pour qu'elles ne soient pas en contact avec les poussoirs 41 et 42 (fig. 6). Le contacteur 47 est alors fermé. Lorsque l'on exerce un effort de traction F sur le cabale 3, l'axe 2 de la poulie est soumis à un effort Ft dont la valeur est donnée par la rel--tion F1 = 2 F Cos 2 , d représentant l'angle formé par les deux brins du câble (fig. 1). Chacun des anneaux de suspension 4 et 11 est alors soumis à un effort de traction F2 égal à la moitié de l'effort F1. Sous l'effet de cette traction, les anneaux ont tendance à se déformer, particulièrement à s'ovaliser--, ce qui entralne une pedification des réglages effectués au repos (fig. 2). L'ovalisation de l'annesu 4 provoque une sodification des contraintes détectées pr r les ;aubes 2C, 21, 22 et 23. Le pont ae jauge est déséquilibré. Il applique entre les bornes 32 et 33 du dispositif électronique 24, une tension proportionnelle à la déformotion de l'anneau (fig. 5). A partir de cette tension, on recueille un signal amplifié dans le circuit électronique puis délivré aux bornes 34 et 35 pour alimemter les bornes 38 et 39 d'un dispositif d'affichage (non représenté) qui, gradué directement en unités de force, permet de connaître en permanence l'effort auquel est soumis le câble de traction. L'ovalisation de l'anneau 22 sous l'effet de la force F2 (fi. 8) provoque une déformation des lames flexibles 50 et 51. Ces lames étant précontraintes en flexion se rapprochent l'une de l'autre (flècmes 53 et 54, fig. 8) en amplifiant la défer mation. Lorsque l'effort F2 , donc l t effort F défini dans le câble 3, arrive prs de sa limite maximum déterminée par un tarage préalable, chacune des vis 44 enfonce le poussoir correspondant 42 et ouvre le circuit électrique. La coupure de ce circuit entraîne l'arret des organes de commande du câble de traction afin de limiter l'effort F. Ainsi, l'un des anneaux d6ynamométriques est esseatiellement un système de contrôle, tandis que l'autre anneau constitue un systeme de sécurité. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la limitation des efforts dans un cable de traction passant dans la gorge d'une poulie, caractérisé en ce que cette poulie est suspendue à un support fixe par ltinter- mediaire de deux anneaux dynamométriques destins a contrôler et à liniter l'effort de traction auquel est soumis le câble, ces anneaux diformables étant situés chacun de part et d'autre de la poulie, si bien qu'ils remplacent les flasques de la chape de suspension, tandis que le premier anneau est équipé d'un système de sécurité réglable, pour limiter effort de traction, le second anneau étant muni d'un dispositif susceptible de permettre un contrôle permanent de l'effort auquel il est soumis sous l'effet du câble de traction. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractrisé en ce que chaque anneau dynamométrique est muni de deux oreilles diame- tralement opposées percées chacune d'un orifice, ces deux anneaux étant de forme extérieure semblable de façon à posséder les memes caractéristiques mécaniques, centrés sur un meme axe parallele à l'axe de la poulie, lequel est engagé par ses extrémités dans l'orifice de l'une des oreilles de chacun des anneaux qui par leur autre oreille sont articulés autour d'un arbre solidaire du support fixe, si bien que l'effort de traction est successivement transmis à la poulie puis réparti entre les deux anneaux dynamométriques, ce qui provoque leur ovalisation, croissante avec l'effort de traction. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier anneau dynamométrique est equipé de deux lames flexibles, précontraintes en flexion, solidaires de anneau et portant un système destiné à enregistrer une déformation de l'anneau, alors que ces deux lames sont disposées suivant une orientation voire de celle de l'effort transmis ç l'axe de la poulie. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les deux lames flexibles sont écartées l'une de l'autre et montées de façon telle que, lorsque l'anneau est soumis a une déformation, les deux lames se rapprochent, tandis que les él - .ments du système de détection montés sur une des lampes sont prévus pour venir chacun en contact avec an des éléments de l'autre lame pour mettre en service le dispositif dynamométrique de limitation d'effort. 3. Dispositif suivaus l'une quelcomque des revendications précédentes, caractérisé an ce que, dans le premien anneau dynamométrique, une lame porte au moins un contacteur électrique, tandis que l'autre lame porte au noins une vis de contact réglable, indesserrable, si bien que lorsque l'ovalisation, amplifiée par les lames flexibles précontraintes, atteint une valeur iaxica prédéterminée, chaque vis de réglage vient en appui sur an contacteur et ouvre un eircuit électrique par l'imtermédiaire duquel il est possible d'agir sur la commande du câble de traction pour former un système de sécurité automatique limitant l'effort dams le câble. 6. dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractéris en ce que le second anneau est équipé de plusieurs jauges de cautrainte disposiées aux endroits où les composantes de traction et de compression sont maximum, ces jauges étant connectées entre elles, tandis qu'un système électronique détecte et amplificateur est monté sur ce second anneau pour transformer l'effort de traction en un signal électrIque. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le second anneau comporte quatre jauges de contrainte disposéce aux extrémités de deux diamètres perpendiculaires de l'anneau, l'un des diamètres étact orienté parallèlement à l'effort de traction auquel est soumis l'axe de la poulie. 8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le système dét4ecteur compremd une alimemtation en courant électrique des jauges de contraimte commectées en port, le pont étant équilibré au repos (effort de traction nul), alors que leisque l'anneau subit une déformation, le po tse trouve déséquilibré et envoie à l'entrée d'un amplificateur un signal d'amplitude eroissante avec l'importance de la déformation, cet ampflificateur possédant une sortie reliée à un système d'affichage, par exemple un galvvanomètre qui peut être gradué directement en daN, si bien que le second ausseau permet de con aître en permanence l'effert sur l'axe de la poulie, c'est-à-dire l'effort de traction sans la câble. 3. Dis asitif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux anneaux possèdent des propriét6s mécaniques identiques, si bien que chaoun d'eux est soumis à un effort égal à la composante de la force de la traotion du câble, cette composente étant perperdioulaire à l'axe de ta poulie et s écante e l'axe de suspension des anneaux, lesquels subissent des déformationsidentiques. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la limite maxima de l'effort dans le cable de traction est déterminée par le réglage des vis de contact du premier anneau2 ce régla permettant un ovalisation plus ou moins importante avant que n'égisse le système 'e sécurité.