Brevet FR2299261A1 — publié le 19760827

La présente invention se rapporte au domaine de la sécurité des conducteurs et matériels d'engins de levage et de manutention en évitant d'atteindre le couple de renversement par surcharge ou mauvaise stabilité d'un engin mobile ou stationnaire. Le système est basé sur un appareil gyroscopique (1) donnant constat ment comme référence le niveau 0, tous azimuts, suivant PL II/2 et figure 3 & X Lorsque l'engin atteint une inclinaison critique due 1) au mauvais rapport charge-portée, 2) à la mauvaise stabilité du terrain, 3) à la mauvaise planéité du terrain, l'appareil gyroscopique (1) transmet des tensions électriques différentes (Fig. 2 - PL II/2) en fonction des différents angles provoqués par l'engin et prédéterminés par zones : critique, d'alarme et danger (PL II/2 - Fig. 3 et 4). Les zones'ritique" et "d'alarme" sont signalées par allumage successif de lampes orange clignotant et rouge fixe. La zne "danger" provoque la coupure instantanée de tous mouvements avec possibilité de revenir dans le sens inverse afin de rentrer dans la zone de stabilité. Dans des dispositifs connus il existe des limiteurs de couple de surcharge par capteurs de pression installes sur les cylindres de vérins de levage pour grues téléscopiques, ou capteurs de force dynamométrique pour grues treillis. Dans des conditions de travail multiples il existe des dispositifs très complexes (allemands) avec 18 potentiomètres et indicateur digital et numérique. Nais il n'existe aucun système à notre connaissance par gyroscope tous azimuts. Notre invention est basée sur la stabilité de l'engin par rapport au niveau O (plan de base horizon) par gyroscope et, quelque soit les évolutions et la position, le système ne nécessite aucun contrôle de charge, de l'angle de la flèche et de sa longueur, le couple de renversement étant défini par la puis sance de l'engin. Dès que l'engin a atteint la zône dangereuse (coefficient déterminé par les services de sécurité officiels), le système intervient automatiquement par l'arrêt immédiat de tous mouvements avec la possibilité de revenir dans le sens inverse afin de rentrer dans la zône de stabilité. La présente invention a pour but de réaliser un d-ispositif de sécurité qui permet de conduire des engins de levage ou de manutention dans n'importe quelles conditions d'évolution, en-dehors d'une position dangereuse sans risque d'accident du au renversement de l'engin. Le conducteur est averti par les signaux lumineux qu'il évolue dans une position critique ou d'alarme, et a donc la possibilité de revenir en sens inverse pour reprendre sa charge dans de meilleures conditions avant d'atteindre la position dangereuse qui stoppera automatiquement tous mouvements par lteffet du système. Le conducteur aura également la possibilité de revenir en sens inverse pour sortir des zones précitées afin de reprendre sa charge à la portée préconisée ou de mettre son engin dans une position plus stable (zone autorisée). Ce dispositif basé sur un appareil gyroscopique adapté pour notre invention en partant du niveau 0, transmet des tensions différentes (0,7mm/degré) par les caractéristiques de l'appareil. L'appareil gyroscopique est fixé sur la partie tournante de l'engin et dans le sens longitudinal de la flèche (cas d'une grue). L'appareil ainsi fixé transmettra les tensions électriques définies au préalable par étalonnage en fonction des angles d'inclinaison déterminés critique et dangereux II/2) par l'allumage simultané des lampes 5 et 6, et ensuite en cas d'insistance, par la mise en circuit électrique du système jusqu'à l'exitation des électro-valves correspondant au circuit hydraulique, pneumatique ou autre,par l'intermédiaire des manos-contacts 10, 11 ou 12 et des relais temporisés 13, 14 ou 15. La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de cette invention. Sur la planche PL I/2 des dessins annexés, le schéma de principe d'une installation est représenté ; sur la planche II/2 sont représentés (Fig2) le diagramme des tensions différentes en fonction des angles d'inclinaison (Fig.3), une vue schématique du profil d'une grue mobile à flèche télescopique (Fig.4), une vue de la même grue de face, ces deux figures démontrant les angles d'inclinaison critiques de la machine définis en fonction des caractéristiques de charge-portée de la machine. Ce dispositif comporte un appareil gyroscopique 1 alimenté indifféremment par un groupe moto-compresseur à air comprimé à basse pression ou par dépression à l'aide d'un groupe de mise à vide (dépression). L'appareil donne constamment comme référence le niveau 0, du fait de son étalonnage lors de son installation sur la machine. La machine ainsi réglée, on considére que le conducteur soulève une charge dans l'axe longitudinal de la machine, que le rapport charge-portée est correct, et qu'il oriente la charge vers la gauche. La machine étant plus longue que large, lors de l'orientation le diagramme de charge-portée va être modifié et le couple de renversement sera différent. La machine va s'incliner et se trouver en position critique. L'appareil gyroscopique 1 va donc transmettre des tensions différentes en partant du niveau 0. Celles-ci seront captées successivement par un ampli 3 suivant chacun des trois angles prédéterminés (Fig. 3 et 4 : zône critiqueZ a, zone alarmeotb, zone dangeri c). L'ampli 3 alimentera successivement le relais 4 pour l'allumage de la lampe 5, ensuite le relais 8 pour l'allumage de la lampe 6, et en cas d'insistance du conducteur, le relais "tout ou rien" 7 mettra en circuit le circuit électrique de base de la machine, batterie 9, pour alimenter simultanément trois mano-contacts 10,11 et 12. Le conducteur orientant la charge vers la gauche, le circuit hydraulique ou pneumatique sera en pression et provoquera le contact du mano-contact 10 qui alimen tera le relais temporisé 13 et ensuite le solénoïde de ltélectro-valve 16. Celle-ci, sous l'effet de ltexitation va mettre en by-pass le circuit hydraulique ou pneumatique provoquant ainsi l'arrêt immédiat de l'orientation. Sous l'effet de la chute i pression, le frein d'orientation va agir et immobiliser la flèche (freinage par manque de pression). Il sera impossible au conducteur d'orienter la charge vers la gauche, mais il pourra par contre revenir en sens inverse pour sortir des zones "danger", "alarme", et "critique" afin de modifier le rapport portée-charge. Lors de l'inversion de sens le circuit hydraulique ou pneumatique gauche sera sans pression et le circuit droit sous pression. Le mano-contact 11 va fermer le circuit électrique et alimenter le relais temporisé 14, coupant l'alimentation de l'électro-valve 16 et l'électro-valve 17 ne pourra etre alimentée temps que le relais temporisé 13 maintenu par sa temporisation (temps nécessaire défini par un réglage préalable) le temps de permettre au conducteur de sortir des zones danger, alarme et critique et à la machine de prendre sa position initiale, le gyroscope va cesser d'alimenter le relais 7 qui va ouvrir le circuit de la batterie 9. De ce fait, le système ne sera plus alimenté et le conducteur pourra modifier alors la portée de la flèche en fonction de la charge. Si le conducteur oriente la charge vers la droite sans avoir modifié la portée, le système agira de la même manière mais inversement à l'aide du mano contact 11, du relais temporisé 14 et de l'électro-valve 17, considérant le même plan de base niveau 0. Cas d'une levée de charge non requise (rapport portée-charge) : le cycle reste le mème par l'effet unique du mano-contact 12, du relais 15 et de l'électro-valve 18, l'inversion s'effectuant simplement par l'annulation de la pression du circuit hydraulique ou pneumatique de levage en ouvrant le circuit électrique par le mano-contact 12 lors de l'inversion de sens (descente). R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de sécurité, limiteur de couple de renversement permettant la conduite d'engins de T.P., de levage, et de manutentions diverses dans toutes les conditions d'évolution sans risque d'accidents par renversement de l'engin causé par la surcharge, le mauvais positionnement de l'engin ou laffaisse- ment d'un patin stabilisateur (mauvais terrain) caractérisé par le système gyroscopique donnant comme référence le niveau O quelque soit la position de l'engin. 2. Limiteur de couple de renversement suivant revendi- cation N01 caractérisé par le fait qu'il comporte un gyroscope doté d'un moyen électronique incorporé destiné à transformer électriqrlement ses réactions engendrées en alimentant indifféremment des ensembles électriques, électro-mécaniques, pneumatiques, oléopneumatiques, hydrauliques 3. Dispositif selon revendications 1 & 2, caractérisé par le fait que la sécurité est obtenue automatiquement des que l'engin atteint une position dangereuse, par le système gyroscopique. i. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, Ca- ractérisé par le fait que l'invention est basée sur la stabilité de l'engin et non pas par un système de limitation de charge par capteurs. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'invention basée sur le gyroscope est directement liée au couple de renversement. 6. Dispositif selon l'une des revendications i à 5, caractérisé par le fait que le système gyroscopique transmet des tensions différentes en fonction d'angles précis, est supérieur à un système pendulaire qui accuse les effets de balancement par inertie. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le système comporte des relais temporisés permettant l'inversion des commandes et servo-commandes.