Brevet FR2314886A1 — publié le 19770114

La présente invention concerne un nouveau dispositif et plus particulièrement un dispositif pour la reprise de charges diverses en mer ou d'un bateau à un autre. On sait que l'opération de reprise d'une charge-quel- conque en mer est difficile car l'engin comportant les organes de levage est le plus souvent mobile; ctest le cas d'un bateau ou d'un hélicoptère et la charge à soulever est elle-même mobile si elle flotte sur la mer. S'il est relativement facile d'accrocher la charge à l'extrémité d'un ctble suffisamment mou, il devient ensuite très difficile de soulever la charge car le câble est brutalement soumis à une tension provoquant un effet de fouet lorsque la charge est brutalement suspendue. Par ailleurs. z su @ a cìare est soulevée doucement, une vague peut revenir à son contact en provoquant le ramollissement du câble, puis de nouveau sa tension brutale. L'invention concerne un nouveau dispositif qui élimine les inconvénients ci-dessus en faisant que le câble n'est plus soumis à des efforts brutaux de tension et en faisant, aussi, que la charge peut toujours entre soulevée dans les meilleures conditions sans être soumise à des accélérations brutales. Conformément à l'invention, le dispositif élévateur comporte un câble, un mécanisme maintenant ledit cible sous une tension constante notablement inférieure à celle nécessaire pour soulever la charge, de sorte que l'espace séparant ledit mécanisme de ladite charge peut varier tandis que le câble demeure constamment tendu, un organe de levage également relié au cabale pour lui appliquer une force de levage et un détecteur de mouvement dudit câble appréciant le sens du déplacement de ce câble pour commander l'organe de levage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exenples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est un schéma d'un bateau et d'une charge se trouvant en mer et devant entre chargée sur c-- La fig. 2 est un schzéma du dispositif de levage de l'invention. lies fig. 3 et 4 sont des schémas blocs illustrant deux variantes du mécanisme de commande du dispositif de la fig. 2. La fig.- 5 est une courbe explicative de fonctionnement. A la fig. 1, on a représenté en 1 un navire se trouvant sur le sommet d'une vague et en 2 une charge devant être hissée sur le navire au moyen d'un dispositif de levage qui comporte un câble 3. Ainsi que cela a été expliqué déjà, le navire et la charge sont sounis à des mouvements relatifs du fait des vagues et, aussi, du fait des mouvements propres du navire, d'une part, et de la charge 2, d'autre part, mouvements qui sont essentiel le@ent dùs au tangage et au rculis dudit ravire et de ladite marge. @ @@ fig. @, @@ @isposi@i@ @e levage comporte un treuil 4 sur le tambour 5 duquel est enroulé le câble 3, ledit treuil pouvant être immobilisé au moyen d'un frein 6. Pour entrat- mer le tambour 5, le dispositif comporte un premier moteur 7, de préférence hydraulique, qui est de faible puissance très inférieure à la puissance prévue pour le treuil , mais la puissance de ce moteur est néanmoins suffisante pour équilibrer en toutes circonstances ie câble 3 et pour exercer sur celuici, lorsqu'il est accroché par son crochet 8 à la charge 2, une tension légère et sensiblement constante De préférence, le moteur 7 est un moteur permettant de maintenir une tension constate sur le cible 3 quel que soit le sens de déplacement de ce câble, sens de déplacement qui correspond à l'enroulement ou au déroulenent. L'entrée 7a du moteur 7 est reliée à un accumulateur pneumatique sous haute pression 10 monté en parallèle avec un circuit d'alimentation 11 menant à un distributeur 12 à trois positions A, B, G. 'Ja sortie 7b du moteur 7 est reliée de façon analogue accumulateur pneumatique sous basse pression 13 et-par un circuit 14 au distributeur 12 qui, par ailleurs, est relié à un circuit d'alimentation haute pression 15 et à un circuit basse pression 16. Pour fixer les idées, le circuit haute pression peut être alimenté sous une pression de 150 bars tandis @@e le circuit basse pression se trouve à une pression de l'ordre 50 bars. lie tambour 4 du treuil est, d'autre part, relié à un moteur principal 17 de forte puissance, par exemple 20 fois la puissance du moteur 7 dit d'équilibrage. lie moteur 17 est repré senté en tant que moteur hydraulique ét il est alimenté par une pompe hydraulique 18 à débit variable entre la sortie et l'entrée de laquelle est disposé un circuit de by-passage 19. lie dispositif comporte encore un détecteur 20 du mouvement du câble ou du tambour 5, ce détecteur étant par exemple constitué par une génératrice tachymétrique fournissant une tension positive ou négative, ladite tension positive ou négative étant proportionnelle à la vitesse d'enroulement ou de déroulement du cible 3. Pour transférer la charge 2 sur le navire 1, on procède comme suit On fait tout d'abord dérouler le câble 3 en utilisant le moteur d'équilibrage 7 qui est commandé dans le sens de rotation approprié en amenant le distributeur en position C. On dévide une longueur de câble 3 suffisante pour compenser les mouvements'relatifs entre la charge 2 et le navire 1. Pendant ce temps, le frein 6 est évidemment desserré-et le moteur prin cipal 17 n'est pas alimenté, le'circuit de by-passage 19 étant ouvert. On ramène le distributeur 12 en position de repos B pour procéder à la mise en place du crochet d sur la charge 2. Dans ce cas, le frein 6 est serré. Après desserrage du frein 6, on alimente~de nouveau le moteur d'équilibrage 7 en amenant le distributeur en position A, c'st-à-dire que c'est la haute pression qui est amenée au moteur 7 mais le couple que celui-ci peut développer, ainsi qu'il a été expliqué, est juste suffisant pour, d'une part, équilibrer le poids du cible 3 et,-d'autre part, exercer une légère tension sur ce câble. De cette façon, lors des montées et descentes de la charge 2 et/ou du navire 1 du fait des vagues, le câble 3 demeure tendu puisque le moteur 7 entratne le tambour 5 du treuil lorsque la charge 2 est soulevée par une vague, ou au contraire c'est le tambour 5 qui fait tourner le moteur 7 dans le sens contraire au sens d'enrouiement lorsque la charge 2 descend dans le creux d'une vague. lie moteur 17 peut tourner à vide ou est isolé par un embrayage non représenté. l'e dispositif détecteur 20 détecte les mouvements ci-dessus car il est entraîné par le tambour 5, ce qui permet de commander le moteur principal 17 au moment où le détecteur 20 donne une indication de zéro après avoir délivré une tension de signe correspondant à celle pour laquelle la charge 2 monte vers le sommet d'une vague. Cette indication de zéro de la tension correspond donc à une position de la charge 2 au sommet d'une vague, de sorte que le soulèvement de la charge 2 ne risque pas ensuite d'être modifié comme cela pourrait être le cas si ce soulèvement commençait lorsque la charge se trouve au creux d'une vague. Pour actionner le moteur 17, il suffit de fermer le circuit de by-passage 19 et cela peut être effectué de façon progressive pour éviter qu'une accélération brutale soit appliquée à la charge 2. le schéma de la fig. 3 illustre comment le fonction mement décrit ci-dessus peut être commandé. La génératrice tachymétrique 20 est reliée à un dispositif analyseur à seuil 21 qui détecte les tensions nulles etqui fournit ainsi une information appliquée à une bascule 22 ayant une fonction ES. Une seconde information par exemple manuelle est appliquée par un circuit 23 contrôlé par un interrupteur~24, à l'entrée de la bascule 22 et la sortie 25 de ladite bascule commande une électro-vanne 26 ou autre organe approprié qui agit sur le by-pass 19. le moteur principal 17 ne peut donc ainsi être commandé que lorsque la charge est au sommet d'une trajectoire montante. Dans une variante de réalisation illustrée par les fig. 4 et 5, la tension, délivrée par la génératrice 20, tension qui est illustrée à titre d'exenple par la courbe U de la fig.5 et qui est une image des vagues ou plus précisément encore des mouvements relatifs entre le navire 1 et la charge 2, est appliquée à un dispositif d'analyse 2e qui, à partir de l'information de vitesse qui lui est transmise par la génératrice 20, déduit par un circuit dérivateur connu enlui-même une information d'accélération qui est ensuite prise en considération pour l'élaboration de l'information de sortie.En effet si l'information de vitesse était seule prise en considération alors la courbe de commande qui serait obtenue présenterait nécessairenent un certain retard dans le temps par rapport à la courbe réelle de fonctionnement. En prenant en considération les infornations d'accélération déduites de la courbe de vitesse il est possible d'obtenir une anticipation sur l'évènement et par conséquent la courbe de tension de sortie correspond avec beaucoup de justesse aux évènements qui se produisent. La tension de commande U ainsi obtenue (fig.5) est appliquée à un amplificateur de tension-courant 28a qui conmande une servovalve 30 agissant sur le débit de la pompe 18 qui correspond ainsi à la courbe U. lies informations ci-desus sont appliquées à a servo-valve 30 par un commutateur 29 qui permet alternativement de commander la servo-valve 3C directement depuis une source de courant 31 correspondant G une commande de délot maximum de la pompe 18 dans le sens de la montée. Comme cela ressort de ce qui précède, la conmande d'asservissement 28 fait que la pompe 18 débite suivant une loi qui correspond aux indications de la génératrice tachynétrique 20 ou autre détecteur. Cette pompe débite, cependant, à travers le by-pass 19. Lorsqu'on veut soulever'la charge 2, on agit sur le commutateur 29 ce qui a pour effet de commander le débit maximum de la pompe 18 et de ferner le by-pass 19. Â l'instant de la commutation il y a synchronisme entre le débit de commande de la pompe et la vitesse du treui@@ @ette operation s'effectue donc sans choc.Le passage de la @i @@@ @l'instant de la commutation à la vitesse maximum de la montée s'effectue progressivement grâce à la constante de temps de la télécommande de la pompe. On voit que par la disposition de @sement, le soulèvement de la charge 2 peut commencar @@@@@@ @uel- conque et que ce soulèvement s'effectue @@@ @@@@ @@@ vitesse plus grande que la vitesse de montée qui peut être due aux vagues et en nême tenps il n'y a jamais risque qu'une accélération brutale soit appliquée à la charge. li1invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, le treuil peut être remplacé par un dispositif de poulies mouflées ou par un ou des vérins. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le soulèvement de charges mes dans un mouvement relatif par rapport à un dispositif élévateur caractérisé-en ce que le dispositif élévateur comporte un câble, un mécanisme maintenant ledit câble sous une tension constante notablement inférieure à celle nécessaire pour soulever la charge, de sorte que l'espace séparant ledit mécanisme de ladite charge peut varier tandis que le câble demeure constamment tendu un organe de levage également rèlié au câble pour lui @pli@@@r une @@rcs de levage et un détecteur de mouvement dudit @ble app@eci@@@ la sens du déplacement de ce câble pour @@@@an@er @@@rgane de @evage. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le câble est enroulé sur le tambour d'un treuil relié a l'arbre d'un moteur principal constituant l'organe de levage ainsi qu'à l'arbre d'un moteur d'équilibrage constituant le mécanisme maintenant le câble sous tension. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moteur d'équilibrage maintenant le câble sous tension développe une force pour laquelle le poids du câble dévidé est toujours équilibré, ladite force étant cependant inférieure à celle nécessaire au soulèvement de la char @@@@@@i@ @@@@@nt es @@@endications @ à 3, @@@@@témsé e@ @e ue le @@veur prineipel et le moteur d'équilibrage sont constitués par des moteurs hydrauliques calés sur @@er@@e l@s@tr@@@ement du tambo@r du treuil, le moteur principal @@ @@@ @@ @@@@@t @np@@ @@ pompe d'alin@n@etion @@@@@ @e ledit roueur @@@ @@@ @@@@@ e @ @@@ @ @rbre du treu@l lorsque @iui-@@ est entraîné par le noteur eur@iliaire. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur auxiliaire est intercalé entre un circuit haute pression et- un circuit basse pression comportant chacun un accumulateur hydraulique de pression, un distributeur à trois voies étant prévu entre les circuits haute et basse -lession et comprenant une osito'n pour diriger le liquide hydraulique vetO le moteur d'équilibrage dans le sens pour lequel commande le déroulement du câble pour l'amener jusqu'à la charge à soulever, une position neutre pour laquelle le circuit du moteur est fermé sur lui-m8me et une position de travail pour laquelle ledit moteur est soumis à la pression de travail en développant un couple faisant exercer une force sensiblement constante sur le câble. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif détecteur du sens de déplacement du câble est constitué par une génératrice tachymétrique entraînée par le tambour du treuil, ladite génératrice commandant un circuit à seuil effectuant une mesure de zéro de la tension débitée par la génératrice en même temps qu'il détecte le sens de déplacement du câble, de sorte que ledit organe de levage est commandé seulement pour soulever le câble et la charge lorsque le cible est lui-m8me déjà mû dans le sens de la montée par le moteur d'équilibrage. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par une génératrice entraSnée par le tambour du treuil, ladite génératrice pilotant l'alimentation d'une pompe à débit variable pour que le débit de cette pompe corresponde aux mouvements du tambour détectés par ladite génératrice en assurant, par conséquent, un asservissement du moteur principal alimenté par ladite pompe. 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif détecteux sens de déplacement du câble est relié à un organe de détection de vitesse nulle dans le sens de la montée et appliquant une information à un circuit à fonction ET recevant une information de manoeuvre ledit circuit à fonction ET étant reliépErsa sortie à une vanne de commande . 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif détecteur du sens de déplacement du câble est relié à un circuit d'analyse établissant des informations d'accélération dépendant des informations de vitesse qui lui sont appliquées et fouruissant une tension de sortie, image du déplacement réel du eâble,ledit circuit d'analyse étant relié à une servo-valve de commande par l'intermédiaire d'un anplificateur tension-courant. 10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le circuit d'analyse est supplémentairement relié à la servo-valve de commande par un commutateur relié, par ailleurs, à une source de courant dont l'intensité correspond à celle nécessaire pour assurer la commande maximum de la servo-valve. 11. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la servo-valve est reliée à la pompe pour régler son débit, le by-pass étant par ailleurs relié audit commutateur pour être fermé lorsque ledit commutateur est basculé sur la source de courant dont l'intensité correspond à celle assurant la commande maximum de ladite servo-valve.