Brevet FR2295904A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne un dispositif de hissage d'un fardeau, destiné à éviter sonbalancement suivant un plan. L'invention vise notamment un dispositif associé à un chariot portant des moyens de hissage et roulant sur la volée d'un portique transversal à un quai, pour la manutention dtun conteneur maritime, entre un navire porte-conteneurs et ce quai. Une telle manutention comporte un mouvement de translation entre le quai et le navire, ou vice-versa. Du fait du déplacement du chariot et de l'inertie du fardeau, celui-ci peut être sujet à un balancement dans la direction du mouvement de translation. Ce balancement, souvent aggravé par l'effet du vent, gêne la précision et la rapidité de la manoeuvre, au détriment du rendement de 11 opération. En effet, en cas de balancement le conducteur du portique de-manutention doit opérer à vitesse réduite et attendre l'amortissement naturel des oscillations du fardeau chaque fois qu' il doit effectuer une manoeuvre précise, par exemple pour faire passer le conteneur dans un panneau de cale, ou le déposersur la plate-forme d'un wagon ou d'un camion. Pour éviter une telle perte de temps, il est connu de fixer au fardeau des cibles de stabilisation. Disposés dans un plan parallèle à celui du balancement qu'on veut éviter, ces câbles divergent vers le haut pour rejoinre un système de tension porté par le chariot. Un dispositif de ce genre fait, en particulier, 1' objet de la demande de brevet français no 71 46414, au nom du Demandeur. Ce dispositif fonctionne de manière satisfaisante, mais le système de tension présente diverses difficultés pratiques de réalisation et d'utilisation. D'autre part, les cibles de stabilisation divergeant vers le haut présentent un encombrement considérable, qui gaze le passage du fardeau dans un orifice étroit, tel que l'entrée d'un puits de cale exactement adapté aux dimensions d un container manoeuvré à l'aide du dispositif. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités, en permettant de réaliser un dispositif de hissage évitant le balancement par des moyens simples et efficaces. Un autre but de l'invention est de faciliter le passage du fardeau dans un orifice étroit tel qu'un puits de cale de navire à quai. L'invention concerne ainsi un dispositif de hissage d'un fardeau destiné à en éviter le balancement parallèlement à un plan vertical de stabilisation ; ce dispositif comporte un support, au moins un câble de hissage associé à un treuil de hissage disposé du côté du support et entraîné par un moteur de hissage, et au moins une paire de câbles de stabilisation reliés d'une part au fardeau et d'autre part à un système de tension également disposé du côté du support ; les câbles de stabilisatinn sont situés dans un plan sensiblement parallèle au plan de stabilisation , et présentent une divergence du bas vers le haut entre le niveau du fardeau et celui du support. Suivant l'invention, le dispositif précité est caractérisé en ce que les cibles de stabilisation sont enroulés sur un treuil de stabilisation disposé du c8té du support, et en ce que le treuil de stabilisation est associé au treuil de hissage par un différentiel ayant au moins une entrée accouplée au moteur de hissage, et au moins une sortie accouplée au treuil de stabilisation. Comme on l'expose ci-après, la liaison réalisée entre le treuil de hissage et le treuil de stabilisation au moyen du différentiel permet d'assurer de diverses manières un rapport constant entre les couples appliqués à chaque treuil. Ainsi, la tension exercée sur les câbles de stabilisation est constamment en relation avec le poids du fardeau. Le dispositif peut donc être réalisé de manière particulièrement simple, notamment avec un moteur unique, ou avec unmoteur auxiliaire directement asservi au moteur de hissage. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le différentiel comporte une entrée unique, et deux sorties reliées respectivement au treuil de stabilisation et au treuil de hissage ; deux réducteurs, respectivement pour chaque treuil, sont juxtaposés au différentiel dans un même btti monté sur le support. Cette disposition offre l'avantage d'une grande simplicité de réalisation, avec des câbles relativement courts. De préférence, le dispositif comporte, pour régler 1' écartement des câbles de stabilisation de chaque paire, deux bras articulés solidaires du support et disposés en saillie sous celui-ci dans le plan des cibles de stabilisation, de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical transversal au plan de stabilisation; des moyens sont prévus pour modifier symétriquement ltobliquité des deux bras dont chacun porte, à son extrémité opposée au support, une paire de poulies de guidage disposées de part et d'autre du cible associé dans le plan des câbles de stabilisation. Cette disposition permet de modifier de manière commode ltécartement des cibles de stabilisation, pour le passage du fardeau dans un orifice étroit. Suivant un autre mode de réalisation correspondant au cas d'un chariot-support roulant sur la volée horizontale d'un portique de manutention, chaque cible de hissage passe sur des poulies de renvoi fixées au chariot et se trouve mouflé en double sur le fardeau ; une extrémité du ctble précité est fixée à une extrémité de la volée horizontale et l'autre extrémité est enroulée sur le treuil de hissage ; les deux treuils de hissage et de stabilisation ainsi que leur différentiel de liaison sont disposés à l'autre extrémité de la volée horizontale d'autres poulies de renvoi sont montées sur le chariot pour les câbles de stabilisation de chaque paire ; l'un de ces câbles passe en outre sur une deuxième poulie de renvoi montée à l'extrémité de la volée opposée aux treuils. Dans ce mode de réalisation, il est possible d'alléger considérablement le chariot mobile sur la volée horizontale, ce qui facilite la répartition des poids sur le portique de manutention et la construction de celui-ci. D'autres particularitéx et avantages de l'invention ressortiront encore de la description de quelques modes de réalisation, présentés ci-après à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue générale en élévation d'un dispositif de hissage conforme à l'invention, monté sur un chariot mobile sur la volée horizontale d'un portique de chargement la figure 2 est une vue schématique d'une paire de poulies de guidage montées à l'extrémité d'un des bras d'écartement réglable de la figure 1 la figure 3 représente en perspective une première réalisation du dispositif de hissage de la figure 1 ;; la figure 4 est un schéma du différentiel de la figure 3 la figure 5 est une coupe horizontale du différentiel et du mécanisme des treuils de la figure 3 la figure 6, analogue à la figure 3, est une vue en perspective d'un second mode de réalisation du dispositif de la figure f la figure 7 est un schéma du différentiel de la figure 6 la figure 8, analogue à la figure 1 est une vue d'une autre réalisation de l'invention, où les treuils et leur différentiel de liaison sont montés à poste fixe sur la volée d'un portique de chargement. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif de hissage sert à charger et à décharger des fardeaux, tels que par exemple un conteneur maritime A à déplacer entre un quai B et un puits de cale C d'un navire accosté au quai. Le dispositif de hissage est associé à un chariot-support D qui peut rouler sur la volée horizontale E d'un portique de manutention F. Le dispositif de hissage du fardeau A est destiné à éviter le balancement du fardeau A parallèlement à un plan vertical de stabilisation qui correspond à 11 orientation de la flèche E, transversale au quai B. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, le dispositif comporte, de chaque côté du fardeau A deux cibles de hissage 1 associés à un treuil de hissage 2 à double tambour, monté sur le chariot D, et une paire de câbles de stabilisation 3, reliés d'une part au fardeau À et d'autre part à un système de tension également disposé sur le chariot D. Le treuil de hissage 2 est entraîné par un moteur 4. Les câbles de stabilisation 3, situés dans un plan sensiblement vertical et parallèle à la volée E, présentent une divergence du bas vers le haut entre le niveau du fardeau À et celui du support D. Conformément à l'invention, les câbles de stabilisation 3 sont enroulés sur un treuil de stabilisation 5 à double tambour (figures 1 et 3) disposé sur le support D, Le treuil de stabilisation 5 est associé au treuil de hissage 2 par un différentiel 6, ayant au moins une entrée accouplée au moteur de hissage 4, et au moins une sortie accouplée au treuil de stabilisation 5. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple sur la figure 3, le différentiel 6 comporte une entrée unique 9 reliée au moteur de hissage 4, et deux sorties 11, 12, reliées respectivement au treuil de hissage 2 et au treuil de stabilisation 5. Le différentiel 6 (figures 3, 4, 5) est monté dans un bâti 7 et comporte un arbre central pour l'entrée 9, relié au moteur de hissage 4 et portant un pignon solaire 13. Un manchon 14 portant des satellites 15 est monté rotativement autour de 1' arbre central 9. Le manchon 14 est claveté dans un pignon creux 16 co-axial à l'arbre central 9 pour l'entrainement du treuil de stabilisation 5. Une cloche 17, montée rotativement autour du manchon 14 et des satellites 15, suivant l'axe de l'arbre 9, porte côte-d- côte une couronne 18 àcirnture intérieure et une couronne 19 à denture extérieure. Les satellites 15 engrènent d'une part avec le pignon solaire 13 et d'autre part avec la couronne intérieure 18 de la cloche 17 dont la couronne extérieure 19 entraîne le treuil de hissage 2. Deux réducteurs 21, 22, respectivement pour le treuil de hissage 2 et pour le treuil de stabilisation 5 sont juxtaposés au différentiel 6, dans le même bâti 7. les valeurs de réduction des réducteurs 21, 22 et du différentiel 6 peuvent être choisies en fonction des caractéristiques des treuils 2, 5, pour répartir au mieux la charge du fardeau A, entre les câbles de hissage 1 et les câbles de stabilisation 3. En effet, les mécanismes qu'on vient de décrire maintiennent dans un rapport prédéterminé les valeurs des tensions des cibles 1 et 3. Pour régler l'écartement de chaque paire de câbles de stabilisation 3 (figure 1) , le dispositif comporte deux bras 21 articulés au chariot D, et disposés en saillie sous celui-ci, dans le plan des câbles de stabilisation 3, de manière symétrique par rapport à un plan vertical perpendiculaire au plan des cibles 3. Des moyens sont prévus pour modifier symétriquement par rapport au plan précité l'obliquité des deux braont chacun porte à son extrémité opposée au chariot D une paire de poulies de guidage 22 disposées de part et d'autre du câble 3 associé, dans le plan des deux câbles de stabilisation 3. Les deux poulies 22 sont montées sur des axes 23 parallèles (figure 2) reliés entre eux par des traverses 24, dont l'une a une extrémité fixée à ltextrémité du bras 21. Pour faciliter le guidage du cabale 3, les traverses 24 peuvent porter des butées profilées/en saillie entre les deux poulies 22. Suivant l'obliquité du bras 21 par rapport au cible associé 3 (figure 1), c'eut l'une ou l'autre des poulies 22 qui porte sur le cible 3, pour modifier l'inclinaison naturelle de celui-ci, soit vers le centre du dispositif, soit vers l'extérieur. Dans ce dernier cas, auquel correspond schématiquement la partie en traits interrompus de la figure 1, l'effet de stabilisation produit par les câbles obliques 3 est maximum. Au contraire, si les câbles 3 sont rapprochés l'un vers l'autre par les bras 21 (traits pleins sur la figure 1), l'effet de stabilisation est réduit, mais les câbles 3 peuvent passer facilement dans l'entrée du puits de cale C. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple sur la figure 3, le dispositif d'orientation des bras 21 comporte, sur l'extrémité d'un bras 21 articulée au chariot D, un secteur denté 28 associé à une vis tangente 29 entraîné par une sortie d'un réducteur 31 accouplé à un moteur d'orientation 32. Un embiellage symétrique 33 assure la conjugaison des deux bras 21 dans toutes leurs positions, entre deux positions limites 21, 21a de rapprochement maximum et d'écartement maximum des câbles 3. Lorsque le chariot D se déplace sur la volée E, il suffit d'orienter les bras 21, au voisinage de leur position d'écartement maximum 21a, pour éviter les oscillations du fardeau À sous l'effet de son inertie et du déplacement du chariot D. Au besoin, on peut asservir le fonctionnement des moyens d'orientation des bras 21, teS que le moteur 32 de la figure 3, au moteur (non représenté) de déplacement du chariot D, pour écarter automatiquement les bras 21 lorsque le chariot D se déplace. Ceci permet d'assurer la stabilisation du fardeau d, sans manoeuvre particulière. En rapprochent les bras 21 dès l'arrêt du chariot D, par exemple au moyen du même système d'asservissement, on met automatiquement les câbles 3 dans leur position la plus favorable pour le passage du fardeau À dans un orifice étroit. Pour plus de clarté, dans ce qu'on vient d'exposer, on a décrit seulement les éléments du dispositif se trouvant du c8té du fardeau À visible sur la figure 1. Mais il est évident, comme on l'a représenté sur la figure 3 , que l'invention s'applique à un système comportant à chaque extrémité du fardeau À une paire de câbles de hissage 1, et une paire de câbles de stabilisation 3 associés chacun à un bras d'écartement 21. Les paires correspondantes de treuils de hissage 2, 2a, et de stabilisation 5, Sa, sont conjuguées par des arbres de sortie accouplés 11, tla, et 12, 12a, associés comme on l'a vu au différentiel 6. De même un arbre de conjugaison 31a permet de commander les deux paires de bras d'écartement 21 , au moyen d'un seul moteur 32. Dans une réalisation industrielle de l'invention conforme à ce qui vient d'être dit, on a choisi les caractéristiques du différentiel 6 (figure 3), des réducteurs 21, 22, et des treuils 2, 5, pour faire supporter 55% du poids du fardeau A par les câbles de stabilisation 3, et 45% par les câbles de hissage 1 Une telle répartition est particulièrement favorable à la stabilisation efficace du fardeau A, et assure en outre un excellent degré de sécurité au système de suspension du fardeau, en limitant les surcharges imposées aux câbles en cas de rupture de l'un quelconque d'entre eux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qu'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y apporter de nombreuses variantes sans sortir du domaine de l'invention. Suivant une variante du dispositif de hissage (figure 6), le différentiel 36 comporte une seule sortie 37 reliée au treuil de stabilisation 5, et deux entrées 38, 39, respectivement reliées au moteur de hissage 41 et à un moteur auxiliaire 42 asservi au moteur de hissage 41. Des moyens sont prévus pour maintenir dans un rapport prédéterminé, sensiblement constant, les valeurs des couples des deux moteurs 41, 42, qui comportent chacun un frein automatique d'arrêt (non représenté). le fonctionnement des deux freins est sensiblement simultané. les moteurs 41, 42 sont par exemple des moteurs électriques ou des moteurs hydrauliques. leurs circuits d'alimentation et de commande permettent, d'une manière connue, de réaliser comme il vient d'être dit l'asservissement mutuel des couples et des freins d'arrêt des deux moteurs. Ainsi, la tension des câbles de stabilisation 3 (figure 6) peut être maintenue constamment dans un rapport prédéterminé vis-à-vis de la tension des câbles de hissage 1, avec les avantages pratiques déjà indiqués à propos de la figure 3. On a schématisé sur la figure 7 la réalisation de principe du différentiel 36 et des mécanismes associés, pour entraîner le treuil de stabilisation 5 en association avec le treuil de hissage 2, au moyen du moteur de hissage 41 et du moteur auxiliaire 42. Ia disposition interne du différentiel 36 est identique à celle du différentiel 6 des figures 3, 4, 5. Une autre variante du dispositif de hissage conforme à l'invention (figure 8) correspond notamment au cas d'un portique de manutention 51 ayant une volée horizontale 52 de grande longueur, sur laquelle peut se déplacer un chariotsupport 53. Dans ce cas, chaque câble de hissage 54 passe par des poulies de renvoi 55 fixées au chariot, et se trouve mouflé en double sur le fardeau A. Une extrémité 56 de chaque câble de hissage 54 est fixée à demeure à une extrémité de la volée horizontale 52, et l'autre extrémité de chaque câble 54 est enroulée sur un treuil de hissage 57, analogue au treuil 2 de la figure 1. le treuil de hissage 57 est associé à un treuil de stabilisation 58 au moyen d'un différentiel 59. Celui-ci et le treuil 58 sont analogues respectivement au différentiel 6 et au treuil de stabilisation 5 des figures 1 et 2. Les treuils 57, 58, avec leur différentiel de liaison 59 et leur moteur 61, sont disposés à l'extrémité de la volée 52 opposée au point d'attache 56 des cibles 54. Dtautres poulies de renvoi 62 sont montées sur-le chariot 53, pour les cibles de stabilisation 63 de chaque paire, analogues aux câbles 3 de-la figure 1. l'un des cibles 63 passe en outre par une poulie de renvoi 64 montée à l'extrémité de la volée 52, à proximité du point dtattache 56 des câbles de hissage 54. Pour maintenir la tension des cibles de stabilisation 63 ayant une extrémité fixée à demeure sur le fardeau A, comme on l'a représenté sur la figure 8, il faut compenser la variation relative de leur longueur due aux déplacements du chariot 53 sur la volée 52. Cette compensation peut s'effectuer sur le treuil de stabilisation 58 qui comporte alors deux tambours pouvant tourner séparément pour chacun des câbles 63 d'une même paire, tels que les deux câbles représentés sur la figure 8. Les deux tambours précités sont reliés chacun à une sortie d'un différentiel de compensation (non représenté), dont l'entrée est reliée à un arbre d'entraînement commun, analogue à l'arbre 12 de la figure 3. On peut aussi réaliser la compensation au moyen d'un mouflage de chacun des câbles de stabilisation 63 sur le fardeau A, comme pour les câbles de hissage 64. Grâce à cette disposition des treuils 57, 58, il est possible de réduire sensiblement le poids du chariot 53, par rapport à celui du chariot D de la figure 1. En même temps, le montage des treuils 57, 58, avec leurs mécanismes et leur moteur 61, à l'extrémité de la volée 52 opposée au bord du quai B, améliore la répartition des poids et la stabilité du portique 51. Il est donc possible d'alléger en conséquence la construction du portique, et en particulier de sa volée 52. REVESDICATIONS 1. Dispositif de hissage d'un fardeau destiné à en éviter le balancement parallèlement à un plan vertical de stabilisation, ce dispositif comportant un support, au moins un cible de hissage du fardeawassocié à un treuil de hissage disposé du côté du support et entraîné par un moteur de hissage, et au moins une paire de cibles de stabilisation reliés d'une part au fardeau et d'autre part à un système de tension également disposé du côté du support, les câbles de stabilisation étant situés dans un plan sensiblement parallèle au plan de stabilisation et présentant une divergence du bas vers le haut entre le niveau du fardeau et celui du support, caractérisé en ce que les câbles de stabilisation sont enroulés sur un treuil de stabilisation disposé du c8té du support, et en ce que le treuil de stabilisation est associé au treuil de hissage par un différentiel ayant au moins une entrée accouplée au moteur de hissage, et au moins une sortie accouplée au treuil de stabilisation. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le différentiel comporte une entrée unique et deux sorties reliées respectivement au treuil de stabilisation et au treuil de hissage. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le différentiel est monté dans un bâti et comporte un arbre d'entrée central relié au moteur de hissage et portant un pignon solaire, un manchon porte-satellites monté rotativement autour de l'arbre central et portant un pignon d'entraînement de l'un des treuils précités, ce pignon étant co-axial à l'arbre central, une cloche montée rotativement autour du manchon et des satellites suivant l'axe de l'arbre central et portant côte à c8e une couronne à denture intérieure et une couronne à denture extérieure, les satellites du manchon engrenant d'une part avec le pignon solaire et d'autre part avec la couronne intérieure de la cloche dont la couronne extérieure entraîne l'autre treuil. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux réducteurs respectivement pour le treuil de hissage et le treuil de stabilisation, les deux réducteurs étant juxtaposés au différentiel dans un même bâti. 5. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le différentiel comporte une seule sortie et deux entrées reliées respectivement au moteur de hissage et à un moteur auxiliaire asservi au moteur de hissage. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour maintenir dans un rapport prédéterminé et sensiblement constant les valeurs des couples des deux moteurs. 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les deux moteurs comportent chacun un frein automatique d'arrêt, le fonctionnement des deux freins étant sensiblement simultané. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux treuils et leur différentiel de liaison sont montés sur le support. 9. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, pour un appareil de hissage comportant une volée horizontale sur laquelle le support peut se déplacer, chaque câble de hissage passant sur des poulies de renvoi fixées au chariot et se trouvant mouflé en double sur le fardeau et ayant une extrémité fixée à une extrémité de la volée horizontale et l'autre extrémité enroulée sur le treuil de hissage, caractérisé en ce que les deux treuils et leur différentiel de liaison sont disposés à l'autre extrémité de la volée horizontale, d'autres poulies de renvoi étant montées sur le chariot pour les câbles de stabilisation de chaque paire, l'un de ces câbles passant en outre sur une poulie de renvoi montée à l'extrémité de la volée opposée aux treuils. 10. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte, pour régler 11 écartement des câbles de stabilisation de chaque paire, deux bras articulés solidaires du support et disposés en saillie sous celui-ci dans le plan des câbles de stabilisation, de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical transversal au plan de stabilisation des moyens étant prévus pour modifier symétriquement par rapport au plan précité l'obliquité des deux bras dont chacun porte, à son extrémité opposée au support, au moins une pièce de guidage pour le câble correspondant. 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que chaque bras porte, à son extrémité opposée au support, une paire de poulies de guidage disposées de part et d'au- tre du cible associé, dans le plan des deux cibles de stabilisation. 12. Dispositif conforme à l'une des revendications 10 ou 11, associé à un chariot-support mobile horizontalement sous l'effet de moyens de déplacement, caractérisé en ce que les moyens d'orientation des bras sont asservis aux moyens de déplacement du chariot, pour écarter automatiquement les bras lorsque le chariot se déplace, et pour les rapprocher à l'arr8t du chariot.