Brevet FR2315477A1 — publié le 19770121

La présente invention concerne un dispositif permettant de lever et d'abaisser une charge, du type comprenant deux dispositifs d'actionnement à mouvement vertical, deux crémaillères verticales et deux cliquets commandés par un dispositif d'actionnement et rappelés élastiquement en prise chacun avec une des deux crémaillères. La présente invention est notamment, mais non exclusivement, applicable à un élévateur de bateaux. On connaît déjà des élévateurs de bateaux comportant une plateforme de levage pouvant entre immergée et le long de deux bords opposés de laquelle sont régulièrement espacés un certain nombre de dispositifs de levage du type susindiqué. Dans les élévateurs connus, chaque dispositif de levage comporte une ou deux crémaillères portées par un même montant qui est fixé à la plate-forme de levage. A chaque crémaillère est associé un cliquet de levage et un cliquet de verrouillage, chaque cliquet étant rappelé élastiquement en prise avec la crémaillère associée et étant commandé par un dispositif d'actionnement tel qu'un vérin. Le ou les cliquets de levage et le ou les vérins associés sont portés par un support mobile qui peut Qtre déplacé verticalement par au moins un dispositif d'actionnement tel qu'un verin hydraulique, généralement deux vérins. Par contre, le ou les cliqu ets d e v e r r o u i 1 I a g e et le ou les vérins associés sont montés sur un support fixe. Un tel dispositif de levage fonctionne de la manière suivante. Pendant une première phase, le ou les cliquets de levage sont tous les deux en prise avec les crémaillères, tandis que le ou les cliquets de verrouillage sont dégagés des crémaillères par le ou les vérins associés. En outre, pendant cette première phase, le ou les vérins de levage sont actionnés pour faire sortir leurs tiges de piston, si bien que le montant, auquel la ou les crémaillères sont fixées, et la plate-forme, qui est elle m8me fixée au montant, sont soulevés d'une quantité prédéterminée.Lorsque la tige de piston du ou des vérins de levage est arrivée en position hauta,leoul13s cliquets de verrouillage sont amenés en prise avec la ou les crémaillères, et le ou les cliquets de levage sont dégagés des crémaillères par le ou les vérins associés puis, dans une deuxième phase, la tige de piston du ou des vérins de levage est rentrée. Lorsqu. la tige de piston du ou des virins de levage est coi plètement rentrée, le ou les cliquets de levage sont ramenés en prise avec la ou les crémaillères et le ou les cliquets de verrouillage sont dégagés des crémaillères. Le cycle décrit ci-dessus se reproduit alors pour soulever à nouveau la plate-forme de ladite quantité prédéterminée. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le mouvement de montée de la plate-forme est un mouvement intermittent. La première phase susmentionnée est une phase active, tandis que la seconde phase est une phase inactive. On peut remédier à cet inconvénient en associant au dispositif de levage décrit plus haut un deuxième dispositif de levage identique au premier, mais dont le cycle de fonctionnement est décalé dans le temps par rapport à celui du premier dispositif de levage de telle façon ses phases active et inactive correspondent respectivement aux phases inactive et active du premier dispositif de levage. Toutefois, une telle solution pour obtenir un mouvement de montée continu augmente substantiellement le prix de. revient de l'élévateur, puisqu'il oblige à doubler le nombre des éléments nécessaires. Un autre inconvénient du dispositif de levage antérieurement connu décrit plus haut réside en ce que, au fur et à mesure de la montée de la plate-forme, chaque montant portant la ou les crémaillères s'élève progressivement audessus du niveau du quai du bassin dans lequel est disposé l'élévateur0 Cela est non seulement dangereux pour les personnes se trouvant dur le quai, mais aussi inesthétique, les crémaillères pouvant s'élever jusqu'à une dizaine de mètres au-dessus du niveau du quai. Cela nécessite donc de prévoir qur le quai des moyens de protection ainsi que des moyens de guidage des crémaillères pour leur mouvement vertical au-dessus du niveau du quai.Un autre inconvé- nient du dispositif de levage connu décrit plus haut réside en ce que la quantité prédéterminée dont la plate-forme est soulevée à'chaque fois est au moins égale à un pas de la crémaillère et elle est nécessairement égale à un nombre entier de pas. Or, dans certains cas, il peut dtre nécessaire de pouvoir déplacer la plate-forme dtune quantité quelconque. inférieure à un pas de la crémaillère ou comprise entre deux nombres entiers de pas de la crémaillère. Un autre inconvénient encore du dispositif de levage connu décrit ci-dessus réside en ce que, en cas de panne hydraulique de l'un quelconque des vérins de levage ou des vérins de commande des cliquets de levage et de verrouillage (rupture d'une tuyauterie d'alimentation ou fuite excessive sur un vérin), la plate-forme est immobilisée dans l'état où elle se trouve pendant toute la durée de la réparation, avec les risques que cela comporte pour le personnel, pour l'installation de levage et pour la charge soulevée.Par exemple, dans le cas où chaque dispositif de levage comporte deux crémaillères et deux vérins de levage, il faut en outre prévoir quatre autres vérins, c'est-à-dire deux vérins, c'est-à-dire deux vérins pour les deux cliquets de levage et deux vérins pour les deux cliquets de verrouillage, soit au total six vérins pour chaque dispositif de levage. Etant donné que, comme on l'a vu plus haut, une panne hydraulique sur l'un quelconque des vérins peut provoquer l'immobilisation de la plate-forme, un élévateur utilisant des dispositifs de levage de ce genre possède une fiabilité relativement faible. La présente invention a essentiellement pour but de remédier aux inconvénients indiqués ci-dessus des dispositifs de levage à crémaillère antérieurement connus. A cet effet, le dispositif de levage selon la présente invention est caractérisé en ce que les deux crémaillères sont reliées chacune à un dispositif respectif d'actionnement à mouvement vertical et sont mobiles indépendamment l'une de l'autre, les deux dispositifs d'actionnement à mouvement vertical pouvant être actionnés simultanément dans des directions mutuellement opposées, en ce que les deux cliquets sont montés pivotants sur la charge ou sur un support pour ladite charge, et en ce qu'il est prévu un unique dispositif d'actionnement pour commander les deux cliquets, cet unique dispositif d'actionnement reliant les deux cliquets entre eux et étant capable, lorsqutil est actionné, de faire pivo- ter les deux cliquets alternativement ltun par rapport à l'autre pour dégager l'un d'eux de la crémaillère associée pendant que l'autre cliquet est en prise avec autre crémaillère, et vice-versa. Gracie à un tel arrangement, comme on le verra plus loin, il est possible d'éleveur ou de descendre la charge en un mouvement continu en utilisant seulement deux crémaillères, deux vérins de levage comme dispositifs d'actionnement à mouvement vertical, et un vérin de commande des cliquets. Etant donné que le dispositif de levage selon la présent. invention comporte un phis petit nombre de vérins que le dispositif de levage antérieurement connu, il possède une fiabilité accrue quant aux pannes hydrauliques. De plus, étant donné que, comme on le verra plus loin, le vérin de commande des cliquets n'est utilisé que pour la descente de la charge, cette dernière peut toujours être soulevée -en un mouvement continu méme en cas de panne hydraulique de ce vérin.En outre, mOme en cas de panne de lun des deux vérins de levage, la charge peut encore être soulevée, mais en un mouvement intermittent. Un autre avantage du dispositif de levage selon la présente invention réside en ce que, lorsqutil est utilisé pour réaliser un élévateur de bateau ni les crémaillères, ni aucun autre élément mobile ne font saillie à aucun moment au-dessus du niveau du quai, seul le corps des vérins de levage faisant saillie au-dessus de ce niveau. Ceci élimine donc la nécessité de prévoir des moyens de protection et des moyens de guidage des crémaillères qui, auparavant, devaient être prévus sur le quai. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2, et la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1, ces deux figures montrant, respectivement de face et de profil, les éléments essentiels d'un dispositif de levage conforme à la présente invention. Les figures 3 à 10 sont des vues partielles, à plus grande échelle, montrant les positions prises par les divers éléments du dispositif de levage au cours des phases successives d'un cycle de fonctionnement. Dans ce qui va suivre, le dispositif de levage va etre décrit dans son application à un élévateur de bateau, mais il est bien entendu qu'il pourrait être utilisé pour soulever ou abaisser d'autres charges. Le dispositif de levage représenté sur les figures 1 et 2 comprend deux vérins hydrauliques de levage 1 et 2 dont les corps cylindriques sont fixés verticalement à un support 3 en maçonnerie, lui-même disposé sur le quai 4 bordant un bassin. Dans le support 3 et le quai 4 est formée une saignée verticale 5 dans laquelle s'étendent les tiges de piston la et 2a des vérins 1 et 2, ainsi que deux crémaillères 6 et 7. Chaque crémaillère 6, 7 est suspendue à une tige de piston respective la ou 2a par 11 intermédiaire d'un axe 8 ou 9 et d'une chape Il ou 12, respectivement fixée à l'extrémité de la tige de piston la ou 2a. Les tiges de piston 7a et 2a des vérins 1 et 2 sont protégées contre la corrosion par des soufflets élastiques 13 (uniquement montrés dans la figure 7), A leurs deux extrémités, les axes 8 et 9 font saillie des deux cotés des chapes 11 et 12, respectivement, et trois traverses horizontales fixes 14 sont disposées dans la saignée 5 sur le trajet des axes 8 et 9 afin de limiter, vers le bas, la course des deux tiges de piston -la et 2a et de servir de sécurité en cas de panne hydraulique des deux vérins I et 2. Les vérins 1 et 2 sont de préférence des vérins à double effet et ils sont alimentés en fluide hydraulique par des distributeurs conventionnels. Toutefois, à la différence des dispositifs de levage antérieurement connus, les distributeurs de fluide hydraulique associés aux vérins 1 et 2 sont commandés de telle sorte que les tiges de piston la et 2a soient actionnées dans -des directions opposées, c'est-à-dire que la-tige de piston la remonte pendant que la tige de piston 2a descend et vice-versa. Le dispositif de levage selon la présente invention comporte en outre deux cliquets 15 et 16 respectivement associés aux crémaillères 6 et 7 et montés pivotants sur un prolongement latéral 17 de la plate-forme (non montrée) devant être soulevée et abaissée, ce prolongement 17 pénétrant horizontalement dans la saignée 5. Comme le montre mieux la figure 1, chaque cliquet 15, 16 comporte deux bras parallèles 15a ou 16a entretoisés à leur extrémité supérieure par une traverse -15b ou 16b destinée à coopérer avec les dents de la crémaillère associée 6 ou 7.Chaque bras 15a ou 16a comporte à sa partie inférieure un tourillon 15c ou 16c. Les tourillons 15c et 16c sont montés pivotants dans trois paliers 18 (figure 1) coaxialement alignés entre eux et formés respectivement dans trois traverses 19 (figure 2) entretoisant deux poutres 17a et 17b formant le prolongement latéral 17 de la plate-forme. Comme le montre la figure 2, l'axe de pivotement commun aux tourillons 15c et 16c s'étend sensiblement horizontalement dans le plan vertical défini par les axes longitudinaux des crémaillères 6 et 7. En outre, les deux cliquets 15 et 16 sont reliés l'un à l'autre par un vérin hydraulique 21 dont le cylindre et la tige de piston sont par exemple articulés respectivement sur le cliquet 16 et sur le cliquet 15. Ce vérin 21 est agencé, lorsqu'il est actionné, c'est-à-dire lorsqu'il est alimenté en fluide hydraulique sous pression, pour faire pivoter les deux cliquets alternativement l'un par rapport à l'autre comme cela sera décrit en détail plus loin. Le vérin 21 peut étre un vérin à simple effet et la course maximale de la tige de piston de ce vérin est de préférence supérieure à la hauteur d'une dent des crémaillères 6 et 7, mais inférieure à deux fois cette hauteur.Grace à celà, les deux cliquets 15 et 16 n'ont pas la possibilité de se dégager complètement et simultanément des deux crémaillères 6 et 7, si bien que la charge, en l'occurrence la plate-forme, ne risque pas de se décrocher desdites crémaillères et de tomber. Un ressort 22 (non montré dans les figures 1 et 2, mais visible dans les figures 3 à 10) est prévu pour rappeler les cliquets 15 et 16 en prise avec les crémaillères 6 et 7 associées. Bien que dans la forme de réalisation représentée aux dessins, le ressort 22 soit incorporé au vérin 22, ce qui, dans l'application envisagée, permet d'éviter la corrosion du ressort, il va de soi que, dans d'autres applications, le ressort 22 pourrait étre extérieur au vérin 21 ou encore qu'un ressort de torsion pourrait entre ont sur l'axe de pivotement de chaque cliquet. Avant d'entreprendre la description du fonctionnement du dispositif de levage décrit ci-dessus, on notera que les dents des deux crémaillères ont le mEme pas d'espacement et que la course maximale des tiges de piston des deux vérins de levage 1 et 2 est de préférence au moins égale à deux fois le pas d'espacement des dents des crémaillères. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de levage selon la présente invention en faisant référence aux figures 3 à 10. On supposera tout d'abord que le dispositif de levage est utilisé pour descendre la plate-forme. Dans la phase 1 montrée sur la figure 3, le vérin de déverrouillage 21 n1 est pas alimenté en fluide sous pression, Si bien que le ressort 22 tend à rapprocher les deux cliquets 15 et 16 l'un de l'autre pour les mettre en prise avec les crémaillères 6 et 7 associées. En outre, dans cette phase 1, la crémaillère 7 arrive en fin de course montante et vient s'accrocher sur le cliquet 16, tandis que la crémaillère 6 arrive en fin de course de descente et libère le cliquet 15. Dans la phase 2 montrée sur la figure 4, le vérin de déverrouillage 21 est alimenté en fluide sous pression afin d'écarter le cliquet 15 de la crémaillère 6 contre l'action du ressort de rappel 22. Pendant cette phase, le cliquet 16 ne bouge pas à cause des frottements relativement importants qui s'éxercent -entre lui et la dent de la crémaillère 7 sur laquelle il repose. De toutes façons, même si le cliquet 16 bougeait quelque peu, les deux cliquets ne pourraient se dégager tous les deux complètement des deux crémaillères comme cela a été indiqué plus haut. Pendant la phase 3 montrée sur la figure 5, les sens de fonctionnement des vérins 1 et 2 sont inversés, si bien que la crémaillère 6 effectue sa course de montée à vide, tandis que la crémaillère 7 effectue sa course de descente en retenant la plate-forme. Dans la phase 4 montrée sur la figure 6, la crémaillère 7 termine sa course de descente et le verin de déverrouillage 21 cesse d'erre alimenté, si bien que le cliquet 15 est rappelé vers le cliquet 16 par le ressort 22 et que la crémaillère 6 en terminant sa course de montée vient s'accrocher au cliquet 15. Dans la phase 5 représentée sur la figure 7 la crémaillère 7 arrive en fin de course descendante et libère le cliquet 16, tandis que la plate-forme est maintenant supportée par l'intermédiaire du cliquet 15 et de la créamil lère 6. Dans la phase 6 montrée sur la figure 8, le vérin de déverrouillage 21 est à nouveau alimenté en fluide sous pression et comme le cliquet 15 est en prise avec la crémaillère 6, c'est maintenant le cliquet 16 qui est écarté de la crémaillère 7. Dans la phase 7 montrée sur la figure 9, les sens de fonctionnement des vérins 1 et 2 sont à nouveau inversés. Dans ces conditions, la crémaillère 7 effectue sa course de remontée à vide, tandis que la crémaillère 6 effectue sa course de descente en supportant la plate-forme. Dans la phase 8 représentée sur la figure 10, le vérin de déverrouillage 21 cesse d'entre alimenté en fluide sous pression, si bien que le ressort 22 rappelle le cliquet 16 vers le cliquet 15, et la crémaillère 7 qui a terminé sa course de montée vient s'accrocher au cliquet 16 afin de prendre en charge la plate-forme pendant que la crémaillère 6 termine sa course de descente. Le cycle de fonctionnement recommence alors à partir de la phase 1 montrée sur la figure 3. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la plate-forme peut titre descendue de manière pratiquement continue à l'aide du dispositif selon la présente invention. La plate-forme peut Btre également soulevée de manie- re pratiquement continue suivant un cycle analogue à celui qui a été décrit ci-dessus, à cette exception prés que le vérin de déverrouillage n'est pas alimenté. Lorsque l'une ou vautre des deux crémaillères effectue sa course de des cente à vide, le cliquet associé à cette crémaillère suit le profil en dents de scie de ladite crémaillère. On notera que cela permet, en cas de panne hydraulique du vérin de déverrouillage 21g de remonter complètement la plate-forme et d'effectuer la réparation à seo. Le dispositif de levage qui a été décrit ci-dessus comporte un certain nombre de sUcurités tant sur le plan mécanique que sur le plan hydrauli que.Sur le plan mécanique, la liaison entre les cliquets ne permet pas le dégagement simultané des deux cliquets par rapport aux crémaillères, comme on l'a vu-plus haut. En outre, le ressort de rappel 22 interne au vérin 21 tend a engager les cliquets 15 et 16 dans les dents des crémaillè- res 6 et 7 dès que la pression cesse à l'intérieur du vérin 21. En outre, ce vérin 21 est monté flottant; il reste donc lié à la crémaillère qui supporte la charge et c'est toujours le cliquet "libre qui est dégagé lorsqu'on actionne le vérin 21. Cotte opération se fait de façon systématique quelle que soit la crémaillère en prise, ce qui évite une séquence compliquée supplémentaire.Sur le plan hydraulique, le vérin de déverrouillage 21 est un vérin à simple effet; il est donc alimenté par une seule tuyauterie, ce qui réduit les risques de pannes hydrauliques. En outre, des dispositions peuvent entre prises pour que ce vérin 21 de déverrouillage ne soit alimenté que si l'un des deux vérins 1 et 2 seulement reprend la charge. A cet effet on peut par exemple utiliser un manocontact n'autorisant l'alimentation du vérin 21 et, par conséquent, la manoeuvre des cliquets 15 et 16 que lorsqu'une pression prédéterminée est atteinte à l'intérieur du vérin 1 ou 2. D'autres sécurités, électriques par exemple, peuvent être prévus. C'est ainsi par exemple que des interrupteurs de fin de course peuvent être prévus pour permettre le contrôle de l'état des vérins de levage 1 et 2 et du vérin de déverrouillage 21. Dans le mode préféré de réalisation qui a été décrit ci-dessus, la course des vérins de levage 1 et 2 est de 2, si on prend pour unité de longueur le pas dtespacement des dents des crémaillères 6 et 7. Lorsque la plate-forme est horizontale, les mouvements de montée ou de descente ont pour amplitude 2 à chaque alternance des mouvements des vérins. La cote de la plate-forme prise par rapport à l'ori- gine de la crémaillère, (par exemple le niveau du quai) est alors exprimée par un nombre entier. Lorsque l'on utilise plusieurs stations échelonnées le long de la plate-forme, chaque station comportant deux dispositifs de levage selon I1 invention disposés de part et d'autre de la plate-forme, cette dernière peut être inclinée d'une pente quelconque par basculement autour d'une station prise pour pivot. Lorsque la plate-forme est inclinée d'une pente quelconque, la cote de chaque point de suspension de la plate-forme est exprimée par un nombre quelconque. La partie entière de ce nombre quelconque correspond à une dent de la crémaillère, tandis que la partie décimale correspond à une fraction de la course du vérin de levage relié à cette crémaillère. Cette fraction de la course du vérin est inférieure à 1 (exprimés en pas de crémaillère). Etant donné que, comme on l'a vu plus haut, les vérins de levage ont de préférence une course égale à 2, ceux-ci peuvent Outre encore déplacés d'une amplitude de 1 lorsque la plate-forme est inclinée, ce qui permet de monter ou descendre la plateforme en position inclinée.En supposant que les stations extrtmes sont espacées de X (exprimé en pas de crémaillère), il est possible d'incliner la plate-forme à une valeur de pente connue en basculant progressivement la plate-forme autour d'une station prise pour pivot, et ce par pentes successives de 1/X jusqu'à ce que lton obtienne la pente souhaitée.De la même manière, il est également possible d'incliner la plate-forme à une valeur de pente non-connue, par exemple pour amener la plate-forme contre la quille d'un navire ayant une pente non connue, l'arrêt des vérins de levage 1 et 2 de chaque station étant commandé par exemple par des mano-contacts actionnés lors de l'accostage de la plate-forme contre la quille. il est à noter que l'on peut ainsi mesurer la pente de la quille d'un bateau devant être sorti de l'eau, et que cette pente pourra être utilisée pour incliner la plate-forme lors de la remise ultérieure à l'eau du bateau. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le dispositif de levage selon la présente invention présente de nombreux avantages par rapport au dispositif de levage à crémaillère antérieurement connu. il est bien entendu que le mode de réalisation qui a ét décrit ciSdessus a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent Qtre apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que, bien que dans l'application envisagée dans le présent texte, les vérins de levage 1 et 2 sont disposés au-dessus des crémaillères 6 et 7 pour des raisons évidentes, ces deux vérins peuvent, dans d'autres applications, être disposés au-dessous des crémaillères, ce qui revient à renverser le dispositif de levage décrit et représenté sur les dessins. Par ailleurs, bien que dans le mode de réalisation décrit, les cliquets sont représentés comme travaillant en traction, ceux-ci peuvent astre également agencés pour travailler en compression, leurs axes de rotation étant alors situés au-dessus des parties actives des crémaillères. En outre, dans le mode de réalisation représenté, les axes de rotation des cliquets sont alignés coaxialement entre eux; il est évident, et'en particulier lors de l'utilisation de cliquets travaillant en compression, que leurs axes pauvent être simplement parallèles entre eux. De plus, bien que l'élévateur selon lsinvention soit du type à vérins hydrauliques, il va de soi qu'il pourrait astre réalisé à partir de dispositifs d'actionnement quelconques (hydrauliques, pneumatiques, électromécaniques, électromagnétiques, etc.). REVENDICATIONS 10 Dispositif permettant de lover et d'abaisser une charge, du type comprenant deux dispositifs d'actionnement à mouvement vertical, deux, crémaillères verticales et deux cliquets commandés par un dispositif d'actionnement et rappelés élastiquement en prise chacun avec une des deux crémaillères, caractérisé en ce que les deux crémaillères sont reliées chacune à un dispositif respectif d'actionnement à mouvement vertical et sont mobiles indépendamment l'une de 11 autre, les deux dispositifs d'actionnement à mouvement vertical pouvant être actionnés simultanément dans des directions mutuellement opposées, en ce que les deux cliquets sont montés pivotants sur la charge ou sur un support pour ladite charge, et en ce qutil est prévu un unique dispositif d'actionnement pour commander les deux cliquets, cet unique dispositif d'actionnement reliant les deux cliquets entre eux et étant capable, lorsqu est actionné, de faire pivoter les deux cliquets alternativement l'un par rapport à l'autre pour dégager l'un d'eux de la crémaillère associée pendant que l'autre cliquet est en prise avec l'au- tre crémaillère, et vice-versa. 20 Dispositif de levage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement reliant les deux cliquets est constitué par un vérin à simple effet et comporte un ressort qui, lorsque ce vérin n'est pas actionné, rappelle les deux cliquets en prise avec leurs crémaillères respectives. 30 Dispositif de levage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement reliant les deux cliquets a une course maximale supérieure à la hauteur dune dent des crémaillères, mais inférieure a deux fois cette hauteur. 40 Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 caractérisé en ce que les dents des deux crémaillères ont le meme pas, et en ce que chaque dispositif d'actionnement à mouvement vertical a une course maximale au moins égale au double du pas des dents des cré- maillères. 50 Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux cliquets sont montés pivotants sur la charge au moyen d'axes horizontaux alignés coaxialement entre eux et disposés dans le plan vertical défini par les axes longitudinaux des deux crémaillères, dont les dents respectives s'étendent dans des directions opposées perpendiculaires audit plan vertical.