Brevet FR2336339A1 — publié le 19770722

L'invention concerne un appareil auxiliaire servant à la descente particulièrement lente de charges lourdes, et pouvant s'insérer sur l'engin de levage - grue d'atelier ou de chantier de construction, par exemple - entre l'organe de levage et la charge. Cet appareil est conçu en particulier pour être utilisé en liaison avec une grue ou tout autre engin de levage pour la pose d'arbres lourds dans des machines-outils. En outre, l'utilisation de cet appareil doit rendre plus sur l'ajustement de pièces de béton préfabriquées les unes dans les autres. L'appareil trouve par-dessus tout une application dans tous les cas où l'ajustement d'une charge doit se faire au millimètre près. L'invention a donc pour but de fournir un appareil auxiliaire de conception extrêmement simple, servant à abaisser de lourdes charges avec une grande précision. Les caractéristiques d'un appareil auxiliaire selon l'invention sont les suivantes-: a) l'appareil comprend, outre un cylindre de descente à longue course, au moins un cylindre de contre-pression de même longueur; les cylindres de descente et de contre-pression sont disposés parallèlement à la direction du levage et ont leurs axes parallèles l'un à l'autre ; ils sont fixés entre une plaque supérieure et une plaque inférieure et communiquent à une extrémité avec des conduits prévus dans la plaque correspondante et dans lesquels le débit est réglable par un organe de commande, b) dans le cylindre de descente est guidé un piston muni dtune tige et d'un dispositif d'accrochage de la charge ; un liquide de compression est enfermé dans l'espace de compression compris entre le piston et le conduit qui comporte l'organe de commande, c) dans chacun des cylindres de contre-pression est disposé un piston libre ; l'espace situé devant le piston est élaboré sous la forme d'un espace d'admission relié à l'organe de commande, pour le liquide expulsé en dehors du cylindre de descente ; l'espace situé derrière le piston est rempli d'un gaz comprimé, d) l'organe de commande consiste en une soupape de régulation hydraulique télécommandée et à fermeture automatique, équipée d'un réglage de haute précision. Dans cet appareil, le liquide de compression du cylindre de descente, fortement comprimé par la lourde charge qui y.est accrochée, en est expulsé, en particulier par commande manuel le, en quantité relativement faible et dosable de façon variable et peut alors agir à l'encontre du gaz sous pression enfermé dans les cylindres de contre-pression. La soupape de régulation de haute précision controle et détermine, aussi bien que le gaz sous pression dans les cylindre de contre-pression et en commun avec lui, la vitesse et la quantité de liquide déplacé.Ceci permet d'obtenir un abaissement de la charge sans heurts ni chocs, et pouvant être interrompu â tout instant, pour lequel la vitesse d'abaissement maximale est faible, mais peut être maintenue à une vitesse notablement inférieure, par exemple de 50q/o, aux vitesses d'abaissement minimales courantes des appareils de levage connus. Les opérations effectuées avec les appareils de levage peuvent ainsi, par utilisation du simple appareil auxiliaire, être considérablement améliorées et, également, les risques d'accident sont rendus impossible, du fait de l'a juste- ment lent, au millimètre près, du positionnement des charges. Les dimensions de la soupape de régulation à utiliser sont, en raison de la faiblesse des débits d'écoulement, assez petites pour qu'elle puisse être réglée particulièrement bien et aussi avec précision, de façon différentielle, par une télécommande manuelle, grâce à quoi on peut améliorer la sécurité de fonctionnement. Le gaz comprimé des cylindres de contre-pression présente en outre l'avantage de provoquer le renvoi entièrement automatique du liquide de compression dans le cylindre de descente lorsque la charge est déposée et que la soupape de régulation est ouverte, ce qui permet le retour de l'appareil à la position initiale. Une construction d'ensemble simple de l'appareil auxiliaire peut être obtenue en disposant le cylindre de descente selon l'axe longitudinal médian de l'appareil, entre deux cylindres de contre-pression d'un diamètre inférieur. Le volume d'admission des cylindres de contre-pression n'est que faiblement supérieur au volume maximal du liquide de compression contenu dans le cylindre de descente. Ceci provoque une augmentation de pression du gaz lorsque le liquide de compression parvient dans le cylindre de contre-pression, ce qui permet un passage particulièrement modéré et lent du liquide. L'utilisation de deux cylindres de contre-pression et d'un cylindre de descente intermédiaire permet d'obtenir une bonne construction symétrique, avec des cylindres de contre-pression de diamètre relativement faible, dans lesquels les pistons libres peuvent être disposés et guidés avec maintien d'une étanchéité très sûre. Une réalisation particulière de l'invention est caractérisée par le fait qu'on prévoit un organe de commande à fermeture automatique et manoeuvré en position d'ouverture par une commande Bowden. On obtient ainsi un mode de réalisation particulièrement avantageux, du fait que l'organe de commande peut être constitué d'une vanne tournante pouvant être amenée en position d'ouverture par un câble Bowden, et comportant comme ressort de fermeture un ressort rotatif. Une telle vanne tournante actionnée par commande Bowen est d'un réglage particulièrement précis et souple. Même dans le cas de pressions extrêmes exercées par la charge sur le liquide de compression, la vanne tournante demeure fermée jusqu'à ce qu'on amorce l'ouverture avec la commande Bowden. Lé filetage de la vanne tournante assume la surcharge en provenance du liquide de compression et assure la maniabilité facile de la vanne lorsqu'on actionne la commande Bowden. La fermeture automatique de la vanne tournante est aussi obtenue facilement par l'action du ressort rotatif. Un mode d'exécution d'un appareil auxiliaire conforme à l'invention est décrit ci-dessous à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une coupe verticale longitudinale de l'appareil en position initiale, - la figure 2 est une coupe verticale longitudinale de ce même appareil en fin du mouvement maximum de descente - la figure 3 montre l'exécution d'une soupape de régulation particulière en coupe verticale longitudinaleg telle que désignée en X à la figure 1 ; et - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figue 3. Outre le cylindre de descente 1 à longue course, llappa- reil comporte au moins un, mais de préférence deux cylindres 2 et 3 de contre-pression de mssme longueur. L'ensemble des cylindres est disposé parallèlement à la direction de levage et leurs axes sont aussi parallèles entre eux. Dans le cylindre de descente 1 se trouve le piston 4 ainsi que la tige de piston 5, dont l'extrémité extérieure est pourvue d'un crochet de suspension 6. L'autre extrémité de l'appareil est munie d'un anneau d'accrochage 7. Le crochet 6 et l'anneau 7 peuvent être remplacés par des systèmes d'accrochage d'autres formes. Les cylindres 1, 2 et 3 sont enfermés fixement entre une plaque supérieure 8 et une plaque inférieure 9. Les plaques 8 et 9 sont reliées aux cylindres et forment en quelque sorte la culasse des cylindres. L'anneau supérieur 7 est fixé à la plaque 8. La plaque inférieure 9 est traversée par la tige 5 du piston 4 du cylindre de descente. La tige de piston 5 est guidée de façon étanche à la pression dans l'orifice de la plaque 9 par l'intermédiaire de dispositifs d'étanchéité, ou d'autre manière. Les cylindres 1, 2 et 3 sont reliés par des conduits 10 et 17 prévus dans la plaque 9. Les conduits 10 et 11 aboutissent dans un alésage 22, où se trouve disposé un organe de commande. Cet organe de commande est constitué par une soupape de régulation et il peut être commandé à distance par une commande Bowden 13. En outre, cette soupape de régulation est à fermeture automatique et par suite, ne peut être amenée en position de plus ou moins grande ouverture que par la commande Bowden 13. L'espace 14 compris entre le piston 4 et la plaque 9, et par conséquent aussi l'espace compris entre ce piston et l'organe de commande 12, renferme un liquide de compression. L'es- pace situé au-dessus du piston 4 à l'extrémité supérieure du cylindre peut communiquer avec l'extérieur par un orifice d'évacuation d'air. On dispose un piston libre 15 dans chacun des cylindres de contre-pression 2 et 3. L'espace 16 situé devant chacun des pistons libres 15 constitue un espace d'admission du liquide de compression refoulé hors du cylindre de descente, cet espace étant en liaison avec l'organe de commande 12. L'espace 17 situé derrière chaque piston 15 est rempli de gaz comprimé. On peut employer de l'huile hydraulique comme liquide de compression. Le gaz comprimé peut être de l'air ou un autre gaz comprime. Les espaces 17 situés derrière les pistons 15 des cylindres de contre-pression 2 et 3 sont reliés à un conduit 18 prévu dans la plaque 8, qui passe par une soupape de retenue d'air 19 avant d'aboutir à l'extérieur. C'est par cette soupape de retenue d'air que s'effectue le remplissage de gaz comprimé des espaces 17 des cylindres extérieurs 2 et 3. L'organe de commande 12 est de préférence une vanne tournante 12a telle que représentée dans les figures 3 et 4. Cette vanne comporte un organe de fermeture 20 en forme de piston, dont l'extrémité conique peut venir s'appliquer sur un siège de soupape 21 prévu dans l'alésage 22 de l'organe de commande 12a. Cet organe de fermeture 20 comporte une section de tige filetée 23 dont le pas s'adapte dans une douille filetée 27 en appui sur la plaque 9. La partie 24, s'étendant vers l'extérieur, de cette section filetée, est équipée des éléments 25 bien connus de la commande Bowden 130 A ces éléments est fixé un ressort rotatif 26, construit comme un puissant ressort de fermeture et qui provoque le re- tour immédiat de l'organe de fermeture 20 à la position de fermeture dès qu'on lâche le levier à main 28. Le temps d'ouverture de la soupape et son amplitude dépendent donc uniquement de la durée d'actionnement du levier à main 28 de la commande Bowden. Ceci permet un arrêt immédiat du processus d'abaissementLa course du piston ne se poursuit pas. La vanne décrite ci-dessus permettant de refouler des quantités infimes de liquide de compression vers les cylindres de contrepression, l'appareil permet d'obtenir des mouvements de descente contrôlés bien inférieurs à 1 mm, Lorsque l'appareil est en position de repos comme sur la figure 1, le liquide hydraulique ou le liquide de compression correspondant se trouve presque exclusivement dans l'espace de compression 14 du cylindre de descente 1. L'organe de commande 12 est fermé. Les pistons libres 15 sont maintenus en position terminale par le gaz comprimé contenu dans les espaces 17 des cylindres de contre-pression 2 et 3. Lorsqu'on accroche une charge à l'appareil auxiliaire, lui même suspendu au crochet d'un engin de levage, on provoque dans le cylindre de descente 1 une pression hydraulique correspondant à la section efficace du piston 4. Dès que le levier à main 28 de la commande Bowden 13 est actionné, l'organe de commande 12 s'ouvre et, en particulier, la vanne tournante 12a. Le liquide de compression peut alors parvenir, selon l'importance de l'ouverture de la vanne, dans les cylindres de contre-pression -2 et 3 en quantités pouvant être très petites. Les pistons libres 15 se déplacent alors dans les cylindres de contre-pression, en comprit mant le gaz déjà comprimé des espaces 17. Les quantités infimes de liquide sous pression provenant du cylindre de descente parviennent dans les cylindres de contrepression et déterminent ainsi un abaissement de la charge très sensible et d'une précision millimétrique. Le réglage de la vanne est fixé de façon à ce que la charge ait une vitesse de descente pouvant aller d'environ 0 à une valeur maximale. Cette dernière valeur est toutefois inférieure d'environ 50% aurvi- tesses minimales courantes des engins de levage connus. Ceci garantir la possibilité de remonter immédiatement la charge par une correction de manoeuvre en cas de panne ou lorsqu'on décèle un risque d'accident. Dès que la charge descendue est décrochée et qu'on a pressé le levier à main 28 de la commande Bowden, le gaz comprimé contenu dans les cylindres de contre-pression 2 et 3 refoule le liquide de compression dans le cylindre de descente 1. Le piston et la tige de piston 5 sont ainsi ramenés de la position représentée sur la figure 2 à la position initiale de la figure 1. Comme il va de soi et comme il résulte d'aileurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Appareil auxiliaire servant à la descente particulièrement lente de charges lourdes, et s'insérant sur l'engin de levage - grue d'atelier ou de chantier de construction, par exemple - entre le crochet de levage et la charge, caractérisé en ce qu'il comporte a) un cylindre de descente à longue course (1), au moins un cylindre de contre-pression de même longueur (2, 3), les cylindres de descente et de contre-pression étant disposés parallèlement à la direction de levage ayant leurs axes parallèles entre eux, et étant fixés entre deux plaques(8 et 9) inférieure et supérieure et en ce que ces cylindres communiquent par une extrémité gracie à des conduites (10, 11) ménagées dans la plaque correspondante (9) et dans lesquelles le débit peut être réglé par un organe de commande (12), b) dans le cylindre de descente (1), un piston (4) muni d'une tige (5) et d'un dispositif d'accrochage de charge (6), l'espace de compression (14)ocmpris entré ie piston et la conduite (11) qui comporte l'organe de commande (12) contenant un liquide de compression, c) un piston libre (15) disposé dans chaque cylindre de contrepression (2, 3), ménageant devant lui un espace (16) servant d'espace d'admission pour le liquide hydraulique expulsé de l'espace du cylindre de descente (1) qui est en liaison avec l'organe de commande (12), tandis que l'espace (17) ménagé derrière ledit piston (15) est rempli de gaz comprimé ; et d) en tant qu'organe de commande (12), une vanne de réglage hydraulique commandable à distance et à auto-fermeture, à réglage de haute précision. 2. Appareil auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre de descente (1) est disposé selon l'axe longitudinal médian de l'appareil, entre deux cylindres de contre-pression (2, 3), d'un diamètre inférieur. 3. Appareil auxiliaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de commande (12) à fermeture automatique et manoeuvrable par commande Bowden (134 jusqu'à une position d'ouverture. 4. Appareil auxiliaire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ltorzane de commande (12) est constitué par une vanne tournante (î2a) pouvant être amenée en position d'ouverture par une commande Bowden (13) et guipée d'un ressort rotatif (26) de fermeture.