Brevet FR2380979A1 — publié le 19780915

La présente invention se rapporte à un treuil de levage et constitue un dispositif de sécurité pour éviter la chute, le balancement et le déséquilibre de la charge déplacée. La manutention d'une charge à l'aide d'un treuil doit se faire avec le maximun de sécurité, surtout lorsque la charge manipulée est lourde et de grande valeur ou si sa chute présente un danger pour les personnes ou les matériels et risque de provoquer des dégâts importants. C'est généralement le cas pour la manutention des composants d'un réacteur nucléaire. Dans les treuils courants, en cas de rupture d'un cible ou d'une chatne de levage, il peut se produire soit une chute de la charge > soit un déséquilibre ou un balancement dangereux de celleci m8me s'il travaille avec plusieurs cables ou brins de cable. Dans la dernière hypothèse, la tension dans les chatnes ou les cR- bles non rompus risque alors de dépasser la limite tolérée. L'un des buts de la présente invention est de fournir un treuil de levage qui ne présente pas ces inconvénients et qi permet d'accrottre la sécurité des manipulateurs et des matériels. Un treuil selon l'invention comporte deux cibles stenrou- lant chacun dans un jeu identique de poulies de mouflage et dont une extrémité est reliée à un tambour moteur et l'autre extrémité à un bâti portant ledit tambour moteur. Entre l'extrémité de chaque cible et le bâti est placé un détecteur d'effort et il est prévu des moyens pour comparer les signaux émis par ces deux détecteurs et pour émettre un signal d'alarme et/ou un signal de commande lorsque la différence entre les efforts détectés par lesdits détecteurs dépasse une valeur choisie à l'avance. Une telle différence peut signifier une rupture d'un des brins d'un des torons d'un câblez ou, si le câble est remplacé par une chatne, une déformation d'un maillon. Au cas où des précautions convenables n'ont pas été prises, elle peut également signifier un balancement anormal. Dans tous ces cas, il est avantageux que le signal de commande entratne l'arr8t du treuil. Toutefois, surtout lorsqu'il s'agit de charges lourdes ou dangereuses, la sécurité exige que chacun des deux cibles puisse porter toute la charge. Dans ce cas, il est plus avantageux de prévoir que le treuil comporte deux tambours-moteurs reliés chacun à un des câbles, et que les moyens pour comparer les signaux émis par les détecteurs soient disposés pour déterminer celui des détecteurs qui subit l'effort le plus faible, et débrayer le tambour-moteur correspondant lorsque la différence entre les efforts détectés dépasse la valeur choisie. Dans ce cas, l'opération peut se poursuivre avec une sécurité réduite, l'alarme ayant bien entendu été donnée. Dans un tel treuil, pour éviter l'apparition d'un balancement dangereux au moment de la mise hors fonctionnement d'un des tambours-moteurs, il est préférable que le treuil comporte un ensemble de guidage vertical qui s'oppose au déplacement transversal du point d'application de la charge en cas de rupture d'un cible ou de débrayage du tambour-moteur correspondant. Cet ensemble de guidage peut Etre constitué par des rails verticaux contre lesquels viennent s'appuyer des patins de glissement supportés par un palonnier intermédiaire entre la charge et un chgssis portant les poulies inférieures du jeu de mouflage. En cas de rupture totale de l'un des brins, le palonnier bascule très légèrement et vient en butee sur 11 ensemble mobile, qui, par l'intermédiaire de ses patins de glissement, reporte les réactions dues au déport de la charge sur les rails ou supports de guidage. La charge est alors portée par le câble ou la channe restant, sans balancement appréciable. Grdce à l'invention, le treuil peut continuer à fonctionner pour terminer une manoeuvre, I1 permet en particulier de redescendre la charge et de la déposer afin de procéder à la réparation du brin rompu. Cette facilité est très appréciée dans les installations où l'on déplace de lourdes charges et en particulier quand ces charges sont fragiles ou dangereuses. Cette possibilité est également très intéréssante pour tout système de levage équipant des machines manipulant des composants sous atmosphère étanche, car elle permet, en déposant la charge sur son siège, de se débarrasser du composant (qui peut entre dangereux) et de l'isoler avant d'intervenir sur la machine pour réparation.Ce système convient particulièrement pour les machines de chargement -déchargement et les hottes de manutention des centrales nucléaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier donné en référence et représente par les dessins annexés Fig. 1 représente, en élévation, le treuil placé à la partie supérieure d'une hotte dont la face avant est supposée enlevée ; Figs 2 représente, en élévation, la partie inférieure du m8me treuil avec la charge, et la partie inférieure de la hotte, dont la face avant est également supposée enlevée. Fig;3A, 3B sont des schémas, en vue perSpective,d'un dispositif selon l'invention, en marche normale et au cas d'une rupture de câble. Fig. 4A, 4B sont des schémas analogues, relatif à un autre dispositif selon l'invention. Le treuil de la réalisation en référence est destiné à la manutention de lourdes charges, en atmosphère contr81ée. I1 estrans son ensemble, situé à l'intérieur d'unehotte H, seuls les moteurs d'entrainement M étant à l'extérieur de celleci. Le treuil comporte deux tambours 1 et 2 portés par un châssis fixe par rapport à la hotte H. Sur chaque tambour sénroule un cSble 3 , 4 passant sur un Jeu de poulies de mouflage. L'extrémité de chaque cible est fixée à un détecteur d'effort 7 et 8. Les- poulies de mouflage inférieures 9 et 10 sont montées sur un palonnier il articulé par un axe 12 sur l'ensemble de guidage 13. Le palonnier vient en butée sur les traver ses 14 de cet ensemble. L'ensemble de guidage est une structure rigide équipée de patins de réaction 15 glissant sur des rails 16 fixés à l'intérieur de la hotte constituée de viroles cylindriques 17 (voir figure 2). La charge 18 (voir figure 2) est accrochée à l'ensemble mobile 13 par l'intermédiaire d'une pièce d'accrochage 19 recevant la broche 20. La figure 3A représente une vue schématique du dispositif avec treuil à 2 tambours et mouflage à 2x4 brins. La charge nominale par brin, donc la charge indiquée par chaque détecteur 7 et est de Q/8, Q étant la charge totale. Lors deb rupture d'un brin (figure 3B), la charge sur chaque brin restant passe à Q/4. Le m8me système peut entre utilisé avec un treuil à un seul tambour sur lequel s 'enroulent les deux cibles de levage et un semble mobilenglissant sur 2 rails ou direetement à l'intérieur de l'enveloppe de la machine. Les patins de glissement peuvent titre remplacés par des roulettes. La figure 4A représente une vue schématique du dispositif avec treuil à un seul tambour et mouflage à 2 x 2 brins. La charge nominale par brin, donc la charge indiquée par chaque détecteur 7 et 8, est de Q/4, Lors de la rupture d'un brin (figure 4B), la charge sur chaque brin restant passe à Q/Z. Dans chacune des dispositions représentées ci-dessus (figure 3A, 4A) le mouflage peut autre différent ; la charge par brin est alors modifiée en conséquence. En cas de rupture de l'un des cibles de levage, l'effort de basculement dûvåla charge est repris par des réactions sur les rails qui reportent ces efforts surle corps de la machine. On remarque que les réactions des patins sur les rails seront d'autant plus faibles que les poulies de mouflage montées sur ensemble mobile seront peu écartées du centre de gravité de la charge et que les patins de glissement seront plus écartés dans le sens vertical. Ce système de sécurité stop-chute présente de nombreux avantages : - il est simple et facile à réaliser sans qu'il soit nécessaire d'effectuer des essais préalables ; tous les éléments peuvent Entre déterminés par des calculs classiques de résistance des matériaux; - il peut entre essayé sur les matériels définitifs sans causer de dégâts : il suffit d'enlever un câble (la rupture brutale peut aussi Entre simulée par boulon explosif monté à l'extrémité d'un cible)) - il fonctionne dans tous les cas quelle que soit l'altitude de la charge; - il permet dans tous les cas1 quelque soit l'emplacement de rupture de l'un des cSblestde poursuivre le mouvement de montée ou de descente sans intervention compliquée, sans rupture d'étanchél; té (sans risque de contamination dans le cas d'un composant nucléaire). I1 permet en particulier de redescendre le composant sur son siège avant d'intervenir sur la hotte, (voir figures 3B et 4B); - il permet des interventions simples, rapides et sans risque sur la hotte et les treuils (changement de câble); - il est compatible avec le recentrage du composant sur son canal. -REVENDICATIONS- 1. Treuil de levage comportant deux ombles s'enroulant chacun dais un jeu identique de poulies de mouflage et dont une extrémité est reliée à un tambour moteur et l'autre extrémité à un bati portant ledit tambour moteur, caractérisé en ce qu'entre l'extrémité de chaque câble et le bâti est placé un détecteur d'effort, et en ce qu'il est prdvu des moyens pour comparer les signaux émis par ces deux détecteurs et pour émet- tre un signal d'alarme et/ou un signal de commande lorsque la difrérence > ntre les efforts détectés par lesdits détecteurs dépasse une valeur choisie à l'avance. 2. Treuil selon la revendication 1,caractérisé en ce que ledit signal de commande entraîne l'arrêt du treuil, 3. Treuil selon la revendication l,et comportant deux tambours-moteurs reliés chacun à un des cibles, caractérisé en ce que les moyens pour comparer les signaux émis par les détecteurs sont disposés pour déterminer celui des détecteurs qui subit l'effort le plus faible, et débrayer le tambour-Moteur correspon- dant lorsque la différence entre les efforts détectés dépasse la valeur choisie. 4.Treuil selon la revendication 3,caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de guidage vertical qui s'oppose au déplacement transversal du pointd'application de la charge en cas de rupture d'un cible ou de débrayage du tambour-oteur correspon dans. 5. Treuil selon la revendication 4,caractérisé en ce que ledit ensemble de guidage comprend des rails verticaux contre lesquels viennent porter des patins de glissement supportés par un palonnier intercalé entre la charge et le chssis portant les poulies inférieures du jeu de mouflage :