Brevet FR2494244A1 — publié le 19820521

Dispositif pour l'enlèvement et la depose d'une charge au moyen d'une grue entre deux supports animés de mouvements relatifs verticaux Dispositif pour I'enlèvement et la dépose d'une charge au moyen d'une grue entre deux supports animés de mouvements relatifs verticaux. La présente invention a trait à un dispositif pour l'enlèvement et la dépose d'une charge au moyen d'une grue entre deux supports animés de mouvements relatifs verticaux dont l'un porte la grue. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet français nO 77 26503. Le dipositif connu de la demande de brevet français nO 77 26503 est accroché au crochet de la grue et supporte la charge. I1 s1 ensuit qu'une partie de la puissance de la grue est perdue car elle sert à soulever le dispositif. D'autre part le dispositif connu comporte un cordon ombilical le reliant à la source d'énergie ce qui constitue une gêne. Le dispositif selon l'invention permettant de diminuer ces inconvénients est caractérisé en ce qu'il comporte - un vérin hydraulique comprenant un cylindre fixe par rapport à la grue et un piston mobile séparant ledit cylindre en deux compartiments, ledit piston mobile étant relié à une tige axiale dont l'extrémité sort du cylindre - au moins une poulie reliée à l'extrémité de la tige située hors du cylindre - au moins une poulie reliée au cylindre à l'extrémité opposée à celle d'où sort la tige lesdites poulies servant de poulies de renvoi pour le câble de la grue - un réservoir de fluide haute pression de grande capacité relié au premier compartiment - un réservoir de fluide basse pression relié au second compartiment - une vanne d'isolement disposée entre le réservoir de fluide haute pression et le premier compartiment - des premiers moyens de détection de l'annulation de la vitesse avec laquelle l'extrémité de la tige s'écarte du cylindre - des seconds moyens de détection du déplacement de la tige - un dispositif de commande de la vanne d'isolement commandant la fermeture de la vanne lorsque, un ordre d'enlèvement ayant été donné, les premiers moyens fournissent un signal de détection, et commandant l'ouverture de la vanne lorsque, un ordre de dépose ayant été donné, les seconds moyens fournissent un signal de détection. Selon une réalisation avantageuse de l'invention le premier compartiment est également alimenté par un réservoir de fluide à haute pression et à faible capacité servant à accroître le déplacement du piston lorsque, lors de la dépose de la charge, l'effort sur le câble se relâche. Ainsi la détection du déplacement de la tige est plus nette. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté par des dessins annexés. La figure 1 représente le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente le dispositif selon l'invention monté sur la grue. La figure 3 représente le schéma de commande du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention représenté à la figure 1 comporte un vérin 1 comprenant un cylindre 2 séparé en deux compartiments 3 et 4 par un piston mobile 5 dont la tige 6 de large diamètre a une extrémité 7 sortant du cylindre 2. Sur l'extrémité 7 est disposée une (ou plusieurs) poulie 8. A l'extrémité 9 du vérin 1 opposée à la tige 6 est disposée une (ou plusieurs) poulie 10. Le câble 11 de la grue est renvoyé par la poulie 8 sur la poulie 10 et de la poulie 10 le câble va sur la poulie 12 située au sommet de la flèche de la grue. Le câble 11 s'enroule sur le treuil 14 de la grue et supporte, par un crochet 15 situé à son extrémité, la charge 16. Le compartiment 3 est alimenté par un accumulateur à haute pression 17 à grande capacité par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement 18. Cette vanne crantée comporte deux positions stables ouverte ou fermée. Elle est munie d'une bobine 41 commandant ltouver- ture et une bobine 38 commandant la fermeture. Les bobines 38 et 41 sont commandées par un dispositif de commande 19. Un accumulateur à haute pression mais à faible capacité 20 est disposé en dérivation pour alimenter le premier compartiment 3. Le second compartiment 4 est relié à un accumulateur à faible pression et à faible capacité 21. La pression de l'accumulateur 17, comme celle de l'accumulateur 20, appliquée sur le piston 5 est très insuffisante pour faire remonter la charge en déplaçant le piston vers la droite. L'extrémité 7 de la tige 6 est reliée à un fil 22 qui s'enroule sur un enrouleur automatique 23 dont l'axe est relié à un détecteur 24 fournissant un signal lorsque la vitesse d'enroulement devient nulle et un détecteur 25 fournissant un signal lorsqu'il y a mouvement de l'axe. L'axe est également relié à un détecteur de position 26 sensible à la position de l'axe. Les signaux de sortie des détecteurs 24 et 25 sont appliqués au dispositif de commande 19. En dérivation entre l'entrée et la sortie de la vanne 18, on a disposé un limiteur de pression 13 qui s'ouvre lorsque la charge est plus lourde que le maximum autorisé. Dans le cas d'une surcharge, il en résulte une rentrée de la tige 6 qui permet au grutier de s'apercevoir que la charge est trop lourde. Sur la figure 2 on a représenté la grue 30 montée sur un support 31, par exemple une plate-forme en mer. Le cylindre 2 du vérin est fixé à la flèche 32 de la grue. Le vérin 1 pourrait également être monté sur la structure fixe de la grut30. Le câble 11 est enroulé par le treuil 14 de la grue et, après être passé dans les poulies 8 et 10, il passe sur la poulie 12 au sommet de la flèche 32 et supporte par le crochet 15 la charge 16 qui doit être déposée sur le bateau 33. Le circuit de commande 19 de la vanne est représente sur la figure 3. Il comporte un circuit de commande d'enlèvement 34 constitué par un circuit ET à deux entrées et un circuit de commande de dépose 35 également constitué par un circuit ET à deux entrées. Un commutateur 36 a trois positions E, R, D permet, lorsqu'il n'est pas sur repos R, d'envoyer un signal sur une entrée du circuit 34 (position E) ou sur une entrée du circuit 35 (position D). La seconde entrée du circuit 34 est reliée à la sortie du détecteur 24. La sortie du circuit 34 est relié par l'intermédiaire d'un amplificateur 37 au circuit 38 de fermeture de la vanne 18. Un bouton-poussoir 39, lorsqu'il est poussé, applique un signal sur l'amplificateur 37 commandant le circuit 38 de fermeture de la vanne. La seconde entrée du circuit 35 est reliée à la sortie du détecteur 25 et la sortie du circuit 35 est reliée par l'intermédiaire d'un amplificateur 40 au circuit de fermeture 41 de la vanne 18. L'amplificateur 40 reçoit également un signal lorsqu'un boutonpoussoir 42 est poussé, ce qui déclenche l'ouverture de la vanne 18. Par ailleurs, le détecteur 26 est relié à un indicateur de position 43 indiquant la position de la tige 6. Cet indicateur 43 est disposé dans la cabine du grutier. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Lorsque le grutier veut prendre une charge 16 disposée sur le support 31 et accrochée au crochet 35, il s'assure que le commutateur 36 est en position repos puis il-ouvre la vanne 18 en appuyant sur le bouton 42, ce qui a pour effet de faire sortir la tige 6 alors au maximum du cyclindre 2. Puis le grutier démarre le treuil 14, le câble 11 se tend et la tige 6 pousse le piston 5 dans le cylindre 2. Lorsque le grutier voit sur l'indicateur de position 43 que la longueur du second compartiment 4 a atteint environ le quart de la longueur du premier compartiment 3, il ferme la vanne 18 en appuyant sur le bouton 39. Le piston 5 se bloque et la charge 16 est soulevée. Lorsque la charge 16 a atteint une certaine hauteur, le grutier arrête la montée du crochet 15. Il tourne alors la flèche 32 de la grue 30 pour que la charge surplombe le bateau 33, puis il commence la descente du crochet 15. Le bateau 33 est animé de mouvements verticaux dus à la houle. Le grutier descend la charge très lentement et met le commutateur 36 en position dépose ; lorsque la charge 16 touche le pont du bateau 33 il se produit un mou dans le câble 11. Le fluide comprimé dans le compartiment 3 se détend très légèrement puisqu'il s'agit d'un liquide. D'autre part, le réservoir 20 de faible capacité envoie du fluide sous pression dans le compartiment 3. Le piston 5 se déplace vers la droite et le détecteur 25 fournit un signal. Etant donné que le commutateur 36 est- sur la position D, le circuit 35 fournit un signal qui commande l'ouverture de la vanne 18 par la bobine 41. Il s'ensuit que le piston, poussé par le fluide sous pression du compartiment 3, va maintenir l'écartement entre les axes 7 et 9 au maximum pour que le câble 11 soit toujours sous tension, lorsque la charge posée sur le pont du bateau suit les mouvements de la houle. Le grutier continue à descendre le crochet 15 et le piston reste en bout de course sur la droite. Le cable 11 se détend et le personnel sur le bateau 33 peut décrocher le crochet 15. Lorsqu'on désire remonter une charge 16 du bateau 33 sur la plate-forme 31, le grutier après élingage de la charge au crochet ouvre la vanne 18 en appuyant sur le bouton 42, le commutateur 36 étant sur la position repos, le piston vient alors au maximum de sa course sur la droite. Le grutier démarre la montée lente du crochet 15. Le câble 11 se tend et le piston 5 se déplace vers la gauche. Lorsque le crochet 15 est monté suffisamment pour que, entre deux positions extrêmes du bateau, le piston ne vienne pas à sa course maximum vers la droite, le câble 11 reste toujours tendu lorsque le bateau suit les mouvements de la houle. Sur son indicateur 43 le grutier voit que le piston 5 se déplace dans le cylindre 2 en suivant les mouvements de la houle, il place alors le commutateur 36 sur la position E. Lorsque la houle soulève le bateau 33, le piston 5 se déplace vers la gauche car la vitesse de levée du crochet 15 est très inférieure à la vitesse avec laquelle le bateau est soulevé pendant la majeure partie du temps. La vitesse de levée du crochet 15 devient égale à la vitesse de soulèvement du bateau 33 juste avant le haut de la vague comme il est expliqué plus en détail dans la demande de brevet français nO 77 26503 à laquelle on se reférera. A cet instant le détecteur 24 fournit un signal et comme le commutateur 36 est placé sur E, le circuit 34 fournit un signal commandant la fermeture de la vanne par la bobine 38. Dès fermeture de la vanne 18, la charge 16 décolle. Le grutier continue à remonter la charge 16 puis il arrête la montée et tourne la flèche 32 de la grue 30 pour amener la charge 16 au dessus de la plate-forme 31. Le grutier n'a plus ensuite qu'à redescendre le crochet 15 pour poser la charge 16 sur la plate-forme. On choisira, par exemple, pour une charge 16 d'environ 10 tonnes et un montage avec deux poulies 10 et deux poulies 8, un réservoir 17 contenant 100 1 à la pression de 20 bars, un réservoir 20 contenant 2 1 à la pression de 20 bars et un réservoir 21 contenant 2 1 à la pression de 1 bar. La longueur du cylindre 2 sera de 2 m et son diamètre extérieur de 20 cm tandis que la tige 6 aura un diamètre de 16 cm de façon que l'espace libre pour le fluide dans le second compartiment soit toujours faible et que la tige soit la plus résistante possible. Nous avons décrit un exemple dans lequel les deux supports étaient constitués par une plate-forme et un bateau, mais l'invention serait également applicable lorsqu'un support est constitué par une plate-forme ou un grand bateau portant une grue, l'autre support étant constitué par la mer et la charge à déposer étant un bateau léger. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour l'enlèvement et la dépose d'une charge au moyen d'une grue (30) entre deux supports (31, 33) animés de mouvements relatifs verticaux dont l'un (31) porte la grue (30), caractérisé en ce qu'il comporte - un vérin hydraulique (1) comprenant un cylindre (2) fixe par rapport à la grue (30) et un piston (5) mobile séparant ledit cylindre (2) en deux compartiments (3, 4), ledit piston mobile (5) étant relié à une tige (6) axiale dont l'extrémité (7) sort du cylindre (2) - au moins une poulie (8) reliée à l'extrémité (7) de la tige (6) située hors du cylindre (2) - au moins une poulie (10) reliée au cylindre (2) à l'extrémité (9) opposée à celle d'où sort la tige (6) lesdites poulies (8, 10) servant de poulies de renvoi pour le câble (11) de la grue (30) - un réservoir de fluide haute pression (17) et de grande capacité relié au premier compartiment (3) - un réservoir (21) de fluide basse pression relié au second compartiment (4) - une vanne d'isolement (18) disposée entre le réservoir (17) de fluide haute pression et le premier compartiment (3) - des premiers moyens de détection (24) de l'annulation de la vitesse avec laquelle l'extrémité (7) de la tige (6) .s'écarte du cylindre (2) - des seconds moyens de détection (25) du déplacement de la tige (6) - un dispositif de commande (19) de la vanne d'isolement (18) commandant la fermeture de la vanne (18) lorsque, un ordre d'enlèvement ayant été donné, les premiers moyens (24) fournissent un signal de détection, et commandant l'ouverture de la vanne (18) lorsque, un ordre de dépose ayant été donné, les seconds moyens (25) fournissent un signal de détection. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier compartiment (3) est également alimenté par un réservoir (20) de fluide à haute pression et à faible capacité servant à accroitre le déplacement du piston (3) lorsque, lors de la dépose de la charge, l'effort sur le câble (11) se relâche. 3/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit limiteur de pression (13) disposé en dénvation entre l'entrée et la sortie de la vanne (18) qui s'ouvre lorsque la pression dépasse une certaine limite.