Brevet FR2547291A1 — publié le 19841214

L'invention concerne un dispositif de levage électro-hydraulique servant à soulever des plafonds et qui est formé par des unités de machine actionnées de façon synchronisés. Comme conséquence du développement des différentes technologies de construction au cours des dernières années, les chantiers sont devenus pratiquement des espaces de montage. Dans le domaine des ensembles combinés de logements d'habitation, ce sont des batiments horizontaux et verticaux constitués par des éléments prélat briqués, qui sont apparus au premier plan. A cet effet, il a failu naturellement développer des dispositifs de transport et de levage appropriés. Ces machines constituent, dans la majorité des cas, des engins spéciaux qui cependant ne peuvent être utilisés que difficilement en raison de leurs dimensions, de leur poids et de leur vitesse limitée. A cet effet on a développé des dispositifs de levage et d'entrainement appropriés pour le but recherché. Les machines, qui sont actuellement au premier plant sont celles qui sont utilisées lors des différentes phases opé- ratoires de préfabrication, au cours desquelles les éléments de construction horizontaux comme par exemple des éléments de construction en forme de coques ou des éléments en forme de plaques ou bien des éléments de plancher de grandes dimensions, formés par l'assemblage d'éléments monolithiques ou préfabriqués, sont soulevés et sont installés à un étage prédéterminé. La société dite BIEGING, qui s occupe de la fa- brication de systèmes de levage de plafonds, produit des dispositifs présentant de telles caractéristiques. Ce dis- positif de levage présente comme inconvénient le fait que son fonctionnement ne peut pas être commandé de façon satis faisante, que les différentes unités ou éléments de machines sont réglés manuellement séparément les unes des autres et que ce système n'est pas fabriqué selon une réalisation permettant un montage automatique. Dans le cas d'une autre installation - à savoir le produit commercialisé par la société dite BAUMECHANISIERUNG les organes ou unités de machines conçus pour réaliser le souldvement des plafonds pauvent déX être actionnés de façon synchronisée, mais on ne peut travailler dgune manière syn- chromisée que sur seulement quatre unités de machine. et comme le dispositif de levage n'est pas raccordé selon une liaison vissée au système de guidage, il existe en permanonce le risque d'un déplacement ou d'un décentrage de sorte que les organes éléments ne peuvent en aucune manière être soulevés Jusquaà l'étage désiré, dans le cadre d'une limite de précision prédétermine'2 Un autre inconvénient tient au fait que l'installation peut être utilisée uniquement pour le levage, mais pas pour l'abaissement. La présente invention a pour but de développer une machine, dont un nombre 2 des différentes unités peuvent être synchronisées et fonctionner de façon automatique ce qui permet d'éviter par ailleurs le risque d'un décalage ou d'un décentrage. C'est pourquoi l'invention concerne une unité de machine, comportant une broche de levage, un vérin de travail hydraulique des-moteurs hydrauliques, une unité d'alimentation et une unité de commande hydrauliques, ainsi qu'une unité de commande électronique et un convertisseur de mesure pour la position de l'unité. L'essentieL de la présente invention réside dans le fait qu'il est prévu comme organe de support portant la charge une unité formée d'un pont inférieur et d'un pont supérieur, auxquelles le vérin de travail hydraulique est raccordé de sorte que la partie formant cylindre du vérin de travail hydraulique se raccorde à la partie inférieure du pont supérieur, tandis que la partie formant piston est raccordée à la partie supérieure du pont inférieur - moyennant un guidage approprié que l'unité d'alimentation hydraulíque et l'unité de commande hydraulique sont montées sur le pont inférieur, qu'au vérin de travail hydraulique est raccordé un convertisseur de mesure qui est agencé de manière à détecter la position du cylindre et qui est relié à l'unité de commande électronique, que deux broches de levage s'étendent à travers des perçages présents dans le pont inférieur et dans le pont supérieur, qu'aussi bien sur le pont inférieur que sur le pont supérieur des unités commandées au nombre de quatre servant au levage et à l'abaissement de la charge sont raccordées aux deux broches de levage, que chacune de ces unités contient un écrou monté sur la broche de levage à l'intérieur du carter de l'unité et qui comporte éventuellement une denture extérieure, et un moteur hydraulique relié à l'écrou, que ledit moteur hydraulique et lesdits moteurs associés aux différentes unités sont reliés par l'intermédiaire de l'unité de commande hydraulique à l'unité de commande électronique, auquel cas l'unité de commande conçue pour réaliser le déplacement des écrous garantit dans tous les cas que parmi les écrous disposés sur le pont supérieur et sur le pont inférieur, un couple d'écrous est commandé, tandis que l'autre porte la charge. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'unité de machine conforme à l'invention, les différentes unités de commande sont raccordées à une unité centrale de commande qui actionne d'une manière synchronisée un nombre quelconque d'unités de machines, en deçà d'une limite de tolérance déterminée. Dautres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente une vue de face d'une forme de réalisation avantageuse de l'unité de machine conforme à l'invention la figure 2 représente une vue en élévation la létale du dispositif de la figure 1 la figure 3 représente le schéma-bloc du circuit hydraulique associé à l'unité de machine la figure 4, formée d'une-figure partielle 4/1 à 4/4 représente les phases du processus de levage et d'abaissement ; et la figure 5 représente le schéma-bloc des dispositifs de commande électriques reliés entre eux. Le dispositif de levage conforme à leinvention est contitué par 2n unités actionnées d'une f. açon synchro- nisée, une unité étant constituée à proprement parler de six unités principales. Comme cela est parfaitement visible sur la figure 1, ces unités principales sont l'unité qui est constituée par le pont supérieur 1 et par le pont inférieur 2, le vérin de travail hydraulique, les broches de levage 4 munies des écrous 11, l'unité 7 garantissant l'entratnement des différents écrous 11 et servant au levage et à l'abaissement de la charge et d'autre part l'unité garantissant l'alimentation en énergie électrique et la commande et qui contient l'unité d'alimentation hydraulique 5,.l'unité de commande hydraulique 6, le convertisseur de mesure 14 et l'unité de commande électronique 9. Le pont supérieur 1 et le pont supérieur 2, qui sont reliés entre par l'intermédiaire du vérin de travail hydraulique 3 portant la charge, servent d'organe de support de l'unité de machine, portant la charge. Sur le pont supérieur 1 se trouve disposé le mécanisme entrainant le matériel. ainsi que l'oeillet de levage 13 permettant le déplacement de l'unité de machine et à l'aide duquel l'unité de machine peut être mise en déplacement sans difficulté et sans risque d'accident. La partie formant cylindre du vérin de travail hydraulique 3 est raccordée au moyen de deux boulons à la semelle inférieure du pont supérieur 1. La partie formant piston du vérin de travail 3 est raccordée à l'aide de deux brides de maintien et d'un boulon-guide, disposé en position centrée, à la semelle supérieure du pont inférieur 2. L'unité d'alimentation hydraulique 5 ainsi que l'unité de commande hydraulique 6 sont montes sur le côté du pont inférieur 2. Le pont in inférieur 2 forme simultanément le réservoir de l'huile hydraulique de l'unit6vde machine. Dans le cas de l'exemple de réalisation ici décrit; la capacité du réservoir d'huile est de trente-deux litres.Pour soulever la charge1 par exemple un faisceau de plafond, pour commander l'opération de levage et d'abaissement et pour le transfert de la charge aux ponts 1 et 2 - auquel cas l'écrou 11 actionné et en train de façon commandée représente l'organe de transmission on utilise les deux broches de levage 4. Les deux broches 4, qui font partie de chaque unité de machine, sont équipées de deux filetages trapézoidaux. Aux broches filetées 4 sont raccordés des écrous constitués par de l'acier allié très résistant et à l'aide desquels les broches de levage 4 soulé vent les faisceaux de plafond. en béton armé ou d'autres charges. Les broches de levage 4 sont introduites dans les perçages ménagés dans le pont supérieur 1 et dans le pont inférieur 2, auquel cas éventuellement la charge est soulevée au moyen des écrous fendus qui sont raccordés à la tôle d'acier disposée dans la plaque de béton armé et qui comporte un réseau dé boutons ou têtes en forme de champignon fla plaque de béton armé est toujours la plaque inférieure dans le faisceau de plafond).Afin de pouvoir empêcher la rotation des écrous, qui sont reliés au faisceau de plafond, sur les broehesâelevage 4, les écrous sont fendus et les fentes sont bloquées en coin sous contrainte dans le filetage de la broche filetée Une unité 7 servant au le vage et abaissement est prévue pour chaque broche de levage individuelle. ; l'unité 7 entraine, à l'aide d'un moteur hydraulique et par l'intermédiaire d'une transmission appropriés, les écrous il prévus sur les différentes broches de levage et disposés sur la semelle du pont inférieur 2 et du pont supérieur 1. Le système hydraulique de l'unité de machine est constitué de deux composants principaux : l'un est le cricuit hydraulique à haute pression déplaçant le vérin de travail hydraulique, tandis que l'autre est un circuit hydraulique à basse pression réalisant la commande et le déplacement des écrous 11 associés aux broches de levage t. Le déplacement des moteurs hydrauliques 8 associés au total à quatre écrous 11 pour chaque unité de machine est assuré par une unité d 'alimentation hydraulique 5. Les processus de levage et d'abaissement de la charge sont exécutés à l'aide d'organes mécaniques qui soe mis en déplacement au moyen d'unités de commande électro-hydrauliques télécommandées - que ce soit dans le mode de fonctionnement automatique ou dans le mode de fonctionnement manuel. La régulation des différents organes est obtenue à l'aide d'uniti de commande électroniques 9. Chaque unité respective 7 contient une partie formant carter 12, qui est fixée au pont inférieur 2 correspondant OU au pont supérieur 1 correspondant, et d'autre part un écrou 11 de la broche de levage 4 disposée à l'intérieur du carter 12 - et qui comporte un&commat; denture extérieure - est relié par l'intermédiaire de la broche munie du pignon 10 monté sur l'arbre du moteur hydraulique 8. De cette manière un ecrou 91 de la broche de levage peut être actionné par un moteur hydraulique 8 ; un moteur hydraulique séparé 8 est associé à chaque écrou individuel 11. Sur la figure 1 on a encore représenté le con vertisseurde mesure 14 qui a pour rôle de déterminer la po position du vérin de travail hydraulique 3 et de retransmettre la valeur ruelle à l'unité de commande 9. On peut toujours utiliser le nombre d'unité de machines, faisant partie des unités de machine conformes à l'invention, qui garantisse le soulèvement, fiable lors du fonctionnement, ce la charge. Les organes de commande des unités de machine sont raccordés à l'unité contrale de commande 9, qui permet d'obtenir le fonctionnement synchronisé des différentes unités de machines et le déplacement simultanné de la charge. Le dispositif de commande du système de levage conforme à l'invention est constitué essentiellement par des organes techniques de commande connus en soi ; la ncu- veauté réside dans le fait qu'à l'aide du convertisseur de mesure et des organes de réglage conçus de façon correspondante, ainsi qu'avec le microprocesseur présent dans l'unité de commande 9 et traitant les différentes données des prélèvements d'échantillons, il est possible de régler avec la précision maximale les différents écrous 11 et les positions du vérin de travail hydraulique. La fonction théorique du système hydraulique de levage est illustrée sur la figure 3 en référence à un exemple de réalisation. Afin de pouvoir garantir le fonctionnement continu, sans perturbations, du dispositif de levage qui est constitué de plusisurs unités de machine. de levage, la commande électro-hydraulique mentionnée précédemment, qui permet le fonctionnement synchronisé de plusieurs unités de machine dans le cadre d'une limite d'erreur prédéterminée, est essentielle. Cette commande permet en outre d'obtenir que pour chaque unité de machine, la rotation des écrous 11 et l'actionnement du vérin de travail hydraulique 3 réalisant le levage peuvent être déclenchés par des circuits hydrauliques indépendants les uns des autres. Les écrous 11 sont entrainés en rotation par les moteurs hydrauliques 8 et le levage est exécuté par le vérin de travail hydraulique 3. Le moteur électrique entraînant l'installation entraîne la pompe 16 par l'intermédiaire de l'accouplement Oldham. La pompe 16 est une pompe à trois cylindres qui alimente en huile aussi bien le vérin de travail hydraulique 3 que les différents moteurs hydrauliques. Comme cela a déjà été mentionné précédemment, le circuit hydraulique des moteurs hydrauliques 8 fonctionne à basse pression, tandis que le circuit hydraulique du vérin de travail hydraulique travaille à haute pression.La commande des quatre moteurs hydrauliques 8 appartenant à une unité de machine est assurée par une unité de commande 17 qui contient un manomètre, des branches manomètriques réalisant une décharge, un limiteur de pression 18 et une valve de sélection de circuit 19. Dans sa position "0", la valve de sélection de circuit réalise la décharge permettant de réduire les pertes thermiques, tandis que dans les deux autres positions, il est possible de faire tourner les moteurs hydrauliques 8 dans les deux sens. Le limiteur de pression, qui fonctionne de fason automatique, et qui sert à régler le couple nécessaire des moteurs hydrauliques 8, est en outre situé dans le circuit hydraulique à basse pression. Le vérin de travail hy draulique,qui reçoit la quantité d'huile nécessaire pour l'actionnement de la part d'un cylindre de la part de la pompe 16, est situé dans le circuit hydraulique à haute pression. Dans ce circuit-hydraulique à hautre pression se trouve située une autre unité de commande 20 qui contient des soupapes d'étranglement réglant la vitesse, la valve 22 de sélection de circuit et la valve d'accélération 23, ainsi qu'un limiteur de pression 21. Lorsque la valve d'accélération 23 est située dans la position de base, la direction de déplacement du vérin de travail hudraulique 3 est commandée par la valve de sélection de circuit 22.Lorsque cette valve 22 est dans la position "0" et lorsque la valve d'accélération est également située dans sa position de base, le vérin de travail hydraulique 3 est dans une position donnée. La phase de travail correspondant au levage intervient lorsque la valve 22 est dans la position de commutation "1". Le vérin de travail hydraulique 3 exécute alors un déplacement dans le sens positif, ce qui signifie que le pont inférieur 1 et le pont supérieur 2 s'éloignent l'un de l'autre. Lorsque la valve de sélection de circuit se situe dans la position de commutation "2", l'abaissement de la charge est déclenché. Le vérin de travail hydraulique 3 exécute alors un déplacement suivant la direction négative ce qui signifie que le pont inférieur 2 et le pont supérieur 1 se rapprochent l'un de l'autre. Pendant ce déplacement, l'écoulement d'huile de la pompe revient dans le réservoir d'huile et la contrainte thermique est minimale. L'amplitude de la course d'abaissement ou la vitesse d'abaissement dépend du réglage de la valve de8- tranglement anti-retour 24. L'abaissement peut être exécuté théoriquement avec trois vitesses différentes, et ce en fonction des valves de sélection de circuit 22 et 23. Une charge est abaissée lentement, tandis que l'abaissement rapide sert à la reprise d'une nouvelle course de travail pour l'installation. Parmi les quatre écrous 11 situés sur la broche de levage 4, deux d'entre eux supportent la charge et deux sont commandés. La rotation des écrous 11 commandés et l'arrêt de ces écrous s'effectuent de façon automatique à l'instant opportun. De cette manière la position des écrous 11 est bloquée de telle sorte que même dans le cas d'une dd- faillance éventuelle du dispositif hydraulique, la charge peut être soutenue d'une manière enti? > rement sure. Lors du soulèvement de la charge, la plaque inférieure des écrous 11 commandés doit être maintenue sur le pont supérieur correspondant 1 ou sur le pont inférieur 2 ou bien à proximité immédiate de l1un ou l'autre pont, tandis que lors de lXen- lèvement de la charge cette plaque se situe à une hauteur "h" au-dessus du pont 1 ou du pont 2.La rotation, le blocage et la rotation dans le sens opposé sont réalisés à l'aide du moteur hydraulique 8. Sur la figure 4 on a representé les différentes phases du soulevement et de l'abaissement de la charge; et ce avec les positions 9 à 6 pour le levage les positions 6 à 20 pour l'abaissement. 1. Position de base. Charge exercée sur le pont inférieur 2. 2. Levage : La charge est exercée sur le pont supérieur 1; l'écrou inférieur 10 est entraîné en rotation à gauche. 3. Position supérieure ç la rotation de l'écrou 10 est arrêtée. 4. La fermeture du vérin hydraulique de travail 3 est déclenchée et la charge est transférée au pont 2. 5. Position de base : la charge est appliquée au pont inférieur 2, le vérin de travail hydraulique est fermé. 6. Le déplacement est déclenché sur la course de levage et, à la fin de cette course; 19abaissement de la charge commence. La charge est appliquée au pont supérieur 1 et l'écrou inférieur 10 est entrant en rotation vers la gauche. 7. La rotation de l'écrou 10 est arrêtée et ce à la hauteur "h' avant la position supérieure. 8. Le levage s'effectue jusqu'd la position su périeure à l'aide d'écrous fixes. 9. La charge est abaisse, l'écrou 10 est en tramé en rotation vers la droite. 10 La rotation de l'écrou 10 est arrêtée à la hauteur "2h" avant la position inférieure. 11. Après abaissement de la charge de la hauteur "h", l'application de la charge est transférée aux écrous inférieurs 10. 12. Le vérin de travail hydraulique 3est situé dans la position de fermeture. il apparait une fente de hauteur "h" entre le pont supérieur 1 et l'écrou 10. 13. Le vérin i travail hydraulique 3 est ouvert et les écrous sont entrainés en rotation rapide. La charge repose sur le pont inférieur 2. 14. Le mouvement de rotation est arrêté et ce à un niveau correspondant à la hauteur "2h' avant la position supérieure du vérin de travail hydraulique 3. 15. La charge est appliquée au pont supérieur 2 après un déplacement correspondant à la valeur "h". 16. Le vérin de travail hydraulique est situé dans la position de point mort haut. 17. La charge est abaissée, les écrous inférieurs sont entrainés en rotation à gauche. 18. Le mouvement de rotation des écrous est arrêté à une idstance "2h" de la position inférieure du hydraulique. 19. La charge est transférée au pont inférieur. 20. Le vérin. hydraulique est fermé. il apparait un interstice entre les écrous supérieurs et le pont supérieur. Dans le dispositif de levage conforme à l'invention, on peut utiliser les unités de machine présentes en un nombre quelconque qui est seulement limité à proprement parler par la capacité de traitement des données de l'unité de commande centrale 9. L'unité de commande centrale 9 conforme à l'invention est constituée par le microprocesseur central et par les unités locales de commande constituées également avec des microprocesseurs et commandées par des ordres centraux. L'unité centrale de commande 9, qui réalise une exploration par échantillonnage, interroge à des intervalles donnés - toutes les trois secondes dans le cas de l'exemple de réalisation - la hauteur de la montée ou due l'abaissement de la machine. Ainsi à l'aide du vérin de travail 3 choisi de façon appropriée et du convertisseur de mesure 14 choisi de façon appropriée et détectant la position du vérin de travail 3, il est nossible de réaliser une régulation extrêment précise. Dans Je cas de l'exemple de réalisation ici décrit, on a réglé la mesure de l'abaissement à 120mm/6mn, et par conse ue* on explore cet abaissement tous les millimètres, et l'on obtient de ce fait la possibilité de pouvoir intervenir à chaque millimètre. Le dispositif de levage constitué par les unités de machine conformes à l'invention satisfait dans une large mesure aux exigences imposées à de tels dispositifs de levage étant donné qu'à l'aide de l'unité 7 déplacant les écrous 11 ainsi que de l'unité de commande 9, qui capte en permanence la valeur réelle de la position du vérin de travail hydraulique et éventuellement détecte également toute défaillance éventuelle, il est possible d'intervenir en temps opportun. Là où les unités de machine peuvent être disposées sur des colonnes ou poteaux préalablement installés, on peut utiliser un poteau installé à cet effet et dans le cas de la technologie mettant en oeuvre le levage des plafonds, on utilisera à cet effet la colonne portante du bâtiment. Dans le cas où la colonne portante nécessite d'être prolongée, on peut régler le dispositif de levage à la hauteur désirée à l'aide des organes de commande et, une fois que la colonne a été prolongée, on peut la transporter, sans aucune subdivision éventuelle, au nouveau point de soutien. Le dispositif de levage conforme à l'invention peut être utilisé moyennant le montage intercalé de ce qu'on appelle un pont inférieur complémentaire, également dans des réalisations du type utilisant des colonnes auxiliaires. Dans le cas de cette forme de réalisation, les colonnes auxiliaires sont disposées à l'extérieur des broches de levage 4 et leurs axes coincident avec les axes des broches de levage. Dans le cas de cette solution, le pont complémentaire est mis en place sur les colonnes auxiliaires, à la suite de quoi on isntalle l'unité de machine sur le pont complémentaire. REVENDICATIONS 1. Unité de machine prévue pour un dispositif de levage, qui contient des broches de levage, un vérin de travail hydraulique, des-moteurs hydrauliques, un convertisseur de mesure de position, et d'autre part une unité d'alimentation et une unité de commande hydrauliques ainsi qu'une unité de commande électronique, caractérisé en ce que l'élément portant la charge et supportant l'unité de machine est constitué par une unité formée d'un pont inférieur (2) et d'un pont supérieur (1), auxquels est raccordé le verin de travail hydraulique (3) de telle sorte que la partie formant cylindre du vérin de travail hydraulique (3) est reliée à la partie inférieure du pont supérieur (1) et que la partie formant -nston punit vérin est reliée1 en étant guidée de façon correspondante, à la partie supérieure du pont inférieur (2), que de façon aRproprie l'unité dBalimen- tation hydraulique (5) et l'unité de commande hydraulique (6) sont disposées sur le pont inférieur (2) et que le convertisseur de mesure (14) réalisé de manière à capter la position du cylindre est raccordé au verrin hydraulique de travail (3), que le convertisseur de mesure est relié à une unité de commande électronique (9), que deux broches de levage (4) traversent des perçages ménagés dans le pont inférieur (2) et dans le pont supérieur (1) et qu'aulx deux broches de levage (4) se trouvent raccordées, tant sur le pont inférieur (2) que sur le pont supérieur (1), respectivement des unités commandées (7), prévues globalement au nombre de quatre, en vue du levage et de l'abaissement1sans glissement, de la charge, chaque unité 7) contenant un écrou (11) monté sur la broche de levage (4) à l'intérieur du carter (12) de l'unité (7) et comportant une denture extérieure, et un moteur hydraulique (8) raccordé à l'écrou, que les moteurs hydrauliques (8) associés aux différentes unités et le moteur hydraulique (8) mentionné précédemment sont reliés par l'in termédiaire de l'unité de commande hydraulique (6) à l'unité de commande électronique, et que autre part l'unité de commande mettant en oeuvre le déplacement des écrous (11) fournit la possibilité selon laquelle, parmi les écrous disposés sur le pont supérieur (1) et le pont inférieur (2), un couple est commandé1 tandis que 1 autre couple porte la charge. 2.Unité de machine selon la revendication îî caractérisée en ce que les différentes unités de commande sont raccordées à une unité centrale de commande et de ré- gulation (9) qui garantit la position relative des unités de machine d'un nombre quelconque d'unités de machines, dans les limites dune tolérance donnée.