Brevet FR2538363A1 — publié le 19840629

L'invention concerne un système de couplage pour la limitation de la charge et la protection contre les surcharges d'un dispositif de levage avec deux vitesses de levage qui sont commutables par l'intermédiaire dsun contacteur de levage principal et drun contacteur de levage précis, ce système comprenant plusieurs interrupteurs, un étage de temporisation et des contacts commandés par les interrupteurs et placés dans les voies d'intensité des contacteurs de levage principal et précis, les interrupteurs pouvant être actionnés en fonction de la contrainte de câble et par conséquent de la charge et l'un des interrupteurs ouvrant, en tant qu'interrupteur de charge partielle, lors du passage du câble détendu au câble chargé3 tandis que l'autre interrupteur fonctionnant comme interrupteur de charge limite s'ouvre lors du dépassement d'une charge limite admissible. Le problème fondamental soulevé par la limitation de la charge et par la protection contre les surcharges des commandes de dispositifs de levage consiste a supprimer autant que possible l'influence des pointes de charges dynamiques survenant lors du soulèvement de la charge sur l'opération de mesure et d'interprétation afin de déterminer avec précision la charge réelle Ces pointes de charge se produisent non seulementfiau moment de la tension du câble détendu mais aussi à chaque arret ou redémarrage du dispositif de levage à la montée aussi bien qu'a la descente. Dans le cas du système de couplage bien connu de ce genre (DE-PS 2 058 712)3 on travaille avec une unité de mesure et de commande qui répond peu après le début du raidissement du cable lors de l'atteinte d'une charge prédéterminée et inférieure à la charge nominale3 qui bloque la vitesse principale de levage après avoir répondu en ne laissant libre que la vitesse de levage précis et qui maintient cet état au moins jusqu'à ce qu'il ait été déterminé que la charge nominale n'a pas été dépassée.L'unité de commande comprend un dispositif de mesure qui3 lors d'une charge du câble comprise entre 5 et 20% de la charge utile de l'engin de levage, ferme un contact pour la mise en circuit d'un dispositif de chronométrage et ouvre un contact pour le blocage de la vitesse principale de levage3 le dispositif de mesure ouvrant un contact pour le blocage de la vitesse de levage précis dès que la contrainte du câble correspond à la charge nominale et maintenant ouvert le contact pour la vitesse principale de levage3 alors que le dispositif de chronométrage ferme le contact pour la libération de la vitesse principale de levage au bout d'un temps de mesure déterminé et en l'absence d'une surcharge.Ce système de couplage fait une distinction entre un temps de réponse pour le contact de câble détendus un temps de réponse pour l'interrupteur de surcharge un temps de sécurité qui garantit que l'opération de mesure à faible accélération est terminée avec certitude, et une pluralité d'unités de mesure avec des points de contact assoclés. Les différents points de contact doivent etre réglés individuellement. La présente invention a pour objet de perfectionner un système de couplage du genre précité de telle façon que le nombre des unités de mesure nécessaires est limité à deux3 à savoir une pour la charge partielle à laquelle répond ltinterrupteur de charge partielle et une autre pour la charge limite à laquelle répond l'interrupteur de charge limite. Selon l'invention9 ce but est atteint par le fait que l'interrupteur de charge partielle comporte un relais de charge partielle3 que l'interrupteur de charge limite commande un relais de charge limite et que l'étage de temporisation est équipé d'un relais d'étage de temporisation lequel est commandé par des contacts du relais de charge partielle ou du relais de charge limite et présente un contact d'étage de temporisation9 que le relais de charge limite coupe sans retard lorsque l'interrupteur de charge partielle ainsi que l'interrupteur de charge limite et le contact de l'étage de temporisation sont ouverts, et avec retard lorsque le contact de l'étage de temporisation est fermé, ce qui permet d' ouvrir le contacteur de levage principal avec un contact de travail et le contacteur de levage précis avec un autre contact de travail3 que le relais d'étage de temporisation possède un retard d'actionnement commandé par les contacts précités du relais de charge partielle ou du relais de charge limite dont le temps de retard ne s'arrête que lorsque l'interrupteur de charge partielle est ouvert et l'interrupteur de charge limite fermé, et que, en plus, le relais d'étage de temporisation est commandé par les contacts précités du relais de charge partielle ou du relais de charge limite de telle façon qu'il décolle sans retard lorsque l'interrupteur de charge limite est ouvert. D'autres modes de réalisation du système de couplage selon lsinvention font l'objet des revendications 2 à 5. La description qui va suivre en regard du dessin annexé à titre d'exemple'non limitatif, permettra de bien comprendre comment ltinYention peut être mise en pratique. La figure unique représente le schéma de montage d'un système de couplage selon l'invention. Le système de couplage représenté par la figure est distiné à la limitation de la charge et à la protection contre les surcharges d'une commande de dispositif de levage à deux vitesses de levage commutables par l'intermédiaire d'un contacteur de levage principal et d'un contacteur de levage précis. Le système de couplage comprend plusieurs interrupteurs S1, S2, un étage de temporisation Z et, dans les voies d'intensité des contacteurs de levage principal et précis, des contacts commandés par les interrupteurs S1, S2. Les interrupteurs S1, S2 peuyent être actionnés en fonction de la contrainte de câble et donc en fonction de la charge. L'un des interrupteurs servant d'interrupteur de charge partielle SI s'ouvre lors du passage du câble détendu au câble chargé, alors que l'autre interrupteur servant d'interrupteur de charge limite S2 s'ouvre lors du dépassement d'une charge limite admissible. L'interrupteur de charge partielle S1 commande un relais de charge partielle dl. L'interrupteur de charge limite S2 commande un relais de charge limite d2. L'étage de temporisation Z comporte un relais d'étage de temporisation d3 qui est commandé par les contacts dl.2 ou d2.3 du relais de charge partielle dl ou du relais de charge limite d2 et possède un contact d'étage de temporisation d3.2. Le relais de charge limite d2 s'ouvre sans retard lorsque l'interrupteur de charge limite S2 ainsi que le contact d'étage de temporisation d3.2 sont ouverts3 mais il s'ouvre avec retard lorsque le contact d'étage de temporisation d3.2 est fermé. Le contacteur de levage principal peut etre coupé à l'aide d'un contact de travail d2.2 et le contacteur de levage précis peut être coupé au moyen d'un autre contact de travail d2.1. Le relais d'étage de temporisation d3 possède un retard d'actionnement commandé par les contacts précités dol.2 et d2.3 du relais de charge partielle dl ou du relais de charge limite d2 dont le temps de retard ne s' arrête que lorsque l'interrupteur de charge partielle S1 est ouvert et l'interrupteur de charge limite S2 fermé, le relais d'étage de temporisation d3 étant, en outre, commandé par les contacts précités dol.2 et d2.3 de telle façon qulil décolle sans retard lorsque l'interrupteur de charge limite S2 est ouvert. Autrement dit, le système de couplage se compose fondamentalement de deux relais dl et -d2 actionnés par deux interrupteurs 51 et S2 dépendant de la charges et d'un troisième relais d'étage de temporisation d3 commandé par des contacts des relais dl et d2 ainsi qué dgun système de contacts des relais dl, d2 et d3 dans la voie d'intensité pour le contacteur de levage principal et d'un contact de travail d2.1 du relais de -charge limite d2 dans la voie d'intensité pour le contacteur de levage précis. L'interrupteur de charge partielle 1 s'ouvre lors du passage du câble non chargé (câble détendu) au câble chargé. Son-point de contact dépendant de la charge est réglé à cet effet.sur une valeur partielle de la charge nominale, par exemple sur 20%. L'interrupteur de charge limite S2 s'ouvre lors du dépassement de la charge limite admissible, par exemple à 110% de la charge nominale. De ce fait, le relais de charge limite d2 décolle sans retard lorsque le contact d'étage de temporisation d3.2 est ouvert et avec retard lorsque ledit contact d'étage de temporisation d3.2 est fermé, ce qui entraîne la coupure du contacteur de levage. principal par le contact de travail d2.2 et du contacteur de levage précis par le contact de travail d2.1. Le relais d'étage de temporisation d3 est connecté de telle façon qu'il possède un retard d'actionnement lequel est commandé par le contact d1.2 et l'inverseur d2.3 des relais dl et d2 de telle façon que le temps de retard ne s'arrête qu'après l'ouverture de l'interrupteur de charge partielle S1 et à condition que l'interrupteur de charge limite S2 soit fermé en meme temps, et que ces mêmes contacts provoquent le décollage sans retard du relais d'étage de temporisation d3 lorsque l'interrupteur de charge limite S2 s'ouvre. Il est avantageux de prévoir un montage dans lequel le retard d'actionnement est réalisé par un condensateur de retard d'actionnement C2 qui est chargé par l'intermédiaire d'une première résistance de charge R2 et déchargé par l'intermédiaire d'une deuxième résistance de décharge El dont la résistance électrique est beaucoup plus faible.La résistance de décharge R1 est connectée par le contact dol.2 lorsque l'interrupteur de charge partielle SI est fermé ou par l'inverseur d2.3 lorsque l'interrupteur de charge limite S2 est ouvert. De ce fait, le condensateur de retard d'actionnement C2 est maintenu à l'état déchargé ou déchargé. Lorsque l'interrupteur de charge limite S2 est ouvert, le côté travail de l'inverseur d2.3 coupe en même temps le circuit pour le relais d'étage de temporisation d3.Le temps de retard d'actionnement prédéterminé pour le relais d'étage de temporisation d3 est écoulé dès que le condensateur de retard d'actionnement C2 est chargé par l'intermédiaire de la résistance R2 jusqu'à la tension nécessaire pour amorcer le commutateur à seuil formé par le thyristor Thl et la diode Zener Z1 de telle façon que le circuit pour le relais d'étage de temporisation d3 est fermé. Après l'actionnement du relais d'étage de temporisation d3, le contact d'étage de temporisation d3.2 enclenche la temporisation du décollage pour la coupure des contacteurs de levage après l'ouverture de l'interrupteur-de charge limite S2. En même temps, le contact de travail d3.l court-circuite le contact ouvert dl.1 qui coupe le circuit du contacteur de levage principal après l'ouverture de l'interrupteur de charge partielle S1. Pour les dispositifs de levage à deux vitesses de levage, l'interrupteur de charge partielle S1 pour le point de câble détendu est relié aux bornes d'entrée AI et A2, tandis que l'interrupteur de charge limite S2 pour le point de charge limite est branché sur les bornes d'entrée A3 et A4. La voie d'intensité pour le contacteur de levage principal passe par les bornes de sortie B1 et B2, alors que la voie dtintensité pour le contacteur de levage précis passe par les bornes de sorti B3 et B4.Lorsqu'une charge est soulevée du sol, le câble n'est tout d'abord pas chargé de telle façon que l'interrupteur de charge partielle Sî et l'interrupteur de charge limite S2 sont fermés; le contacteur de levage principal est libéré par l'intermédiaire du contact dl.1 et du contact de travail d2.2 et le contacteur de levage précis est libéré par l'intermédiaire du contact de travail d2.1. Si l'opérateur enclenche maintenant le mécanisme de levage et la grande vitesse de levage, le câble est tout d'abord tendu à cette vitesse jusqu'à ce que l'in- terrupteur de charge partielle SI s'ouvre à a charge partielle prédéterminée.De ce fait, le relais de charge partielle dl décolle et provoque ainsi la coupure du circuit pour le contacteur de levage principal par le contact dl.1 de telle façon que la montée ne peut être poursuivie qu'avec la vitesse de levage précis. En même temps, ltopérati-on de décharge du condensateur de retard d'actionnement C2 est interrompue par l'ouverture du contact dol.2 de façon à faire démarrer le temps de retard d'actionnement pour le relais d'étage de temporisation d3 et à enclencher ledit relais d3 au bout du temps de retard par l'intermédiaire du commutateur à seuil composé du thyristor Thi et de la diode Zener Z2 et du côté travail de l'inverseur d2.3, ce qui provoque la fermeture du contact de travail d3.1 et du contact d'étage de temporisation d3.2. Le contact de travail d3.1 courtcircuite le contact ouvert dl.1 de façon à permettre à nouveau la levée à grande vitesse, le contact d'étage de temporisation d3.2 met la résistance R3 montée en série avec le condensateur de temporisation du décollage C3 en parallèle avec le relais de charge limite d2 de telle façon que le décollage de celui-ci est retardé lors de l'ouverture de l'interrupteur de charge limite S2. Il est avantageux de choisir le retard d'actionnement du relais d'étage de temporisation d3 de telle façon que pendant ce temps la charge accrochee est soulevée du sol de sorte qu'en cas de surcharge l'interrupteur de charge limite S2 s'ouvre, le relais de charge limite d2 décolle sans retard, le contacteur de levage précis est coupé par l'ouverture du contact de travail d2.î et l'ouverture du contact de travail d2.2 empêche le redémarrage du mécanisme de levage principal. Du fait de la faible vitesse de levage et des faibles forces d'inertie de masse dynamiques, le mouvement de levage s'arrête immédiatement, ce qui permet d'empêcher avec certitude une surcharge.Si l'interrupteur de charge limite S2 ne s'ouvre pas pendant le temps de retard d'actionnement du relais d'étage de temporisation-d3, la charge soulevée est inférieure à la charge limite admise de telle façon que la grande vitesse de levage peut être .libérée à nouveau pour la montée et la descente. Les pointes de charges dynamiques qui se produisent alors au-dessus de la yaleur limite de l'interrupteur de charge limite S2 ne provoquent pas l'arrêt des mouvements de levage du fait de la temporisation du décollage du relais de charge limite d2. La temporisation du décollage entraînée par la résistance R3 et le condensateur de temporisation du décollage C3 doitdonc être adaptée à la durée maximale de dépassement rencontrée en service à charge nominale. En cas de surcharge provoquée par l'accrochage de la charge déjà soulevée le mécanisme de levage est déconnecté au bout de ce temps de retard. Si le relais de charge limite d2-décolle à la suite d'une surcharge, le condensateur de retard d'actionnement décharge C2 est/. par l'intermédiaire du côté repos de l'inverseur d2.3 associé et le relais d'étage de temporisation d3 est coupé par l'intermédiaire de l'ouverture du côté travail. Si, à la suite d'une décharge consécutive, par exemple par la libération de la charge accrochée ou par l'évanouissement de pointes de charges dynamiques inadmissibles, l'interrup- teur de chargé limite S2 se referme et le relais de charge limite d2 redémarre, l'inverseur d2.3 enclenche à nouveau le retard d'actionnement par le relais d'étage de temporisation d3, ce qui a pour effet que la charge ne peut être soulevée qu'S petite vitesse jusqu'à ce que ce temps soit écoulé. Cela entraîne obligatoirement une réduction des variations de charge en cas d'efforts dynamiques inadmissibles et un redémarrage en douceur du mécanisme de levage après une surcharge. Le montage représenté peut également être mis en oeuvre pour des dispositifs de levage à une seule vitesse de.levage. A cet effet, les bornes d'entrées Al et A2 restent inoccupées. Le contact du capteur pour le point de charge limite est relié aux bornes d'entrée A3 et A4. La voie d'intens-ité pour le contacteur de levage passe par les bornes de sortie B1 et B2. Les bornes de sortie B3 et B4 restent libres. Du fait de la connexion ouverte Al - A23 le contact d1.1 reste toujours ouvert. Le contacteur de levage principal est commandé par les contacts de travail d2.2 et d3.1.Compte tenu de la position de travail de l'inverseur d2.3, le temps de retard de l'actionnement du relais d'étage de temporisation d3 se termine par-la connexion de l'alimentation en courant et il agit commue temporisation de démarrage pour le mouvement de levage. Ensuite, le contact de travail d3.1 se ferme et libère le mouvement de levage de sorte que l'opérateur peut soulever une charge.Le contact d'étage de temporisation d3.2 est fermé en même temps, ce qui rend efficace la temporisation'du décollage du relais de charge limite d2 de telle façon que les pointes de charges dynamiques intervenant lors du fonctionnement à la charge nominale avec une seule vitesse de levage n'entraînent pas la coupure du contacteur de levage par l'intermédiaire du contact de travail d2.2.- Après l'apparition d'une surcharge qui conduit au dépassement de la durée de dépassement maximale admissible, le relais de charge limite d2 décolle et arrête le mouvement de levage par l'intermédiaire de l'ouvert ture du contact de travail d2b2. L'inverseur d2.3 passe dans la position de repos et déconnecte de ce fait le relais d'étage de temporisation d3; le condensateur de retard d'actionnement C2 est déchargé. Dès que le mécanisme de levage est déchargé de sorte que l'interrupteur de charge limite S2 se referme, le relais de charge limite d2 peut démarrer et le contact de travail d2.2 se ferme. En même temps, le retard de démarrage du relais d'étage de temporisation d3 est déclenché par l'intermédiaire de l'inverseur d2.3. L'opération de levage reste bloquée par l'intermédiaire du contact de travail ouvert d3.1 jusqu'à ce que ce temps soit écoulé et que le contact de travail d3.1 se ferme.Le retard de redémarrage après la suppression de la surcharge ainsi réalisée empêche le redémarrage du mouvement de levage par une décharge temporaire du mécanisme de levage à la suite des variations de charge ainsi que le levage par paliers d'une surcharge en cas d'importantes variations de charge simultanées. Un avantage particulier du système de couplage selon l'invention réside dans sa structure simple et dans son faible encombrement qui permet son montage dans des armoires de commande de contacteurs existantes. Contrairement aux montages connus jusqu'ici, ce système de couplage permet de commander, sans modification, des mécanismes de levage avec une vitesse de levage aussi bien qu'avec deux vitesses. Les contacts de commande supplémentaires, par exemple des contacteurs pour la montée ou pour la descente, qui sont autrement nécessaires en plus des contacts de valeurs limites, sont également supprimés. REVENDICATIONS 1. Système de couplage pour la limitation de la charge et la protection contre les surcharges d'un dispositif de levage avec deux vitesses de levage qui sont commutables par l'intermédiaire d'un contacteur de levage principal et d'un contacteur de levage précis, ce système comprenant plusieurs interrupteurs, un étage de temporisation et des contacts commandés par les interrupteurs et placés dans les voies d'intensité des contacteurs de levage principal et précis, les interrupteurs pouvant être actionnés en fonction de la contrainte de câble et par conséquent de la charge et l'un des interrupteurs s'ouvrant, en tant qu'in interrupteur de charge partielle, lors du passage du câble détendu au câble chargé,,tandis que l'autre interrupteur fonctionnant comme interrupteur de charge limite s'ouyre admissible lors du dépassement d'une charge limite/, caractérisé par le fait que l'interrupteur de charge partielle (S1) commande un relais de charge partielle (dl), que l'interrupteur de charge limite (S2) commande un relais de charge limite (d2) et que l'étage de temporisation (Z) comporte un relais d'étage de temporisation (d3) lequel est commandé par des contacts (d1.2 ou d2.3) du relais de charge partielle (dl) ou du relais de charge limite (d2) et présente un contact d'étage de temporisation (d3.2); que le relais de charge limite (d2) coupe sans retard lorsque l'interrupteur de charge partielle (S1) ainsi que l'interrupteur de charge limite (S2) et le contact d'étage de temporisation (d3.2) sont ouverts, et avec retard lorsque le contact d'étage de temporisation (d3.2) est fermé, ce qui permet d'ouyrir le contacteur de levage principal avec un contact de travail (d2.2) et le contacteur de levage précis avec un autre contact de travail (d2.1); que le relais d'étage de temporisation (d3) possède un retard d'actionnement commandé par les contacts précités (dl.2 et d2.3) du relais de charge partielle (dl) ou du relais de charge limite (d2) dont le temps de retard ne s'arrête que lorsque l'interrupteur de charge partielle (S1) est ouvert et l'interrupteur de charge limite (52) fermé; et que, én plus, le relais d'étage de temporisation (d3) est commandé par les contacts précités (dol.2 et d2.3) du relais de charge partielle (dl) ou du relais de charge limite (d2) de telle façon qu'il décolle sans retard lorsque l'interrupteur de charge limite (S2) est ouvert. 2. Système de couplage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au relais d'étage de temporisation (d3) est associé un condensateur de retard d'actionnement (C2) pouvant être chargé par l'intermédiaire d'une résistance décharge (R2) et déchargé par l'intermédiaire d'une résistance de décharge (R1) avec une résistance électrique plus faible par rapport à la résistance de charge (R2); que la résistance de décharge (R1) est mise en circuit par le contact (dû;2) du relais de charge partielle (dl) lorsque l'interrupteur de charge partielle (S1) est fermé ou par un inverseur (d2.3) du relais de charge limite (d2) lorsque l'interrupteur de charge limite (S23 est ouyert, et que l'inverseur (d2.3) coupe, en plus, le circuit pour le relais d'étage de temporisation (d3) lorsque l'interrupteur de charge limite (S2) est ouvert. 3. Système de couplage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le circuit pour le relais d'étage de temporisation (d3) comporte un commuta- teur à seuil formé par un thyristor (Thi) et une diode Zener (Z1) et que le condensateur de retard d'actionnement (C2) peut être chargé par la résistance de charge (R2) à la tension de seuil de ce commutateur à seuil 4.Système de couplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, après l'ouverture de l'interrupteur de charge limite (S2), le relais d'étage de temporisation (d3) actionné enclenche, par l'intermédiaire du contact d'étage de temporisation (d3.2), une temporisation du décollage pour la coupure des contacteurs de levage, et que le contact de travail (d3.1) du relais d'étage de temporisation (d3) court-circuite alors lue contact (dl.1) dans la voie d'intensité du contacteur de levage principal qui coupe cette voie d'intensité lorsque l'interrupteur de charge partielle (S1) est ouvert. 5. Système de couplage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la temporisation du décollage pour la coupure des contacteurs de levage comprend un condensateur de temporisation du décollage (C3) avec résistance (R3) montée en amont lequel condensateur de temporisation du décollage (C3) est monté, conjointement avec la résistance (R3), en parallèle avec le relais de charge limite (d2) et que de ce fait le relais de charge limite Cd2) décolle avec retard lors de l'ouverture de l'interrupteur de charge limite (S2).