Brevet FR2638728A1 — publié le 19900511

La présente invention concerne un dispositif de contrôle d'une chaîne d'entraînement, depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement. Dans.de telles chaînes, en entraînement, le flux de force et de puissance s'écoule du moteur à la charge. Dans le cas d'un freinage, la charge entraîne et le flux de force et de puissance s'inverse, de sorte que le moteur ou son frein reçoit de l'énergie. Dans le cas ou la chaîne d'entraîne- ment décrite entre la charge et le moteur, ou entre la charge et le frein, est interrompue, la charge se déplace de façon non contr8lée. Dans de nombreux cas, en particu- lier pour des appareils de levage, il se crée, de ce fait, un état dangereux, qui doit être perçu et indiqué le plus tôt possible. Des freins de sécurité sont souvent associés à des tambours d'enroulement d'appareils de levage, comme cela est décrit dans le document DE-3 137 523. Cependant, ceux-ci ne réagissent que pour des vitesses de rotation fortement augmentées et entraînent, lors du freinage consécutif, une forte sollicitation de la structure porteuse. En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser un dispositif de sécurité de sorte que celui-ci contrôle le flux de force entre le côté d'entraînement et le côté entraîné, ou le côté de freinage et le côté entraîné, d'une chaîne d'un mécanisme d'entraînement et, lorsque le flux de force est interrompu, reconnaît cet état le plus tôt possible et actionne immédiatement le frein. A cet effet, le dispositif de contrôle d'une chaîne d'entraînement depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, 1 jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement, est remarquable, selon l'invention, en ce que, sur l'arbre reliant le moteur à un frein de service, est agencé un premier générateur d'impulsions rotatoire, qui est relié à un second générateur d'impulsions rotatoire au point d'application de la charge, par l'intermédiaire d'une logique de contr8le, qui, lors d'une différence des impulsions, met en service le frein au point d'application de la charge. Le dispositif selon l'invention permet la mise en oeuvre du frein pour des écarts des vitesses de rotation les plus faibles possibles, et empêche, en conséquence, des surcharges brusques, lors du freinage de la charge préalablement accélérée. La logique de contrôle comporte des compteurs d'impulsions, munis de dispositifs de réglage numériques, associés aux générateurs d'impulsions, qui sont reliés à une mémoire flip-flop, qui est reliée, par l'intermédiaire d'un relais et d'une liaison de déclenchement, à un aimant ventilé du frein, sollicité par un ressort, du tambour. Les impulsions des générateurs d'impulsions sont exploitées par la logique de contrôle ayant au moins un compteur d'impulsions préréglable, les impulsions du générateur agissant du côté mené comme signaux de synchronisation pour le compteur d'impulsions préréglable, de sorte que, avec chaque impulsion de synchronisation, le compteur prérégla- ble est chargé par sa valeur initiale, et, entre deux impulsions de synchronisation, les impulsions du générateur du côté d'entraînement diminuent, de façon continue, la valeur initiale chargée. Entre deux impulsions de synchro- nisation, on détecte si une valeur limite déterminée du compteur est atteinte et, en conséquence, on détermine si la chaîne d'entraînement est interrompue. 1 Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre schématiquement l'agencement d'une chaîne d'entraînement pour un appareil de levage. La figure 2 montre les éléments de la logique de contr8ôle de la figure 1. Le moteur 3 entraîne, par l'intermédiaire de son arbre 2, un engrenage 7 et est freiné, sur le même arbre, par le frein de service 4. Le tambour d'enroulement 8 est entraîné par l'intermédiaire de l'engrenage 7, de sorte que la charge est soulevée ou abaissée selon le sens de rotation du moteur. Lorsque la chaîne d'entraînement n'est pas interrompue, les vitesses de rotation de l'arbre 6 du tambour et de l'arbre 2 du moteur présentent un rapport constant, qui est déterminé par le rapport de réduction de l'engrenage. Lors d'une interruption de la chaîne d'entraînement, par exemple par rupture de l'engrenage, cette dépendance fixe entre les vitesses de rotation n'existe plus, de sorte qu'il se crée, selon les conditions de charge, des variations très rapides des vitesses de rotation. Les générateurs d'impulsions, du côté de l'entraînement et du 8côté entraîné, fournissent des fréquences d'impulsions proportionnelles à la vitesse. Le rapport des fréquences d'impulsions est fourni, à partir du nombre d'impulsions du générateur par tour de l'arbre du moteur ou de l'arbre du tambour et à partir du rapport de réduction de l'engrenage, conformément à la formule suivante: fm/fr = (nm/nr) x i dans laquelle fm est la fréquence des impulsions du générateur 1 sur l'arbre du moteur et fr la fréquence des impulsions du générateur 5 sur l'arbre du tambour; nm et 1 nr sont le nombre des impulsions pour un tour des arbres et i le rapport de réduction de l'engrenage. Le rapport des fréquences d'impulsions est ainsi proportionnel au rapport de réduction de l'engrenage et, dans le cas o les deux générateurs créent, à chaque tour, le même nombre d'impulsions, ce rapport est égal à i. Les impulsions des générateurs 1 et 5 sont transmises à la logique de contrôle , via les liaisons 17 et 18. Grace à la logique de contrôle 10 selon l'invention, on détermine le rapport entre la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de rotation du tambour, à partir des impulsions des générateurs, et ce rapport est comparé au rapport de réduction connu i. La figure 2 montre une logique de contrôle 10 réalisée de façon correspondante, laquelle actionne le frein 9 du tambour 8, par l'intermé- diaire d'une liaison de déclenchement 19, lorsqu'il existe des écarts entre les impulsions. Les impulsions du générateur d'impulsions 1 du moteur sont comptées dans deux compteurs d'impulsions 11 et 12. Les compteurs d'impulsions sont avantageusement des décrémen- teurs. Ils décrémentent l'état initial, qui est reçu par l'entrée ZE et peut &tre réglé par les dispositifs de réglage numériques 13 et 14. Les impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour synchronisent et commandent la réception de l'état initial, par l'intermédiaire des entrées S des compteurs d'impulsions, de sorte que, entre deux impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour, l'état initial des deux compteurs d'impulsions est décrémenté du nombre des impulsions du générateur d'impulsions du moteur. Les compteurs d'impulsions ont, chacun, une sortie de transfert u, qui, lorsque l'état du compteur est inférieur à O, commute et, ainsi, indique le "dépassement de capacité du compteur". 1 A cause du rapport fixe déjà décrit des fréquences des impulsions fm et fr, pour un rapport de réduction de l'engrenage donné i, entre deux impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour, un nombre constant d'impulsions du générateur d'impulsions du moteur décrémentera toujours les états initiaux des compteurs d'impulsions 11,12. Selon l'invention, les états initiaux 13 et 14 sont choisis de sorte que, pour le rapport de réduction existant i, le premier compteur d'impulsions 11 n'atteint pas le dépassement de capacité du compteur et, alors, pour le second compteur d'impulsions 12, l'état initial est réglé en étant plus petit de sorte que, au moment de l'impulsion suivante du tambour, le dépassement de capacité du compteur est toujours atteint. La condition des sorties de transfert des deux compteurs d'impulsions 11 et 12, au moment d'une impulsion du tambour, indique si, depuis la dernière impulsion du tambour, le nombre, réglé par le dispositif de réglage numérique 13, d'impulsions a été dépassé et si le nombre, réglé par le dispositif de réglage numérique 14, d'impulsions du générateur d'impulsions 1 du moteur a été atteint. Lorsque la chaîne d'entraînement n'est pas interrompue, le premier compteur d'impulsions 11 ne peut pas subir un dépassement de capacité et le second compteur d'impulsions 12 doit toujours subir un dépassement de capacité. Le contr8le de cette condition sans problème a lieu à l'aide d'une mémoire flip-flop 15, qui, pour chaque impulsion du générateur d'impulsions 5 du tambour, détecte la condition des sorties de transfert des deux compteurs d'impulsions et, dans la condition à problèmes, coupe le relais 16, de sorte que le contact de sortie correspondant s'ouvre et interrompt le circuit de l'aimant ventilé 20 du frein 9, sollicité par un ressort 21, du tambour 8. 1 Pour le cas o les générateurs d'impulsions 1 et 5 créent, à chaque tour, le même nombre d'impulsions, le premier dispositif de réglage numérique 13 est réglé à une valeur entière i + X et le dispositif de réglage numérique 14 à une valeur entière i - X. La valeur X est avantageusement choisie de sorte que des oscillations de torsion dues à l'action élastique de la chaîne d'entraînement ne déclenchent pas le dispositif de contrôle. Une réalisation simple du dispositif de contr8lt, dans laquelle manquent le compteur d'impulsions 11 et le dispositif de réglage numérique correspondant 13, est possible. Dans cette réalisation, le contr8le ne fonctionne que lorsque le rapport de la vitesse de rotation de l'entraînement à la vitesse de rotation des moyens entraînés est plus petit que le rapport réglé, c'est-à-dire que le tambour, par exemple à cause d'une rupture de l'engrenage, tourne trop vite et que, en conséquence, le nombre d'impulsions réglé par le dispositif de réglage numérique 14 n'est pas atteint. On peut également utiliser des générateurs fournissant des nombres différents d'impulsions ou choisir d'autres valeurs X, pour obtenir une adaptation optimale aux configurations d'entraînement déterminées. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contrôle d'une chaine d'entraînement depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement, caractérisé en ce que, sur l'arbre (2) reliant le moteur (3) à un frein de service (4), est agencé un premier générateur d'impulsions rotatoire (1), qui est relié à un second générateur d'impulsions rotatoire (5) au point d'application de la charge (8), par l'intermédiaire d'une logique de contr8le (10), qui, lors d'une différence des impulsions, met en service le frein (9) au point d'applica- tion de la charge (8). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la logique de contr8le (10) présente un compteur d'impulsions (12), réglable par un dispositif de réglage numérique (14), du générateur d'impulsions (1) et en ce que le compteur d'impulsions (12) est relié à une mémoire flip-flop (15), qui est reliée, par l'intermédiaire d'un relais (16) et d'une liaison de déclenchement (19), à un aimant ventilé (20) du frein (9), sollicité par un ressort (21), du tambour (8). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la logique de contr8le (10) présente un compteur d'impulsions (11), préréglable par un dispositif de réglage numérique (13), du générateur d'impulsions (5), et un autre iompteur d'impulsions (12), réglable par un dispositif de réglage numérique (14), du générateur d'impulsions (1), et en ce que les compteurs d'impulsions (11,12) sont reliés à une mémoire flip-flop (15), qui est reliée, par l'intermédiaire d'un relais (16) et d'une liaison de déclenchement (19), à un aimant ventilé (20) du frein (9), sollicité par un ressort (21), du tambour (8).