Brevet FR2677629A1 — publié le 19921218

- L'invention porte sur un procédé de contrôle de la charge pour un engin de levage à commande hydraulique tel que grue mobile, nacelle ou autre structure de levage et sur ses dispositifs de mise en oeuvre. Il existe déjà de nombreux dispositifs de signalisation de surcharge qui agissent sur le système hydraulique de commande de l'engin de levage dans le but d'interdire et/ou d'autoriser certains mouvements des bras ou des flèches de l'engin. Par exemple, la demande française 2 633 268 décrit un système limiteur de couple ou de moment permettant de calculer le couple ou le moment exercés à tout instant par une charge sur la tourelle d'un engin, de comparer le résultat binaire du calcul précédent à une abaque de charge, puis d'agir automatiquement sur la commande hydraulique pour ralentir ou interdire tout mouvement de la grue. Les mouvements, aux approches des zones dangereuses, sont ainsi effectués à petite vitesse Cependant, le dispositif ne comporte pas la possibilité d'interdire uniquement un ou certains types de mouvement et d'en autoriser d'autres. Dans la demande française 2 592 368, le dispositif interdit automatiquement certains mouvements du bras d'une grue hydraulique et en autorise d'autres en particulier ceux qui provoquent une réduction du moment de la charge, lorsque la charge atteint un seuil prédéterminé Le contrôle du moment de charge est réalisé par le contrôle de la pression induite dans le cylindre hydraulique d'actionnement des mouvements. Les principaux inconvénients liés aux dispositifs ci-dessus et autres dispositifs de l'état de la technique sont que: un seul paramètre est contrôlé à la fois par exemple la pression du cylindre ou l'inclinaison du bras le dispositif est conçu spécialement pour un appareil particulier, les mesures ou contrôles réalisés dépendent donc des caractéristiques de structure propres à l'engin. La présente invention a pour but de pallier au moins les inconvénients précités. Un premier but de l'invention est de contrôler l'ensemble des paramètres susceptibles d'entraîner des risques. Un deuxième but de l'invention est de concevoir un système 2 - totalement indépendant du circuit hydraulique et de son réglage ainsi que de la configuration géométrique des bras et des flèches, le système étant ainsi adaptable au type d'appareil sur lequel on veut l'installer. Un autre but de l'invention est de réaliser une progression étagée de l'interdiction des mouvements grâce à l'introduction de deux seuils d'alarmes distincts et préréglés. Un autre but encore de l'invention est de concevoir un procédé de contrôle et d'alarme automatique mais qui nécessite l'intervention volontaire d'un opérateur pour soit ramener la grue en condition de sécurité, soit continuer le mouvement aggravant après la mise en alerte générale du système déclenchée par le deuxième seuil. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après en référence à la figure unique annexée qui est une vue schématique de mise en oeuvre d'un dispositif conforme à l'invention. Le mode de réalisation non limitativement représenté à la figure unique comporte principalement: une carte électronique ( 1) à microprocesseur, une pluralité de capteurs ( 2), une électrovanne ( 3) de coupure, deux contacts de reset ( 4) une alimentation ( 5) une pluralité de voyants de signalisation ( 6). Les capteurs ( 2) sont de tout type connu par exemple des capteurs de déformation, de poids, d'inclinaison et sont placés dans des points divers de la structure à contrôler. La carte électronique ( 1) reçoit les informations des capteurs, les contrôle, les mémorise et commande l'alimentation de l'électrovanne ( 3) de coupure du circuit hydraulique ou d'un élément de contrôle équivalent par exemple un relais. Les deux contacts reset ( 4) en parallèle servent à ramener l'engin en condition de sécurité par l'implantation des éléments électroniques ou des contacts reset sur la carte. L'alimentation ( 5) est une alimentation continue 12 V ou 24 V L'ensemble de voyants ( 6) est par exemple Il LED notés DLI à D Lll dont les fonctions sont détaillées plus loin. Le fonctionnement du dispositif et son réglage sont décrits 3 - en détail ci-après. Deux seuils d'alarme, détectés par deux capteurs, sont prévus: un premier seuil, normalement "on" ou "off", réglable sur la charge maximum i un deuxième seuil, réglable également, par exemple et non limitativement, jusqu'à 250 % du premier seuil. Le seuil de préalarme est réglable au niveau du pourcentage désiré sur le premier seuil, normalement "on" ou "off" avec sortie indépendante. On prévoit deux contacts de resets, le premier pour sortir d'une condition d'alarme lorsque le premier seuil est atteint, le deuxième reset ou réhabilitation générale du système à utiliser quand le deuxième seuil est atteint. En condition de sécurité, l'électrovanne ( 3) est alimentée et permet le travail normal de la grue. La carte électronique provoque une alerte générale du dispositif par coupure du circuit hydraulique lorsqu'au moins un ou plusieurs niveaux maximum tolérés a/ont atteint le premier seuil d'alarme. Afin d'éviter des alarmes provoquées par les oscillations de la charge on peut prévoir une courte temporisation. En condition d'alarme, tous les mouvements sont en principe possibles après avoir activé le premier contact de reset. Ceux qui provoquent une réduction du moment permettent de nouveau un fonctionnement normal de la grue. Par contre, des manoeuvres aggravantes du moment provoquent une nouvelle alerte générale quand le deuxième seuil est atteint (Par exemple: réglé à 110 % du premier seuil), même si le bouton de reset est poussé. En condition d'alarme, premier seuil atteint, une courte temporisation réglable est éventuellement prévue à partir du moment ou le bouton de reset est poussé, afin de donner au système le temps d'évaluer si le moment augmente ou diminue. Si le deuxième seuil est donc atteint, un deuxième contact du reset est prévu: il s'agit d'une exclusion du système, une action volontaire par laquelle l'on a la possibilité de ramener la grue en condition de sécurité, ou de continuer un mouvement aggravant. La grue revient en condition normale de travail et de logique d'intervention dès que l'on sort du niveau d'alarme La carte électronique mémorise si et combien de fois le deuxième seuil a été atteint. Notons également que le deuxième contact de reset ne peut pas être tenu en permanence poussé. Cela est possible grâce à une logique O 1 qui interdit le fonctionnement du système. En outre, une temporisation maximum est prévue pour ramener l'engin en condition de sécurité dès que le deuxième seuil a été atteint et que le bouton de reset a été poussé On convient que le bouton de reset ne peut pas être poussé plus de trois fois sans que l'engin soit ramené en condition de sécurité. Par ailleurs, le principe de réglage du dispositif prévoir toujours le réglage d'un minimum et d'un maximum, à l'aide d'un ou de deux capteurs selon le mode de réalisation. Le réglage du dispositif avec un seul capteur s'effectue comme suit: brancher tous les composants et alimenter la carte pousser le bouton SW 1: les LEDS DL 3 (visualisation de condition de réglage) et DL 4 (visualisation de condition de réglage capteur N O 1) s'allument, placer la machine en position de repos et pousser le bouton SW 2 pour le réglage du minimum, soulever la charge maximum et la placer dans la condition la plus critique o l'on désire l'intervention du dispositif, pousser le bouton SW 3 pour la mise en mémoire de la condition d'alarme, pousser le bouton SWI pour confirmer, et sortir de la condition de réglage; cette sortie est possible seulement après le réglage du maximum. Dès que l'on est entré dans la condition générale par le bouton SWI, les opérations de mise au point du minimum (bouton SW 2) ou du maximum (bouton SW 3) peuvent être répétées ou corrigées Seules les dernières valeurs seront mémorisées et confirmées avec la sortie de la 4 - condition générale de réglage par le bouton SWI. Dans un dispositif à deux capteurs le réglage s'effectue comme suit: brancher tous les composants et alimenter la carte: le LED VERT DL 9 s'allume, pousser SWI, DL 3 et DL 4 s'allument, placer la machine en condition de repos et pousser SW 2 pour le réglage du minimum capteur N O 1, pousser S Wl; le LED DL 5 s'allume (visualisation de condition de réglage capteur N O 2), pousser SW 2 pour le réglage du minimum capteur N O 2, pousser S Wl; le LED DL 4 s'allume, soulever la charge maximum et la placer dans la condition la plus critique o l'on désire l'intervention du capteur N O 1, pousser SW 3 pour la mise en mémoire de la condition d'alarme du capteur n O 1, pousser SWI; le LED DL 5 s'allume pour informer que l'on agit maintenant sur le capteur N O 2, placer la charge maximum dans la condition la plus critique o l'on désire l'intervention du capteur no 2, pousser SW 3 pour la mise en mémoire de la condition d'alarme du capteur no 2, pousser SW 1 pour confirmer et sortir de la condition de réglage. En outre, il est nécessaire de régler des paramètres internes par le mini calculateur (PSION) de la carte électronique la mémorisation de l'alarme la mémorisation de la pré-alarm la polarité du signal de sortie de la pré-alarme le retard de l'alarme (de l'ordre de dixième de secondes) le temps de latence du dispositif à partir de la manoeuvre de reset pour sortir de la condition d'alarme premier seuil le pourcentage de la pré-alarme des capteurs 1 et 2 le pourcentage du deuxième seuil, capteurs 1 et 2 le nombre d'utilisation du reset deuxième seuil la confirmation de paramètres l'élimination de tous les paramètres éventuellement réglés -6Chaque commande avec le "PSION" doit être suivie de la commande EXE. L'alimentation en courant continu ( 5) est protégée d'une inversion de polarité par un fusible et les surcharges temporaires n'endommagent pas le circuit. A chaque commutation de la carte électronique, un autotest des fonctions du système est prévu. Le contrôle des anomalies est prévu sur la carte électronique, les capteurs et la batterie d'alimentation. Les anomalies éventuelles sont visualisées par l'ensemble des voyants. Trois d'entre eux nous renseignent sur l'état de charge DL 9: VERT, carte sous tension DL 7: JAUNE, pré-alarme DL 8:ROUGE, alarme Six d'entre eux nous indiquent les contrôles des fonctions D Ll:la valeur maximum du capteur ( 1) a été atteinte (non mémorisée) DL 2:la valeur maximum du capteur ( 2) a été atteinte (non mémorisée) DL 3:deux fonctions: à chaque mise en marche du système, DL 3 s'allume pendant une seconde pour indiquer un autotest de contrôle des fonctions signalées par les LEDS DL 4-DL 5-DL 6-DL 10-D Lll; si tout est correct, il s'éteint; sinon il reste allumé avec le LED correspondant à l'anomalie. il reste allumé pour indiquer que l'on est en phase de réglage. DL 4: deux fonctions: lumière clignotante signale anomalie capteur N O 1 lumière continue signale condition de réglage capteur N O 1 DL 5: deux fonctions similaires au LED DL 4, pour le capteur no 2 DL 6: surcharge, fusible à changer, DL 10: anomalie de la carte électronique D Lll: charge batterie insuffisante En état de pré-alarme et d'alarme la carte peut alimenter directement un élément de contrôle à 1,5 A maximum (électrovanne, relais). La tension de sortie est identique à la tension 7 - d'alimentation. L'originalité des procédés de fonctionnement selon l'invention réside notamment dans le fait qu'il est possible de modifier les paramètres: temporisation sur alarme, sur pré-alarme selon les particularités de chaque machine On note également qu'il y a toujours un seuil au delà duquel on peut aller seulement par action volontaire. On peut envisager des variantes de réalisation Par exemple, il est possible d'avoir deux niveaux indépendants de réglage avec un seul capteur, en utilisant la sortie pré-alarme comme premier niveau d'alarme, ce qui, avec le seuil supermax, nous donne trois niveaux d'alarme donc trois coupures possibles. En outre, il est possible de programmer le changement des paramètres de la carte directement avec le minicalculateur. 8 2677629 REVENDICATIONS 1 Procédé pour le contrôle de la charge pour un engin de levage à circuit hydraulique de commande d'une structure de levage, caractérisé d'une part en ce qu'il comporte deux seuils d'alarmes distincts et préréglés, d'autre part en ce qu'il existe un seuil au delà duquel on peut aller seulement par action volontaire et d'autre part en ce que l'on provoque une alerte générale par coupure du circuit hydraulique lorsqu'au moins un des niveaux maximums tolérés a atteint le premier seuil. 2 Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier seuil est réglable sur la charge maximum et le deuxième seuil est réglable au niveau du pourcentage désiré sur le premier seuil. 3 Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième seuil est réglable jusqu'à 250 % du premier seuil. 4 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après activation d'un premier contact de reset, tous les mouvements de la structure sont possibles. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que en condition d'alarme, premier seuil atteint, une courte temporisation réglable est prévue pour ramener la structure en condition de sécurité. 6 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres de réglage sont modifiables en fonction des particularités de la structure. 7 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que on ne peut activer le bouton de reset plus de trois fois sans ramener la structure en condition de sécurité. 8 Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les paramètres de réglage sont modifiables par actions sur au moins un bouton de reset. 9 Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les paramètres de réglages sont programmables. Dispositif pour la réalisation du procédé de la revendication 1 comportant une carte électronique à microprocesseur une pluralité de capteurs une électrovanne de coupure ou un autre élément de contrôle équivalent une alimentation en courant continu une pluralité de voyants de signalisation d'anomalies, caractérisé en ce qu'il comporte deux contacts de reset ( 4) en parallèle qui servent à ramener l'engin en condition de sécurité, en ce qu'il comporte également un fusible protégeant l'alimentation d'un inversion de polarité et en ce que la carte alimente directement l'élément de contrôle. 11 Dispositif pour la réalisation du procédé de la revendication 1 comportant: une carte électronique à microprocesseur une pluralité de capteurs une électrovanne de coupure ou un autre élément de contrôle équivalent une alimentation en courant continu une pluralité de voyants de signalisation d'anomalies caractérisé en ce qu'il comporte un contact de reset ( 4) unique, un fusible protégeant l'alimentation d'une invertion de polarité, la carte alimentant directement l'élément de contrôle. 9 -