Brevet FR2675790A1 — publié le 19921030

Dispositif de contrôle de frein de treuil L'invention concerne un dispositif de contrôle de frein de treuil, notamment d'un treuil de levage ou de chariot sur une grue à tour. Les grues a tour destinées aux chantiers de construction sont équipées, pour la sécurité, de freins de treuil qui bloquent le treuil lorsque la grue est l'arrêt afin d'empêcher le treuil de se dévider et la charge de chuter, dans le cas dun treuil de levage, alors que le grutier n'a pas commande la descente (ou la montée). De même, le chariot est bloqué par un frein afin de l'empêcher de se déplacer de façon inopinee, par inertie, alors que le grutier n'a pas commandé son déplacement, par exemple pendant la rotation de la grue. Ces freins de treuil sont serrés lorsque le treuil est a l'arrêt et doivent être desserres automatiquement lorsque le moteur se met en marche. Un probleme survient lorsque le treuil ne s'est pas desserré malgré le démarrage du moteur. A ce moment là, le moteur rencontre une résistance oui l'oblige a consommer et à fournir plus d'énergie afin de la vaincre et surtout, le treuil tourne en provoquant un échauffement du frein, ce qui entraîne une usure rapide et, si le mouvement persiste, le détériore et le rend inutilisable. La securite n'est alors plus assuree, car la charge peut tomber. Le problème est particulièrement sensible pour les loueurs de grues de chantier. Les entreprises à qui ils louent le matériel n'en etant pas propriétaires, elles ne se préoccupent pas de son entretien et ne signalent pas, la plupart du temps, les incidents de fonctionnement. De plus, le grutier, non préoccupé par la réduction des coûts d'entretien, insiste souvent lorsque il sent une résistance et même si le fait que le frein est mal desserré devient évident. C'est pourquoi, le premier but de l'invention est de permettre de contrôler le fonctionnement du treuil de levage, ou de chariot, d'une grue à tour, en fonction de la position serré ou desserré du frein de treuil et de l'interdire lorsque celui-ci est défectueux. Un autre objet de l'invention est de prévenir également en cas d'usure du frein que celui-ci va devoir être remplacé ou réglé. Ces buts sont atteints gracie au procédé selon l'invention en ce que - on détecte ltetat de fonctionnement du treuil, rotation dans un sens ou dans l'autre ou arrêt; - on détecte la position du disque de frein correspondant à l'etat serre ou déplace;; - on traite les signaux correspondant aux états detectés dans un circuit qui genère des signaux en réponse et, - lorsque le signal représentatif de l'état de fonctionnement du treuil est dans l'état correspondant à une rotation, on génère un signal utilise pour commander le fonctionnement du moteur de treuil, de façon à autoriser sa rotation lorsque l'etat du signal représentant la position du disque de frein correspond à un déplacement et à l'interdire lorsque cet état correspond au maintien de la position serré. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, on retarde le signal représentatif de l'état de fonctionnement du treuil avant le traitement des deux signaux, de façon à tenir compte du temps de réaction du frein et à rendre les deux signaux simultanés. Le dispositif de contrôle du fonctionnement d'un frein de treuil selon l'invention comporte: - un premier capteur détectant un ordre de montee ou de descente de la charge; - un second capteur ,inductif, mesurant le déplacement du disque; - un circuit chrono-comparateur relié aux deux capteurs, dans lequel l'état du signal du premier capteur est comparé avec l'état du signal du second capteur, - un relais autoentretenu relie à la sortie du circuit et destiné au contrôle de la commande du moteur en fonction du signal de sortie du chrono-comparateur. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, le dispositif comporte en outre un comparateur, destine à la détection de l'usure ou d'un mauvais réglage, relié à un capteur détectant à l'arrêt une différence avec une valeur préréglable de l'entrefer entre le disque de frein et le capteur. L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation décrit ci-après et représenté sur le dessin annexe au moyen d'un schéma synoptique. Le dispositif selon l'invention comporte un premier capteur 1 detectant un ordre de montee ou de descente de la charge et un second capteur 2, inductif, placé près du disque de frein lui-même et mesurant le déplacement du disque. Les deux capteurs sont reliés à un chronocomparateur 3 dans lequel le signal porteur de l'information représentative de la commande moteur est retardé d'une demi-seconde avant d'etre compare avec le signal porteur de l'information représentative de l'état du frein, ceci afin de tenir compte du temps de reaction du frein pour présenter les deux signaux simultanément à l'entree du comparateur. La sortie du circuit 3 est reliée à un relais autoentretenu 5, pourvu d'au moins trois contacts, par l'intermediaire d'un réseau de retard 4 qui assure un retard de la commande du relais afin d'éliminer la possibilité de coupure à cause de signaux parasites plus brefs. Lorsque le relais 5, qui est normalement excite, tombe, l'un des contacts coupe l'actionnement du moteur de treuil en montée, ou le second l'actionnement du moteur de treuil en descente et le troisième transmet un signal de defaut sur la console 6 du grutier. L'alimentation des différents circuits est assurée par un bloc 7 qui est lui-même relié au relais 5 par 7' intermédiaire d un circuit de détection de présence de la tension 8. Selon une réalisation particulière de l'invention, le système comporte également un contrôle de l'usure du frein. Ce contrôle est assuré par un capteur qui mesure, à arrêt, l'entrefer entre le capteur et le disque de frein. Ce capteur est relie à un circuit de comparaison du signal émis avec une valeur préréglable de l'entrefer dans un comparateur 9. Le comparateur 9 est à son tour relié à la console 6 pour indiquer ce défaut au grutier. Des opto-coupleurs 10, 10', 10" reliés aux différents circuits permettent de transmettre les informations respectives à un poste de surveillance situe à distance. Le dispositif fonctionne comme suit: La grue tant à l'arrêt, le dispositif est mis sous tension et le circuit de détection de la présence de tension 8 excite le relais 5 qui ferme ses contacts. Des que la commande de fonctionnement du moteur est detectée par le capteur 1, celui-ci emet un signal représentatif de l'état de la commande vers le chronocomparateur. Ce signal est retardé d'environ 0,5 s. La commande de fonctionnement du moteur a également actionne le frein de treuil. Le desserrage du frein de treuil est detecté par le capteur 2 qui émet un signal représentatif de lVétat du frein vers le chronocomparateur. Du fait du retard du premier signal correspondant à l'actionnement moteur, les deux signaux sont présents simultanément à l'entrez du comparateur. Ce dernier compare les états et, en cas de concordance, n'émet vers le relais 5 aucun signal ; le relais reste excité. Si, à l'apparition d'un ordre de montée ou de descente de la charge, le capteur 2 transmet au chronocomparateur 3 un signal dont l'état indique que le frein nwest pas desserre, le comparateur transmet au relais 5 un signal qui en interrompt l'autoentretien et l'alimentation du moteur est interrompue tandis qu'un signal de défaut est envoye à la console 6. Plusieurs causes intempestives peuvent provoquer I Vémission d'un signal du comparateur 3 vers le relais 5. Notamment le changement des rapports de vitesses par le grutier, ou le champ électrique éleve qui regne dans les armoires électriques des grues et qui provoquent des coupures du reseau. Ces signaux de défaut sont toutefois brefs. Afin d'éviter un arrêt injustifié de la grue, le signal du comparateur 5 est retardé de 0,2 s environ dans un circuit à retard 4 avant d'être transmis au relais 5. On assure ainsi que la tombée du relais n'est pas provoquée par ces parasites. Dans le cas ou le système comporte le contrôle de l'usure ou du besoin de reglage du frein et si le frein présente une usure justifiant le remplacement du disque ou un réglage, des la mise sous tension, le comparateur 9, pourvu d'un capteur qui reagit dans notre exemple pour une variation d'environ 0,2 mm, envoie un signal de défaut de frein à la console. Les optocoupleurs 10V et 10" transmettent également un signal identique au contrôle à distance. REVENDICATIONS 1. - Procédé de contrôle du fonctionnement d'un frein de treuil, notamment du frein de treuil de levage d'une grue à tour, dans lequel un frein de treuil est desserre automatiquement lors de la mise en marche du moteur du treuil caractérisé en ce que: - on détecte l'etat de fonctionnement du treuil, rotation dans un sens ou dans l'autre ou arrêt; - on detecte la position du disque de frein correspondant à l'état serré ou deplacé;; - on traite les signaux correspondant aux états détectés dans un circuit qui genère des signaux en reponse et, - lorsque le signal représentatif de l'état de fonctionnement du treuil est dans letat correspondant à une rotation, on génère un signal utilisé pour commander le fonctionnement du moteur de treuil, de façon à autoriser sa rotation lorsque L'état du signal representant la position du disque de frein correspond à un deplacement et à l'interdire lorsque cet etat correspond au maintien de la position serré. 2. - Procédé de contrôle du fonctionnement d'un frein de treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on retarde le signal représentatif de l'état de fonctionnement du treuil avant le traitement des deux signaux, de façon à tenir compte du temps de reaction du frein et à rendre les deux signaux simultanés. 3. - Dispositif de contrôle du fonctionnement d'un frein de treuil, caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier capteur (1) détectant un ordre de montee ou de descente de la charge; - un second capteur (2), inductif, mesurant le déplacement du disque; - un circuit chrono-comparateur 3 relié aux deux capteurs, dans lequel ltetat du signal du premier capteur (1) est compare avec 1 état du signal du second capteur (2); - un relais autoentretenu (5) relié à la sortie du circuit (3) et destiné au contrôle de la commande du moteur en fonction du signal de sortie du comparateur (3). 4. - Dispositif de contrôle du fonctionnement d'un frein de treuil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un comparateur (9), destiné à la détection de l'usure ou d'un mauvais réglage, relié à un capteur détectant à l'arrêt une différence avec une valeur preréglable de l'entrefer entre le disque de frein et le capteur.