Brevet FR2741867A1 — publié le 19970606

L'invention concerne des dispositifs de levage de charge susceptibles d'être déplacés, comme par exemple des crochets en forme de C, des tables de levage, ou similaires, qui comportent deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre en direction verticale et un dispositif de levage motorisé agencé entre ces parties. De tels dispositifs de levage de charge sont employés en grand nombre dans la fabrication automatisée, en particulier dans la production automobile, et ils portent ici des charges de plus en plus lourdes, qui sont également abaissées ou soulevées sur des hauteurs de plus en plus importantes en raison des dimensions de ces charges. Comme l'on doit exécuter des opérations sur ces charges, qui sont en réalité des pièces à oeuvrer, on doit respecter des consignes de sécurité sévères en ce qui concerne le maintien des charges lors de la perte de l'énergie motrice, lors d'une rupture de composants, etc.. On impose ainsi par exemple que tous les systèmes porteurs doivent être prévus de façon redondante, c'est-à-dire qu'il ne suffit pas de dimensionner de manière suffisamment sûre les éléments porteurs, mais que l'on doit prévoir au moins deux éléments de cette sorte, et un seul doit suffire pour assurer au moins un maintien de la charge sur une durée suffisamment longue. Dans le cas de crochets en forme de C, ceci signifie en particulier que les éléments télescopiques individuels et donc le porte-charges doivent être maintenus sur le plus bas de ces éléments télescopiques au moyen de deux câbles, et chacun des deux câbles doit suffire par lui même au moins à maintenir la charge. Habituellement, ces deux câbles sont enroulés au moyen d'un tambour commun et celui-ci est entraîné par un moteur unique. Ainsi, afin de satisfaire les déterminations de sécurité nécessaires également lors d'une disparition de l'énergie motrice, on prévoit habituellement un frein qui agit sur le tambour en cas de coupure de courant et qui empêche ainsi un abaissement de la charge. Malgré toutes ces mesures, on ne tient cependant pas compte de l'éventualité d'une rupture de la transmission, et l'on doit pourtant prévoir entre les moteurs et le tambour à câble une transmission puisque ni la vitesse de rotation ni l'allure des couples de rotation ne permettent un entraînement direct de manière économique. Puisque toutes les précautions de sécurité doivent avoir lieu du côté "hardware" c'est-à-dire de l'équipement matériel, et que l'on ne peut utiliser ni système électronique ni logiciel ou "software" de commande ou similaires, il n'est pas possible de tenir compte de la situation d'une rupture de transmission par une surveillance de la vitesse de rotation du tambour et une comparaison avec la vitesse de rotation correcte du moteur, et par un pilotage correspondant du frein de tambour. La présente invention part de cette situation et propose de prévoir deux moteurs qui agissent sur le tambour, chacun des moteurs étant plus faible que le moteur prévu jusqu'ici dans un cas d'application correspondant, grâce à quoi les coûts ne sont pas doublés, et de loin, mais qu'ils ne sont augmentés que de manière modeste. Afin de constater alors une panne du moteur ou une rupture de l'entraînement, on prévoit conformément à l'invention de monter les deux moteurs de telle façon que leurs couples de réaction d'entraînement, ou que leurs forces de maintien agissent en sens contraire sur un levier. Grâce à ceci, on assure que, aussi longtemps que les deux moteurs fonctionnent correctement, le levier demeure dans sa position de repos, tandis que dans le cas d'une sollicitation inégale, il actionne un commutateur grâce auquel on coupe l'alimentation électrique vers les moteurs, on bloque ces derniers, on déclenche une alarme et l'on active le cas échéant un frein existant. Comme tout ceci peut se produire de manière mécanique, les consignes de sécurité sont totalement remplies. Comme il s'est avéré que même dans le cas d'une fabrication extrêmement exacte des moteurs, les couples de rotation de deux moteurs ne sont mutuellement presque jamais totalement en correspondance, en particulier lors du démarrage et lors du freinage, on propose dans une réalisation avantageuse de l'invention, que le levier sur lequel agissent les moteurs soit maintenu dans sa position de repos au moyen de ressorts précontraints, afin que des différences entre les deux couples de rotation des moteurs, qui sont situées au-dessous d'un seuil prédéterminé, ne mènent pas encore à un basculement du levier. Il est en particulier prévu que la raideur et la précontrainte des ressorts soient choisies de manière que les différences de couple de rotation, de l'ordre de grandeur de 10% à 20% du couple de rotation combiné des deux moteurs, ne mènent pas encore à un déplacement quelconque du levier. Dans un autre développement, dans lequel on peut également tenir compte d'un blocage mécanique de l'une des transmissions, on prévoit que le palier de pivotement du levier soit réalisé de façcon à se déplacer en position de repos perpendiculairement à la direction de basculement du levier, et de le maintenir dans sa position de repos par des ressorts précontraints, grâce à quoi un basculement du levier est également possible lorsque l'une de ses extrémités est fermement retenue par la transmission bloquée et qu'il ne se produirait dans ce cas aucun basculement du levier si son palier de basculement était fixe. Cependant, on doit prévoir dans ce cas aux deux extrémités du levier basculement un commutateur de déclenchement pour activer dans tous les cas le programme d'urgence. L'invention n'est cependant pas utilisable uniquement dans des crochets en forme de C, mais également avec des tables de levage qui fonctionnent avec un entraînement à broche. Dans ce cas, on prévoit deux broches qui sont entraînées au moyen d'un moteur et d'une transmission angulaire respectifs, les moteurs étant bridés sur la transmission angulaire respective associée et les couples de réaction des transmissions angulaires agissent sur un levier agencé en correspondance. Dans une variante, dans laquelle les moteurs ne sont pas bridés sur les transmissions angulaires, mais sur une plaque de support, ou poussoir, commune, on prévoit au lieu du levier basculant, de réaliser la plaque de support de manière mobile dans le sens longitudinal dans une direction perpendiculaire à l'axe de moteur commun, et elle est maintenue dans sa position de repos par des ressorts précontraints et déplacée hors de sa position de repos dans le cas de panne de l'un des deux moteurs ou en cas de rupture de l'une des deux transmissions angulaires. L'invention sera expliquée dans ce qui suit plus en détail en se rapportant à un exemple de réalisation pour un crochet en forme de C. Dans les figures ci-jointes: la figure 1 montre un tambour symétrique conforme à l'invention, avec ses deux embouts d'arbre; la figure 2 montre le boîtier de tambour, ensemble avec la liaison avec la suspension du crochet de charge; la figure 3 montre une coupe perpendiculaire à l'axe du tambour; la figure 4 montre une coupe à travers l'axe d'un détail du dispositif de l'invention; la figure 5 montre l'application de l'invention dans le cas d'une table de levage; la figure 6 montre un schéma de principe qui correspond au mode de réalisation de la figure 5; et la figure 7 montre un schéma de principe qui correspond au mode de réalisation selon les figures 1 à 4. La figure 4 montre un tambour 1 avec des nervures de câbles symétriques 2 et 2', et deux embouts d'arbre 3 et 3' alignés sur l'axe du tambour, qui sont attaqués dans le même sens par les deux moteurs ou les deux transmissions, afin d'enrouler ou de dérouler les câbles. La figure 2 montre la suspension du tambour, dans laquelle on peut voir l'embout d'arbre 3 du côté gauche, et le boîtier de tambour 4. Le boîtier de tambour 4 est suspendu de façon pendulaire autour d'un arbre 5, et le dispositif porteur 6 circule sur un rail 7. La figure 3 montre, dans une coupe perpendiculaire à la figure 2, le rail 7 sur lequel circule le crochet au moyen de galets 8, ainsi que le dispositif porteur 6 et l'arbre, sous forme d'un goujon 5, auquel est suspendu de façon pendulaire le tambour 1 ensemble avec son boîtier 4. On peut aussi voir aux figures 3 et 4 un bras 9 parallèle à la surface frontale du tambour 1, et ce bras est monté en basculement sur un certain angle autour de l'axe de tambour 10. Sur ce bras 9 agissent les couples de réaction du moteur, non représenté, et ceux-ci tendent alors à le faire tourner. Comme il est prévu un bras analogue, montré à la figure 3 en alignement avec le bras 9, et sur lequel agit le second moteur dans le même sens, et comme les deux bras sont reliés l'un à l'autre par une tige de flexion, ou levier, 11, qui est montée en basculement dans le plan de symétrie 12 du tambour 1 dans un palier central 15, et que ce levier 11 encaisse par l'intermédiaire de ce palier 15 les forces de réaction des moteurs, il ne se produit une rotation de l'un des bras 9 uniquement lorsque les couples de rotation des deux moteurs sont inégaux, d'une mesure telle qu'ils peuvent surmonter les forces des ressorts précontraints 13. Lorsque ceci est le cas, un commutateur, qui n'a pas été représenté pour des raisons de clarté dans les dessins, est actionné, et celui-ci coupe simultanément le courant des deux moteurs, et il active un frein éventuellement prévu pour le tambour 1. De plus, une alarme est déclenchée dans la centrale de surveillance et/ou de facçon locale au niveau du crochet, et cette alarme est indiquée de façon optique/ou acoustique. Ainsi, si l'un seul des deux moteurs, ou sa transmission, est bloqué de telle manière qu'il fixe l'extrémité du levier 11 tournée vers lui-même, et lorsque le palier central 15 du levier 11 est également fixe par rapport au boîtier 4 du tambour, il ne peut se produire aucune rotation du levier 11 dans le cas de cette panne, et il ne peut donc déclencher aucune alarme. On peut contrecarrer cet effet grâce au fait que le palier de basculement central 15 du levier 11 est monté en déplacement en direction de la double flèche 14 (figure 3) et qu'il est maintenu dans sa position de repos médiane par des ressorts précontraints, puisque dans le cas d'urgence mentionné en dernier lieu, le palier de montage 15 central pour le levier et ainsi le palier opposé du levier 11 sont alors basculés autour de l'extrémité fixe de la tige et grâce à ceci une alarme est déclenchée. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir deux commutateurs, puisqu'on ne peut en réalité pas prévoir à laquelle des deux extrémités du levier 11 va se produire le déplacement. L'écart relatif des deux couples de rotation des moteurs l'un par rapport à l'autre, qui doit mener à déclencher l'alarme, diffère d'un cas d'application à l'autre, et il peut être aisément déterminé par l'homme de métier à la connaissance de l'invention et des données particulières. On peut à nouveau en tirer par calcul la précontrainte. Habituellement, on choisit pour le déclenchement des différences de +/- 10% à +/- 20% des couples de rotation, rapportées au couple de rotation moyen. On applique alors la formule: Ma = (M 1 - M 2)/(M 1 + M 2) x 100 [%] avec: Ma: différence relative du couple de rotation, en % M1: couple de rotation de l'un des moteurs, en Nm M2: couple de rotation de l'autre moteur, en Nm. Ainsi, les exigences quant à l'égalité des moteurs et à l'absence d'oscillations dynamiques ne sont pas rendues plus élevées, et dans tous les cas on assure une sécurité dans le cas d'une rupture. Le principe de l'invention est également applicable à d'autres dispositifs de levage de charge, comme par exemple des tables de levage. De telles tables de levage sont habituellement pourvues d'un mécanisme à pantographe, qui est déplacé en hauteur par l'intermédiaire d'une broche. Pour des raisons de sécurité, on exige de plus en plus d'utiliser deux broches, afin de pouvoir éviter de manière fiable un abaissement de la table de levage dans le cas de la rupture d'une transmission ou de la panne d'un moteur. Également dans le cas de tables de levage, on rencontre l'exigence de sécurité que les dispositifs de sécurité doivent pouvoir fonctionner sans énergie étrangère et sans logiciel (système à sécurité intrinsèque). Dans ce cas, de façon analogue au crochet en forme de C, on a la possibilité d'utiliser une broche avec pas de vis à droite et une broche avec pas de vis à gauche, avec des transmissions angulaires symétriques, et des moteurs qui tournent en sens contraire. On prévoit ici conformément à l'invention, d'encaisser les couples de réaction (en réalité les forces des paliers) des deux moteurs de broches ou de leurs transmissions angulaires, de façon conjointe au moyen d'un levier 11 par l'intermédiaire d'un palier de basculement central, de sorte que des différences de couple de rotation entre les deux moteurs provoquent un basculement de la bascule. De préférence, on prévoit à nouveau de réaliser les liaisons entre la bascule et le moteur respectif par des unités à ressort précontraintes, de manière à ce qu'un basculement de la bascule se produise uniquement lorsqu'on atteint une différence prédéterminée du couple de rotation. Un tel agencement est représenté à la figure 5 à gauche pratiquement totalement abaissé, et à droite pratiquement totalement levé. Grâce à des moteurs 16' et 16", on entraîne en rotation des broches 18' et 18", par l'intermédiaire de transmissions angulaires 17' et 17". Au moyen de l'écrou à broche 19, qui coopère avec des cames de commande 20, on fait basculer les bras basculants 23, et l'arbre central 22 du mécanisme à pantographe (celui-ci n'est pas représenté) est mis en rotation au moyen des leviers pivotants 21, et ainsi, la partie supérieure de la table de levage est déplacée. Lorsqu'on renonce à l'utilisation de broches et d'entraînements angulaires symétriques, ce qui est déjà préférable en raison des problèmes de stockage et de la simplification du montage, on peut dans le cas idéal compenser l'un l'autre les couples de réaction des deux moteurs qui tournent dans le même sens, et qui sont situés parallèlement l'un à côté de l'autre ou bien, comme illustré, en alignement et agencés orientés l'un vers l'autre. Il suffit alors de prévoir une liaison appropriée entre les deux paliers de moteur. Ce cas est illustré dans une représentation schématique à la figure 6. Dans ce cas, les moteurs 16' et 16" ne sont pas bridés sur la transmission respective, mais ils sont montés sur une plaque de support (poussoir 24), qui est montée en rotation dans le palier 15, de façon à se déplacer dans le cadre 23 ou la fondation proprement dite de la table de levage, et tenue de préférence en position de repos sous la précontrainte de ressorts, afin de pouvoir réagir lors de l'apparition de différences de couples de rotation, lorsque ces différences dépassent une valeur prédéterminée. Dans ce cas, comme décrit en se rapportant aux crochets en forme de C, on déclenche une alarme et l'on procède à toutes les mesures nécessaires pour la sécurité au niveau de la table de levage elle-même. Dans la figure 6, on a dessiné les couples de rotation M1 et M2 des deux moteurs 16' et 16", qui tournent dans le même sens mais qui sont dirigés l'un vers l'autre. Au moyen de tiges de flexion, qui sont fixées de manière solidaire sur les boîtiers des moteurs, et de préférence de façon articulée sur une plaque de support 24, ces couples sont appliqués à cette plaque, o ils mènent à des forces de réaction horizontales HI et H2, qui tendent à faire tourner la plaque de support 24 dans la direction des aiguilles d'une montre dans le cas illustré. Le palier 15, qui permet un déplacement de la plaque de support 24 par rapport au cadre 23 de la table de levage, mais aucune rotation relative, transmet ce couple de rotation dans le cadre de la table de levage, et la plaque de support 24 reste au repos, aussi longtemps que M1 et M2, et donc Hi et H2 sont égaux. Lorsqu'il se produit une différence entre les couples de rotation, il apparaît également une différence de valeur entre H1 et H2, qui mène, à partir d'une valeur prédéterminée, à un déplacement de la plaque de support 24 le long du palier longitudinal 15, grâce à quoi une alarme est déclenchée. Un schéma analogue à la figure 6, qui concerne un crochet en forme de C, est illustré à la figure 7: dans ce cas, les couples de réaction des moteurs M1 et M2, des deux moteurs 16' et 16" qui tournent en sens contraire, agissent dans le même sens via des tiges de pression, sur un levier 11 qui est monté en rotation autour d'un palier à levier 15 sur le cadre de la machine. Dans ce cas, les couples M1 et M2 produisent des forces verticales V1 et V2, qui maintiennent le levier 11 en équilibre. Lors d'une quelconque rupture, il se produit des différences entre les couples M1 et M2, qui mènent à un basculement du levier et donc au déclenchement de l'alarme. Grâce au dispositif de l'invention, on obtient de cette façon que, dans le cas d'une panne de moteur, ou dans le cas d'une rupture de câble, de broche ou de transmission, la rupture soit reconnue de façon fiable et sans forces auxiliaires ou sans énergie étrangère, et l'on déclenche une alarme avec toutes les mesures de sécurité. Revendications 1. Dispositif de levage de charge déplaçable, tel que par exemple crochet en forme de C, table de levage, ou similaire, comprenant deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre en direction verticale, et un dispositif de levage motorisé agencé entre ces parties, caractérisé en ce que le dispositif de levage comprend deux moteurs, et en ce que les deux moteurs sont montés de manière que leurs couples de réaction d'entraînement, ou leurs forces de maintien, agissent en sens opposé sur un levier (11) ou dans le même sens sur un poussoir (24). 2. Dispositif de levage de charge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un crochet en forme de C, en ce que le dispositif de levage comprend deux câbles associés à un tambour commun (1), en ce que les deux moteurs agissent sur des embouts d'arbre opposés (3, 3') du tambour, et en ce que les couples de réaction d'entraînement ou les forces de maintien agissent en sens opposé sur un levier (11). 3. Dispositif de levage de charge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il s'agit d'une table de levage, en ce que le dispositif de levage comprend deux broches parallèles, et en ce qu'un des moteurs est associé respectivement auxdites broches. 4. Dispositif de levage de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier (11) ou le poussoir (24) est maintenu dans sa position de repos par des ressorts précontraints (13). 5. Dispositif de levage de charge selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier (11) ou le poussoir (24) est basculé hors de la position de repos, dans le cas d'une différence des couples de rotation des deux moteurs, allant de +/- 10% à +/- 20%, rapportée au couple de rotation moyen. 6. Dispositif de levage de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier (11) est capable de tourner autour d'un axe de rotation, dont le palier de montage (15) est susceptible de se déplacer en va-et-vient à l'encontre de la force de ressort précontraint, dans une direction (14) qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du levier et perpendiculaire à l'étendue longitudinale du levier.