Brevet FR2740547A1 — publié le 19970430

La présente invention concerne un dispositif pour l'analyse de un ou deux mouvements indépendants ou simultanés, analyse permettant notamment la mesure d'un ballant d'un système de levage ou d'ancrage, d'un niveau ou d'un roulis d'un liquide. Lors d'un déplacement d'une charge par des systèmes de levage, par exemple ponts roulants, portes containers, grues, le balancement de la charge pose un problème important de sécunté, de qualité et de rapidité de la manutention. De même, le déplacement de charge liquide par route, rails, eau, par exemple camions ou wagons citernes, navires, pose un problème de sécunté à cause du roulis. Le problème de la mesure de deux mouvements en simultané et sans contact a été résolu par des capteurs de mesure de ballant, objet des demandes de brevets Fur 93 02191 et FR 93 04661 de la demanderesse. Cependant, I'emplacement du capteur de mesure pour la maîtrise du ballant peut poser des problèmes, par exemple par sa difficulté d'accès, par la proximité d'autres câbles, par les détériorations dues aux ballants excessifs ou la proximité d'un crochet auxiliaire, etc... Pour résoudre ces problèmes, la demanderesse s'est fixée comme objectif de réaliser un système de déport onginal de la prise d'informations permettant de: - sortir le capteur de mesure de la zone délicate de mesure, - faciliter ainsi le réglage, I'accès et le dépannage, - pouvoir utiliser des systèmes de mesure divers, tels que: . capteurs à effet hall, .capteurs magnéto- résistifs, .capteurs inductifs, capteurs capacitifs, capteurs ultrasoniques, capteurs optiques, y compris vidéo. ainsi que des capteurs à contact, tels que: générateurs d'impulsions mcrémentaux, codeurs absolus, potentiomètres, inclinomètres, codeurs rotatifs, capacitifs. - pouvoir utiliser des coefficients de réduction ou de multiplication des mouvements à mesurer, - pouvoir faire la mesure sur un câble en défilement, - monter le dispositif sur une installation existante, sans modifier la chaîne cinématique. Ces objectifs sont atteints grâce à l'invention consistant en un dispositif pour l'analyse de un ou deux mouvements d'un corps, indépendants ou simultanés, par exemple la mesure d'un ballant d'un câble, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble mécanique de déport du mouvement avec une extrémité se déplaçant avec le corps en mouvement, ledit ensemble comportant à proximité de son autre extrémité un système à double articulation monté sur un support fixe et reproduisant le mouvement du corps en mouvement. Plus particulièrement, I'ensemble mécanique de déport de mouvement est formé de deux tringles télescopiques. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la descnption qui suit faite en référence aux figures annexées suivantes: - Figure 1: schéma montrant l'ensemble du dispositif selon l'invention appliqué à la mesure d'un ballant d'un câble fixe, - Figures 2a, 2b: vues de détail d'une bague coulissante pour câble mobile, - Figures 3a, 3b : schémas d'une rotule utilisée dans une variante de I 'invention, - Figures 4a, 4b:schémas d'un palierd'alignement, - Figures Sa, Sb, Sc, 6: schémas montrant plusieurs applications possibles de l'invention. L'exemple non limitatif de la figure I montre un câble (1) oscillant dans sa partie supérieure à l'intérieur d'une cheminée (2) autour d'un point fixe (3). Une bague (4), montée avec un jeu, enserre le câble (1) près du point fixe (3), à une distance permise par l'attache dudit point fixe, mais également par le rapport de multiplication ou de démultiplication souhaité. La bague (4) est soutenue par une bague support (5) fixée sur le câble. Tout mouvement de ballant autour du point (3), est reproduit à l'aide de deux tringles télescopiques (6,7) articulées, qui agissent comme un pantographe autour d'une double articulation (8a) solidaire du support (9) fixé sur le haut de la cheminée de câble (2). Les tnngles (6,7) sont télescopiques pour s'adapter à la géométrie environnante et la tnngle (7), parallèle au câble (1), reproduit son mouvement avec le rapport d'amplification ou de réduction souhaité. Sur la figure 1, la tringle (7) est liée au support (9) par un cardan (8a), représentée en détail sur les figures 3a et 3b, possédant deux axes d'articulation perpendiculaires x et Y En vanante, le cardan (8a) peut être remplacé par un palier d'alignement (8b) (voir figures 4a, 4b) autorisant deux mouvements de pivotement o autour de deux directions perpendiculaires x et y et une rotation de la tige (7) sur elle-même. Les deux axes ou directions x,y, peuvent servir de prise d'lnformations pour la mesure par des capteurs à contact (12), par exemple des: - générateurs d'impulsions, - codeurs, - inclinomètres, - potentiomètres. Pour pouvoir utiliser des capteurs sans contact, la tringle (7) est prolongée au dessus du cardan (8a) ou rotule (8b) permettant ainsi de recevoir: - I'aimant permanent 13) pour une mesure de déplacement du champ magnétique constant, par des éléments: . magnéto-résistifs, ou à effet hall, . ou inductifs. - une cible ou un repère non représentés permettant une mesure par des capteurs sans contact, tels que des capteurs: ultrasoniques, ou optiques. Les capteurs peuvent être uniques ou multiples sur chaque axe de mesure (x,y). Selon le type d'application, on peut utiliser: - une bague fixe (4) pour un câble à bnn fixe (figures I et 5a), - une bague coulissante pour un câble en défilement ou pour un câble ayant un point semi-fixe (poulie d'équilibre figure 5b, vénn de compensation figure 5c). A titre d'exemple, les figures 2a et 2b montrent une bague coulissante (11) à roulettes (10) enserrant élastiquement le câble (I). - un flotteur ( 14) (figure 6) monté à la place de la bague fixe ou coulissante, pour mesurer des niveaux d'un récipient ou d'un ruisseau ou d'une rivière, ou encore le roulis et le tangage d'un volume liquide dans une clterne ou dans un compartiment. Ce système original permet la mesure simultanée et instantanée selon deux directions x et y. Les avantages de l'invention sont notamment: - ce système permet d'adapter au plus fin le mouvement exploitable par le capteur, - ce système peut s'adapter à toute application quelque solt l'encombrement, I'environnement, etc... - ce système permet la prise de mesure en dehors des zones à risque, donc avec un maximum de sécurité. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'analyse de un ou deux mouvements d'un corps, indépendants ou simultanés, par exemple la mesure d'un ballant d'un câble (1), caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble mécanique (6,7) de déport du mouvement avec une extrémité se déplaçant avec le corps en mouvement, ledit ensemble (6,7) comportant à proximité de son autre extrémité un système à double articulation monté sur un support fixe (9) et reproduisant le mouvement du corps. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble mécanique est un ensemble de tringles télescopiques (6,7). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité de ladite tnngle (7) dépasse le système à double articulation et porte un élément de mesure et en ce que l'élément de mesure est cholsl dans l'ensemble (aimant permanent, clble). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité se déplaçant avec le corps en mouvement est reliée à ce corps par une bague fixe. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité se déplaçant avec le corps en mouvement est reliée à ce corps par une bague coulissante. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité se déplaçant avec le corps en mouvement comporte un botteur.