Brevet FR2792069A1 — publié le 20001013

I 2792069 L'invention concerne un procédé de vérification de l'efficacité d'un frein ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Bien que plus particulièrement destinée à être mis en oeuvre dans le domaine des appareils de levage, elle pourra être utilisée de manière générale dans tous les domaines o l'on est amené à manutentionner une charge. Pour des raisons de sécurité, il est souvent souhaité de pouvoir vérifier l'efficacité d'un frein. Dans certains pays, des contrôles en ce sens sont d'ailleurs exigés par la réglementation. Actuellement, ceux-ci sont le plus souvent effectués à l'oeil et à l'oreille, éventuellement à l'aide d'un chronomètre manuel. On conçoit aisément que les conclusions tirées de tels essais soient très subjectives et prêtent à contestation, tant de la part des entreprises utilisatrices des appareils testés que des sociétés de maintenance intervenant chez elles. Il est également connu de réaliser des essais au cours desquels différentes valeurs sont enregistrées pour en déduire les caractéristiques du frein. De tels essais donnent des résultats satisfaisants mais sont lourds à mettre en oeuvre, notamment en raison du nombre de valeur à enregistrer, et nécessitent des intervenants spécialisés. Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de vérification de l'efficacité d'un frein qui pallient les inconvénients précités et dont la mise en oeuvre soit facilitée afin de pouvoir être effectuée par des intervenants non spécialisés, tout en restant fiables. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de vérification de l'efficacité d'un frein qui permettent la réalisation d'essais significatifs en sous charge ou même à vide. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'invention concerne tout d'abord un procédé de vérification de 2 2792069 l'efficacité d'un frein par réalisation d'un essai au cours duquel: - on détecte au moins: - I'apparition d'un ordre de freinage, I'immobilisation d'un organe entraîné en rotation sur lequel le frein agit, directement ou indirectement, - on détermine au moins: - la période ta de temps écoulé entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - le nombre de tours de l'organe entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut de vérification de l'efficacité d'un frein, comprenant au moins: - des premiers moyens pour détecter l'apparition d'un ordre de freinage, - des seconds moyens pour détecter l'immobilisation d'un organe entraîné en rotation sur lequel le frein agit, directement ou indirectement, - des troisièmes moyens pour déterminer la période de temps ta écoulée entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - des quatrièmes moyens pour déterminer le nombre de tours de l'organe entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante et parmi lesquels: - la figure 1 décrit un appareil de manutention muni d'un 3 2792069 frein dont l'efficacité peut être vérifiée par le procédé conforme à l'invention, - la figure 2 montre différentes courbes représentant en fonction du temps les variations de valeurs qui illustrent le fonctionnement d'un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. -la figure 3 illustre de manière schématique et fonctionnelle un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention. L'invention concerne tout d'abord un procédé de vérification de l'efficacité d'un frein. Bien que plus particulièrement destinée à des appareils de levage, elle pourra être utilisée de manière générale, dans tous les domaines o l'on est amené à manutentionner une charge. Comme illustré à la figure 1, le frein 1 testé par le procédé conforme à l'invention permet, par exemple, d'immobiliser un arbre 3 tournant sur lui-même autour de son axe longitudinal, ledit arbre entraînant un tambour 4 autour duquel s'enroule ou se déroule un câble 5 de manutention d'une charge, non représenté. Le frein 1 pourra être de tout type de sorte, notamment à disque, à tambour, ou autres. Selon l'invention, pour vérifier l'efficacité du frein 1, on réalise I'essai suivant: - on détecte au moins: - I'apparition d'un ordre de freinage, - I'immobilisation d'un organe 2 entraîné en rotation, sur lequel le frein agit, directement ou indirectement, - on détermine au moins: - la période ta de temps écoulé entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - le nombre de tours de l'organe entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. 4 2792069 On peut ainsi tester les performances du frein 1 vis-à-vis de ses performances annoncées ou attendues, et/ou surveiller l'apparition d'éventuelles dérives au fur et à mesure de son utilisation, ceci grâce à la détermination d'un nombre limité de valeurs, choisies, permettant de trouver un compromis satisfaisant entre la facilité de mise en oeuvre de l'essai et sa fiabilité. Pour ce qui est des valeurs découlant des résultats obtenus et pouvant servir à une comparaison, il pourra s'agir, par exemple, de la distance parcourue par la charge lors du freinage, celle-ci pouvant être déduite du nombre de tours relevés. Pour ce qui est de l'organe 2 dont on détecte l'immobilisation et dont on détermine le nombre de tours, il s'agit, notamment, soit de l'arbre 3 sur lequel le frein 1 agit directement. Il pourra encore s'agir, par exemple, d'une poulie 6, notamment entraînée par friction par le câble 5 de manutention de la charge. Comme illustré à la figure 2, on détecte l'apparition de l'ordre de freinage, notamment, par changement d'état d'une grandeur électrique de commande du frein 1, par exemple son alimentation 7. Selon un premier mode de réalisation, le nombre de tours de I'organe 2 est déterminé par mesure directe de cette grandeur. Selon un autre mode de réalisation, on mesure en continu ou quasi en continu la vitesse angulaire 8 dudit organe 2, au moins pendant la période ta. Par " continu ou quasi-continu ", on entend que la mesure est réalisée à la fréquence d'échantillonnage du matériel employé ou tout au moins à des intervalles suffisamment proches pour permettre l'exploitation de cette mesure selon l'utilisation qui en est faite, comme cela est développé dans la suite. Selon ce mode de réalisation, on peut alors déterminer le nombre de tours de l'organe 2 par intégration de sa vitesse angulaire sur la période ta. On peut également se servir de la mesure de la vitesse 2792069 angulaire, par exemple, pour détecter l'immobilisation de l'organe 2 par passage de cette valeur en dessous d'un certain seuil, notamment six tours par minute. Cela étant, on pourra aussi mesurer en continu ou quasi continu, la vitesse angulaire dudit organe 2 avant la détection de l'ordre de freinage et jusqu'à ce que celle-ci atteigne une valeur souhaitée, dite de référence, pour autoriser des comparaisons significatives. Ainsi, lors de tests successifs, on pourra s'assurer de toujours partir de la même vitesse initiale, choisie en tant que vitesse de référence. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, lors de la première utilisation et/ou lors du premier test du frein 1, ledit essai est réalisé en charge puis à vide, avec une même vitesse initiale donnée, et lors des tests ultérieurs, ledit essai est réalisé à vide, avec la même vitesse initiale. En effet, les performances intrinsèques d'un frein étant normalement indépendantes de la charge à immobiliser, il suffit d'établir, grâce à un essai initial, une corrélation entre les résultats en charge et les résultats à vide pour pouvoir ensuite, à l'aide d'un seul essai à vide, en déduire ce que seraient les résultats en charge. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut de vérification de l'efficacité d'un frein 1. Comme illustré à la figure 3, celui-ci comprend au moins: - des premiers moyens 9 pour détecter l'apparition d'un ordre de freinage, - des seconds moyens 10 pour détecter l'immobilisation d'un organe 2 entraîné en rotation sur lequel le frein 1 agit, directement ou indirectement, - des troisièmes moyens 11 pour déterminer la période de temps ta entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - des quatrièmes moyens 12 pour déterminer le nombre de tours de l'organe, entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant 6 2792069 avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. Les premiers moyens 9 sont constitués, par exemple, d'une pince ampéremétrique, apte à être placée sur une phase du circuit de commande du frein, prévu contrôlée électriquement. Celle-ci peut alors détecter la présence ou l'absence de courant. Le seuil de basculement d'un état à un autre sera fixé, notamment, à 80 mA. Les troisièmes moyens 11 sont constitués, par exemple, d'un chronomètre électronique, apte à être déclenché à la détection de l'apparition de l'ordre de freinage et à être arrêté à la détection de l'immobilisation de I'organe 2. Les quatrièmes moyens 12 sont constitués, notamment, de moyens de mesure directe du nombre de tours effectués par l'organe 2, tels qu'un codeur incrémental associé à un compteur. Cela étant, selon un autre mode de réalisation, le dispositif conforme à l'invention comprend en outre des moyens 13 de mesure de la vitesse angulaire de l'organe 2. Ces derniers, associés à des moyens intégrateurs 14 permettent alors, par exemple, de calculer le nombre de tours effectués par ledit organe 2. En outre, associés à des moyens de détection de seuil 15, ils pourront permettre de détecter l'immobilisation dudit organe 2, constituant ainsi lesdits seconds moyens 10. Lesdits moyens 13 de mesure de la vitesse angulaire de l'organe 2 sont constitués, par exemple, d'un codeur incrémental 17 combiné avec un convertisseur fréquence tension 18. Ledit codeur incrémental est placé, notamment, au bout de l'arbre 3, si celui-ci est disponible. Il pourra aussi être situé, par exemple dans le cas contraire, sur la poulie 6, ou tout autre organe auxiliaire entraîné en rotation par l'organe principal sur lequel le frein 1 agit directement. A titre d'exemple, il pourra être utilisé un codeur incrémental à 1000 points par tour pour des organes 2 destinés à tourner entre 150 et 3.600 7 2792069 tours par minute. Le dispositif conforme à l'invention pourra en outre être muni, éventuellement de moyens anti-rebonds sur chacun des moyens de mesure de manière à limiter les risques d'erreur de manipulation et faciliter la mémorisation des valeurs relevées. Lesdits premiers, seconds, troisièmes et/ou quatrièmes moyens 9,10, 11, 12 ainsi que, éventuellement, lesdits moyens de mesure de la vitesse angulaire 13, lesdits moyens intégrateurs 14 et/ou lesdits moyens comparateurs 15 sont, éventuellement, intégrés et/ou physiquement reliés à un même support, par exemple constitués d'un boîtier 19. Sur ce dernier sont ainsi reliés, par exemple, la pince ampèremétrique 9 et/ou le codeur incrémental 17. Ledit boîtier 19 intègre, notamment, le convertisseur fréquence/tension 18, les moyens intégrateurs 14, les moyens comparateurs 15 et/ou une base de temps 20 pour le chronométrage. Il pourra en outre présenter différents afficheurs 21-26, permettant la lecture des événements détectés et/ou des grandeurs déterminées. Il s'agit, par exemple, de diodes électroluminescentes et/ou d'écrans numériques. A ce sujet, afin de faciliter la lecture des informations affichées, le dispositif conforme à l'invention pourra en outre être muni de moyens de verrouillage 27 des informations visualisées par lesdits afficheurs 2126, à certains moments voulus. De même, des moyens de remise à zéro 28 desdits afficheurs 21-26 pourront également être prévus. Lesdits moyens de verrouillage 27 et/ou de remise à zéro 28 sont situés, notamment, au niveau du boîtier 19. Pour son fonctionnement, ce dernier comprend, par exemple, une alimentation interne, éventuellement reliée à un chargeur. A titre d'exemple non limitatif, on décrit dans la suite un essai conforme à l'invention. La pince 9 et le codeur 17 étant raccordés au boîtier 19, on met 8 2792069 en service le dispositif. Le mouvement de l'installation contrôlée étant à l'arrêt et prêt à fonctionner, on place la pince ampèremétrique sur le système de commande du frein. Si l'arbre 3 sur lequel ce dernier agit est accessible, on place alors le codeur 17 à cet endroit. Sinon, on le place sur la poulie 6 fournie avec le dispositif et que l'on aura préalablement installée en contact avec le câble 5. On donne alors un ordre de mouvement à l'installation contrôlée en vérifiant ses paramètres grâce aux afficheurs 24, 25. L'afficheur 24 indique, d'après les informations relevées par la pince 9 que le frein 1 est en service et l'afficheur 25 que la rotation de l'organe 2 a été détectée. On initialise alors la mesure par action sur le bouton de remise à zéro 28 et on attend que la vitesse soit atteinte par lecture de celle-ci sur l'afficheur 22. Une fois les conditions initiales réunies, on provoque un arrêt par freinage. L'afficheur 24 s'éteint. On attend ensuite l'arrêt complet du mouvement, repéré par l'extinction de l'afficheur 25. Parallèlement, I'afficheur 26 de lecture indique que la lecture des valeurs souhaitées peut être réalisée. On peut alors relever celles-ci sur les afficheurs de temps 21 et de tours effectués 23 pour les exploiter ensuite. A titre de remarque, dans une installation comprenant plusieurs freins, il est à noter qu'il sera préférable de tester la fiabilité de ceux-ci un par un. Naturellement, d'autres modes de réalisation, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 9 2792069 REVENDICATIONS 1. Procédé de vérification de l'efficacité d'un frein (1) par réalisation d'un essai au cours duquel - on détecte au moins: - l'apparition d'un ordre de freinage, - I'immobilisation d'un organe (2) entraîné en rotation, sur lequel le frein agit, directement ou indirectement, - on détermine au moins: - la période ta de temps écoulé entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - le nombre de tours de l'organe entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on détermine le nombre de tours par mesure directe de cette grandeur. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on mesure en continu ou quasi continu la vitesse angulaire dudit organe, au moins pendant la période ta. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on détermine le nombre de tours de l'organe par intégration de sa vitesse angulaire sur la période ta. 5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on détecte l'immobilisation de l'organe par passage de sa vitesse angulaire en dessous d'un certain seuil. 6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on mesure en continu ou quasi continu la vitesse angulaire dudit organe avant la détection de l'ordre de freinage et jusqu'à ce que celle-ci atteigne une valeur souhaitée, dite de référence, pour autoriser des comparaisons significatives. 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lors de la première utilisation et/ou lors du premier test du frein, ledit essai est réalisé en 2792069 charge puis à vide, avec une même vitesse initiale donnée, et lors des tests ultérieurs, le dit essai est réalisé à vide, avec la même vitesse initiale. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 de vérification de l'efficacité d'un frein, comprenant au moins: - des premiers moyens (9) pour détecter l'apparition d'un ordre de freinage, des deuxièmes moyens (10) pour détecter l'immobilisation d'un organe, entraîné en rotation, sur lequel le frein agit directement ou indirectement, - des troisièmes moyens (11) pour déterminer la période de temps ta écoulé entre l'apparition de l'ordre de freinage et l'immobilisation de l'organe, - des quatrièmes moyens (12) pour déterminer le nombre de tours de l'organe entre ces deux événements, de manière à pouvoir comparer ces valeurs et/ou des valeurs en découlant avec des valeurs théoriques et/ou antérieures. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel lesdits premiers, deuxièmes, troisièmes et/ou quatrièmes moyens sont intégrés et/ou physiquement reliés à un même support. 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel ledit support est constitué d'un boîtier (19) présentant différents afficheurs (21 - 26) permettant la lecture des événements détectés et/ou des grandeurs déterminées.