Brevet FR2799747A1 — publié le 20010420

i La présente invention se rapporte à une grue réglable de manière continue. Pour assurer la sécurité de fonctionnement d'une grue, on détermine des données limites de la grue pour certaines positions du bras principal de la grue. En utilisant ces données pour la capacité de levage, il est possible de déterminer quelle charge doit être prélevée par la grue sans venir dans une situation critique de fonctionnement. Si la grue doit être utilisée dans une configuration différente, le bras principal de la grue est déplacé dans un état sans charge vers une autre position pour laquelle sont disponibles des données limites correspondantes de la grue. Dans cette position, la grue peut alors être mise à nouveau en fonctionnement et il est possible de s'assurer, au moyen des données disponibles pour cet état, qu'il ne se produira aucune charge critique de la grue. Il est par conséquent normal, avec les systèmes de grue connus, de faire que les accessoires relevables pour le bras principal de la grue soient actionnés dans une ou plusieurs positions fixes de relevage présentant des courbes de valeurs limites respectivement imposées qui sont mises en mémoire. L'objet de la présente invention est d'élargir l'étendue d'application d'une grue connue. Cet objet est résolu par un procédé pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, qui est caractérisé en ce que les états de charge permis sont établis au préalable pour un bras relevable de la grue dans au moins une position de relevage et en ce que les états de charge permis pour d'autres positions de relevage sont calculés à partir de l'état de charge permis déterminé pour au moins une position de relevage. Conformément à d'autres caractéristiques de l'invention: - les états de charge possibles sont établis au préalable pour au moins deux positions de relevage et les états de charge pour des positions intermédiaires ou semblables ou pour d'autres positions sont déterminées par un procédé de calcul, par exemple par interpolation et extrapolation; - les signaux des capteurs d'angle, d'un capteur de charge et/ou d'un capteur de position sont utilisés pour déterminer les états de charge permis; - les états de charge permis sont déterminés sur toute la gamme de relevage du bras principal; - les états de charge permis sont déterminés sur toute la gamme de relevage du bras à aiguille; - le bras principal est infiniment réglé sous charge; - au moins un élément d'équilibrage de la grue peut être infiniment réglé en dépendance de l'état de charge de la grue ou indépendamment de celui-ci; - la distance horizontale entre au moins un élément d'équilibrage et l'axe de relevage inférieur du bras principal peut être infiniment réglée; - l'élément d'équilibrage est suspendu à un contre bras ou bras de chevalement; - on prévoit au moins un élément capteur pour déterminer la configuration de la grue; - on effectue un contrôle de surcharge et/ou un affichage de charge maximum. En ce qui concerne le dispositif de commande conforme à l'invention pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comprend: a) au moins un élément capteur pour détecter la position actuelle ou la situation de charge de la grue; b) une unité mémoire pour stocker des données de valeurs limites de charge pour au moins une position de la grue établie au préalable; et c) une unité de calcul pour déterminer la charge permise d'une position de grue librement sélectionnable en dépendance du signal d'au moins un élément capteur et des données stockées dans l'unité mémoire. Conformément à encore d'autres caractéristiques de l'invention: - on prévoit une unité de contrôle pour l'arrêt automatique d'un processus lorsqu'il est reconnu qu'une charge de la grue qui a été permise a été dépassée; - on prévoit un affichage de capacité de levage pour montrer la charge actuelle par rapport à la charge maximum permise. Ainsi, conformément à l'invention, dans un procédé pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, qui présente au moins un bras relevable et/ou un bras télescopique, une courbe de valeurs limites ou des données limites sont déterminées pour la charge permise dans au moins une position de relevage du bras de grue. Ces données indiquent à quelle charge la grue peut être exposée dans une position de relevage déterminée. Une ou plusieurs de ces courbes de valeurs limites déterminées pour une certaine position de relevage d'un bras de grue sont respectivement utilisées pour calculer des états de charge possibles qui sont permis ou des valeurs limites de charge de travail pour d'autres positions de relevage du bras de grue, ce qui indique quelle est la valeur de la charge maximum respective pour chaque position de relevage individuel pour un bras de grue relevable de manière continue. De cette façon, il est possible de relever de manière continue un bras de grue, également sous charge, car les limites de capacité de levage respectives peuvent être déterminées pour chaque état unique de relevage. Avec le procédé conforme à l'invention, le conducteur de la grue peut déplacer la charge sur tout le rayon de travail en relevant librement, par exemple, le bras principal ou le bras d'extension. Un relevage simultané du bras principal et du bras d'extension est naturellement aussi possible. Il est par exemple possible pour le bras principal et le bras d'extension d'être déplacé sous charge à partir de leurs positions de fonctionnement respectives les plus pentues (par exemple, angle du bras principal = 87 , angle du bras d'extension = 77 ) jusqu'à leurs positions de fonctionnement respectives les plus planes (par exemple, angle du bras principal = 67 , angle du bras d'extension = 10 ) en étant capable de déterminer dans chaque cas avec le procédé conforme à l'invention quel peut être la valeur maximum permise de la capacité de levage de la grue. Il n'est pas nécessaire ici de commuter sur un état de la grue fixée à une coupure de surcharge de sorte que, par exemple, un affichage de la capacité de levage et un contrôle de la charge peuvent toujours être effectués pendant tout le processus de relevage. Il est possible de calculer de nouvelles valeurs limites de charge pour la position actuelle du bras principal à partir des valeurs limites de charge mises en mémoire pour différentes positions du bras de grue tel que le bras principal et à partir de la position actuelle du bras principal. Au moins une courbe de valeurs limites est avantageusement prévue pour une position de bras. Il est aussi naturellement possible de mettre en mémoire un grand nombre de valeurs limites de charge, dans chaque cas pour une certaine position d'un bras de grue tel que le bras principal. Les valeurs limites de charge pour les positions respectives peuvent alors être calculées en utilisant des procédés de calcul appropriés, par exemple par interpolation ou extrapolation, pour chaque état de la grue, c'est-à-dire pour tout angle de relevage du bras principal ou du bras d'extension, ou encore du contre- bras, à partir des données mises en mémoire pour une ou plusieurs positions de relevage du bras de grue. Au moins un capteur est de préférence disposé sur la grue afin de pouvoir déterminer la position actuelle ou la configuration de la grue. À cet effet, un codeur rotatif peut, par exemple, être prévu sur le bras principal pour détecter la position actuelle du bras principal. Il est naturellement aussi également possible de prévoir un capteur correspondant pour le bras d'extension. On peut également prévoir d'autres capteurs, tels que des capteurs de charge ou des capteurs de position, avec lesquels il est possible de déterminer la position momentanée du ou des bras de grue individuels, en particulier leurs angles de relevage ou d'inclinaison. Les signaux reçus à partir du ou des capteurs servent à déterminer la position actuelle d'un bras de grue pour laquelle doivent être déterminées les valeurs limites de surcharge applicables. Les capacités de levage possibles sont de préférence calculées pour chaque position de fonctionnement du bras principal, de sorte qu'il est possible de déterminer les valeurs limites de charge pour la grue pour toute position avec un relevage continu du bras principal. Il est naturellement également possible d'utiliser ce procédé sur le bras d'extension ou encore à la fois sur le bras d'extension et le bras principal de sorte que les deux bras puissent être relevés sous charge, un contrôle de charge étant effectué à tout moment. Ceci est également possible pour un contre-bras. Conformément à l'invention, tout bras de grue, tel que le bras principal, peut de préférence être infiniment réglé sous charge. Conformément à l'invention, il est possible de prévoir un élément d'équilibrage réglable avec lequel on peut être assuré, en particulier avec une charge suspendue à un bras de grue, que l'équilibrage ou la position momentanée de l'élément d'équilibrage correspond à l'état de charge actuel de la grue. Si, par exemple, le bras principal est infiniment relevé sous charge, un équilibrage exactement réglé à l'état de fonctionnement respectif peut être effectué au moyen d'un réglage infini et simultané correspondant de l'élément d'équilibrage. Au moyen d'un réglage infini de l'élément d'équilibrage, on peut être assuré qu'à chaque état de relevage du ou des bras de la grue correspond un contreéquilibrage coordonné ou optimum. L'élément d'équilibrage est ici de préférence à une distance réglable par rapport à l'axe de relevage inférieur ou à la plate-forme de rotation du bras principal. Un contre-bras ou bras de chevalement, auquel est suspendu un élément d'équilibrage, peut, par exemple, être prévu pour l'élément d'équilibrage infiniment réglable. Afin de concevoir infiniment le contre- équilibrage, le bras de chevalement peut être soit infiniment relevé soit, par exemple, être amené à effectuer un mouvement télescopique de sortie. Si, par exemple, une grue présentant un bras principal et éventuellement un bras d'extension doit être déplacée sous charge depuis une position de fonctionnement pentue jusqu'à une position de fonctionnement plus plate, alors, par exemple, le bras de chevalement peut également être déplacé depuis une position de fonctionnement pentue jusqu'à une position de fonctionnement plus plate pour le contre-équilibrage coordonné de manière à augmenter la contre-charge agissant sur le bras principal ou la plate- forme de rotation au moyen de l'élément d'équilibrage en augmentant le bras de levier. Il est également possible de prévoir l'élément d'équilibrage sur une charge de suspension ou un chariot d'équilibrage ayant, par exemple, des roues pouvant être commandées, l'élément d'équilibrage pouvant de préférence être déplacé infiniment dans une direction horizontale de sorte qu'un équilibrage coordonné pour l'état de charge actuel de la grue peut être effectué par un déplacement correspondant ou un mouvement télescopique de l'élément d'équilibrage. Ici, il est avantageux de prévoir au moins un élément capteur pour détecter la configuration actuelle de la grue. À cet effet, comme déjà décrit ci-dessus, des codeurs rotatifs peuvent, par exemple, être prévus sur les bras de grue respectifs pour détecter l'état de fonctionnement. De même, des éléments capteurs correspondants peuvent être disposés, par exemple, sur le bras de chevalement ou l'élément d'équilibrage, ce qui peut déterminer la position momentanée de l'élément d'équilibrage. À l'aide des procédés donnés ci-dessus, il est avantageux d'effectuer un contrôle de la charge, en contrôlant, pour chaque état de la grue et pour la charge actuellement levée, que la grue est toujours dans une gamme de fonctionnement sûr. Comme avec le réglage infini du ou des bras de grue individuels ou de l'élément d'équilibrage, les valeurs limites de charge applicables sont calculées à tout moment pour chaque état de fonctionnement. Il est également possible de déterminer dans chaque cas au cours du relevage de la grue à partir d'une première position jusqu'à une seconde position si la charge apparaissant actuellement est toujours dans la gamme permise, ou à quel endroit se trouvent les limites de la charge permise maximum de la grue. Comme déjà énoncé ci-dessus, ceci peut être effectué en utilisant des valeurs limites de charge ou une courbe de valeurs limites pour un état fixé donné de la grue, une courbe de valeurs limites ou des valeurs limites de charge appropriées pouvant être déterminées pour toute configuration de la grue, c'est-à-dire tout angle de relevage du ou des bras de grue individuels, cela au moyen d'un procédé de calcul, par exemple une interpolation ou une extrapolation. Il est avantageux d'afficher la charge maximum permise calculée dans chaque cas; la charge apparaissant de manière momentanée, laquelle est par exemple mesurée au moyen d'un capteur de charge, étant également avantageusement montrée. Ceci permet à un opérateur de la grue ou à une commande appropriée d'estimer à quelle valeur maximum se trouvent encore les réserves de sécurité de la grue. Le dispositif de commande conforme à l'invention pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, présente au moins un élément capteur avec lequel il est possible de déterminer des données concernant la position momentanée de la grue. Il est également possible, par exemple au moyen d'un codeur rotatif prévu sur le bras principal, le bras d'extension ou le bras de chevalement de déterminer, dans chaque cas, la position actuelle; des capteurs de charge ou des capteurs de position, par exemple pour un équilibrage infiniment réglable, pouvant également être prévus. Chacun des capteurs mentionnés ci- dessus peut être prévu sur la grue séparément ou en combinaison avec un ou plusieurs autres capteurs. Le ou les signaux détectés par l'élément capteur sont transmis à une unité de calcul. En outre, le dispositif de commande conforme à l'invention comprend une unité mémoire dans laquelle il est possible d'enregistrer au moins une donnée pour des valeurs limites de charge ou des valeurs limites de charge correspondant a une configuration ou une position de relevage fixe déterminée de la grue. L'unité mémoire est reliée à l'unité de calcul mentionnée ci-dessus de sorte qu'à l'aide des données pour les valeurs limites de charge placées dans l'unité mémoire et en utilisant les données des capteurs pour la détermination de la configuration actuelle de la grue, l'unité de calcul peut calculer la capacité de levage actuelle pour l'état de fonctionnement actuel respectif de la grue. Les données calculées peuvent alors être délivrées soit pour l'opérateur de la grue par l'intermédiaire d'un dispositif de sortie approprié, par exemple afin d'afficher la charge actuelle par rapport à la capacité de levage calculée, soit être fournies à une commande de la grue qui empêche la grue de venir dans un état de fonctionnement critique. Il est par conséquent suffisant de rendre disponibles les données limites permises de la grue pour la charge dans une seule configuration de la grue, c'est- à-dire des positions de relevage correspondant des bras individuels; les données limites de charge pour tous les autres états de fonctionnement pouvant être calculés à partir de cet enregistrement des données au moyen d'opérations de calcul appropriées sans que des états fixes individuels déterminés aient à être établis par avance. Il peut également être prévu ici que l'équilibrage soit coordonné avec l'état respectif de la grue de sorte qu'une position appropriée correspondante de l'élément d'équilibrage peut être établie pour toute charge soulevée ou devant être soulevée. Un conducteur de la grue peut ainsi déplacer l'élément d'équilibrage, par exemple à partir d'un plus petit rayon d'équilibrage déterminé de, par exemple, llm jusqu'à un plus grand rayon d'équilibrage déterminé de, par exemple, 15m par un quelconque réglage de la position de l'élément d'équilibrage tel que, par exemple, en effectuant un mouvement télescopique de l'élément d'équilibrage en extension ou en retrait dans la gamme totale du rayon d'équilibrage; un contrôle de charge ou un affichage de capacité de levage pouvant toujours être effectué pour l'état de fonctionnement respectif de la grue. Il est possible d'établir au préalable des courbes de valeurs limites pour un certain état d'équipement de la grue, par exemple pour un ou plusieurs établissements d'équilibrage nominal; de nouvelles valeurs limites de charge pour la position d'équilibrage actuelle pouvant être calculées à partir des valeurs limites de charge établies au préalable et de la position actuelle de l'élément d'équilibrage déterminée au moyen d'un capteur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal; la figure 2 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal et un contre-bras ou bras de chevalement; la figure 3 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal et un bras d'extension; - la figure 4 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal, un bras d'extension et un contre-bras ou bras de chevalement; la figure 5 montre une grue mobile présentant un bras principal, un bras d'extension et un contre-bras ou bras de chevalement; - la figure 6 montre une grue mobile présentant un bras principal télescopique, un bras d'extension et un contre-bras ou bras de chevalement; - la figure 7 est un schéma synoptique du dispositif conforme à l'invention. La figure 1 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal qui peut être infiniment relevé dans la direction de la flèche à partir de sa position la plus pentue représentée jusqu'à une position plus plate; la valeur limite de charge applicable dans chaque cas pouvant être déterminée dans n'importe quel état de relevage du bras principal 1. Un élément d'équilibrage 6 est prévu sur la grue et celui-ci peut être infiniment déplacé dans une direction horizontale comme montrée par la double flèche pour établir une position coordonnée de l'élément d'équilibrage 6 pour toute position du bras principal. Dans ce processus, la position de l'élément d'équilibrage 6 peut également être établie en dépendance d'une charge prélevée par le bras principal 1; un capteur de charge 5 prévu sur l'extension du bras principal 1 pouvant par exemple accepter des données correspondantes. La figure 2 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal 1 et un contre-bras ou bras de chevalement 3, lesquels peuvent être réglés de manière continue indépendamment l'un de l'autre, la position de la charge prélevée pouvant être modifiée par un réglage du bras principal 1 et l'équilibrage associé pouvant être effectué par un réglage du bras de chevalement 3. Ici, l'élément d'équilibrage 6 peut effectuer un mouvement télescopique dans une direction horizontale comme montrée à la figure 1. L'élément d'équilibrage 7 peut soit effectuer un mouvement télescopique dans une direction horizontale, soit être suspendu au bras de chevalement 3 par l'intermédiaire d'un câble, le bras de chevalement 3 pouvant être relevé dans la direction indiqué par la flèche. Il est également possible de ne prévoir qu'un seul élément d'équilibrage 6 ou 7. La figure 3 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un premier bras 1 et un bras d'extension 2 qui sont tous deux infiniment réglables sous charge. Le bras principal 1 peut être relevé en même temps que le bras d'extension 2 depuis la position de fonctionnement la plus pentue montrée à la figure 3, avec la charge qui a été prélevée, jusqu'à une position de fonctionnement plus plate, le bras principal 1 et le bras d'extension 2 étant relevés en même temps. De manière à fournir dans chaque cas l'équilibrage correspondant pour la charge qui a été prélevée, l'élément d'équilibrage 6 peut par exemple être déplacé en rentrée ou en sortie ou être amené à effectuer infiniment un mouvement télescopique dans une direction horizontale. La figure 4 montre une grue montée sur un véhicule à chenilles et présentant un bras principal 1, un bras d'extension 2 et un bras de chevalement 3, lesquels peuvent être réglés simultanément ou indépendamment l'un de l'autre, la position de la charge pouvant être modifiée au moyen de la position angulaire du bras principal 1 et du bras d'extension 2 et un équilibrage correspondant pouvant être effectué par l'intermédiaire de la position angulaire du bras de chevalement 3. Comme décrit ci-dessus, il est possible de régler l'élément d'équilibrage 6, et l'élément d'équilibrage 7 peut être suspendu au bras de chevalement 3 ou être amené à effectuer de manière correspondante un mouvement télescopique en s'écartant de la position de la grue ou à effectuer un mouvement télescopique en se rapprochant de la position de la grue. Des codeurs rotatifs 4, 4' sont prévus sur les bras et un capteur de charge 5 est prévu sur le bras à aiguille 2. Les capteurs 4, 4' et 5 peuvent être disposés au niveau de toute position appropriée. La figure 5 montre une grue mobile présentant un bras en treillis d'une configuration analogue à celle de la figure 4, les éléments d'équilibrage 6, 7 pouvant être réglés comme décrit ci-dessus. La figure 6 montre une grue mobile présentant un bras télescopique d'une configuration analogue à celle de la figure 5, les éléments d'équilibrage 6, 7 pouvant également être réglés comme décrit ci-dessus. Bien que le réglage des éléments d'équilibrage 6 et 7 ait été décrit cidessus en même temps que le réglage incliné des bras de grue individuels, un élément d'équilibrage infiniment réglable conforme à l'invention peut être prévu en liaison avec toute grue connue. L'élément de contre-équilibrage, également sous charge, peut à la fois être déplacé vers la position désirée en étant suspendu à un étai et être de préférence infiniment déplacé en entrée ou en sortie, ou encore être amené à effectuer un mouvement télescopique par l'intermédiaire d'un équilibrage en suspension ou d'un chariot d'équilibrage. Il est également possible d'utiliser le relevage infini du ou des bras de grue individuels, tel que le bras principal 1, avec calcul simultané des états de charge limites respectifs à l'aide d'une grue connue sans concevoir l'équilibrage pour qu'il soit infiniment réglable. La figure 7 est un schéma synoptique d'un dispositif de commande conforme à l'invention. Ici, des données pour une ou plusieurs configurations ou positions définies d'une grue sont mises en mémoire et, avec ces données, il est possible de déterminer les charges limites permises respectives. Par exemple, un enregistrement de données est stocké dans la mémoire ce qui, pour une grue conforme à la figure 4, établit, pour une première position déterminée du bras principal 1, du bras d'extension 2 et du bras de chevalement 3, quelles charges il est possible de prélever. Un tel enregistrement de données peut également être stocké dans la mémoire pour une seconde position de la grue. Si la grue est infiniment déplacée dans une certaine position, par l'intermédiaire de capteurs correspondant tels que des capteurs d'angle et des capteurs de charge, les positions respectives et, lorsque cela est applicable, les charges des bras de grue individuels sont transférées vers une unité centrale de traitement (UCT) d'un ordinateur qui, tout en prenant en compte les enregistrements de données stockés dans la mémoire, calcule les nouvelles données de charge limites de la grue de sorte que les données peuvent être délivrées à un élément de coupure de surcharge ou à un affichage. En outre, les données peuvent être, par l'opérateur de la grue, introduites dans l'UCT via une console, lesdites données pouvant être utilisées pour le calcul, par l'UCT, des données de charge limites. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, caractérisé en ce qu'au moins un élément d'équilibrage (6, 7) de la grue peut être infiniment réglé en dépendance de l'état de charge de la grue ou indépendamment de celui-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance horizontale entre au moins un élément d'équilibrage (6, 7) et l'axe de relevage inférieur du bras principal (1) peut être infiniment réglée. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'équilibrage (7) est suspendu à un contre-bras ou bras de chevalement (3). 4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on prévoit au moins un élément capteur pour déterminer la configuration de la grue. 5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on effectue un contrôle de surcharge et/ou un affichage de charge maximum. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bras principal (1) de la grue est infiniment réglé sous charge. 7. Dispositif de commande pour le réglage d'une grue, en particulier sous charge, permettant de mettre en oeuvre le procédé d'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend: a) au moins un élément capteur (4, 5) pour détecter la position actuelle ou la situation de charge de la grue; b) une unité mémoire pour stocker des données de valeurs limites de charge pour au moins une position de la grue établie au préalable; et c) une unité de calcul (UCT) pour déterminer la charge permise d'une position de grue librement sélectionnable en dépendance du signal d'au moins un élément capteur (4, 5) et des données stockées dans l'unité mémoire. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prévoit une unité de contrôle pour l'arrêt automatique d'un processus lorsqu'il est reconnu qu'une charge de la grue qui a été permise a été dépassée et/ou ce qu'on prévoit un affichage de capacité de levage pour montrer la charge actuelle par rapport à la charge maximum permise.