Brevet FR2981340A1 — publié le 20130419

La présente invention concerne un système et un procédé de levage de charge. Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement au levage d'un moteur lors de sa fixation sur un aéronef, en particulier sous les ailes dudit aéronef, au cours du montage initial ou d'une opération de maintenance. De façon usuelle, le levage des moteurs d'un aéronef, en particulier d'un avion de transport, peut être réalisé notamment à l'aide : - de palans manuels individuels ; - de palans électriques individuels ; - d'un pont ; ou - d'un système de positionnement complexe comprenant des vérins hydrauliques agencés sous un chariot de support. Ces solutions usuelles soit sont très coûteuses, comme ledit système de positionnement notamment, soit nécessitent des opérations longues et fastidieuses, et requièrent plusieurs opérateurs pour le levage, en général au minimum cinq opérateurs. Concernant en particulier un système de levage comportant des chaînes de levage individuelles, dont chacune comprend un palan électrique pourvu d'un moteur électrique, on prévoit généralement, pour des raisons de sécurité notamment, des palans électriques qui sont susceptibles de supporter des charges bien plus élevées que celles rencontrées lors d'un montage de moteur. Cette solution usuelle présente l'inconvénient que l'on ne connaît pas l'effort effectivement généré lors d'un levage, et les éléments auxquelles sont reliés ces palans, en particulier une poutre de soutien (de type « bootstrap »), ne sont pas forcément dimensionnés pour supporter de tels efforts, ce qui crée un risque de rupture ou de détérioration de ces éléments. Une telle rupture, si elle se produit, peut notamment mener à un endommagement du moteur et/ou de l'aéronef. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un système de levage d'une charge, en particulier d'un moteur d'aéronef, à palan électrique, permettant de réaliser un levage de charge tout en évitant les dépassements d'effort précités, et ceci quelle que soit la charge considérée et les conditions d'utilisation. A cet effet, selon l'invention, ledit système de levage, du type comportant au moins une chaîne de levage comprenant un palan électrique pourvu d'un moteur électrique et des moyens de commande et de gestion de la chaîne de levage, est remarquable en ce qu'il comporte, de plus : - des moyens de mesure automatique qui réalisent, en temps réel, au niveau de la chaîne de levage, une mesure de charge relative à une charge soulevée par ladite chaîne de levage ; et - une unité de commande automatique qui est reliée auxdits moyens de mesure et audit moteur électrique, qui compare la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure à une première valeur de seuil prédéterminée, et qui commande une coupure (automatique) dudit moteur électrique, lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite première valeur de seuil. Ainsi, grâce à l'invention, lorsque l'effort appliqué sur la chaîne de levage est tel qu'il dépasse une valeur prédéterminée, qui est choisie de manière à être inférieure à des efforts limites d'éléments de la chaîne de levage (ou reliés à cette dernière) tout en s'en approchant, le moteur est coupé automatiquement, ce qui empêche de dépasser les limites maximales susceptibles d'être supportées et permet ainsi d'éviter les problèmes précités existant sur les systèmes de levage usuels. Surtout, cette protection contre un dépassement de charge est mise en oeuvre de façon complètement automatique, c'est-à-dire sans intervention humaine, ce qui permet de garantir son efficacité quelles que soient les situations considérées et n'entraîne aucune charge de travail supplémentaire pour l'opérateur. Dans un mode de réalisation préféré, ledit système de levage comporte, de plus, des moyens d'alarme, de préférence de type sonore, commandés par l'unité de commande automatique qui compare la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure à une seconde valeur de seuil prédéterminée qui est inférieure à ladite première valeur de seuil, et qui génère un signal d'alarme vers ces moyens d'alarme, lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite seconde valeur de seuil. Ce mode de réalisation préféré permet de prévenir l'opérateur lorsque l'on approche des charges limites. Il peut alors mettre en oeuvre les opérations nécessaires pour éviter une coupure du moteur, ladite seconde valeur de seuil destinée à l'alarme étant inférieure à ladite première valeur de seuil destinée à la coupure. Cette seconde valeur de seuil est choisie de façon appropriée en fonctions des conditions d'utilisation envisagées, et notamment des charges maximales de la chaîne de levage et des éléments associés, utilisés lors du levage, tels qu'une poutre de soutien par exemple. En outre, dans un mode de réalisation particulier, ledit système de levage comporte, de plus, des moyens d'affichage qui affichent, en temps réel, ladite mesure de charge de sorte que l'opérateur est informé en permanence de l'effort réellement appliqué sur la chaîne de levage. Par ailleurs, avantageusement, lesdits moyens de mesure automatique sont, au moins en partie, intégrés dans une manille de ladite chaîne de levage et sont pourvus d'un axe réalisé en matériau piézo- électrique, ladite mesure de charge dépendant de la déformation dudit axe. En outre, dans un mode de réalisation particulier, lesdits moyens de commande et de gestion comprennent un dispositif de commande et de gestion qui gère (via une unité centrale) la puissance délivrée par le moteur électrique et un moyen de commande qui est actionnable manuellement par un opérateur et qui est relié à ladite unité centrale dudit dispositif. De plus, dans ce cas, ladite unité de commande automatique conforme à l'invention est, de préférence, intégrée dans ce dispositif de commande et de gestion. Ledit moyen de commande, par exemple une tablette numérique ou un boîtier portatif, peut être relié à l'unité centrale dudit dispositif par une liaison filaire. Toutefois, de préférence, il est relié à ladite unité centrale par une liaison sans fil (de type radio ou wifi par exemple), ce qui procure notamment une grande liberté de mouvement à l'opérateur qui utilise ce moyen de commande, et de plus, réduit l'encombrement (absence de fils). Dans un mode de réalisation particulier, qui est particulièrement bien adapté au levage d'un moteur d'aéronef, ledit système de levage comporte une paire de chaînes de levage à palan électrique, qui sont appariées et sont susceptibles d'être commandées par un opérateur à l'aide d'un seul et même moyen de commande. Dans ce cas, de préférence, ledit système comporte deux paires de chaînes de levage destinées au levage d'une même charge. De plus : - une première chaîne de levage d'une première desdites paires est associée une première chaîne de la seconde paire, de préférence en étant reliées ensemble par l'intermédiaire d'une poutre de manière à former un ensemble de levage ; et - de même, la seconde chaîne de la première paire est associée à la seconde chaîne de la seconde paire, également de préférence en étant reliées ensemble par l'intermédiaire d'une poutre pour former un second ensemble de levage. Les extrémités libres de chacun desdits ensembles de levage peuvent, en particulier, être reliées ensemble par une sangle de manière à former une boucle de levage. Dans l'application au levage d'un moteur d'aéronef, l'un des ensembles de levage est positionné vers l'avant du moteur et l'autre vers l'arrière, de manière à obtenir un système de levage performant nécessitant uniquement deux opérateurs pour le déplacement vertical du moteur, c'est-à- dire d'une charge très lourde qui peut peser plus d'une douzaine de tonnes. La présente invention concerne également un procédé de levage d'une charge, en particulier d'un moteur d'aéronef, procédé selon lequel on utilise un système de levage comportant au moins une chaîne de levage comprenant un palan électrique pourvu d'un moteur électrique et des moyens de commande et de gestion de la chaîne de levage. Selon l'invention, ledit procédé est remarquable en ce que, de façon automatique : - on réalise, au niveau de la chaîne de levage, en temps réel, une mesure de charge relative à une charge soulevée par ladite chaîne de levage ; - on compare la mesure de charge ainsi réalisée à une première valeur de seuil prédéterminée ; et - on commande une coupure dudit moteur électrique, lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite première valeur de seuil. Dans un mode de réalisation préféré, on réalise, de plus, de façon automatique, les opérations suivantes : - on compare également ladite mesure de charge à une seconde valeur de seuil prédéterminée qui est inférieure à ladite première valeur de seuil ; et - on commande des moyens d'alarme pour qu'ils génèrent un signal d'alarme (sonore et/ou visuel), lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite seconde valeur de seuil. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en perspective d'une chaîne de levage à palan électrique, faisant partie d'un système de levage conforme à l'invention. La figure 2 est le schéma synoptique d'éléments d'un système de levage conforme à l'invention, autres que la chaîne de levage. La figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation spécifique d'un système de levage conforme à l'invention, destiné en particulier au levage d'un moteur d'aéronef. Le système 1 conforme à l'invention et représenté sur les figures 1 et 2 est un système de levage d'une charge. Ce système 1 est destiné, plus particulièrement, bien que non exclusivement, au levage d'un moteur (non représenté) en vue de sa fixation sur un aéronef, en particulier sous les ailes d'un avion de transport, au cours du montage initial ou lors d'une opération de maintenance ultérieure. Pour ce faire, ledit système de levage 1 comporte au moins une chaîne de levage 2 comprenant un palan électrique 3 de transmission de mouvement, comme représenté sur la figure 1. Ce palan électrique 3 comporte : - un premier groupe 4 supérieur, pourvu d'une poulie 5 qui est fixée par l'intermédiaire d'un crochet 6 à un support (non représenté), en l'occurrence via une manille 7 ; et - un second groupe 8 inférieur, pourvu d'une poulie 9 qui est susceptible de soutenir par l'intermédiaire d'un crochet 10 une charge à lever (non représentée) ; et - une chaîne 11 usuelle. Ce palan électrique 3 comprend, en outre, un moteur électrique 12 qui fait partie du groupe 4 et qui est susceptible de mouvoir la chaîne 11 de manière à rapprocher les deux poulies 5 et 9 pour soulever une charge. Ce moteur électrique 12 est alimenté électriquement via une liaison électrique 13 représentée partiellement sur la figure 1. Ledit système de levage 1 comporte, de plus, comme représenté schématiquement sur la figure 2, une unité centrale 14 qui gère la puissance délivrée par le moteur électrique 12, via la liaison électrique 13, et au moins un moyen de commande 15, précisé ci-dessous, qui est commandable manuellement par un opérateur et qui est relié par une liaison 16 à ladite unité centrale 14. Selon l'invention, ledit système de levage 1 comporte, de plus : - des moyens de mesure 18, précisés ci-dessous, qui réalisent automatiquement, en temps réel, au niveau de ladite chaîne de levage 2, une mesure de charge relative à la charge soulevée par cette chaîne de levage 2 ; et - une unité de commande automatique 19 (automate) qui est reliée par l'intermédiaire d'une liaison électrique 20 auxdits moyens de mesure 18 et qui reçoit par cette liaison électrique 20 une valeur qui lui permet de déduire ladite mesure de charge. Ladite unité de commande 19 compare ensuite cette mesure de charge à une première valeur de seuil prédéterminée, et elle commande une coupure dudit moteur électrique 12, lorsque ladite mesure de charge dépasse cette première valeur de seuil. Pour ce faire, ladite unité de commande 19 est reliée au moteur électrique 12 par une liaison électrique 21 qui est, de préférence, intégrée dans la gaine de la liaison 13. Par l'intermédiaire de cette liaison électrique 21, l'unité de commande 19 est en mesure de couper automatiquement l'alimentation du moteur électrique 12 qui s'arrête alors. Ainsi, grâce à l'invention, lorsque l'effort appliqué sur la chaîne de levage 2 est tel qu'il dépasse une valeur prédéterminée, qui est choisie de manière à être inférieure à des efforts limites d'éléments de la chaîne de levage 2 ou d'éléments reliés à cette dernière, le moteur électrique 12 est coupé immédiatement, ce qui évite de dépasser les limites maximales susceptibles d'être supportées. Surtout, cette protection contre un dépassement de charge est mise en oeuvre de façon complètement automatique, ce qui permet de garantir son efficacité quelles que soient les situations considérées et n'entraîne aucune charge de travail supplémentaire pour l'opérateur. Dans un mode de réalisation préféré, ladite unité centrale 14 et ladite unité de commande automatique 19 font partie d'un dispositif de commande et de gestion 22. En outre, dans un mode de réalisation préféré, ladite unité de commande automatique 19 compare, de plus, ladite mesure de charge à une seconde valeur de seuil prédéterminée qui est inférieure à ladite première valeur de seuil. De plus, dans ce mode de réalisation préféré, lorsque la mesure de charge dépasse ladite seconde valeur de seuil, l'unité de commande automatique 19 commande des moyens d'alarme 23 (via une liaison 24) pour qu'ils génèrent une alarme, sonore et/ou visuelle. Ces moyens d'alarme 23, de type usuel, peuvent notamment être agencés sur le dispositif de commande et de gestion 22. Ce mode de réalisation préféré permet de prévenir l'opérateur lorsque l'on approche des charges limites. Il peut alors mettre en oeuvre les opérations nécessaires pour éviter une coupure automatique du moteur électrique 12, ladite seconde valeur de seuil destinée à l'alarme étant inférieure à ladite première valeur de seuil destinée à la coupure. Selon l'invention, ces première et seconde valeurs de seuil sont choisie de façon appropriée en fonctions des conditions d'utilisation envisagées, et notamment des charges maximales de la chaîne de levage 2 et des éléments associés utilisés lors du levage, tels qu'une poutre de soutien 30, 32 par exemple. En outre, dans un mode de réalisation particulier, ledit système de levage 1 comporte, de plus, des moyens d'affichage 25 qui sont, par exemple, reliés par l'intermédiaire d'une liaison 26 à ladite unité de commande automatique 19 et qui sont destinés à afficher en temps réel la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure 18 de sorte que l'opérateur est informé en permanence de l'effort appliqué. Ces moyens d'affichage 25 peuvent être prévus, notamment, au niveau du moyen de commande 15 et/ou au niveau du dispositif de commande et de gestion 22. De préférence, lesdits moyens de mesure automatique 18 sont, au moins en partie, intégrés dans la manille 7 de ladite chaîne de levage 2. De façon usuelle, cette manille 7 comprend, comme représenté sur la figure 1, un étrier 27 de forme variable qui est fermé par un axe 28. Cet axe 28 est réalisé en un matériau piézo-électrique. De façon usuelle, la mesure de charge est proportionnelle à la déformation dudit axe 28, qui est provoquée par l'effort engendré lors du levage de la charge. Par ailleurs, dans le cadre de la présente invention, le moyen de commande 15 qui est par exemple réalisé sous forme d'une tablette tactile, d'un boîtier portatif, ou d'un ordinateur portable, peut être relié à l'unité centrale 14 par une liaison 16 de type filaire. Toutefois, de préférence, ce moyen de commande 15 est relié à ladite unité centrale 14 par une liaison sans fil (de type radio ou wifi notamment) et correspond à une télécommande portative, comme représenté sur la figure 3. Ce mode de réalisation procure, notamment, une grande liberté de mouvement à l'opérateur qui utilise ledit moyen de commande 15, et de plus, présente un encombrement réduit (absence de fils). Dans un mode de réalisation particulier, ledit système 1 comporte au moins une paire P1, P2 de chaînes de levage 2, qui sont appariées et sont susceptibles d'être commandées par un opérateur à l'aide d'un même moyen de commande 15. Dans ce cas, dans une application qui est particulièrement bien adaptée au levage d'un moteur d'aéronef, ledit système 1 comporte deux paires P1 et P2 de chaînes de levage 2 destinées au levage d'une même charge. A titre d'illustration, comme représenté sur la figure 3 : - la paire P1 de chaînes de levage comprend les chaînes 2 montrées par des flèches Al et B1 ; et - la paire P2 de chaînes de levage comprend les chaînes 2 montrées par des flèches A2 et B2. De plus, dans cette application : - la chaîne de levage Al de la paire P1 est associée à la chaîne de levage A2 de la paire P2, en étant reliées respectivement aux extrémités 30A et 30B d'une même poutre de soutien 30 usuelle de manière à former un ensemble de levage 31 ; et - la chaîne de levage B1 de la paire P1 est associée à la chaîne de levage B2 de la paire P2, en étant reliées respectivement aux extrémités 32A et 32B d'une même poutre de soutien 32 usuelle de manière à former un ensemble de levage 33. De plus, les extrémités libres desdits ensembles de levage 31 et 33 peuvent être : - soit reliées ensemble, notamment par une sangle 34 de manière à former une boucle de levage destinée à entourer la charge à lever, comme représenté pour l'ensemble de levage 33 ; - soit attachées à la charge, notamment par des crochets, comme représenté pour l'ensemble de levage 31. Dans l'application au levage d'un moteur d'aéronef, l'ensemble de levage 31 tel que représenté sur la figure 3 peut par exemple être positionné vers l'avant du moteur et l'ensemble de levage 33 vers l'arrière du moteur. Dans cette application, la paire P1 de chaînes de levage peut, par exemple, être commandée par un premier opérateur à l'aide du moyen de commande 15 montré par une flèche Cl sur la figure 3, et la paire P2 de chaînes de levage peut par exemple être commandée par un second opérateur à l'aide du moyen de commande 15 montré par une flèche C2, ces deux moyens de commande 15 communiquant avec le dispositif de commande et de gestion 22 qui est commun à l'ensemble des chaînes de levage desdites paires P1 et P2. Cette application préférée, sans être complètement automatisée, permet donc à deux opérateurs seulement de réaliser le levage d'un moteur, tout en assurant la protection automatique précitée (conforme à l'invention) contre un effort de levage excessif. REVENDICATIONS1. Système de levage (1) d'une charge, en particulier d'un moteur d'aéronef, comportant au moins une chaîne de levage (2) comprenant un palan électrique (3) pourvu d'un moteur électrique (12) et des moyens (15, 22) de commande et de gestion de la chaîne de levage (2), caractérisé en ce qu'il comporte, de plus : - des moyens de mesure automatique (18) qui réalisent, en temps réel, au niveau de la chaîne de levage (2), une mesure de charge relative à une charge soulevée par ladite chaîne de levage (2) ; et - une unité de commande automatique (19) qui est reliée auxdits moyens de mesure (18) et audit moteur électrique (12), qui compare la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure (18) à une première valeur de seuil prédéterminée, et qui commande une coupure dudit moteur électrique (12), lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite première valeur de seuil. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alarme (23) commandés par l'unité de commande automatique (19) qui compare la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure (18) à une seconde valeur de seuil prédéterminée qui est inférieure à ladite première valeur de seuil, et qui génère un signal d'alarme vers les moyens d'alarme (23), lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite seconde valeur de seuil. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure automatique (19) sont, au moins en partie, intégrés dans une manille (7) de ladite chaîne de levage (2) et sont pourvus d'un axe (28) réalisé en matériau piézo-électrique, ladite mesure de charge dépendant de la déformation dudit axe (28). 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens d'affichage (25) de la mesure de charge réalisée par lesdits moyens de mesure (18). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande et de gestion comprennent un dispositif (22) de commande et de gestion qui gère la puissance délivrée par le moteur électrique (12) et un moyen de commande (15) qui est actionnable manuellement par un opérateur et qui est relié audit dispositif (22), et en ce que ladite unité de commande automatique (19) est intégrée dans ledit dispositif de commande et de gestion (22). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (15) est relié audit dispositif (12) par une liaison (16) sans fil. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paire (P1, P2) de chaînes de levage (2) à palan électrique, qui sont appariées et sont susceptibles d'être commandées par un opérateur à l'aide d'un même moyen de commande (15). 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux paires (P1, P2) de chaînes de levage destinées au levage d'une même charge, en ce qu'une première chaîne de levage (A1) d'une première (P1) desdites paires (P1, P2) est associée à une première chaîne (A2) de la seconde paire (P2), et en ce que la seconde chaîne (B1) de ladite première paire (P1) est associée à la seconde chaîne (B2) de ladite seconde paire (P2). 9. Procédé de levage d'une charge, en particulier d'un moteur d'aéronef, procédé selon lequel on utilise un système de levage (1) comportant au moins une chaîne de levage (2) comprenant un palan électrique (3) pourvu d'un moteur électrique (12) et des moyens (15, 22) de commande et de gestion de la chaîne de levage (2), caractérisé en ce que, de façon automatique : - on réalise, au niveau de la chaîne de levage (2), en temps réel, une mesure de charge relative à une charge soulevée par ladite chaîne de levage (2) ; - on compare la mesure de charge ainsi réalisée à une première valeur de seuil prédéterminée ; et- on commande une coupure dudit moteur électrique (12), lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite première valeur de seuil. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, de plus, de façon automatique : - on compare ladite mesure de charge à une seconde valeur de seuil prédéterminée qui est inférieure à ladite première valeur de seuil ; et - on commande des moyens d'alarme (23) pour qu'ils génèrent un signal d'alarme, lorsque ladite mesure de charge dépasse ladite seconde valeur de seuil.10