Brevet FR3002525A1 — publié le 20140829

La présente invention concerne une grue munie d'un dispositif d'amortissement des vibrations du câble ainsi qu'un procédé d'amortissement des vibrations d'un câble de levage d'une grue en accord avec l'invention. Des dispositifs et procédés pour l'amortissement des vibrations du câble dans des grues sont connus par l'art antérieur et sont destinés à amortir respectivement réduire à un minimum des mouvements de vibration ou d'oscillation non recherchés du ou des câbles. Cela est nécessaire parce que dans toutes les machines, dans lesquelles des câbles mobiles sont utilisés, par diverses formes de l'excitation, comme par exemple sous l'effet de vents ou sous l'effet du mouvement de la grue elle-même, des vibrations ou oscillations du câble peuvent se produire qui peuvent être désavantageuses pour le fonctionnement de la grue ou aussi pour la durée de vie du câble lui-même. Ainsi, dans le cas de grues munies de mécanismes de levage, qui sont conçus pour l'enroulement multicouche du câble, des impulsions horizontales et verticales peuvent être exercées sur le câble qui s'enroule ou qui se déroule, du fait du guidage spécial du câble sur le tambour (rainurage avec zone parallèle et ascendante). Ces impulsions peuvent entraîner que le brin de câble qui s'étend du tambour de câble à l'emplacement d'enroulement suivant, usuellement une poulie, est entraîné de telle sorte en vibration ou oscillation qu'un fonctionnement sans problème ne soit plus assuré. Cela est notamment le cas lorsque la fréquence des impulsions rencontre la fréquence de résonnance du brin de câble. Etant donné que la fréquence de résonnance du brin de câble n'est pas une grandeur fixe, mais change continuellement, notamment en raison des forces de traction différentes dans le câble, un simple décalage de la fréquence d'excitation ne produit pas un effet satisfaisant. Pour des tronçons de câble de levage s'étendant verticalement, donc en particulier le tronçon de câble de levage, qui relie un moufle la grue, il est donc respectivement une charge à connu par exemple, pour l'amortissement de ce tronçon de câble de levage, d'initier des contre-mouvements de grue automatiques qui 5 s'opposent à l'oscillation du tronçon de câble de levage précité et qui l'amortissent de ce fait. D'autres solutions pour des tronçons de câble de levage s'étendant au moins partiellement horizontalement résident en ce qu'un rouleau de pression, à proximité du 10 tambour de câble, empêche la conduction des impulsions d'excitation du tambour de câble au brin de câble qui suit. Un inconvénient de cette solution est que de grandes forces sont requises pour exercer la pression sur le câble afin d'obtenir un effet suffisant, ce qui 15 implique une installation coûteuse. De plus, par cette pression exercée sur le câble et par la flexion additionnelle du câble, une réduction de la durée de vie du câble est probable. Une solution également mise en oeuvre est la 20 disposition d'un rouleau de câble directement au tambour de câble, le rouleau de câble étant logé de façon latéralement mobile de sorte qu'il est déplaçable sur toute la largueur d'enroulement du tambour de câble. Cela est atteint habituellement au moyen d'un galet mobile qui 25 est logé d'une manière coulissante sur un arbre. Un inconvénient principal de cette solution réside en ce qu'il est nécessaire d'examiner le fonctionnement très fréquemment et d'assurer le coulissement du logement sur l'arbre par un graissage subséquent très fréquent. Dans 30 le cas d'un dysfonctionnement, des endommagements de câble très importants sont possibles. La présente invention a donc pour objectif le perfectionnement avantageux d'un dispositif d'amortissement des vibrations ou oscillations d'un 35 câble. Cet objectif est atteint, conformément à la présente invention, par une grue munie d'un dispositif d'amortissement des vibrations de câble comprenant au moins un câble de levage, au moins un amortisseur de câble disposé d'une manière déplaçable sur le câble de levage et au moins un élément de fixation, ledit au moins un élément de fixation reliant la grue audit au moins un amortisseur de câble. Des perfectionnements avantageux constituent l'objet des sous-revendications. Selon le mode de réalisation choisi, la grue de l 'invention peut avoir l'une au moins des 10 caractéristiques supplémentaires suivantes : - un élément de fixation est réalisé sous la forme d'une bande de traction dont la longueur est réglable pour le positionnement dudit au moins un amortisseur de câble le long dudit au moins un câble de levage ; 15 - il est prévu au moins un dispositif d' entraînement avec un dispositif de commande/de régulation pour l'ajustement de la longueur dudit au moins un élément de fixation ; - il est prévu un dispositif de détection pour la 20 détection des paramètres se rapportant à l'état de vibration du câble de levage ; - au moins deux éléments de fixation sont prévus ; - l'amortisseur de câble est réalisé sous la forme de corps à rouleaux disposé d'une manière déplaçable sur 25 le câble de levage avec des galets de roulement, en ce que les galets de roulement sont aptes à rouler le long du côté supérieur du câble de levage, et en ce que le centre de gravité du corps à rouleaux est suffisamment bas pour que le corps à rouleaux ne bascule pas du câble 30 de levage ; - l'amortisseur de câble est réalisé sous la forme de corps à rouleaux déplaçable sur le câble de levage avec des rouleaux en forme de cylindre disposés tout autour du câble de levage ; 35 - l'amortisseur de câble est réalisé sous forme de pièce coulissante disposée d'une manière déplaçable sur le câble de levage, qui entoure entièrement le câble de levage. Selon l'invention, il est donc proposée une grue munie d'un dispositif d'amortissement des vibrations d'un câble, avec au moins un câble de levage, au moins un amortisseur de câble disposé d'une manière mobile sur le câble de levage et au moins un élément de fixation, l'élément de fixation précité reliant la grue à l'amortisseur ou aux amortisseurs de câble. Ce faisant, l'amortisseur de câble représente une masse oscillant conjointement avec le câble, qui est positionnée sur le tronçon de câble exposé aux vibrations, donc le câble de levage et qui, en raison de sa position modifiable sur le câble de levage, peut agir très nettement sur la fréquence de résonnance de celui- ci. Comme solution alternative, il est également envisageable que le poids de l'amortisseur de câble soit modifiable et que de ce fait, la fréquence de résonnance du câble de levage respectivement de l'agencement du câble de levage et de l'amortisseur de câble soit modifiable. Pour établir un meilleur contact entre le câble de levage et l'amortisseur de câble, il est envisageable que le câble de levage respectivement le tronçon du câble de levage qui doit être amorti, ne s'étende pas verticalement mais au moins partiellement, en majorité ou entièrement horizontalement. Un mode de réalisation préféré prévoit qu'au moins un élément de fixation soit réalisé comme bande de traction ou tirant, dont la longueur est réglable pour le positionnement d'au moins un amortisseur de câble le long d'au moins un câble de levage. La ou les bandes de traction peuvent être réalisées d'une manière fixe ou élastique et peuvent être fabriquées par exemple en acier, matériau synthétique ou caoutchouc. La bande de traction ou tirant permet par une modification correspondante de la position de l'amortisseur de câble un grand déplacement de la fréquence de résonnance du câble de levage. Ce faisant, d'une manière avantageuse, un amortissement du câble de levage peut être atteint, et le câble de levage, à des configurations de grue et suspensions de charge différentes, peut présenter des fréquences de résonnance différentes. De même, au moyen de la bande de traction, la pression d'application de l'amortisseur de câble sur le câble de levage peut être modifiée, ce qui agit également sur la fréquence de résonnance du câble de levage, tout comme la modification précitée de la position de l'amortisseur de câble. En outre, un mode de réalisation est préféré, selon lequel est prévu au moins un entraînement avec un 15 dispositif de commande/de régulation pour l'ajustement de la longueur de l'élément de fixation. Du fait de l'entraînement, il peut être prévu d'une manière avantageuse une adaptation facilitée du positionnement et de la pression d'application de 20 l'amortisseur de câble sur le câble de levage. De ce fait, durant un fonctionnement régulier de la grue, on peut réagir d'une manière automatisée à des fréquences de résonnance modifiées du câble de levage en modifiant l'agencement de l'amortisseur de câble et du câble de 25 levage au moyen du dispositif d' entraînement, du dispositif de commande/de régulation et des éléments de fixation de façon à obtenir un amortissement optimisé du câble de levage. Selon un autre mode de réalisation préféré, il est 30 en outre envisageable de prévoir un dispositif formant capteur pour la détection des paramètres indiquant l'état de vibration du câble de levage. Le dispositif formant capteur peut dans ce cas être utilisé d'une manière avantageuse pour un réglage tout à 35 fait autonome de la position de l'amortisseur de câble. Le dispositif formant capteur peut être réalisé comme capteur d'accélération et détecter des états de vibration différents du câble de levage et les transmettre au dispositif de commande/de régulation de sorte que ces états de vibration peuvent être pris en compte d'une manière correspondante lors du réglage de l'amortisseur de câble. Cela est particulièrement avantageux lorsqu'en raison de charges différentes, configurations de grue différentes ou influences extérieures différentes, comme par exemple les conditions de vent, le comportement de vibration du câble de levage est modifié en cours de fonctionnement et qu'un amortissement optimal n'est pas possible au moyen d'un amortisseur de câble réglé et maintenu dans une position initiale. Dans un tel état, le dispositif formant capteur, en coopération avec l'entraînement et la commande/régulation, peut assurer une poursuite automatique respectivement un réglage de l'amortisseur de câble dans une position optimale pour l'amortissement. Dans un autre mode de réalisation préféré, il est envisageable qu'au moins deux éléments de fixation soient prévus. Un tel mode de réalisation avec au moins deux éléments de fixation facilite le positionnement et chargement précis de l'amortisseur de câble étant donné que les au moins deux éléments de fixation conviennent mieux pour, lors d'un mouvement non recherché ou à amortir de l'amortisseur de câble, contrecarrer un mouvement ou déplacement du câble de levage. En outre, dans un autre mode de réalisation préféré il est prévu que l'amortisseur de câble soit réalisé comme corps à rouleaux avec des galets de roulement disposés d'une manière déplaçable sur le câble de levage, les galets de roulement étant aptes à rouler le long du côté supérieur du câble de levage, et où le centre de gravité du corps à rouleaux est suffisamment bas pour que le corps à rouleaux ne tombe pas par basculement du câble de levage. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux dans le cas de câbles de levage qui s'étendent au moins partiellement horizontalement, de sorte que l'amortisseur de câble peut agir au moyen de son poids propre sur le câble de levage s'étendant en dessous de lui et peut amortir celui-ci avantageusement, comme cela est recherché. Dans ce cas, le corps à rouleaux peut comprendre une ou plusieurs poulies à câble disposées sur le câble de levage. Le boîtier du corps à rouleaux peut être réalisé de façon qu'une orientation sûre soit également possible sur le câble mobile. Selon un mode de réalisation alternatif il est également prévu que l'amortisseur de câble soit réalisé comme corps à rouleaux disposé d'une manière déplaçable sur le câble de levage, avec des rouleaux en forme de cylindre disposés tout autour du câble de levage. Dans ce mode de réalisation, la position relative du centre de gravité de l' amortisseur de câble relativement au câble de levage importe peu étant donné que le corps à rouleaux, en entourant complètement le câble de levage, ne peut pas glisser de celui-ci et de ce fait, il n'est pas nécessaire de prévoir des mesures additionnelles pour maintenir l'amortisseur de câble au câble de levage. Le risque d'un basculement de l'amortisseur de câble du câble est ainsi exclu, étant donné que le mode de réalisation indiqué peut être mis en oeuvre d'une manière plus compacte et le cas échant plus léger. Dans un autre mode de réalisation alternatif il peut également être prévu que l'amortisseur de câble soit réalisé sous la forme d'une pièce coulissante disposée d'une manière déplaçable sur le câble de levage qui entoure complètement le câble de levage. Ce mode de réalisation, qui peut être réalisé par exemple d'une manière annulaire, renonce avantageusement à l'utilisation plus complexe d'un point de vue constructif de rouleaux ou galets ou de cylindres et utilise à la place une pièce coulissante avec une zone de coulissement correspondante dans laquelle l'adhérence entre la pièce coulissante et le câble de levage est suffisamment basse pour exclure un endommagement du câble de levage ou de la pièce coulissante. Il pourrait être désavantageux de devoir remplacer régulièrement la zone de coulissement au côté intérieur de la pièce coulissante en tant que pièce d'usure. L'invention concerne en outre un procédé d'amortissement des oscillations ou vibrations d'un câble de levage d'une grue telle que décrite ci-avant, dans 10 lequel lors d'une première étape, les paramètres concernant l'état de vibration du câble de levage sont détectés par un dispositif de détection, lors d'une deuxième étape, la position 15 d'amortissement de l'amortisseur de câble sur le câble de levage, est déterminée par un dispositif de commande/régulation et sur la base des paramètres détectés auparavant, et lors d'une troisième étape, l'amortisseur de 20 câble est amené au moyen du dispositif de commande/régulation de la au moins une commande et du au moins un élément de fixation dans la position d'amortissement déterminée préalablement. Le procédé décrit peut être utilisé d'une manière 25 dynamique pendant le fonctionnement régulier de la grue, ce qui permet de réagir en temps réel aux modifications des charges de la grue ou des conditions météorologiques ou des configuration de la grue. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, 30 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : 35 la figure 1 représente une grue munie d'un dispositif d'amortissement des vibrations de câble. La figure 1 représente une grue 1 selon l'invention avec un dispositif d'amortissement des vibrations du câble. On peut reconnaître un câble de levage 2 qui est enroulé sur un tambour de câble 3 et qui s'étend par un rouleau à câble 4 dans la direction d'une charge non représentée. Le tambour de câble 3 est disposé dans ce cas à une contre-flèche 5 s'étendant horizontalement qui se trouve en face d'une flèche principale 6 et à une tour de grue 7. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu à la contre-flèche 5 un poids de ballaste 8 ainsi qu'une entretoise 9 qui relie la contre-flèche 5 à la pointe 10 de la grue. Le rouleau à câble 4 se trouve également à la pointe 10 de la gue. Sur le câble de levage 2 est monté d'une manière déplaçable un amortisseur de câble 11 qui, dans le mode de réalisation représenté, est réalisé sous la forme d'un corps à rouleaux avec deux galets de roulement 12. L'amortisseur de câble 11, dans le mode de réalisation représenté, est relié par deux éléments de fixation 13 à la contre-flèche 5. Par une modification des longueurs des éléments de fixation 13, la position de l'amortisseur de câble 11 sur le câble de levage 2 peut être modifiée. Dans le cas d'une modification de la fréquence de résonnance du câble de levage 2, par exemple en raison d'une modification de la charge de levage ou d'une modification de la configuration de la grue 1 suite à par exemple, une modification de la longueur de la contre-flèche 5, à cette fréquence de résonnance modifiée, le comportement d'amortissement de l'amortisseur de câble 11 peut être adapté d'une manière appropriée à cette fréquence de résonnance modifiée par un positionnement adapté de l'amortisseur de câble 11 et ainsi par un ajustement de la longueur des éléments de fixation 13.35 REVENDICATIONS1. Grue (1) à dispositif d'amortissement des vibrations de câble, caractérisée en ce que celle-ci comprend au moins un câble de levage (2), au moins un amortisseur de câble (11) disposé d'une manière déplaçable sur le câble de levage (2) et au moins un élément de fixation (13), ledit au moins un élément de fixation (13) reliant la grue (1) audit au moins un amortisseur de câble 11). 2. Grue (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit au moins un élément de fixation (13) est réalisé sous la forme d'une bande de traction (13) dont la longueur est réglable pour le positionnement dudit au moins un amortisseur de câble (11) le long dudit au moins un câble de levage (2). 3. Grue (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins un dispositif d'entraînement avec un dispositif de commande/de régulation pour l'ajustement de la longueur dudit au moins un élément de fixation (13). 4. Grue (1) selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif de détection pour la détection des paramètres se rapportant 25 à l'état de vibration du câble de levage (2). 5. Grue (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins deux éléments de fixation (13) sont prévus. 6. Grue (1) selon l'une des revendications 30 précédentes, caractérisée en ce que l'amortisseur de câble (11) est réalisé sous la forme de corps à rouleaux disposé d'une manière déplaçable sur le câble de levage (2) avec des galets de roulement (12), en ce que les galets de roulement (12) sont aptes à rouler le long du 35 côté supérieur du câble de levage (2), et en ce que le centre de gravité du corps à rouleaux est suffisammentbas pour que le corps à rouleaux ne bascule pas du câble de levage (2). 7. Grue (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'amortisseur de câble est réalisé sous la forme de corps à rouleaux déplaçable sur le câble de levage (2) avec des rouleaux en forme de cylindre disposés tout autour du câble de levage (2). 8. Grue (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'amortisseur de câble (11) est réalisé sous forme de pièce coulissante disposée d'une manière déplaçable sur le câble de levage (2), qui entoure entièrement le câble de levage (2). 9. Procédé d'amortissement des vibrations d'un câble de levage (2) d'une grue (1) selon l'une des 15 revendications 1 à 8, dans lequel lors d'une première étape, les paramètres se rapportant à l'état de vibration du câble de levage (2) sont détectés par un dispositif de détection ; lors d'une deuxième étape, une position 20 d'amortissement de l'amortisseur de câble (11) sur le câble de levage (2) est déterminée par un dispositif de commande/de régulation et sur la base des paramètres détectés avant ; et lors d'une troisième étape, l'amortisseur de 25 câble (11) est déplacé au moyen du dispositif de commande/de régulation, d' au moins un dispositif d'entraînement et dudit au moins un élément de fixation (13) dans la position d'amortissement déterminée avant. 30