EP0037348A2 - Système de sécurité pour appareil de levage à commande hydraulique - Google Patents

Système de sécurité pour appareil de levage à commande hydraulique Download PDF

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EP0037348A2
EP0037348A2 EP81420036A EP81420036A EP0037348A2 EP 0037348 A2 EP0037348 A2 EP 0037348A2 EP 81420036 A EP81420036 A EP 81420036A EP 81420036 A EP81420036 A EP 81420036A EP 0037348 A2 EP0037348 A2 EP 0037348A2
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EP
European Patent Office
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pressure
distributor
threshold
cylinder
movement
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EP81420036A
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German (de)
English (en)
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EP0037348A3 (en
EP0037348B1 (fr
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Roger Manjot
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Individual
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Priority claimed from FR8013018A external-priority patent/FR2483903A1/fr
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Publication of EP0037348A3 publication Critical patent/EP0037348A3/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment

Definitions

  • the present invention relates to a safety system for a hydraulically controlled lifting device.
  • This device is for example constituted by a hydraulic crane as shown in Figure 1 of the accompanying schematic drawing, comprising a base column 2 on which is articulated a first arm 3 at the other end of which is articulated a telescopic arm 4. It it is important to have permanent information on the position of the point of application of the load P at the end of the telescopic arm 4 relative to two horizontal planes H1 and H2 containing, respectively, the axis of articulation 01 of the arm 3 on the base column 2 and the articulation axis 02 of the telescopic arm 4 on the arm 3.
  • the output of the rods A and B will correspond an increase in the pressure in the cylinders which, if it reaches a tolerable limit value, must be prohibited.
  • the output of the rod of the jack A must be able to be possible because corresponding to a reduction in the force, but the output of the rod of the cylinder B corresponding to an increase in the torque, should only be possible if the pressure in the cylinders A and B does not exceed the permitted value.
  • This arrangement makes it possible, thanks to the second pressure threshold detected, to assess the position of the point of application of the load by interpreting the effects consecutive to the variation in position of this point. of application of the load with respect to the two planes H1 and H2 of which that H1 is fixed and of which that H2 is variable in height.
  • the pressure detection device associated with each cylinder allowing the angular variation of two arms is constituted by a pressure switch comprising two pressure detection thresholds.
  • the pressure detection device associated with each cylinder allowing the angular variation of two arms consists of two pressure switches mounted in series, each of which comprises a determined pressure detection threshold.
  • the effects of the detection device can occur either by actuation on each distributor in the opposite direction to that which caused a dangerous pressure to be reached, or by actuation of a solenoid valve mounted on the safety circuit of the hydraulic system.
  • the first pressure threshold is reached in one of the cylinders A or B. This achievement of the first threshold condemns the re-entry of the rods of cylinders A and B, as well as the exit of the telescope 4. It is impossible to lower the load- If it were otherwise, when taking a load at height and exceeding during lowering the capacity of the device, there would be no safety position.
  • the pressure increase will no longer have an effect on the initial safety system triggered by reaching the first threshold. Then comes into play the use of the second threshold which will assess the value of the pressure growth which will increase since the point of application of the chage is below the plane H2. If this displacement of the load by increasing the angle f3 generates a constraint reaching the second threshold, at the level of a detector 10 or 12, the latter will cancel the effects consecutive to the monitoring triggered by the first threshold, prevent the continuation of the ascent and authorize only the descent, the exit of the telescope 4 remaining of course impossible.
  • each of the distributors is associated with a device comprising a cylinder 13 separated into two chambers 14 and 15 by a central partition 16. Inside the cylinder 13 is mounted, axially movable, a rod 17 integral moving from the end 18 of the drawer of the control distributor concerned.
  • the displacement of the rod 17 must be able to be done in both directions from the neutral position (O) of the distributor drawer towards the positions of use (1) and (2).
  • the rod 17 On the side opposite the distributor, the rod 17 carries a stop constituted by a circlip 23, while on the distributor side it comprises a stop constituted by a shoulder 24.
  • each of these flanges is slidably mounted on the rod 17, and is in abutment on a stop that the latter presents, on the dispenser drawer side for the flange. 32, and on the side of the cylinder 13 for the flange 33.
  • Each of the two flanges 32 and 33 is therefore driven by the rod 17 only in one direction and in the direction of the other flange.
  • a helical spring 34 ensuring the return and the maintenance of the rod in the neutral position of the distributor drawer.
  • a latch 35 capable, depending on the direction in which the rod is moved, of actuating a contact 36 or 37.
  • the coil 45 of an electromagnet Inside the chamber 14 of the cylinder 13 is mounted, in a fixed manner, the coil 45 of an electromagnet, with which is associated a tubular core 46 able to slide freely on the rod 17.
  • the assembly is carried out so that, when the coil 45 is not supplied, the distributor spool can be operated freely from position (0) to position e (2), as shown in FIG. 2.
  • the stop constituted by the circlip 23 comes to bear on the core 46.
  • the coil 45 If the pressure in the jack to be monitored reaches a dangerous value, the coil 45 is supplied and moves the tubular core 46 and consequently the rod 17 and the distributor drawer to the right, bringing the distributor drawer to position (O) as shown in Figure 3.
  • the end of displacement of the core 46 is obtained by pressing a part 47 of the latter takes the form of a collar on the coil, this collar 47 being located between the central partition 16 and the coil 45.
  • a coil 48 with which is associated a tubular core 49 comprising a flange 50 located between the coil 48 and the central partition 16, the displacement of the core being from right to left and acting on the rod 17 by pressing it takes on the shoulder 24 to bring the distributor valve 18 into position (0), when the pressure in the monitored cylinder reaches a dangerous value when the distributor is actuated in position (1) .
  • the invention brings a great improvement to the existing technique by providing a safety device of simple design allowing direct use of electrical information, without transfer to a hydraulic circuit.
  • the cylinder 13 comprises a single chamber 14 near the two ends of which are formed openings 27 and 28 for supplying hydraulic fluid.
  • This chamber contains a double-acting piston 20 mounted floating and capable of sliding with seal both relative to the cylinder and relative to the rod 17 associated with the drawer 18 of the dispenser.
  • Circlips 23 and 24 are fixed on rod 17 which can cooperate with the opposite face of the piston 20 for bringing the distributor slide, respectively, from position (2) to position (0) and from position (1) to position (0).
  • This arrangement simplifies the manufacture of the safety device by reducing the number of moving parts and its size.
  • the elastic holding system in the neutral position of the dispenser drawer is located on the other side of the safety device relative to the dispenser drawer.
  • This arrangement is interesting because it further reduces the number of parts and allows the safety device to be produced at the same time as that of the body of the dispenser. Because the bores are perfectly coaxial in the body of the distributor and in the safety device, it is possible to avoid a universal joint between the distributor drawer and the rod 17.
  • the electrical diagram shown in Figure 7 includes two supply lines, respectively A1, A2 and a return line A3.
  • This electrical circuit supplies in particular an EVS solenoid valve, as well as a pressure detector with two thresholds bearing the respective references 51 and 52.
  • the distributor is associated with micro-contacts making it possible to detect the movement or movements in progress, two micro-contacts being provided for each movement of the cylinders V1 and V2 ensuring the pivoting of the arms. These micro-contacts are referenced al, a2, ... d1, d2. A micro-contact is provided to detect each movement elements E and F, these micro-contacts being referenced respectively e and f.
  • micro-contacts a1, bl, c1, d1 are grouped together in the same assembly to form a power relay Rc abcd of the EVS solenoid valve.
  • the micro-contacts a1 and dl on the one hand, and bl and c1 on the other hand, are mounted in parallel so that, when performing a crossed movement at the level of the cylinders V1 and V2, the EVS solenoid valve is not supplied.
  • EVS is supplied by the line RD T2 and RD2T1, which is closed as well as by the relay Rc abcd which is closed insofar as there is no movement AD, B C.
  • the pressure gauge 10 or 12 opens the contact 51 and de-energizes the relay RD which, after delay, will close RDT1, close RD1, open RD2, and open RDT2 after delay, the RDT2 time delay being equal to that of RDT1.
  • the EVS solenoid valve is no longer supplied and the system is under safety.
  • the contact 51 closes and replenishes the relay RD, which will open the contacts RD1 and RDT1 and de-energize the relay RD2.
  • the RD2 contact closes immediately, RD2T 2 is kept closed during its time delay and the RAZRACM, RAZRABDM and RAZREM memory relays are supplied.
  • the RDT2 contact closes immediately.
  • the RD2 relay being de-energized, the RD2T1 contact will close after time delay and supply EVS.
  • the system is primed again.
  • the three relays RAZRACM, RAZRBDM, RAZREM in question, are the memory erasing relays of the relays RACM, RBDM and REM.
  • the memories of these three Relays are intended to record and keep permanent information on the movement which caused the system to fail by reaching the first threshold. The erasure of the memory will only be obtained when RD is again energized, that is to say when the contact 51 is closed, the pressure having returned to below a critical value.
  • the erasing relays of the RAZRBDM and RAZREM memories can also be supplied by the RSI1 contact, when the second pressure threshold is used, the operation of which is explained below.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

Dans ce dispositif, à chaque vérin est associé un système de détection de pression (10, 12), comportant deux seuils, dont celui supérieur correspond à la pression maximale admise, cette double détection permettant de déterminer l'évolution de la pression au cours de la poursuite d'un mouvement, après passage du premier seuil.

Description

  • La présente invention a pour objet un système de sécurité pour appareil de levage à commande hydraulique.
  • Cet appareil est par exemple constitué par une grue hydraulique telle que représentée à la figure 1 du dessin schématique annexé, comprenant une colonne de base 2 sur laquelle est articulé un premier bras 3 à l'autre extrémité duquel est articulé un bras télescopique 4. Il est important de posséder en permanence des informations sur la position du point d'application de la charge P en bout du bras télescopique 4 relativement à deux plans horizontaux H1 et H2 contenant, respectivement, l'axe d'articulation 01 du bras 3 sur la colonne de base 2 et l'axe d'articulation 02 du bras télescopique 4 sur le bras 3.
  • Si il est nécessaire de connaître le sens de déplacement des tiges de vérins A et B permettant de faire varier, respectivement, l'angle a que forment la colonne 2 et le bras 3 et l'angle P que forment le bras 3 et le bras 4, il est également important de connaître les effets consécutifs à ces déplacements.
  • En effet, si le point d'application de la charge est situé au-dessus des deux plans H1 et H2 et que l'effort maximum toléré soit atteint par sortie du télescope 4, la rentrée des tiges des vérins A et B permettant un abaissement de la charge va correspondre à une augmentation de l'effort, génératrice de pressions inacceptables dans ces vérins. Il convient donc d'interdire ces mouvements de rentrée des tiges. Au contraire, si l'on provoque la sortie des tiges des vérins A et B à partir de cette position, il se produit une diminution de la pression. Il est donc souhaitable que ce mouvement soit possible car il n'a aucune implication dangereuse.
  • Si le point d'application de la charge P en bout du télescope 4 est situé en dessous des deux plans H1 et H2, et que l'on atteigne une valeur limite par sortie du télescope 4, la sortie des tiges A et B va correspondre à une augmentation de la pression dans les vérins qui, si elle atteint une valeur limite tolérable, doit être interdite.
  • Dans la mesure où le point d'application de la charge est situé entre les plans H1 et H2, comme dans l'exemple représenté à la figure 1 du dessin schématique annexé, la sortie de la tige du vérin A doit pouvoir être possible car correspondant à une diminution de l'effort, mais la sortie de la tige du vérin B correspondant à une augmentation du couple, ne doit être possible que si la pression dans les vérins A et B ne dépasse pas la valeur admise.
  • A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, chaque vérin permettant la variation angulaire de deux bras est équipé d'un dispositif de détection de pression comportant deux seuils dont celui détectant la pression la plus élevée correspond à la pression limite admise, les moyens de commande des vérins étant tels que :
    • - quand une pression correspondant au seuil inférieur est atteinte par augmentation de l'angle que forment deux bras de l'appareil, la poursuite du mouvement est interdite de même que la sortie du télescope 4 et que,
    • - quand une pression correspondant au seuil inférieur est atteinte sans modification des angles que forment les différents bras, mais par allongement d'une partie télescopique que comprend l'un de ceux-ci, la sortie du télescope est rendue impossible, de même que les rentrées des tiges des vérins, correspondant à une diminution des angles respectifs que forment les différents bras, la sortie des tiges de ces vérins étant possible et l'augmentation des angles que forment les différents bras étant réalisée dans la mesure où-le second seuil n'est pas atteint, tandis que si ce second seuil est atteint, la sortie du télescope demeure impossible et la sortie des tiges de vérins d'articulation des bras est rendue impossible, tandis que leur rentrée est autorisée.
  • Cet agencement permet, grâce au second seuil de pression détecté d'apprécier la position du point d'application de la charge par l'interprétation des effets consécutifs à la variation de position de ce point d'application de la charge par rapport aux deux plans H1 et H2 dont celui H1 est fixe et dont celui H2 est variable en hauteur.
  • AvantageuseMent , le dispositif de détection de pression associé à chaque vérin permettant la variation angulaire de deux bras est constitué par un manocontact comportant deux seuils de détection de pression.
  • Selon une autre forme d'exécution de l'invention, le dispositif de détection de pression associé à chaque vérin permettant la variation angulaire de deux bras est constitué par deux manocontacts montés en série, dont chacun comporte un seuil de détection de pression déterminé.
  • Les effets du dispositif de détection peuvent se produire soit par actionnement sur chaque distributeur dans un sens inverse à celui ayant provoqué l'atteinte d'une pression dangereuse, soit par actionnement d'une électrovanne montée sur le circuit de sécurité du système hydraulique.
  • De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce système de sécurité :
    • Figure 1 est une vue d'une grue destinée à être montée sur un véhicule ;
    • Figures 2 à 4 sont trois vues en coupe longitudinale, d'un premier dispositif associé au distributeur de commande de chaque vérin au cours de trois phases de fonctionnements
    • Figures 5 et 6 sont deux vues en coupe longitudinale d'un autre dispositif associé au distributeur de commande de chaque vérin, dans deux positions extrêmes ;
    • Figure 7 est une vue du circuit électrique de commande de ce système de sécurité, avec action sur une électrovanne du circuit de sécurité ;
    • Figure 8 représente les différentes possibilités d'actionnement d'un distributeur associé à une grue conforme à la figure 1.
  • Dans la position représentée à la figure 1, l'extrémité du bras télescopique 4 de la grue porte une charge P. Cette position obtenue par augmentation des angles a et β que forment respectivement la colonne 2 et le bras 3, et le bras 3 et le bras télescopique 4, n'engendre pas d'état critique.
  • Dans la mesure où l'on provoque la sortie du télescope pour l'amener dans la position représentée en traits mixtes au dessin, le premier seuil de pression est atteint dans l'un des vérins A ou B. Cette atteinte du premier seuil condamne la rentrée des tiges des vérins A et B, de même que la sortie du télescope 4. Il y a impossibilité de descente de la charge- S'il en était autrement, lors de la prise d'une charge en hauteur et dépassant au cours de la descente la capacité de l'appareil, il n'y aurait pas de position de sécurité.
  • Si l'on poursuit à partir de la position représentée en traits mixtes la montée de la charge par le vérin A, les efforts diminuent et l'utilisation de l'appareil est possible.
  • Si l'on poursuit la montée par sortie de la tige du vérin B, l'augmentation de pression n'aura plus d'effet sur le système de sécurité initial déclenché par l'atteinte du premier seuil. Entre alors en jeu l'utilisation du deuxième seuil qui appréciera la valeur de la croissance de la pression qui va augmenter puisque le point d'application de la chage est en-dessous du plan H2. Si ce déplacement de la charge par augmentation de l'angle f3 engendre une contrainte atteignant le second seuil, au niveau d'un détecteur 10 ou 12, celui-ci va annuler les effets consécutifs à la mise en surveillance déclenchée par le premier seuil, empêcher la poursuite de la montée et n'autoriser que la descente, la sortie du télescope 4 demeurant bien entendu impossible.
  • Comme montré aux figures 2 à 4, à chacun des distributeurs est associé un dispositif comprenant un cylindre 13 séparé en deux chambres 14 et 15 par une cloison centrale 16. A l'intérieur du cylindre 13 est montée, déplaçable axialement, une tige 17 solidaire en mouvement de l'extrémité 18 du tiroir du distributeur de commande concerné.
  • Le déplacement de la tige 17 doit pouvoir être fait dans les deux sens à partir de la position neutre (O) du tiroir du distributeur vers les positions d'utilisation (1) et (2). Du côté opposé au distributeur, la tige 17 porte une butée constituée par un circlips 23, alors que du côté du distributeur elle comporte une butée constituée par un épaulement 24.
  • A la tige 17 sont associées deux collerettes, respectivement 32 du côté du distributeur de commande et 33 du côté du cylindre 13. Chacune de ces collerettes est montée coulissante sur la tige 17, et est en appui sur une butée que présente celle-ci, du côté du tiroir du distributeur pour la collerette. 32, et du côté du cylindre 13 pour la collerette 33. Chacune des deux collerettes 32 et 33 n'est donc entraînée par la tige 17 que dans un seul sens et en direction de l'autre collerette. Entre les collerettes 32 et 33 est monté un ressort hélicoïdal 34 assurant le retour et le maintien de la tige en position neutre du tiroir du distributeur.
  • A l'extrémité de la tige 17 opposée à celle reliée au tiroir du distributeur, est fixé un linguet 35 susceptible, en fonction du sens dans lequel la tige est déplacée, d'actionner un contact 36 ou 37.
  • A l'intérieur de la chambre 14 du cylindre 13 est montée, de manière fixe, la bobine 45 d'un électroaimant, à laquelle est associé un noyau tubulaire 46 apte à coulisser librement sur la tige 17. Le montage est effectué de telle sorte que, lorsque la bobine 45 n'est pas alimentée, le tiroir du distributeur puisse être manoeuvré librement de la position (0) à la position e (2), comme montré à la figure 2. Au cours de ce mouvement, la butée constituée par le circlips 23 vient en appui sur le noyau 46. Si la pression dans le vérin à surveiller atteint une valeur dangereuse, la bobine 45 est alimentée et déplace le noyau tubulaire 46 et par suite la tige 17 et le tiroir du distributeur vers la droite, ramenant le tiroir du distributeur en position (O) comme montré à la figure 3. La fin de déplacement du noyau 46 est obtenue par appui que prend une partie 47 de celui-ci en forme de collerette sur la bobine, cette collerette 47 étant située entre la cloison centrale 16 et la bobine 45.
  • Dans la chambre 15 du cylindre 13 est montée une bobine 48 à laquelle est associé un noyau tubulaire 49 comportant une collerette 50 située entre la bobine 48 et la cloison centrale 16, le déplacement du noyau se faisant de droite à gauche et agissant sur la tige 17 par appui qu'il prend sur l'épaulement 24 pour ramener le tiroir du distributeur 18 en.position (0), lorsque la pression dans le vérin surveillé atteint une valeur dangereuse lors de l'actionnement du distributeur dans la position (1).
  • Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de sécurité de conception simple permettant une utilisation directe d'uneinfor- mation électrique, sans transfert sur un circuit hydraulique.
  • Selon une variante des moyens de rappel du distributeur de commande de chaque vérin, représentée à la figure 5, le cylindre 13 comprend une chambre unique 14 à proximité des deux extrémités de laquelle sont ménagées des ouvertures 27 et 28 d'amenée de fluide hydraulique. Cette chambre contient un piston 20 à double effet monté flottant et susceptible de coulissement avec étanchéité tant relativement au cylindre que relativement à la tige 17 associée au tiroir 18 du distributeur. Sur la tige 17 sont calés des circlips 23 et 24 pouvant coopérer avec la face en regard du piston 20 pour ramener le tiroir du distributeur, respectivement, de la position (2) à la position (0) et de la position (1) à la position (0).
  • Cet agencement simplifie la fabrication du dispositif de sécurité en diminuant le nombre de pièces en mouvement ainsi que son encombrement.
  • Selon une autre possibilité représentée à la figure 6, le système de maintien élastique en position neutre du tiroir du distributeur est situé de l'autre côté du dispositif de sécurité par rapport au tiroir du distributeur.
  • Cet agencement est intéressant car diminuant encore le nombre de pièces et permettant la réalisation du dispositif de sécurité en même temps que celle du corps du distributeur. Du fait que les alésages sont parfaitement coaxiaux dans le corps du distributeur et dans le dispositif de sécurité, il est possible d'éviter une articulation à cardan entre le tiroir du distributeur et la tige 17.
  • Le schéma électrique représenté à la figure 7 comprend deux lignes d'alimentation, respectivement A1, A2 et une ligne de retour A3. Ce circuit électrique alimente notamment une électrovanne EVS, ainsi qu'un détecteur de pression à deux seuils portant les références respectives 51 et 52.
  • Les différents mouvements du distributeur schématisés à la figure 8 portent la référence A pour la sortie de tige du vérin V1, B pour la rentrée de tige de ce même vérin, C et D respectivement pour la sortie et la rentrée de tige du vérin V2, et E et F respectivement pour la sortie et la rentrée de l'élément télescopique.
  • Au distributeur sont associés des micro-contacts permettant de détecter le ou les mouvements en cours, deux micro-contacts étant prévus pour chaque mouvement des vérins V1 et V2 assurant le pivotement des bras. Ces micro-contacts sont référencés al, a2, ...d1, d2. Un micro-contact est prévu pour détecter chacun des mouvements E et F, ces micro-contacts étant référencés respectivement e et f.
  • Les micro-contacts a1, bl, c1, d1, sont regroupés dans un même ensemble pour former un relais d'alimentation Rc abcd de l'électrovanne EVS.
  • Comme montré au dessin, les micro-contacts a1 et dl d'une part, et bl et c1 d'autre part, sont montés en parallèle de telle sorte que, lors de l'exécution d'un mouvement croisé au niveau des vérins V1 et V2, l'électrovanne EVS n'est pas alimentée.
  • En position sous tension, et sans atteinte du premier seuil de pression, EVS est alimentée par la ligne RD T2 et RD2T1, qui est fermée ainsi que par le relais Rc abcd qui est fermé dans la mesure où il n'y a pas de mouvement croisé A D, B C.
  • Lors de la mise en sécurité par l'atteinte du premier seuil, le manomètre 10 ou 12 ouvre le contact 51 et désalimente le relais RD qui, après temporisation, va fermer RDT1, fermer RD1, ouvrir RD2, et ouvrir RDT2 après temporisation, la temporisation de RDT2 étant égale à celle de RDT1.
  • L'électrovanne EVS n'est plus alimentée et le système est sous sécurité.
  • Dans la mesure où l'opérateur réalise un mouvement désaggravant, le contact 51 se ferme et réalimente le relais RD, qui va ouvrir les contacts RD1 et RDT1 et désalimenter le relais RD2. Le contact RD2 se ferme immédiatement,RD2T2 est maintenu fermé pendant sa temporisation et les relais mémoires RAZRACM, RAZRABDM et RAZREM sont alimentés.
  • Le contact RDT2 se ferme immédiatement. Le relais RD2 étant désalimenté, le contact RD2T1 va se fermer après temporisation et alimenter EVS. Le système est à nouveau amorçé.
  • Les trois relais RAZRACM, RAZRBDM, RAZREM dont il a été question, sont les relais d'effacement de la mémoire des relais RACM, RBDM et REM. Les mémoires de ces trois relais sont destinéesà enregistrer et à maintenir en information permanente le mouvement qui a engendré la mise en défaut du système par l'atteinte du premier seuil. L'effacement de la mémoire ne sera obtenu que lorsque RD sera à nouveau sous tension, c'est-à-dire quand le contact 51 sera fermé, la pression étant repassée en-dessous d'une valeur critique.
  • Les relais d'effacement des mémoires RAZRBDM et RAZREM pourront être de même alimentés par le contact RSI1, lors de l'utilisation du deuxième seuil de pression dont le fonctionnement est explicité ci-après.
  • Lors de l'exécution d'un mouvement, A ou C ou A et C, c'est-à-dire de levage, il peut se produire plusieurs possibilités :
    • - La charge est admissible donc RD est alimenté. Les micro-contacts a1 et/ou c1 sont fermés, a2 et/ou c2, sont ouverts. La ligne A2 n'étant pas sous tension, la fermeture de al, cl ne modifie en rien le système et EVS est normalement alimentée. L'opération est possible. Si l'on tente de faire en même temps les mouvements B ou D, le relais Rc abcd s'ouvre, les contacts a2, b2 s'ouvrent et désalimentent EVS. Tous les mouvements sont impossibles, bien que la valeur de la pression soit en-dessous du premier seuil.
    • - La charge est inadmissible au départ du mouvement ou le devient en cours d'opération. Au moment de l'apparition du défaut, après temporisation, la ligne A2 est alimentée, les micro-contacts al et/ou c1 sont fermés. REM3 et RE3 sont fermés, et RBDM2 est fermé puisque le défaut n'est pas apparu par un mouvement B D, donc non mémorisé en RBDM. Le relais RACM met en mémoire l'apparition du défaut sur A ou C, le relais RAC est alimenté. Par la mise en défaut, RDT2 s'ouvre, EVS est désalimentée et la poursuite de l'opération n'est plus possible. Si l'on reproduit le mouvement AC, il n'y a pas de réalimentation de EVS, RACM3 se trouvant ouvert.
  • Il faut alors envisager les hypothèses d'exécution des mouvements E, F ou B,D.
    • - Si l'on tente d'exécuter E, le micro-contact RE3 va s'ouvrir puisque le relais RE est alimenté et reste sans effet sur l'alimentation de EVS. Le contact étant fermé sur l'alimentation de e, le relais RE étant alimenté, les contacts RBDM et RBD sont fermés, RACM4 est ouvert, puisque RACM a en mémoire le défaut constaté sur AC, et REM n'est pas àlimenté. Les contacts RE1 et RE2, normalement fermés, sont alors ouverts. EVS ne peut être réalimentée et le système reste sous sécurité.
    • - Si l'on tente d'exécuter F, le contact f est fermé. La ligne A2 est sous tension, les contacts RBD1 et RAC1 sont normalement fermés puisqu'aucun mouvement n'est fait sur B, D ni sur A, C. Seul RACM garde en mémoire l'apparition du défaut sur AC. EVS est réalimentée pendant le temps que dure l'opération et jusqu'à ce qu'elle soit interrompue ou que le contact 51 se referme. Il est possible d'effectuer conjointement à F les mouvements B, D, tandis que l'exécution conjointe de A, C, ouvre le contact RAC1 et interdit le mouvement. Cette alternative est obligatoire du fait que l'on ne sait pas hydrauliquement quel sera le mouvement prioritaire et que A, C est aggravant.
    • - Si l'on tente d'exécuter B, D, les contacts bl, d1 vont se fermer. Le contact RACM2 est ouvert puisque RACM a en mémoire l'apparition du défaut sur A, C. RBDM et RBD ne peuvent être alimentés. Le contact RACM1 est fermé de même que le contact RE1. L'électrovanne EVS va être réalimentée et les mouvements B, D seront rendus possible. La combinaison avec E est impossible car, dans ce cas, le contact RE1 serait ouvert.
    • - Si l'on tente d'exécuter des mouvements croisés, BD pourrait réalimenter EVS, mais le relais de croisement Rc abcd s'ouvre et laisse le système sous sécurité.
    • - Lors de l'exécution d'un mouvement, B, D ou BD les deux hypothèses précédentes sont à envisager et le système réagit dans chaque cas de la même façon, mais avec les relais de pilotage RBD et RBDM.
    • - La mise en défaut par l'exécution du mouvement F est à exclure, car ce mouvement est toujours désaggravant s'il est exécutée seul.
    • - Lors de l'explication du mouvement A, C, il a été indiqué que l'exécution simultanée de mouvements désaggravants B, D avec F reste possible, mais que la combinaison de F avec le mouvement ayant créé le défaut devient impossible.
    • - Mise en défaut par l'exécution du mouvement E. Le système est conçu de telle sorte que les effets du mouvement E soient assimilés à ceux du mouvement B, D. Il serait également possible d'adopter la possibilité inverse et de les assimiler à A, C. Du fait de l'hypothèse posée, la mise en défaut lors de l'exécution d'un mouvement E va rendre impossible la réalimentation par mouvement B, D. Il est rappelé que E est impossible quand un seuil dangereux a été atteint soit par B, D, soit par A, C. L'assimilation de B, D à E est nécessaire afin que, lorsque l'on descend une charge dont le point d'application est situé au-dessus des plans-HI et H2 et que le premier seuil de pression est atteint par exécution du mouvement E la continuation de la descente par B, D soit interdite. Evidemment, la montée par les mouvements A, C reste autorisée.
  • Plusieurs hypothèses sont à envisager :
    • - Le mouvement E est entrepris et son exécution n'a pas pour effet de faire franchir le premier seuil de pression. Le contact e va se fermer. Or, la ligne A2 n'est pas alimentée et EVS reste alimentée, de telle sorte que le mouvement s'exécute normalement. Les mouvements EBD et EAC restent possible, seul un croisement EBC ou EAD désalimente EVS par ouverture du relais de croisement Rc abcd.
    • - La mise en défaut se produit lorsque le point d'application de la charge P est situé au-dessus des plans H1 et H2. Le contact e se ferme, la ligne A2 est sous tension après ouverture du contact 51. Le contact RE3 interdisant le croisement EAC, les relais RE et REM sont alimentés, et RBDM, RBD et RACM4 sont fermés puisqu'il n'y a pas un défaut sur A C ou B D. Le relais RE ouvre les contacts RE2 et RE1, le relais REM ouvre le contact REM2, mettant en service le deuxième seuil de pression détecté, et le contact RME3 s'ouvre tandis que RME1 se ferme. Aucun mouvement n'est donc possible si le mouvement E n'est pas interrompu. Lorsque E est interrompu, le mouvement F est possible, RBD1 et RAC1 étant fermés. Bien que RE1 soit fermé, les mouvements B, D sont impossibles car RACM1 est ouvert pour non défaut sur A, C.
  • Les mouvements A, C sont possibles puisque, RE3, a, c, RME1 et RE2 sont fermés. La réalimentation de EVS s'effectue et AC qui, cinématiquement est désaggravant ne permet pas au contact 52 de s'ouvrir.
    • - Si le point d'application de la charge P est en-dessous des deux plans horizontaux H1 et H2, le fonctionnement du système est le même avec mise en service du second seuil de pression, interdiction des mouvements B, D, et autorisation de A, C. Le mouvement A, C, s'effectue, mais son exécution est aggravante et la valeur de pression détectée va atteindre le second seuil. Le contact 52 s'ouvre, RS1 n'est plus alimenté et va fermer le contact RSI1 qui va alimenter les relais d'effacement de mémoires RAZRBDM et RAZREM et simultanément alimenter les relais RAC et RACM des mouvements AC. Les mémoires RBDM et REM étant effacées, RBDM1 et REM1 sont ouverts, un défaut en mémoire sur RACM et RACM1 fermé. Les mouvements B, D réalimentent bien EVS si on ne les croise pas avec E.
  • Ce dernier système de sécurité présente de nombreux avantages dont les principaux sont les suivants :
    • - Avoir la certitude que le système de sécurité est en ordre de marche.
    • - Assurer une sécurité totale du fait de l'impossibilité de tout mouvement de commande hydraulique, y compris la rotation de l'embase et le mouvement des béquilles de stabilisation dans le cas d'une grue montée sur un véhicule.
    • - Utiliser une électrovanne tant pour le système de surveillance des circuits que comme appareil de mise en sécurité de l'appareil.
    • - Permettre l'installation d'un tel système sur de nombreux types d'appareils sans modification ou adjonction sur les éléments constructifs de base.
    • - Permettre la suppression des vérins de verrouillage du tiroir, ainsi que de l'électrovanne les alimentant et des différents accessoires hydrauliques ou électriques.
    • - Permettre le montage de l'électrovanne en un point quelconque de la conduite d'alimentation du distributeur, ce qui permet l'adaptation sur n'importe quel type d'appareil.
    • - Limiter la maintenance du système puisqu'une électrovanne est un accessoire très simple.

Claims (1)

1. - Système de sécurité pour appareil de levage à commande hydraulique, comportant plusieurs bras articulés les uns sur les autres, dont celui extrème est équipé d'une partie télescopique, caractérisé en ce que chaque vérin (A, B) permettant la variation angulaire de deux bras (2, 3, 4) est équipé d'un dispositif (10, 12) de détection de pression comportant deux seuils dont celui détectant la pression la plus élevée correspond à la pression limite admise, les moyens de commande des vérins étant tels que :
- quand une pression correspondant au seuil inférieur est atteinte par augmentation de l'angle (a, β) que forment deux bras de l'appareil, la poursuite du mouvement est interdite de même que la sortie du télescope et que,
- quand une pression correspondant au seuil inférieur est atteinte sans modification des angles que forment les différents bras (2, 3, 4) mais par allongement d'une partie télescopique que comprend l'un de ceux-ci, la sortie du télescope est rendue impossible, de même que les rentrées de tiges des vérins (A, B) correspondant à une diminution des angles respectifs que forment les différents bras, la sortie des tiges de ces vérins (A,B) étant possible et l'augmentation des angles (a, β) que forment les différents bras étant réalisée dans la mesure où le second seuil n'est pas atteint, tandis que si ce second seuil est atteint, la sortie du télescope demeure impossible et la sortie des tiges de vérins (A, B) d'articulation des bras (2, 3, 4) est rendue impossible , tandis que leur rentrée est autorisée.
2. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (10, 12) de détection de pression associé à chaque vérin permettant la variation angulaire de deux bras est constitué par un manocontact comportant deux seuils de détection de pression.
3. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (10, 12) de détection de pression associé à chaque vérin permettant la variation angulaire de deux bras est constitué par deux manocontacts montés en série, dont chacun comporte un seuil de détection de pression déterminé.
4. - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif associé au distributeur de commande de chaque vérin de manoeuvre comportant un cylindre (13) à l'intérieur duquel sont montés, d'une part, une tige (17) déplaçable axialement et solidaire en mouvement du tiroir du distributeur considéré et, d'autre part, au moins un élément (46, 49) réalisé en un matériau magnétique, coulissant librement sur la tige et formant le noyau d'une bobine électromagnétique (45, 48) qui est montée de telle façon que, lorsque la pression dans un vérin à surveiller est inférieure à une pression prédéterminée, la bobine (45, 48) n'est pas alimentée en courant et le distributeur de commande peut être actionné normalement, entraînant en déplacement la tige (17) à l'intérieur du cylindre jusqu'à ce qu'elle vienne en appui par l'intermédiaire d'une butée qu'elle présente contre l'un des noyaux précités et que, lorsqu'une pression supérieure à une pression prédéterminée règne dans le vérin surveillé, la bobine contre le noyau de laquelle la tige est en appui, est alimentée en courant et assure le déplacement du noyau et, par suite, de la tige (18) et du tiroir du distributeur, dans un sens opposé à celui ayant commandé l'opération génératrice de cette augmentation de pression dans le vérin, jusqu'à une valeur inacceptable.
5. - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la course de chaque noyau (46, 49) à l'intérieur du cylindre (13) est égale à la course du tiroir du distributeur entre la position neutre et une position d'utilisation.
6. - Système selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le système comprend un dispositif (35, 36, 37) de détection du sens de déplacement de la tige de chaque vérin actionné, le cylindre (13) que comporte le dispositif associé à chaque distributeur étant partagé en deux chambres dans chacune desquelles sont montés une bobine (45, 48) et un noyau (46, 49), les noyaux étant déplaçables par leurs bobines respectives dans des sens inverses, l'une ou l'autre des deux bobines pouvant être alimentée suivant le sens de déplacement de la tige du vérin considéré.
Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque noyau (46, 49) comprend une partie tubulaire coulissant sur la tige (17) associée au distributeur, à partir de laquelle s'étend une partie (47, 50) en forme de collerette située à son extrémité arrière dans le sens de déplacement du noyau.
8. - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif associé au distributeur de commande de chaque vérin de manoeuvre comprenant un cylindre contenant une chambre unique à l'intérieur de laquelle est monté flottant et coulissant avec étanchéité tant sur la face interne de la chambre que sur une tige solidaire du tiroir du distributeur un piston, la chambre présentant, à proximité de ses deux extrémités,.deux ouvertures raccordées à des tubulures d'amenée de fluide hydraulique, et la tige-solidaire du tiroir du distributeur passant de part et d'autre du piston des butées, celles-ci étant disposées de manière à ménager, par rapport au piston, un jeu au moins égal à la course du tiroir du distributeur de commande entre ses deux positions extrêmes de travail.
9. - Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif élastique (32, 33, 34) de rappel du tiroir en position neutre en conditions normales de fonctionnement est situé du côté opposé au dispositif de sécurité par rapport au tiroir du distributeur considéré.
10. - Système selon la revendication. 1, caractérisé en ce que les informations fournies par les dispositifs de détection de pression commandent une électrovanne (EVS) montée sur le circuit de sécurité du système hydraulique.
11. - Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit électrique dont il est équipé comprend une première ligne (A1) d'alimentation électrique qui, en conditions normales de fonctionnement, assure l'alimentation du dispositif (51) de détection du premier et du deuxième seuils de pression, et une seconde ligne (A2) d'alimentation électrique assurant, après atteinte du premier seuil, l'alimentation d'un bloc qui détecte les mouvements effectués, qui donne les ordres d'interdiction de poursuite des mouvements aggravants, qui met en mémoire le mouvement ayant créé le défaut et qui ré- autorise l'amorçage du système hydraulique quand les mouvements effectués sont désaggravants.
12. - Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bloc de sécurité est agencé de telle sorte que, dans la mesure où un mouvement désaggravant est exercé de façon temporaire, il conserve en mémoire le mouvement ayant créé le défaut et que, dans la mesure où le mouvement désaggravant est exercé suffisamment longtemps pour ramener la pression au-dessous du premier seuil, il réalise l'effacement des mémoires, la coupure de l'alimentation par la seconde ligne (A2), et la reprise de l'alimentation de l'électrovanne (EVS) par la première ligne (Al).
13. Système selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que, lors de l'atteinte du second seuil, il se produit une inversion des mémoires, par effacement de l'information correspondant au mouvement ayant provoqué l'atteinte du premier seuil et simultanément mise en mémoire du défaut ayant provoqué l'atteinte du second seuil, réautorisant ainsi les mouvements inverses à ceux ayant permis d'atteindre le second seuil.
14. - Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que, sur la ligne d'alimentation électrique du dispositif de détection du premier seuil de pression, est monté un relais (Rc abcd) alimenté selon l'état du système soit par la première ligne (A1), soit par la seconde ligne (A2), et comportant un contact (al, bl, c1, dl) associé à chaque commande du distributeur correspondant aux vérins d'articulation, les contacts correspondant à des mouvements croisés de deux vérins (V1, V2) étant montés en parallèle.
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