EP0378489A1 - Installation de transport par câble à tension controlée - Google Patents

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Publication number
EP0378489A1
EP0378489A1 EP90420009A EP90420009A EP0378489A1 EP 0378489 A1 EP0378489 A1 EP 0378489A1 EP 90420009 A EP90420009 A EP 90420009A EP 90420009 A EP90420009 A EP 90420009A EP 0378489 A1 EP0378489 A1 EP 0378489A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
pulley
installation
calculation
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90420009A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Falque
Bengt Asberg
Christophe Bottollier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Innova AG
Original Assignee
Von Roll Umwelttechnik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Von Roll Umwelttechnik AG filed Critical Von Roll Umwelttechnik AG
Publication of EP0378489A1 publication Critical patent/EP0378489A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/16—Tracks for aerial rope railways with a stationary rope
    • E01B25/18—Ropes; Supports, fastening or straining means for ropes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/007—Cable tensioning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/06—Safety devices or measures against cable fracture

Definitions

  • the present invention relates to cable transport installations in which a closed loop of carrier-tractor or tractor cable circulates around a first pulley and a second pulley, at least one of the two pulleys being driven and driven by a motor controlled by control means.
  • a closed loop of carrier-tractor or tractor cable circulates around a first pulley and a second pulley, at least one of the two pulleys being driven and driven by a motor controlled by control means.
  • the shaft of a first pulley is secured to a first fixed frame of the installation, and the shaft of the second pulley is retained by a second fixed frame of the installation remote from the first frame fixed.
  • Transport members are attached to the cable to be driven by said cable between the first fixed frame or first station and the second fixed frame or second station of the installation.
  • Cable systems are often used for passenger transport, especially in mountain regions, and include a lower station and an upper station, the two stations being distant from each other. Frequently encountered distances often exceed 500 to 1,000 meters. It is noted that, during the use of the installation, the cable is subjected to relatively large temperature variations, which can produce significant length variations. Also, the cable is subjected to relatively large pulls, which can cause progressive creep over time, mainly at the start of the period of use of a new cable.
  • the shaft of the second pulley is mounted on a carriage movable relative to the second fixed frame and retained by a counterweight.
  • the counterweight has been replaced by jacks or autoverins ensuring regulation of the cable tension, and thus fulfilling the same functions as the counterweight.
  • the object of the present invention is to avoid the drawbacks of installations with known counterweights or jacks, by proposing a new installation structure comprising neither counterweight nor jack for regulating cable tension.
  • the installation is considerably simplified, and that imperfections due to ignorance of the weight of the counterweight or of the control pressure of the jacks are avoided, and that the harmful effects of the counterweights or jacks are avoided. transitional arrangements.
  • the present invention is particularly well suited to new cable technologies, which have much smaller variations in length as a function of temperature, and in which the creep is considerably reduced, or even practically nonexistent. When using such a cable, it then becomes possible to further simplify the installation and considerably lower the cost.
  • the present invention also aims to increase the operating safety of the installation, by the use of permanent control means and rapid detection of operating incidents, to warn the operator or to quickly force the shutdown of the installation.
  • the installation according to the invention comprises: - retaining means ensuring the substantially constant position of the shaft of the second pulley on its second fixed installation frame for the entire duration of the operation of the installation, - means for measuring the tension exerted by the cable on said second pulley, these means producing an image signal of said tension, the signal being sent to an input of a calculation and control assembly, - the calculation and control unit, receiving the signal produced by the voltage measurement means, continuously compares, during the operation of the installation, the signal with a predetermined minimum threshold and maximum threshold, and produced on its output an alert signal when the voltage measurement signal is below the minimum threshold or above the predetermined maximum threshold.
  • the calculation and control assembly also produces, on its output, a stop signal sent to the motor means to cause the installation to stop when the tension exerted by the cable on the second pulley leaves the limits set by the predetermined minimum and maximum threshold.
  • the installation further comprises means for measuring the torque, on the second pulley, said second pulley then being driven; the torque measurement result is sent to the calculation and control unit, which compares the measured torque with an adhesion threshold and which produces a stop or alert control signal when the torque exceeds the threshold d 'adhesion.
  • the second pulley is rotatably mounted on an independent carriage sliding longitudinally on guides of the second fixed frame substantially parallel to the mean direction of traction of the cable.
  • the carriage is retained by stop means for retaining the fixed frame limiting its longitudinal movement against the traction exerted by the cable.
  • At least one force sensor is interposed in the chain of elements between the second pulley and the second fixed frame to measure the carriage retaining force exerted by the retaining stop means, the force sensor producing the signal image of the cable tension, this signal being sent to the calculation and control unit.
  • the carriage is retained by two stops offset laterally with respect to one another with respect to the average longitudinal direction of the cable, or average direction of the two strands of cable leaving the pulley, the carriage being guided by means of vertical guide of the second fixed frame allowing its lateral displacement and its pivoting parallel to the plane defined by the two strands of cable leaving the pulley; a first force sensor is disposed on the first stop; a second force sensor is disposed on the second stop; the signals produced by the two force sensors are sent to the calculation means so that the sum of the signals from the two sensors makes it possible to determine the overall tension of the cable, each of the two signals makes it possible to determine the respective tension of the two strands of cable , and the difference of the signals makes it possible to determine the torque.
  • the invention also makes it possible to predict the reactions of the installation, and to warn the operator to encourage him to intervene on the installation, for example by shortening the cable or by changing or adapting other parts of the installation according to the control results.
  • the calculation and control unit compares the tension exerted by the cable on the pulley with two maximum and minimum limit values, the limit values being chosen by calculation in such a way that the installation can operate normally, under appropriate safety conditions, without loss of grip or exceeding the cable's safety coefficient, during the operating phase following the test phase, under the usual operating hypotheses.
  • the calculation and control assembly then supplies a signal for authorization to run or prohibition from walking after the comparison of tests. It is understood that, during the test phase, the two maximum and minimum cable tension limit values are closer than the maximum and minimum thresholds used during the permanent checks occurring during the operating phases mentioned above.
  • the testing phase it is advantageous to take into account the ambient temperature, measured by a temperature sensor whose signal is supplied to the calculation and control unit which takes it account to perform the comparison. In this way, the range defined by the overall voltage limit values can be determined more precisely, and can be reduced.
  • the installation further comprises means for adjusting, during the test phase, the longitudinal position of the carriage supporting the second pulley relative to the second fixed frame, said carriage being kept fixed in the chosen position. during the subsequent operational phase.
  • the longitudinal position adjustment of the trolley allows possible account to be taken of a significant creep of the new cable at the start of its use.
  • a transport facility cable comprises a first pulley 61 and a second pulley 2, around which circulates a closed loop of cable 3, carrier tractor or tractor.
  • the pulley 2 is driving, and is driven by a motor 4 such as an electric motor, controlled by motor control means 5.
  • the shaft 6 of the first pulley 61 is integral with a first fixed frame 7 of the installation.
  • the shaft 8 of the second pulley 2 is retained by a second fixed frame 9 of the installation.
  • Transport members 10 for example one or more skips, cabins, or one or more seats, are attached to the cable 3 and driven in movement by said cable 3, as shown by arrows 11 and 12, between the first station constituted by the first fixed frame 7 and the second station constituted by the second fixed frame 9.
  • FIGS. 2 to 7 show the connection structure between the second pulley 2 and the second frame 9.
  • the second pulley 2 in the embodiment shown, is integral with a vertical shaft 8 driven by the motor 4 and a reduction gear 13, the assembly being mounted on a carriage 14.
  • the carriage 14 is an independent carriage, sliding longitudinally on two lateral guides 15 and 16 integral with the second fixed frame 9. Longitudinal direction is understood, such as the direction of the guides 15 and 16, the mean direction of traction of the cable 3.
  • the cable 3 consists of two parallel strands connecting the two pulleys 61 and 2, as shown in FIG. 1, the strands then being both in the longitudinal direction.
  • the carriage 14 is retained by retaining stop means carried by the fixed frame, limiting its longitudinal movement against the traction exerted by the cable.
  • the carriage 14 comprises lateral sliding tabs such as the tab 17, in sliding support on corresponding profiles 18 of the guides such as the guide 15.
  • the guides 15 and 16 guide the carriage 14 vertically, while allowing its longitudinal displacement and a slight transverse oscillation. The longitudinal movement of the carriage 14 and the transverse oscillation are balanced by stop means.
  • the longitudinal sliding of the carriage 14 is favored by providing, on the sliding tabs 17, rollers with transverse axis such as the roller 19, coming to bear between two longitudinal horizontal walls 18 and 180 guides such as guide 15.
  • the carriage 14 is retained by a single retaining stop limiting its longitudinal displacement against the overall traction exerted by the cable, the longitudinal guides 15 and 16 taking up the torque forces.
  • the carriage 14 is retained by two stops 22 and 220, themselves retained by the fixed frame 9, and offset laterally relative to the longitudinal average direction I-I of the cable.
  • the two stops 22 and 220 are arranged symmetrically on either side of the mean direction I-I of the cable, separated from each other by a distance 2r.
  • the stops 22 and 220 are each in the shape of a tenon, each provided with a transverse axis respectively 140 and 141 passing through the two branches of a yoke formed at the front longitudinal end of a lateral beam respectively 142 and 143 of the carriage 14, as shown.
  • Each of the axes 140 and 141 is provided with strain gauges making it possible to measure the longitudinal force applied to each stop by the carriage 14. It is possible for example to use dynamometric axes with strain gauges described in patent EP-A-0059295, dimensioned to support and measure the forces produced by the tension of the cable on the pulley 2. The signals produced by the strain gauges are sent to a calculation and control unit, as will be explained below.
  • the spacing 2r of the stops 22 and 220 is chosen so that, in all operating cases, the forces exerted by the carriage 14 on the stops remain unidirectional, directed towards the other pulley 61.
  • FIGs 2 and 3 there is shown schematically the force diagram when the installation is stopped.
  • the first cable strand produces a tension T on the pulley 2, while the second cable strand produces a tension t on the pulley 2.
  • the tensions T and t are transmitted by the pulley 2 to the carriage 14.
  • the stops 22 and 220 by retaining the carriage 14, produce respective reaction forces F and f.
  • the voltages T and t are equal to each other
  • the forces F and f are equal to each other, opposite the voltages T and t, and of the same value as these.
  • the stops are symmetrical about axis II.
  • FIG 4 there is shown the force diagram during traction operation.
  • the first strand of cable pulled by the pulley 2 opposes a tension T greater than the tension t of the second strand of cable leaving the pulley 2.
  • the overall tension of the cable is equal to the sum of the tensions T and t, and is balanced by the retaining forces of the stops 22 and 220, so that the sum of the retaining forces F and f of the two stops is equal to the sum of the tensions T and t of the cable.
  • FIG. 5 shows the force diagram in the case of braking operation.
  • the tension t of the outgoing cable strand is greater than the tension T of the cable strand entering the pulley 2.
  • the sum of the retaining forces F and f of the stops 22 and 220 is equal to the sum of the tensions T and t of cable strands.
  • the torque produced on the pulley shaft 8 2 introduces differences between the tensions T and t of the two cable strands.
  • this couple also produces a difference between the forces F and f exerted by the stops 22 and 220.
  • the couple of the tensions T and t is equal and opposite to the couple of the forces F and f.
  • the device further comprises means for adjusting the longitudinal position of the carriage 14 relative to the fixed frame 9 during the test phases, and to keep this position fixed during the operating phase.
  • the stops 22 and 220 are mounted on a chassis whose longitudinal position is adjustable by means of a jack or other adjustment device.
  • the stop 22 is mounted on a screw jack 23
  • the stop 220 is mounted on a screw jack 230
  • the two jacks 23 and 230 being controlled for example by a geared motor 24, so as to adjust the longitudinal distance between the stops 22 and 220 and the fixed cross-member 25 of the frame 9.
  • Position sensors can also be provided to identify the longitudinal position of the stops 22 or 220 relative to the frame 9, identifying for example four longitudinal positions w, x, y and z.
  • FIG. 8 shows the main calculation and control elements according to the present invention. These elements include a calculation and control unit 26, consisting of a programmable automaton of the type capable of performing the functions which will be described below.
  • the inputs of the programmable controller 26 receive the signals produced by the strain gauges arranged in the stops 22 and 220, namely the signals f and F.
  • the controller also receives, in an improved embodiment, the signals produced by a temperature sensor C.
  • a control member K actuable by means of a key entrusted to the chief operating officer, sends a signal k to the programmable controller 26 to resume operation of the installation after default shutdown.
  • An actuator E actuatable by the user, provides the programmable controller 26 with information e according to which the user requests the execution of the test step.
  • a second actuating member D actuatable by the user, can be provided in certain embodiments. In this case, the user must activate the member D after having read the information resulting from the test step, and thus produces a start-up signal d sent to the programmable controller 26.
  • the member D does not is not essential, however, and can be omitted in some embodiments.
  • the programmable controller 26 supplies, on a first output, a signal m sent to the control members 5 of the main engine 4 of the installation, to control its operation or its stopping. On a second output, the programmable controller 26 produces a signal a 1 sent to signaling means AL, to warn the user of an anomaly in the installation.
  • organs used in the improved embodiments of the invention namely: position sensors x, y, z and w, giving the longitudinal relative position of the stops 22 and 220 or of the carriage 14 relative to the fixed frame 9; an organ control L, controlled by the programmable controller 26, for actuating the geared motor 24 shown in FIG. 7; a time delay A making it possible to select the starts, depending on whether or not they require a test procedure, and providing a signal a at the end of a predetermined delay following the reception of a signal from the programmable controller 26.
  • the programmable controller 26 is programmed to produce an operation as will be described below in relation to four successive embodiments.
  • the operation takes place according to two distinct successive phases, namely a test phase, and an operation phase.
  • the stages of each of the phases are shown diagrammatically on the graphs represented in FIGS. 9 to 12.
  • the operating phases are identical in the four embodiments, and occur at the end of the preliminary test phase during which a greater or lesser number of parameters are tested, depending on the embodiment considered.
  • the programmable controller 26 continuously performs a verification cycle comprising the following steps: - During step 1, the automaton reads the voltage value applied to the force sensor (s) of the stops 22 and 220; - During step 21, the programmable controller 26 performs an operation V for verifying the force values measured with respect to a predetermined minimum and maximum threshold.
  • the maximum threshold and the minimum threshold are predetermined according to the geometry and structure data of the installation, during its construction, taking into account the applicable safety coefficients and operating hypotheses.
  • the measured force values are displayed according to procedure I. - If the measured values are between the minimum threshold and the maximum threshold, the programmable controller 26 repeats step 1.
  • the programmable controller undertakes step 31, during which it controls the stopping of the main motor 4 of the installation, by the procedure M ⁇ , And it controls the activation of the AL alarm by the AL2 procedure, indicating that the cable tension exceeds the expected range.
  • the installation remains in this state until intervention by the operator. If the chief operating officer enters his key into the device K, producing a signal k at the corresponding input of the programmable controller 26, the latter undertakes step 41 during which the alarm AL is stopped, and the operation of the installation is prohibited, according to procedure A ⁇ . The programmable controller 26 then returns to step 1, to start a test phase.
  • the testing phase comprises the following steps: - step 1 of measuring the force values is identical to that of the operating phase.
  • the programmable controller 26 then undertakes step 40, during which it executes a program AP for checking the cable tension.
  • the automaton compares the values measured on the strain gauge (s) of the carriage stops 14 with two maximum and minimum limit values; the maximum and minimum limit values are chosen by calculation in such a way that the installation operates normally with certainty, under the appropriate safety conditions, that is to say without loss of adhesion and without reaching the maximum cable tension threshold , during the operating phase following the testing phase, in the usual operating hypotheses.
  • step 60 If the result ap of the comparison shows that the measured values are between the maximum and minimum voltage limit values, the automaton 26 undertakes step 60 during which it produces a run command m of the main motor 4 of the installation, according to the M+ procedure, and globally authorizes the operation of the installation according to the A+ procedure providing the signal a. It then returns to step 1 of the operating phase.
  • the main motor 4 operates when the three signals m, a and d are produced simultaneously.
  • step 30 On the other hand, if the comparison shows that the measured voltage values are not between the maximum and minimum limit values, the automaton undertakes step 30 to produce an alarm signal according to the AL1 procedure, and the installation remains in this state until operator intervention.
  • the controller undertakes step 50 to stop the alarm according to the procedure AL ⁇ , and returns to step 1 of tests.
  • the programmable controller 26 prohibits undertaking any phase of operation before a test phase is carried out, at the end of which the procedure A+ produces the signal a d operating authorization.
  • A is a time delay
  • the signal a is maintained for a predetermined delay following the start-up or after the stop of the installation. This ensures that the test procedure is only carried out when the installation is under the required load conditions.
  • the test phase further comprises an intermediate step 20, between the measurement step 1 and the comparison step 40, during which the programmable controller 26 reads the value of the signal produced by the temperature sensor C.
  • the temperature value thus measured makes it possible to modify the comparison then carried out during step 40, for example by modifying the range defined by the cable tension limit values. If, for example, the measured temperature is very low, for operation in winter, the voltage limit values must take into account the fact that the temperature may rise during operation which will follow the test phase. Likewise, if the measured temperature is relatively high, during operation in summer, this data must be taken into account when calculating the admissible limit values for cable tension. In fact, when the cable turns around two fixed pulleys 61 and 2, according to the invention, this tension measured when empty during the preliminary test phase depends on the temperature, by the effect of the coefficient of thermal expansion of the cable.
  • control means are suitable for use with an embodiment of Figure 7, in which the longitudinal position of the carriage 14 can be changed depending on the creep of the cable.
  • the creep of the cable produces a permanent elongation, which, if the pulleys 61 and 2 remain fixed, tends to gradually decrease the tension of the cable at rest. This tension thus risks becoming lower than the minimum authorized value, and it can be brought back into the normal tension zone by moving the carriage 14 in the direction away from the pulley 61.
  • a phenomenon of shrinking of the cable may require the carriage 14 to be moved in the direction of the pulley 61.
  • the movements of the carriage 14 are managed by the programmable controller 26 according to the procedure illustrated in FIG. 11.
  • step 70 the programmable controller 26 undertakes step 70 and the procedure L+, to control the operation of the gearmotor 25 by incrementing the position of the carriage 14. Conversely, if the distance has to be shortened, the programmable controller 26 undertakes step 80 and the procedure L ⁇ . Then, the programmable controller 26 undertakes step 90, during which it again measures the cable voltages and it undertakes the program Ap similar to that of step 40. If the comparison result is correct, the programmable controller 26 then undertakes step 100 to stop the gearmotor and step 60 to start the main motor and authorize operation of the installation. Otherwise, the automaton undertakes step 110, during which it stops the gearmotor and produces an alarm signal indicating that the position adjustment of the carriage 14 is now insufficient. During step 120, the user can enter a key to resume operation of the device and stop the alarm.
  • the device comprises two force sensors, namely a sensor for each of the stops 22 and 220, measuring the forces F and f on each of the sensors.
  • the programmable controller 26 also executes the program Ap1 by which it calculates the voltages T and t of the cable.
  • the automaton 26 reads the temperature measured by the sensor C, and executes the program Ap2 by which it calculates the ratio F / f and verifies that this ratio is close to 1.
  • This step carried out at empty during the test phase, makes it possible to control the correct functioning of the two sensors of the stops 22 and 220: if the result of the report is very far from 1, this means that at least one of the two sensors is defective. In such a case, the most erroneous value between measurements F and f will be eliminated and the calculations will be carried out without taking it into account.
  • step 40 the programmable controller executes the program Ap3, similar to the program Ap of the previous embodiments.
  • the subsequent steps 60, 70, 80, 90, 100, 110 and 120 are similar to those of the embodiment of FIG. 11.
  • the operator can interrupt the alarm signal by entering his key in the appropriate device supplying the signal k, during step 50.
  • the programmable controller 26 executes the program Ap4 which calculates, and compares with admissible thresholds, the following parameters in parallel: - the torque T - t as a function of time, and the torque T - t with respect to its threshold values, on the one hand in maximum traction torque, on the other hand in maximum braking torque; - the adhesion of the cable to the pulley 2; adhesion is achieved when the ratio of tensions T and t is less than the value e 0.9f ⁇ in which ⁇ is the cable winding angle on the pulley, f is the coefficient of friction between the tire and the cable ; in the usual values, the coefficient of friction is generally 0.3, and the winding angle is equal to ⁇ , which leads to a value of approximately 2.34 for the limit ratio between the voltages T and t; - the range T + t minimum and T + t maximum, between which must be included the sum T + t of the cable tensions; - the force F as a function
  • the programmable controller 26 undertakes step 31, produces an alarm signal, controls the stopping of the engine, as in the reaction modes. previous readings.
  • the control and verification steps according to the invention can be carried out automatically, for example when the installation is started up each morning.
  • the programmable controller 26 systematically begins with a test phase, the installation being idle and stopped. If the test phase gives a favorable result, all of the quantities measured being included in the admissible ranges, it authorizes the start of the exploitation phase by the A+ procedure. It should be noted that the test phase must always be carried out under the same load conditions, preferably when empty and when stopped. However, in the course of operation, the installation may have to be stopped and then started up.
  • a time delay A can be introduced in the programmable controller 26, so that it does not begin the testing stage until after a specific waiting period during which the installation is stopped.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Selon l'invention, l'installation comprend une poulie à axe fixe (61) et une seconde poulie (2) dont l'axe occupe une position normalement fixe en cours de fonctionnement. Des capteurs d'effort mesurent la tension du câble (3) au cours d'une phase préalable de tests, installation à vide, et un ensemble de calcul et de commande compare les résultats de mesure obtenus avec des valeurs limites admissibles, pour autoriser ou interdire le fonctionnement de l'installation. De préférence, l'ensemble de calcul et de commande compare en permanence la tension du câble et le couple de la poulie par rapport à des valeurs de seuils admissibles, pendant le fonctionnement de l'installation.

Description

  • La présente invention concerne les installations de transport par câble dans lesquelles une boucle fermée de câble porteur-tracteur ou tracteur circule autour d'une première poulie et d'une seconde poulie, l'une au moins des deux poulies étant motrice et entraînée par un moteur piloté par des moyens de commande. Dans les installations connues, l'arbre d'une première poulie est solidaire d'un premier bâti fixe de l'installation, et l'arbre de la seconde poulie est retenu par un second bâti fixe de l'installation à distance du premier bâti fixe. Des organes de transport sont accrochés au câble pour être entraînés par ledit câble entre le premier bâti fixe ou première station et le second bâti fixe ou seconde station de l'installation.
  • Les installations à câble sont souvent utilisées pour le transport de passagers, notamment dans les régions de montagnes, et comportent une station inférieure et une station supérieure, les deux stations étant distantes l'une de l'autre. Les distances fréquemment rencontrées dépassent souvent 500 à 1 000 mètres. On constate que, au cours de l'utilisation de l'installation, le câble est soumis à des variations de température relativement importantes, pouvant produire des variations de longueur non négligeables. Egalement, le câble est soumis à des tractions relativement importantes, pouvant provoquer un fluage progressif dans le temps, principalement en début de période d'uti­lisation d'un câble neuf.
  • Afin de permettre aux installations de conserver des tensions plus ou moins constantes du câble, malgré le fluage progressif du câble dans le temps et les variations de température, il a été le plus souvent fait usage de contrepoids. Dans ce cas, l'arbre de la seconde poulie est monté sur un chariot mobile par rapport au second bâti fixe et retenu par un contrepoids.
  • Dans certains appareils récents, on a remplacé le contrepoids par des vérins ou autovérins assurant une régulation de la tension du câble, et remplissant ainsi les mêmes fonctions que le contrepoids. Ces techniques plus récentes sont décrites par exemple dans les documents WO-A-8 202 524 ou FR-A-2 302 896.
  • De telles installations connues présentent toutefois de nom­breux inconvénients, et notamment :
    - le plus souvent, le contrepoids est réalisé en béton ou autres matériaux divers, et son poids n'est jamais connu avec précision;
    - en cours de fonctionnement, les effets dynamiques dus à l'inertie du contrepoids ou des moyens de pilotage du vérin créent tantôt des surcharges, tantôt des souscharges incontrôlées ;
    - les pressions de pilotage des vérins sont difficiles à contrôler, principalement en régime dynamique ;
    - les moyens de commande et de pilotage des vérins manquent de rapidité, et créent ainsi des effets dynamiques incontrôlés ;
    - les installations à contrepoids ou vérins nécessitent de prévoir des éléments mécaniques relativement complexes, qui augmentent sensiblement le coût de l'installation.
  • La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients des installations à contrepoids ou à vérins connues, en proposant une nouvelle structure d'installation ne comprenant ni contrepoids, ni vérin de régulation de tension du câble. Il en résulte que l'installation est considérablement simplifiée, et que l'on évite les imperfections dues à la méconnaissance du poids de contrepoids ou de la pression de pilotage des vérins, et que l'on évite les effets néfastes des contrepoids ou vérins lors des régimes transitoires.
  • La présente invention est notamment bien adaptée aux nouvelles technologies de câble, qui présentent des variations beaucoup plus faibles de longueur en fonction de la température, et dans lesquelles le fluage est considérablement diminué, voire pratiquement inexistant. Lors de l'usage d'un tel câble, il devient alors possible de simplifier encore l'installation et d'en abaisser considérablement le coût.
  • La présente invention a également pour objet d'augmenter la sécurité de fonctionnement de l'installation, par l'utilisation de moyens de contrôle permanent et de détection rapide des incidents de fonctionnement, pour avertir l'exploitant ou pour forcer rapidement l'arrêt de l'installation.
  • Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'installation selon l'invention comprend :
    - des moyens de retenue assurant le maintien en position sensiblement constante de l'arbre de la seconde poulie sur son second bâti fixe d'installation pendant toute la durée de l'exploitation de l'installation,
    - des moyens pour mesurer la tension exercée par le câble sur ladite seconde poulie, ces moyens produisant un signal image de ladite tension, le signal étant envoyé sur une entrée d'un ensemble de calcul et de commande,
    - l'ensemble de calcul et de commande, recevant le signal produit par les moyens de mesure de la tension, compare en permanence, pendant le fonctionnement de l'installation, le signal avec un seuil minimum et un seuil maximum prédéterminés, et produit sur sa sortie un signal d'alerte lorsque le signal de mesure de tension est en deçà du seuil minimum ou au-delà du seuil maximum prédéterminés. De préférence, l'ensemble de calcul et de commande produit en outre, sur sa sortie, un signal d'arrêt envoyé aux moyens moteurs pour provoquer l'arrêt de l'installation lorsque la tension exercée par le câble sur la seconde poulie sort des limites fixées par le seuil minimum et le seuil maximum prédéterminés.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, l'installation com­prend en outre des moyens pour mesurer le couple, sur la seconde poulie, ladite seconde poulie étant alors motrice ; le résultat de mesure du couple est envoyé à l'ensemble de calcul et de commande, qui compare le couple mesuré avec un seuil d'adhérence et qui produit un signal de commande d'arrêt ou d'alerte lorsque le couple dépasse le seuil d'adhérence.
  • Selon une réalisation pratique, la seconde poulie est montée rotative sur un chariot indépendant coulissant longitudinalement sur des guides du second bâti fixe sensiblement parallèlement à la direction moyenne de traction du câble. Le chariot est retenu par des moyens de butée de retenue du bâti fixe limitant son déplacement longitudinal à l'encontre de la traction exercée par le câble. Au moins un capteur d'effort est interposé dans la chaîne d'éléments entre la seconde poulie et le second bâti fixe pour mesurer l'effort de retenue du chariot exercé par les moyens de butées de retenue, le capteur d'effort produisant le signal image de la tension du câble, ce signal étant envoyé à l'ensemble de calcul et de commande.
  • Selon une réalisation préférée permettant de mesurer simul­tanément le couple, le chariot est retenu par deux butées décalées latéralement l'une par rapport à l'autre par rapport à la direction longitudinale moyenne du câble, ou direction moyenne des deux brins de câble sortant de la poulie, le chariot étant guidé par des moyens de guidage vertical du second bâti fixe autorisant son déplacement latéral et son pivotement parallèlement au plan défini par les deux brins de câble sortant de la poulie ; un premier capteur d'effort est disposé sur la première butée ; un second capteur d'effort est disposé sur la seconde butée ; les signaux produits par les deux capteurs d'effort sont envoyés aux moyens de calcul de sorte que la somme des signaux des deux capteurs permet de déterminer la tension globale du câble, chacun des deux signaux permet de déterminer la tension respective des deux brins de câble, et la différence des signaux permet de déterminer le couple.
  • La solution décrite précédemment permet de contrôler la tension du câble, et de vérifier qu'elle se situe dans les limites dans lesquelles on ne craint pas de dépasser la tension maximum donnée par le coefficient de sécurité réglementaire, et dans lesquelles on ne craint pas une perte d'adhérence du câble sur la poulie motrice.
  • L'invention permet en outre de prévoir les réactions de l'installation, et de prévenir l'exploitant pour l'inciter à intervenir sur l'installation, par exemple en raccourcissant le câble ou en changeant ou en adaptant d'autres parties de l'installation en fonction des résultats de contrôle.
  • Pour cela, au cours d'une phase de tests exécutée dans des conditions de charge prédéterminées, par exemple à vide, l'ensemble de calcul et de commande compare la tension exercée par le câble sur la poulie avec deux valeurs limites maximale et minimale, les valeurs limites étant choisies par calcul de telle manière que l'installation pourra fonctionner normalement, dans les conditions de sécurité appro­priées, sans perte d'adhérence ni dépassement du coefficient de sécurité du câble, au cours de la phase d'exploitation qui suit la phase de tests, dans les hypothèses de fonctionnement habituelles. L'ensemble de calcul et de commande fournit alors un signal d'autorisation de marche ou d'interdiction de marche à l'issue de la comparaison de tests. On comprend que, lors de la phase de tests, les deux valeurs limites maximale et minimale de tension de câble sont plus rapprochées que les seuils maximum et minimum utilisés lors des vérifications permanentes intervenant lors des phases de fonctionnement mentionnées précédemment.
  • Lors de la phase de tests, on peut avantageusement tenir compte de la température ambiante, mesurée par un capteur de température dont le signal est fourni à l'ensemble de calcul et de commande qui en tient compte pour effectuer la comparaison. De cette manière, la plage définie par les valeurs limites de tension globale peut être déterminée avec plus de précision, et peut être réduite.
  • Dans un mode de réalisation perfectionné, l'installation comprend en outre des moyens pour régler, pendant la phase de tests, la position longitudinale du chariot support de la seconde poulie par rapport au second bâti fixe, ledit chariot étant maintenu fixe dans la position choisie pendant la phase ultérieure d'exploitation. Le réglage de position longitudinale du chariot permet de tenir compte éven­tuellement d'un fluage important du câble neuf au début de son utilisation.
  • D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réa­lisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
    • - la figure 1 représente schématiquement, en vue de dessus, une installation de transport par câble ;
    • - la figure 2 est une vue de côté schématique de la station motrice de l'installation selon l'invention ;
    • - la figure 3 est une vue schématique de dessus de la station de la figure 2, pendant la période de tests ;
    • - la figure 4 est une vue de dessus de la station motrice de la figure 2, pendant une période de traction ;
    • - la figure 5 représente schématiquement en vue de dessus la station de traction en période de freinage ;
    • - la figure 6 est une vue partielle schématique en perspective des moyens supports de poulie motrice selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • - la figure 7 est une vue schématique partielle en perspective des moyens supports de poulie motrice dans un second mode de réalisation de l'invention ;
    • - la figure 8 représente schématiquement des moyens de contrôle et de calcul selon l'invention ; et
    • - les figures 9 à 12 représentent, selon quatre modes de réalisation différents, les étapes de fonctionnement des moyens de calcul et de contrôle de la figure 8.
  • Comme le représente la figure 1, une installation de transport à câble selon l'invention comprend une première poulie 61 et une seconde poulie 2, autour desquelles circule une boucle fermée de câble 3, porteur-tracteur ou tracteur. La poulie 2 est motrice, et est entraînée par un moteur 4 tel qu'un moteur électrique, piloté par des moyens de commande 5 de moteur. L'arbre 6 de la première poulie 61 est solidaire d'un premier bâti fixe 7 de l'installation. L'arbre 8 de la seconde poulie 2 est retenu par un second bâti fixe 9 de l'installation. Des organes de transport 10, par exemple une ou plusieurs bennes, cabines, ou un ou plusieurs sièges, sont accrochés au câble 3 et entraînés en mouvement par ledit câble 3, comme le représentent les flèches 11 et 12, entre la première station constituée par le premier bâti fixe 7 et la seconde station constituée par le second bâti fixe 9.
  • On a représenté sur les figures 2 à 7 la structure de liaison entre la seconde poulie 2 et le deuxième bâti 9. La seconde poulie 2, dans le mode de réalisation représenté, est solidaire d'un arbre vertical 8 entraîné par le moteur 4 et un réducteur 13, l'ensemble étant monté sur un chariot 14. Le chariot 14 est un chariot indépendant, coulissant longitudinalement sur deux guides latéraux 15 et 16 soli­daires du second bâti fixe 9. On entend par direction longitudinale, telle que la direction des guides 15 et 16, la direction moyenne de traction du câble 3. Généralement le câble 3 est constitué de deux brins parallèles reliant les deux poulies 61 et 2, comme le représente la figure 1, les brins étant alors tous les deux dans la direction longitudinale. Le chariot 14 est retenu par des moyens de butée de retenue portées par le bâti fixe, limitant son déplacement longitudinal à l'encontre de la traction exercée par le câble.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 6, le chariot 14 comprend des pattes de coulissement latérales telles que la patte 17, en appui glissant sur des profils correspondants 18 des guides tels que le guide 15. Les guides 15 et 16 guident le chariot 14 verticalement, tout en autorisant son déplacemement longitudinal et une légère oscillation transversale. Le déplacement longitudinal du chariot 14 et l'oscillation transversale sont équilibrés par des moyens de butée.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 7, le coulissement longitudinal du chariot 14 est favorisé en prévoyant, sur les pattes de coulissement 17, des galets à axe transversal tels que le galet 19, venant porter entre deux parois horizontales longitudinales 18 et 180 des guides tels que le guide 15.
  • Dans un mode de réalisation simplifié, le chariot 14 est retenu par une butée de retenue unique limitant sont déplacement longitudinal à l'encontre de la traction globale exercée par le câble, les guides longitudinaux 15 et 16 reprenant les efforts de couple.
  • Dans les modes de réalisation préférés qui ont été représentés, le chariot 14 est retenu par deux butées 22 et 220, elles-mêmes retenues par le bâti fixe 9, et décalées latéralement par rapport à la direction moyenne longitudinale I-I du câble. Par exemple, les deux butées 22 et 220 sont disposées symétriquement de part et d'autre de la direction moyenne I-I du câble, séparées l'une de l'autre par une distance 2r.
  • Dans les modes de réalisation représentés, les butées 22 et 220 sont chacune en forme de tenon, muni chacun d'un axe transversal respectivement 140 et 141 traversant les deux branches d'une chape formée en extrémité longitudinale antérieure d'un longeron latéral respectivement 142 et 143 du chariot 14, comme représenté.
  • Chacun des axes 140 et 141 est muni de jauges de contrainte permettant de mesurer l'effort longitudinal appliqué sur chaque butée par le chariot 14. On pourra utiliser par exemple des axes dyna­mométriques à jauges de contrainte décrits dans le brevet EP-A-0059295, dimensionnés pour supporter et mesurer les efforts produits par la tension du câble sur la poulie 2. Les signaux produits par les jauges de contrainte sont envoyés à un ensemble de calcul et de commande, comme cela sera expliqué plus loin.
  • De préférence, l'écartement 2r des butées 22 et 220 est choisi de telle manière que, dans tous les cas de fonctionnement, les forces exercées par le chariot 14 sur les butées restent unidirectionnelles, dirigées vers l'autre poulie 61.
  • Sur les figures 2 et 3, on a représenté schématiquement le diagramme des forces lorsque l'installation est à l'arrêt. Le premier brin de câble produit une tension T sur la poulie 2, tandis que le deuxième brin de câble produit une tension t sur la poulie 2. Les tensions T et t sont transmises par la poulie 2 au chariot 14. Les butées 22 et 220, en retenant le chariot 14, produisent des forces de réaction respectives F et f. A l'arrêt, les tensions T et t sont égales l'une à l'autre, les forces F et f sont égales l'une à l'autre, opposées aux tensions T et t, et de même valeur que celles-ci, lorsque les butées sont symétriques par rapport à l'axe I-I.
  • Sur la figure 4, on a représenté le diagramme des forces lors d'un fonctionnement en traction. Le premier brin de câble tiré par la poulie 2 oppose une tension T plus grande que la tension t du second brin de câble sortant de la poulie 2. La tension globale du câble est égale à la somme des tensions T et t, et est équilibrée par les forces de retenue des butées 22 et 220, de sorte que la somme des forces F et f de retenue des deux butées est égale à la somme des tensions T et t du câble. Ainsi, en mesurant la somme des signaux produits par les jauges de contrainte des butées 22 et 220, on peut connaître la tension globale du câble, soit à l'arrêt, comme le représentent les figures 2 et 3, soit en marche comme le représente la figure 4.
  • On a représenté sur la figure 5 le diagramme des forces dans le cas d'un fonctionnement en freinage. Dans ce cas, la tension t du brin de câble sortant est plus grande que la tension T du brin de câble rentrant dans la poulie 2. La somme des forces de retenue F et f des butées 22 et 220 est égale à la somme des tensions T et t des brins de câble.
  • En traction ou en freinage, le couple produit sur l'arbre 8 de poulie 2 introduit des différences entre les tensions T et t des deux brins de câble. Par réaction, ce couple produit également une différence entre les forces F et f exercées par les butées 22 et 220. Le couple des tensions T et t est égal et inverse au couple des forces F et f. Ainsi, en mesurant séparément F et f on peut en déduire par un calcul simple, en tenant compte du rayon R de la poulie et de la distance 2r entre les butées, les tensions T et t des brins de câble. Ces possibilités de mesure des tensions sont mises à profit dans la présente invention pour surveiller et contrôler les conditions de sécurité lors du fonc­tionnement.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 7, le dispositif comprend en outre des moyens pour régler la position longitudinale du chariot 14 par rapport au bâti fixe 9 pendant les phases de tests, et pour maintenir fixe cette position pendant la phase d'exploitation. Pour cela, les butées 22 et 220 sont montées sur un châssis dont la position longitudinale est réglable au moyen d'un vérin ou d'un autre dispositif de réglage. Par exemple, la butée 22 est montée sur un vérin à vis 23, la butée 220 est montée sur un vérin à vis 230, les deux vérins 23 et 230 étant commandés par exemple par un motoréducteur 24, de façon à régler la distance longitudinale entre les butées 22 et 220 et la traverse fixe 25 du bâti 9. Des capteurs de position peuvent également être prévus pour repérer la position longitudinale des butées 22 ou 220 par rapport au bâti 9, repérant par exemple quatre positions longi­tudinales w,x,y et z.
  • On a représenté sur la figure 8 les principaux éléments de calcul et de contrôle selon la présente invention. Ces éléments comprennent un ensemble de calcul et de commande 26, constitué d'un automate programmable du type pouvant réaliser les fonctions qui seront décrites ci-après. Les entrées de l'automate programmable 26 reçoivent les signaux produits par les jauges de contrainte disposées dans les butées 22 et 220, à savoir les signaux f et F. L'automate reçoit également, dans un mode de réalisation perfectionné, les signaux produits par un capteur de température C. Un organe de commande K, actionnable au moyen d'une clé confiée au chef d'exploitation, envoit sur l'automate programmable 26 un signal k pour reprendre le fonction­nement de l'installation après arrêt par défaut. Un organe d'action­nement E, actionnable par l'utilisateur, fournit à l'automate program­mable 26 l'information e selon laquelle l'utilisateur demande l'exé­cution de l'étape de tests. Un second organe d'actionnement D, actionnable par l'utilisateur, peut être prévu dans certains modes de réalisation. Dans ce cas, l'utilisateur doit actionner l'organe D après avoir lu les informations résultant de l'étape de tests, et produit ainsi un signal de mise en route d envoyé à l'automate programmable 26. L'organe D n'est toutefois pas indispensable, et il peut être supprimé dans certains modes de réalisation. L'automate programmable 26 fournit, sur une première sortie, un signal m envoyé aux organes de commande 5 du moteur principal 4 de l'installation, pour commander son fonctionnement ou son arrêt. Sur une seconde sortie, l'automate programmable 26 produit un signal al envoyé à des moyens de signalisation AL, pour prévenir l'utilisateur d'une anomalie dans l'installation.
  • On a également représenté sur la figure 8, à droite de la ligne en traits interrompus 27, des organes utilisés dans les modes de réalisation perfectionnés de l'invention, à savoir : des capteurs de position x,y,z et w, donnant la position relative longitudinale des butées 22 et 220 ou du chariot 14 par rapport au bâti fixe 9 ; un organe de commande L, piloté par l'automate programmable 26, pour actionner le motoréducteur 24 représenté sur la figure 7 ; une temporisation A permettant de sélectionner les démarrages, selon qu'ils nécessitent ou non une procédure de tests, et fournissant un signal a à la fin d'un délai prédéterminé suivant la réception d'un signal provenant de l'automate programmable 26.
  • L'automate programmable 26 est programmé de manière à produire un fonctionnement tel qu'il va être décrit ci-dessous en relation avec quatre modes de réalisation successifs.
  • Dans tous les modes de réalisation, le fonctionnement inter­vient selon deux phases successives distinctes, à savoir une phase de tests, et une phase de fonctionnement. Les étapes de chacune des phases sont schématisées sur les graphes représentés sur les figures 9 à 12.
  • Les phases de fonctionnement sont identiques dans les quatre modes de réalisation, et interviennent à l'issue de la phase préalable de tests au cours de laquelle sont testés un plus ou moins grand nombre de paramètres, selon le mode de réalisation considéré.
  • Au cours de la phase de fonctionnement, l'automate programmable 26 effectue en permanence un cycle de vérification comprenant les étapes suivantes :
    - au cours de l'étape 1, l'automate lit la valeur de tension appliquée sur le ou les capteurs de force des butées 22 et 220 ;
    - au cours de l'étape 21, l'automate programmable 26 effectue une opération V de vérification des valeurs de force mesurées par rapport à un seuil minimum et un seuil maximum prédéterminés. Le seuil maximum et le seuil minimum sont prédéterminés en fonction des donnnées de géométrie et de structure de l'installation, lors de sa construction, en tenant compte des coefficients de sécurité applicables et des hypothèses de fonctionnement. Eventuellement, au cours de cette étape, les valeurs de forces mesurées sont affichées selon la procédure I.
    - Si les valeurs mesurées sont comprises entre le seuil minimum et le seuil maximum, l'automate programmable 26 recommence l'étape 1.
    - Si les valeurs mesurées ne sont pas comprises entre le seuil minimum et le seuil maximum, l'automate programmable entreprend l'étape 31, au cours de laquelle il commande l'arrêt du moteur principal 4 de l'installation, par la procédure M⁻, et il commande l'actionnement de l'alarme AL par la procédure AL2, indiquant que la tension du câble dépasse la fourchette prévue.
  • L'installation reste dans cet état jusqu'à intervention de l'exploitant. Si le chef d'exploitation introduit sa clé dans le dispositif K, produisant un signal k à l'entrée correspondante de l'automate programmable 26, celui-ci entreprend l'étape 41 au cours de laquelle l'alarme AL est arrêtée, et le fonctionnement de l'installation est interdit, selon la procédure A⁻. L'automate programmable 26 retourne alors à l'étape 1, pour commencer une phase de tests.
  • Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 9, la phase de tests comprend les étapes suivantes :
    - l'étape 1 de mesure des valeurs de force est identique à celle de la phase de fonctionnement. L'automate programmable 26 entreprend ensuite l'étape 40, au cours de laquelle il exécute un programme AP de vérification de la tension du câble. Dans ce mode de réalisation, l'automate compare les valeurs mesurées sur la ou les jauges de contrainte des butées de chariot 14 avec deux valeurs limites maximale et minimale ; les valeurs limites maximale et minimale sont choisies par calcul de telle manière que l'installation fonctionne normalement de façon certaine, dans les conditions de sécurité appro­priées, c'est à dire sans perte d'adhérence et sans atteindre le seuil maximum de tension de câble, au cours de la phase d'exploitation qui suit la phase de tests, dans les hyphotèses de fonctionnement habi­tuelles.
    - Si le résultat ap de la comparaison montre que les valeurs mesurées sont comprises entre les valeurs limites maximale et minimale de tension, l'automate 26 entreprend l'étape 60 au cours de laquelle il produit un ordre de marche m du moteur principal 4 de l'installation, selon la procédure M⁺, et autorise globalement la marche de l'instal­lation selon la procédure A⁺ fournissant le signal a. Il retourne alors à l'étape 1 de la phase de fonctionnement. Le moteur principal 4 fonctionne lorsque sont produits simultanément les trois signaux m, a et d.
    - Par contre, si la comparaison montre que les valeurs de tension mesurées ne sont pas comprises entre les valeurs limites maximale et minimale, l'automate entreprend l'étape 30 pour produire un signal d'alarme selon la procédure AL1, et l'installation reste dans cet état jusqu'à intervention de l'exploitant.
    - Si l'exploitant introduit sa clé dans le dispositif K, produisant un signal k envoyé à l'automate programmable 26, l'automate entreprend l'étape 50 pour arrêter l'alarme selon la procédure AL⁻, et retourne à l'étape 1 de tests.
  • En l'absence d'un signal d'autorisation a, l'automate program­mable 26 interdit d'entreprendre toutes phases de fonctionnement avant que soit effectuée une phase de tests, à l'issue de laquelle la procédure A⁺ produit le signal a d'autorisation de fonctionnement. Dans les modes de réalisation dans lesquels A est une temporisation, le signal a est maintenu pendant un délai prédéterminé suivant la mise en marche ou suivant l'arrêt de l'installation. On s'assure ainsi que la procédure de tests n'est effectuée que lorsque l'installation est dans les conditions de charge requises.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 10, la phase de tests comprend en outre une étape intermédiaire 20, entre l'étape de mesure 1 et l'étape de comparaison 40, au cours de laquelle l'automate pro­grammable 26 lit la valeur du signal produit par le capteur de température C. La valeur de température ainsi mesurée permet de modifier la comparaison effectuée ensuite au cours de l'étape 40, par exemple en modifiant la plage définie par les valeurs limites de tension du câble. Si par exemple la température mesurée est très basse, pour un fonctionnement en hiver, on doit tenir compte dans les valeurs limites de tension du fait que la température risque de remonter au cours de l'exploitation qui suivra la phase de tests. De même, si la température mesurée est relativement haute, lors de l'exploitation en été, on doit tenir compte de cette donnée pour le calcul des valeurs limites admissibles de tension de câble. En effet, lorsque le câble tourne autour de deux poulies fixes 61 et 2, selon l'invention, cette tension mesurée à vide lors de la phase de tests préalables dépend de la température, par l'effet du coefficient de dilatation thermique du câble.
  • Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 11, les moyens de commande sont adaptés pour une utilisation avec un mode de réalisation de la figure 7, dans lequel la position longitudinale du chariot 14 peut être modifiée en fonction du fluage du câble. Le fluage du câble produit un allongement permanent, qui, si les poulies 61 et 2 restent fixes, tend à faire décroître progressivement la tension du câble au repos. Cette tension risque ainsi de devenir inférieure à la valeur minimale autorisée, et l'on peut la ramener dans la zone normale de tension en déplaçant le chariot 14 dans le sens l'éloignant de la poulie 61. A l'inverse, un phénomène de rétrécissement du câble peut obliger à déplacer le chariot 14 en direction de la poulie 61. Les opérations de déplacement du chariot 14 sont gérées par l'automate programmable 26 selon la procédure illustrée sur la figure 11. S'il apparaît nécessaire, au cours de la vérification effectuée lors de l'étape 40, de rallonger la distance entre les deux poulies 61 et 2, l'automate programmable 26 entreprend l'étape 70 et la procédure L⁺, pour commander le fonctionnement du motoréducteur 25 en incrémentant la position du chariot 14. A l'inverse, s'il faut raccourcir la distance, l'automate programmable 26 entreprend l'étape 80 et la procédure L⁻. Ensuite, l'automate programmable 26 entreprend l'étape 90, au cours de laquelle il mesure à nouveau les tensions du câble et il entreprend le programme Ap similaire à celui de l'étape 40. Si le résultat de comparaison est correcte, l'automate programmable 26 entreprend alors l'étape 100 pour arrêt du motoréducteur et l'étape 60 pour la mise en route du moteur principal et l'autorisation de marche de l'installation. Sinon, l'automate entreprend l'étape 110, au cours de laquelle il arrête le motoréducteur et produit un signal d'alarme indiquant que le réglage de position du chariot 14 est maintenant insuffisant. Au cours de l'étape 120, l'utilisateur peut introduire une clé pour reprendre le fonctionnement du dispositif et arrêter l'alarme.
  • Dans le mode de réalisation plus complet illustré sur la figure 12, le dispositif comprend deux capteurs de force, à savoir un capteur pour chacune des butées 22 et 220, mesurant les forces F et f sur chacun des capteurs.
  • Dans ce mode de réalisation, au cours de l'étape 1, l'automate programmable 26 exécute en outre le programme Ap1 par lequel il calcule les tensions T et t du câble. Au cours de l'étape 20, l'automate 26 lit la température mesurée par le capteur C, et exécute le programme Ap2 par lequel il calcul le rapport F/f et vérifie que ce rapport est voisin de 1. Cette étape, effectuée à vide au cours de la phase de tests, permet de contrôler le bon fonctionnement des deux capteurs des butées 22 et 220 : si le résultat du rapport est très éloigné de 1, cela signifie que l'un des deux capteurs au moins est défectueux. Dans un tel cas, la valeur la plus erronée entre les mesures F et f sera éliminée et les calculs seront effectués sans en tenir compte.
  • Au cours de l'étape 40, l'automate programmable exécute le programme Ap3, similaire au programme Ap des modes de réalisation précédents. Les étapes ultérieures 60, 70, 80, 90, 100, 110 et 120 sont similaires à celles du mode de réalisation de la figure 11.
  • Si l'automate programmable 26, au cours du programme Ap2 de l'étape 20, détermine que l'un des capteurs est défectueux, il entreprend l'étape 30 et produit un signal d'alarme Al3 indiquant la défection d'un capteur. L'exploitant peut interrompre le signal d'alarme en introduisant sa clé dans le dispositif approprié fournissant le signal k, lors de l'étape 50.
  • Lors de la phase d'exploitation, au cours de l'étape 21, l'automate programmable 26 exécute le programme Ap4 qui calcule, et compare à des seuils admissibles, les paramètres suivants en parallèle :
    - le couple T - t en fonction du temps, et le couple T - t par rapport à ses valeurs seuils, d'une part en couple maximal de traction, d'autre part en couple maximal de freinage ;
    - l'adhérence du câble sur la poulie 2 ; l'adhérence est réalisée lorsque le rapport des tensions T et t est inférieur à la valeur e0,9fα dans laquelle α est l'angle d'enroulement du câble sur la poulie, f est le coefficient de frottement entre le bandage et le câble ; dans les valeurs usuelles, le coefficient de frottement est géné­ralement de 0,3, et l'angle d'enroulement est égal à π, ce qui conduit à une valeur de 2,34 environ pour le rapport limite entre les tensions T et t ;
    - la fourchette T + t minimale et T + t maximale, entre laquelle doit être comprise la somme T + t des tensions du câble ;
    - la force F en fonction du temps, ou la force f en fonction du temps, dans le cas de défection d'un capteur : l'examen de la variation des forces en fonction du temps procurant une information sur la variation des tensions t et T du câble en fonction du temps, permet de détecter des anomalies de fonctionnement de l'installation, et de produire des signaux d'alerte ou d'arrêt.
  • En cas de défaut dans le programme de vérification Ap4, l'automate programmable 26 entreprend l'étape 31, produit un signal d'alarme, commande l'arrêt du moteur, comme dans les modes de réa­ lisation précédents.
  • Les étapes de contrôle et de vérification selon l'invention peuvent être effectuées de manière automatique, par exemple lors de la mise en route de l'installation chaque matin. Lorsque l'exploitant veut mettre en route l'installation, l'automate programmable 26 commence systématiquement par une phase de tests, l'installation étant à vide et à l'arrêt. Si la phase de tests donne un résultat favorable, l'ensemble des grandeurs mesurées étant comprises dans les fourchettes admissibles, il autorise le début de la phase d'exploitation par la procédure A⁺. Il faut remarquer que la phase de tests doit être effectuée toujours dans les mêmes conditions de charge, de préférence à vide et à l'arrêt. Or, dans le cours de l'exploitation, il arrive que l'installation doive être arrêtée puis mise en route. Pour éviter que l'automate programmable 26 ne recommence une étape de tests à chaque mise en route, ce qui risquerait de fournir des résultats de tests erronés, l'installation étant alors en charge, on peut introduire une temporisation A dans l'automate programmable 26, de façon que celui-ci n'entreprenne l'étape de tests qu'après une durée d'attente déterminée au cours de laquelle l'installation est à l'arrêt.
  • La présente invention n'est pas limitée aux modes de réa­lisation qui ont été explicitement décrits mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims (16)

1- Installation de transport à câble, comprenant :
- une première poulie (61) et une seconde poulie (2), autour desquelles circule une boucle fermée de câble porteur-tracteur ou tracteur, l'une au moins des deux poulies étant motrice et entraînée par un moteur (4) piloté par des moyens de commande (5),
- un arbre (6) de première poulie (61), solidaire d'un premier bâti fixe (7) de l'installation,
- un arbre (8) de seconde poulie (2), retenu par un second bâti fixe (9) de l'installation,
caractérisée en ce qu'elle comprend :
- des moyens de retenue (15), (16), (22), (220) assurant le maintien en position sensiblement constante de l'arbre de la seconde poulie (2) sur son second bâti fixe (9) d'installation pendant toute la durée de l'exploitation de l'installation,
- des moyens (22), (220) de mesure de la tension du câble (3) produisant un signal image de ladite tension de câble, le signal étant envoyé sur une entrée d'un ensemble de calcul et de commande (26),
- un ensemble de calcul et de commande (26) recevant le signal produit par des moyens de mesure de la tension du câble, comparant en permanence ledit signal avec un seuil minimum et un seuil maximum prédéterminés, et produisant sur sa sortie un signal d'alerte (AL) lorsque le signal de mesure de tension est en deçà du seuil minimum ou au-delà du seuil maximum prédéterminés.
2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de calcul et de commande (26) produit en outre, sur sa sortie un signal d'arrêt (M⁻) envoyé aux moyens de commande de moteur (5) pour provoquer l'arrêt de l'installation lorsque le signal de mesure de tension est en deçà du seuil minimum ou au-delà du seuil maximum prédéterminés.
3 - Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mesurer le couple sur la poulie motrice (2), et des moyens de calcul (26) pour comparer le couple avec un seuil d'adhérence et produire un signal de commande ou d'alerte si le seuil est atteint ou dépassé.
4 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de calcul (26) pour déterminer la variation du couple produit par la poulie motrice (2) en fonction du temps et comparer cette variation à des seuils pour produire des signaux d'alerte ou d'arrêt.
5 - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de calcul (26) pour déterminer la variation de tension de l'un au moins des deux brins de câble (T, t) en fonction du temps, comparer cette variation avec un seuil admissible et produire des signaux d'alerte ou d'arrêt correspondants.
6 - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que :
- la seconde poulie (2) est montée rotative sur un chariot indépendant (14) coulissant longitudinalement sur des guides latéraux (15), (16) du bâti fixe (9) sensiblement parallèlement à la direction moyenne (I-I) de traction du câble (3),
- le chariot indépendant (14) est retenu par des moyens de butées de retenue (22), (220) du bâti fixe (9) limitant son déplacement longi­tudinal à l'encontre de la traction exercée par le câble (3) sur la poulie (2) et le chariot (14),
- au moins un capteur d'effort (140, 141) est interposé dans la chaîne d'éléments entre la poulie (2) et le bâti fixe (9) pour mesurer l'effort de retenue du chariot (14) exercé par les moyens de butées de retenue, le capteur d'effort produisant un signal image de la tension du câble, ce signal étant fourni à l'ensemble de calcul et de commande (26).
7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que :
- le chariot indépendant (14) est retenu par deux butées (22), (220) décalées latéralement par rapport à la direction moyenne (I-I) du câble,
- le chariot (14) est guidé par des moyens de guidage (15), (16) vertical autorisant son déplacement longitudinal et son pivotement latéral parallèlement au plan défini par les deux brins de câble sortant de la poulie (2),
- un premier capteur d'effort (140) est associé à la première butée (22),
- un second capteur d'effort (141) est associé à la seconde butée (220),
- les signaux (f, F) de chacun des deux capteurs d'effort (140, 141) sont envoyés à l'ensemble de calcul et de commande (26), de sorte que l'ensemble de calcul et de commande (26) calcule la tension du câble, la tension respective (t, T) des deux brins de câble, et le couple produit par la poulie (2).
8 - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'ensemble de calcul et de commande (26) est un automate programmable, programmé pour exécuter une phase préalable de tests, dans des conditions de charge prédéterminées, au cours de laquelle il compare la tension du câble avec deux valeurs limites maximale et minimale, les valeurs limites étant choisies de telle manière que l'installation fonctionnera normalement, dans les conditions de sécurité appropriées, sans perte d'adhérence et sans atteindre le seuil maximum de tension de câble, au cours de la phase d'exploitation qui suit la phase de tests, dans les hypothèses de fonctionnement habituelles, l'ensemble de calcul et de commande (26) fournissant un signal d'autorisation de marche (A⁺) ou d'interdiction de marche (A⁻) à l'issue de la comparaison.
9 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un capteur de température ambiante (C), dont le signal est fourni à l'ensemble de calcul et de commande (26) qui en tient compte pour effectuer la comparaison, de sorte que la plage définie par les valeurs limites de tension de câble peut être déterminée avec plus de précision et peut être réduite.
10 - Installation selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que l'ensemble de calcul et de commande exécute un programme de vérification (Ap2) par lequel il vérifie que le rapport entre les signaux (f, F) fournis par deux capteurs de mesure de force (140, 141) est voisin de 1.
11 - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (23, 230) pour régler, pendant la phase de tests, la position longitudinale du chariot indépendant (14) support de la seconde poulie (2) par rapport au bâti fixe (9) et pour maintenir fixe cette position longitudinale pendant la phase d'exploitation.
12 - Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de butées (22), (220) retenant le chariot indépendant (14) sont montés sur un châssis dont la position longitudinale est réglable au moyen de vérins (23), (230), (24).
13 - Installation selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des capteurs de position (x,y,z,w) du chariot indépendant (14).
14 - Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que, au cours de la phase de tests, les moyens (23, 230) pour régler la position longitudinale du chariot (14) sont commandés par l'ensemble de calcul et de commande (26) pour déplacer le chariot dans le sens ramenan la tension globale du câble dans la plage normale de tension, pour bloquer ensuite le chariot pendant la phase d'exploitation.
15 - Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'ensemble de calcul et de commande (26) reçoit les informations des capteurs de position de chariot (x,y,z,w), et produit un signal d'alerte lorsque le réglage de position n'est plus possible et qu'une inter­vention directe sur le câble ou autre paramètre de structure de l'installation est nécessaire.
16 - Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 15, caractérisée en ce que l'ensemble de calcul et de commande (26) comprend une étape (A) de temporisation préalable avant toute phase de tests.
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