EP4345052A1 - Engin de levage avec changement de configuration de mouflage automatisé - Google Patents

Engin de levage avec changement de configuration de mouflage automatisé Download PDF

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Publication number
EP4345052A1
EP4345052A1 EP23196092.3A EP23196092A EP4345052A1 EP 4345052 A1 EP4345052 A1 EP 4345052A1 EP 23196092 A EP23196092 A EP 23196092A EP 4345052 A1 EP4345052 A1 EP 4345052A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting
control
force
strand
phase
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.)
Pending
Application number
EP23196092.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jonathan CHALAVON
Matthieu CORMIER
Cédric FOURIER
Adrien GOURRU
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.)
Manitowoc Crane Group France SAS
Original Assignee
Manitowoc Crane Group France SAS
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 Manitowoc Crane Group France SAS filed Critical Manitowoc Crane Group France SAS
Publication of EP4345052A1 publication Critical patent/EP4345052A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
    • B66D3/043—Block and tackle system with variable number of cable parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C11/00—Trolleys or crabs, e.g. operating above runways
    • B66C11/16—Rope, cable, or chain drives for trolleys; Combinations of such drives with hoisting gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices

Definitions

  • the invention relates to a lifting machine provided with a double-reeving lifting device, as well as to a method for changing the associated reeving configuration.
  • the invention finds a preferred, and non-limiting, application for a lifting machine such as a crane, and in particular a tower crane.
  • a double reeving lifting device is reversibly configurable between two reeving configurations including a single reeving configuration with two lifting strands and a double reeving configuration with four lifting strands, where the double reeving lifting device comprises a system reeving change allowing you to change the reeving configuration between the single reeving configuration and the double reeving configuration.
  • the lower block is suspended on the lifting gear by a lifting cable connected to a lifting winch to raise/lower the lower block, and this lifting cable passes through the upper block, so that the connected configuration and the disconnected configuration correspond respectively to a double reeving configuration and to a single reeving configuration, or vice versa, of the double reeving lifting device, depending on the passage of the lifting cable at the level of the upper block.
  • documents FR 1 520 612 , FR 2 137 333 , FR 2 368 431 , FR 2 131 924 , FR 2 228 024 describe double-reeving lifting devices in which the connected configuration corresponds to the double-reeving configuration, and the disconnected configuration corresponds to the single-reeving configuration; the lifting cable passing below a pulley carried by the upper block.
  • the documents UK 2,176,456 , FR 2 333 743 , DE 3149 690 , FROM 35 43 214 describe double-reeving lifting devices in which the connected configuration corresponds to the single-reeving configuration, and the disconnected configuration corresponds to the double-reeving configuration; the lifting cable passing above a pulley carried by the upper block.
  • the state of the art can also be illustrated by the teachings of the document FR3103803 which describes a lifting machine equipped with a double-reeving lifting device, and also comprising a control/command unit connected to a sensor for measuring a force on a strand of the lifting cable, where this control/command unit is configured or programmed to receive force measurement data on the strand of the lifting cable in order to determine the weight of the load and compare it to a load curve and/or a maximum authorized load value.
  • the present invention aims to respond to this challenge of automating reeving changes, in order to secure both the connected configuration and the disconnected configuration.
  • This reversible mechanical connection system comprises at least one locking element mounted on one of the two blocks and a complementary locking element mounted on the other of the two blocks, said locking element being shaped to engage with said complementary element locking in connected configuration, an elastic return member urging said locking element to engage with said complementary locking element.
  • this control/command unit is configured or programmed to automatically control a change in hauling configuration based on the force measurement data on the strand of the lifting cable, said control/command unit being configured or programmed to control the lifting winch in the connection phase and in the disconnection phase as a function of said force measurement data on the strand of the lifting cable.
  • control/command unit will automatically control the reeving changes (also called reeving configuration changes) based on the force measurement data on the strand of the lifting cable.
  • control/command unit allows, thanks to its configuration/programming, to switch automatically, without manual intervention, from the double hauling configuration to the single hauling configuration, and vice versa, in a reliable, rapid and repeated over time; this control/command unit controlling the raising/lowering movements of the lower block (by simply controlling the motorized system of the lifting winch) to go from the disconnected configuration to the connected configuration, and vice versa, depending on variations in the force measurement data on the strand of the lifting cable.
  • the force on the strand of the lifting cable will vary, because the elastic return member will offer a resistive force during the transitions from “engaged” to “released”, and vice versa from “released » to “in grip”.
  • the invention proposes to monitor this force on the strand of the lifting cable to estimate the relative position between the locking element and the complementary locking element, and therefore the relative position between the two blocks, and consequently control the lifting winch to move the lower block up or down.
  • control/command unit is shaped or programmed to control the lifting winch in the connection phase and in the disconnection phase as a function of a variation in the force on the strand of the lifting cable.
  • control/command unit monitors variations in the force on the strand of the lifting cable to estimate the relative position between the two blocks and thus adapt the up/down movements of the lower muffle.
  • control/command unit is shaped or programmed to control the lifting winch in the connection phase or in the disconnection phase, in order to raise the lower block, until detecting a predefined increase in the effort on the strand of the lifting cable.
  • control/command unit estimates that a contact causes such an increase (depending on whether we are in the connection phase or in the disconnection phase), thus making it possible to adapt the movement of the lower muffle.
  • control/command unit is shaped or programmed to, in the connection phase, control the lifting winch in order to raise the lower block, until detecting a predefined increase in the force on the strand of the lifting cable, called increase in connection phase.
  • the lower muffle rises alone until the locking element comes into contact with the complementary locking element then, the lower muffle continuing to rise, the locking element will come in engagement with the complementary locking element, with at the same time the elastic return member which will offer a resistant force, which results in an increase in the force on the strand of the lifting cable during the rise of the lower block and during engagement.
  • the increase in the connection phase of the force on the strand of the lifting cable is characterized by an excess of the force beyond a given connection force threshold, or by a slope of variation of the effort above a given connection slope value.
  • control/command unit is shaped or programmed to, in the connection phase, control the lifting winch in order to continue the raising of the lower block until detecting a reduction in the force on the strand of the cable. lifting, after the increase in the predefined connection phase, and stop the rise of the lower block in response to the detection of said reduction in the force on the strand of the lifting cable.
  • control/command unit is designed or programmed to, in the connection phase and after stopping the rise of the lower block, control the lifting winch in order to lower the lower block.
  • control/command unit is shaped or programmed to, in the disconnection phase, control the lifting winch in order to raise the lower block, until detecting a predefined increase in the force on the strand of the lifting cable, called increase in the disconnection phase, to stop the rise of the lower block.
  • the lower muffle rises with the upper muffle until the upper muffle is at the upper stop then, the lower muffle continuing to rise, the locking element will leave its grip with the complementary locking element, and at the same time the elastic return member will offer a resistant force, which results in an increase in the force on the strand of the lifting cable during the rise of the lower block. Then, the locking element frees itself from the complementary locking element, which is detectable by an excess of the force beyond a certain threshold. Thus, detect this increase in the disconnection phase of the effort amounts to detecting this release, and therefore the lower muffle can be stopped in its rise.
  • the increase in the disconnection phase of the force on the strand of the lifting cable is characterized by an excess of the force above a given disconnection force threshold.
  • control/command unit is designed or programmed to, in the disconnection phase and after having stopped the rise of the lower block, control the lifting winch in order to lower the lower block.
  • the senor is a load sensor mounted on the lifting machine to be able to measure a specific weight of the lower block.
  • this characteristic proposes to use a load sensor which is conventionally present on the crane, because it is used to determine the weight of the load suspended from the hook of the lower block; which is advantageous because it does not use a dedicated sensor, but rather a sensor already present.
  • the load sensor is a gauge axis mounted on a lifting cable return system.
  • the gauge axis is mounted on the return system on which the lifting cable is wound or unwound, the gauge axis measuring a twisting force from which the force exerted on the strand of the cable.
  • the gauge axis is an integral part of the equipment installed on the crane in order to measure the force exerted on the lifting cable and ensure the smooth running of lifting operations when the crane is working. This is not an additional monitoring device added to the crane solely to enable monitoring of a change in reeving.
  • the locking element is a latch pivotally mounted on one of the two blocks to move inside a locking channel
  • the complementary locking element is a shaft mounted on the the other of the two mittens.
  • the invention also relates to a method of changing the reeving configuration in a lifting machine described above, in which the control/command unit receives from the sensor data measuring the force on the strand of the cable lifting and automatically controls a change in reeving configuration based on the force measurement data on the strand of the lifting cable, said said control/command unit controlling the lifting winch in the connection phase and in the disconnection phase as a function of said force measurement data on the strand of the lifting cable.
  • a crane type lifting machine comprises a boom 10 mounted on a mast 11, and a distributor carriage 9 mounted movably on the boom 10 and connected to a distribution system 13 capable of moving the distributor carriage 9 along the boom 10 in an opposite front direction and a rear direction; this distribution system 13 being for example a distribution winch 14 which cooperates with a distribution cable 15 for the movement of the distributor carriage 9.
  • the lower block 3 supports lower cable return means, such as for example two pulleys 31, for the passage of the lifting cable 90
  • the upper block 4 supports upper cable return means, such as by a pulley 41 , for the passage of the lifting cable 90.
  • the double reeving lifting device 2 is designed to lift/lower a load along the boom 10 of the crane 1.
  • the connected configuration and the disconnected configuration correspond respectively to a double reeving configuration and a single reeving configuration, or vice versa, of the double reeving lifting device 2; the simple reeving configuration being associated with a support of the hook 30 (and therefore of the load) by two lifting strands of the lifting cable 90, and the double hauling configuration being associated with support of the hook 30 (and therefore of the load) by four lifting strands of the lifting cable lifting 90.
  • the connected configuration of Figures 3 and 4 corresponds to the double reeving configuration (with four strands), so that the disconnected configuration of the Figures 1 and 2 corresponds to the single reeving configuration (two strands).
  • the reversible mechanical connection system comprises a locking mechanism 5 mounted on the lower muffle 3, and a complementary locking structure 6 mounted on the upper muffle 4 and capable of cooperating with the locking mechanism 5.
  • the chassis 50 has a locking channel 53 of elongated shape along the main axis (therefore in a vertical direction), where this locking channel 53 is formed by two notches made opposite each other in the two plates of the chassis 50 and opening onto upper edges of these plates, so that this locking channel 53 is provided with a mouth through which the locking member 62 of the complementary locking structure 6 can enter and exit the locking channel 53.
  • the mouth is flared to facilitate and center the insertion of the locking member 62 inside the locking channel 53.
  • the latch 52 is provided with a free end of concave shape suitable for engaging with the locking member 62, where the free end has a notch of complementary shape to the locking member 62.
  • the latch 52 thus forms a locking element and the locking member 62 forms a complementary locking element, where latch 52 is shaped to engage with said locking member 62 in connected configuration.
  • the thrust device 7 extends between the two plates of the chassis 50 and it comprises a thrust stop 70 provided with a free front end suitable for abutting against the latch 52, and more specifically against a provided support surface near the pivot axis.
  • This thrust stop 70 also has a free rear end, opposite the free front end.
  • the thrust stop 70 is in the form of an elongated part along an axis of extension orthogonal to the main axis.
  • the thrust stop 70 passes through and slides in a fixed support 73 secured to the chassis 50, so that the free front end and the free rear end are arranged on either side of the fixed support 73.
  • the pushing device 7 further comprises an elastic return member 74, for example in the form of a helical spring, this elastic return member 74 urging the thrust stop 70 towards its maximum advanced position and offering a resistant force to a pushing force exerted by the latch 52 on its free front end.
  • the elastic return member 74 is at rest in the maximum advanced position of the thrust stop 70.
  • this elastic return member 74 is inserted between the fixed support 73 and the free front end, and more precisely a stopping surface provided on the free front end.
  • the crane 1 further comprises a control/command unit 8 (for example of the type comprising at least one electronic card, a processor and/or a microcontroller) controlling the lifting winch 91 in order to raise/lower the lower muffle 3 to, in a connection phase, engage the latch 52 with the locking member 62 and thus pass into the connected configuration and to, in a disconnection phase, release the latch 52 from the locking member locking 62 and thus switch to the disconnected configuration.
  • a control/command unit 8 for example of the type comprising at least one electronic card, a processor and/or a microcontroller controlling the lifting winch 91 in order to raise/lower the lower muffle 3 to, in a connection phase, engage the latch 52 with the locking member 62 and thus pass into the connected configuration and to, in a disconnection phase, release the latch 52 from the locking member locking 62 and thus switch to the disconnected configuration.
  • the crane 1 further comprises a sensor 81 for measuring a force F1 on a strand of the lifting cable 90.
  • This sensor 81 can be a load sensor mounted on the crane 1 to be able to measure an own weight of the lower block 3, as a gauge axis mounted on a lifting cable return system 90.
  • control/command unit 8 is connected to this sensor 81 to receive data measuring the force F1 on the strand of the lifting cable 90 and this control/command unit 8 is configured or programmed to control the lifting winch 91 in the connection phase and in the disconnection phase as a function of these measurement data of the force F1 on the strand of the lifting cable 90.
  • control/command unit 8 automatically controls the changes in hauling based on the measurement data of the force F1 on the strand of the lifting cable 90, this control/command unit 8 controlling the movements raising/lowering of the lower block 3 (by controlling the lifting winch 91) to move from the disconnected configuration to the connected configuration, and vice versa, depending on variations in the measurement data of the force F1 on the strand of the lifting cable 90.
  • control/command unit 8 makes it possible to automate the movements of the lower muffle 3, in the connection phase and in the disconnection phase, based on the force measurement data F1.
  • connection phase for the transition from the disconnected configuration to the connected configuration, with reference to the Figure 5 , with several successive steps numbered from (1) to (5) illustrating the two blocks 3, 4, and with a curve C1 illustrating the variation in the measurement of the force F1 (expressed in daN) on the strand of the lifting cable 90 as a function of time at the different stages (1) to (5) illustrated above curve C1.
  • step (1) in the disconnected configuration, the upper muffle 4 is suspended above the lower muffle 3 and the latch 52 is in the neutral position, with the thrust stop 70 in the maximum advanced position.
  • the lower muffle 3 begins by being raised, as shown schematically by the arrow MO, for a relative ruzement between the two muffles 3, 4, until, with reference to the Figure 5 step (2), the locking member 62 enters the locking channel 53 through the mouth and comes into contact with a proximal edge of the latch 52, thus bringing the upper block 4 into high abutment on the arrow, and more specifically until an upper stop of the upper muffle 4 abuts against the distributor carriage 9.
  • the locking member 62 exerts a thrust on the proximal edge of the latch 52, while sliding inside the locking channel 53 according to the direction of entry (downward), to bring the latch 52 into a distal position in which the locking member 62 rests on a proximal tip of the latch 52 (see step (3)), then the locking member lock 62 exceeds this proximal tip of the latch 52 and then the locking member 62 leaves contact with this proximal tip (see step (4)), and thus the latch 52 pivots in a proximal direction of rotation (upwards) under the effect of a thrust exerted by the thrust device 7, until a distal edge of the latch 52 in turn comes into contact with the locking member 62, as shown schematically in step (4) .
  • step (4) the locking member 62 is engaged inside the free end of the latch 52.
  • step (5) the lower muffle 3 is then moved downwards, as shown schematically by the arrow DE, so that the locking member 62 slides inside the locking channel 53 in the exit direction (upwards ), and brings the latch 52 into the locking position, until the locking member 62 is stuck inside the free end of the latch 52 and is therefore blocked from sliding in the locking channel 53 according to the exit direction, and thus the lower muffle 3 and the upper muffle 4 are connected.
  • the latch 52 in the connected configuration, the latch 52 is in the locking position and the locking member 62 is stuck inside the free end of the latch 52, more precisely the locking member 62 stuck inside of the indentation of this free ending.
  • the lower muffle 3 can be lowered together with the upper muffle 4.
  • this latch 52 is blocked by the locking member 62 and cannot pivot according to the direction of proximal rotation (pivoting upwards).
  • the latch 52 remains blocked in the locking position with the locking member 62 which, as a reminder, is integral with the upper muffle 4.
  • the upper muffle 4 is therefore connected to the lower muffle 3 and therefore descends with it .
  • step (1) the force F1 is constant in the absence of contact between the locking member 62 and the latch 52.
  • steps (3) and (4) the force F1 increases as long as the locking member 62 exerts a thrust on the latch 52. Then the force F1 decreases during step (4) when the locking member 62 has passed the proximal tip of the latch 52 and the latch 52 pivots under the effect of a thrust exerted by the thrust device 7. Finally, during step (5), the force F1 increases again during the descent of the lower muffle 3 secured to the upper muffle 4.
  • connection phase of the effort F1 during steps (3) and (4) can be characterized by an excess of the effort F1 beyond a connection effort threshold given, or by a slope of variation of the effort F1 (slope measured on curve C1 in steps (2) and (3)) above a given connection slope value.
  • step (1) to move from the connected configuration to the disconnected configuration, the lower muffle 3 is first mounted (with the upper muffle 4), as shown schematically by the arrow MO, until the upper muffle 4 is at the upper stop on the boom, and more specifically until the upper stop of the upper muffle 4 abuts against the distributor carriage.
  • the lower muffle 3 continues to rise, as shown schematically by the arrow MO, while the upper muffle 4 is blocked.
  • the locking channel 53 rises, the locking member 62 slides inside this locking channel 53 in the entry direction (downwards), it being noted that the latch 52 will not move. oppose this sliding and that the latch 52 will thus pivot in the direction of distal rotation (downwards) under the effect of a thrust exerted by the locking member 62 on a distal edge of the latch 52.
  • the latch 52 pivots downwards , while the locking member 62 slides towards the bottom 55 of the locking channel 53, until the locking member 62 leaves the interior of the free end of the latch 52, exceeds its distal tip and ends by leaving contact with the latch 52, and then, as illustrated in Figure 6 steps (2) and (3), the latch 52 returns to the neutral position under the effect of the thrust exerted by the thrust device 7, and the locking member 62 is under the latch 52 (or even is arranged in the bottom 55 of the locking channel 53).
  • the thrust stop 70 moves back under the effect of the pivoting of the latch 52 when the locking member 62 rests on the distal tip of the latch 52, then the thrust stop 70 advances to bring back the latch 52 in neutral position under the effect of the elastic return member 74.
  • the lower muffle 3 is moved downwards, as shown schematically by the arrow DE, so that the locking member 62 slides inside the locking channel 53 in the exit direction ( upwards), until it comes to rest against the distal edge of the latch 52, thus pushing the latch 52 which then pivots in the direction of proximal rotation (upwards), thus allowing the locking member 62 to come out of the locking channel 53 and to disengage from the latch 52.
  • the thrust stop 70 remains all the time in its maximum advanced position, the latch 52 leaving contact with its free front end by pivoting towards the proximal position.
  • step (6) the locking member 62 is completely released from the lower muffle 3 and the latch 52 has returned to the neutral position under the effect of a possible proximal stop 79 mounted on the frame 50 and its own weight, and thus the lower muffle 3 and the upper muffle 4 are disconnected, which makes it possible to continue the descent of the lower muffle 3 alone in the disconnected configuration, without the upper muffle 4 which remains at the level of the distributor carriage 9.
  • step (1) the force F1 increases until the upper muffle 4 abuts against the distributor carriage and as long as the locking member 62 is in contact with the latch 52 and exerts a thrust on this latch 52. Then the force F1 decreases to reach a zero value during steps (2) and (3), due to the loss of contact between the locking member 62 and the latch 52. During the steps (4) and (5), the effort F1 increases at again during the descent of the lower muffle 3 which separates from the upper muffle 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Engin de levage (1) comprenant une moufle inférieure (3) et une moufle supérieure (4), la moufle inférieure étant suspendue par un câble de levage (90) relié à un treuil de levage (91), un système mécanique de connexion réversible pour être configurables réversiblement entre une configuration connectée et une configuration déconnectée, qui comprend un élément de verrouillage, un élément complémentaire de verrouillage et un organe de rappel élastique sollicitant ledit élément de verrouillage pour être en prise avec ledit élément complémentaire de verrouillage, une unité de contrôle/commande (8) pilotant le treuil de levage et un capteur (81) pour mesurer un effort sur un brin du câble de levage, et l'unité de contrôle/commande (8) pilotant le treuil de levage dans une phase de connexion et dans une phase de déconnexion en fonction des données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage.

Description

    [Domaine technique]
  • L'invention se rapporte à un engin de levage muni d'un dispositif de levage à double mouflage, ainsi qu'à un procédé de changement de configuration de mouflage associé.
  • L'invention trouve une application favorite, et non limitative, pour un engin de levage tel qu'une grue, et en particulier une grue à tour.
    • [Etat de la technique]
  • De manière connue, un dispositif de levage à double mouflage est configurable réversiblement entre deux configurations de mouflage incluant une configuration simple mouflage à deux brins de levage et une configuration double mouflage à quatre brins de levage, où le dispositif de levage double mouflage comprend un système de changement de mouflage permettant de réaliser un changement de configuration de mouflage entre la configuration simple mouflage et la configuration double mouflage.
  • Classiquement, un tel dispositif de levage à double mouflage comprend deux moufles, à savoir une moufle inférieure solidaire d'un crochet de levage et une moufle supérieure, et ces deux moufles comprennent des moyens de connexion réversible pour être configurables réversiblement entre deux configurations de mouflage :
    • une configuration connectée dans laquelle la moufle supérieure est connectée à la moufle inférieure pour pouvoir l'accompagner dans des mouvements de montée/descente, et
    • une configuration déconnectée dans laquelle la moufle supérieure est déconnectée de la moufle inférieure pour pouvoir rester suspendue au-dessus de la moufle inférieure qui peut effectuer des mouvements de descente/montée sans la moufle supérieure.
  • La moufle inférieure est suspendue sur l'engin de levage par un câble de levage relié à un treuil de levage pour faire monter/descendre la moufle inférieure, et ce câble de levage passe par la moufle supérieure, de sorte que la configuration connectée et la configuration déconnectée correspondent respectivement à une configuration double mouflage et à une configuration simple mouflage, ou inversement, du dispositif de levage à double mouflage, selon le passage du câble de levage au niveau de la moufle supérieure.
  • Par exemple, les documents FR 1 520 612 , FR 2 137 333 , FR 2 368 431 , FR 2 131 924 , FR 2 228 024 décrivent des dispositifs de levage à double mouflage dans lesquels la configuration connectée correspond à la configuration double mouflage, et la configuration déconnectée correspond à la configuration simple mouflage ; le câble de levage passant en-dessous d'une poulie portée par la moufle supérieure.
  • Et à l'inverse, les documents GB 2 176 456 , FR 2 333 743 , DE 3149 690 , DE 35 43 214 décrivent des dispositifs de levage à double mouflage dans lesquels la configuration connectée correspond à la configuration simple mouflage, et la configuration déconnectée correspond à la configuration double mouflage ; le câble de levage passant au-dessus d'une poulie portée par la moufle supérieure.
  • L'état de la technique peut également être illustré par les enseignements du document FR3103803 qui décrit un engin de levage muni d'un dispositif de levage à double mouflage, et comprenant également une unité de contrôle/commande raccordé à un capteur pour mesurer un effort sur un brin du câble de levage, où cette unité de contrôle/commande est configurée ou programmée pour recevoir des données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage afin de déterminer le poids de la charge et de le comparer à une courbe de charge et/ou une valeur de charge maximale autorisée.
  • Cependant, une automatisation des changements de mouflage (passage de la configuration connectée vers la configuration déconnectée, et inversement), bien que recherchée, s'avère un enjeu de sécurité aujourd'hui peu maîtrisée.
    • [Résumé de l'invention]
  • La présente invention a pour but de répondre à cet enjeu d'automatiser les changements de mouflage, afin de sécuriser à la fois la configuration connectée et la configuration déconnectée.
  • A cette fin, l'invention propose un engin de levage, comme par exemple une grue, comprenant un dispositif de levage à double mouflage comprenant deux moufles, à savoir une moufle inférieure solidaire d'un crochet de levage et une moufle supérieure, dans lequel la moufle inférieure est suspendue par un câble de levage relié à un treuil de levage pour faire monter/descendre la moufle inférieure, ledit câble de levage passant par la moufle supérieure, dans lequel les deux moufles comprennent un système mécanique de connexion réversible pour être configurables réversiblement entre :
    • une configuration connectée dans laquelle la moufle supérieure est connectée à la moufle inférieure pour pouvoir l'accompagner dans des mouvements de montée/descente selon un axe principal, et
    • une configuration déconnectée dans laquelle la moufle supérieure est déconnectée de la moufle inférieure pour pouvoir rester suspendue au-dessus de la moufle inférieure qui peut effectuer des mouvements de descente/montée sans la moufle supérieure.
  • Ce système mécanique de connexion réversible comprend au moins un élément de verrouillage monté sur l'une des deux moufles et un élément complémentaire de verrouillage monté sur l'autre des deux moufles, ledit élément de verrouillage étant conformé pour être en prise avec ledit élément complémentaire de verrouillage en configuration connectée, un organe de rappel élastique sollicitant ledit élément de verrouillage pour être en prise avec ledit élément complémentaire de verrouillage.
  • L'engin de levage comprend en outre :
    • une unité de contrôle/commande pilotant le treuil de levage afin de faire monter/descendre la moufle inférieure pour, dans une phase de connexion, mettre en prise l'élément de verrouillage avec l'élément complémentaire de verrouillage et ainsi passer dans la configuration connectée et pour, dans une phase de déconnexion, libérer l'élément de verrouillage de l'élément complémentaire de verrouillage et ainsi passer dans la configuration déconnectée ;
    • un capteur pour mesurer un effort sur un brin du câble de levage, et l'unité de contrôle/commande est reliée à ce capteur pour recevoir des données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • Selon l'invention, cette unité de contrôle/commande est configurée ou programmée pour piloter automatiquement un changement de configuration de mouflage en se basant sur les données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage, ladite unité de contrôle/commande étant configurée ou programmée pour piloter le treuil de levage dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction desdites données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • Autrement dit, l'unité de contrôle/commande va piloter automatiquement les changements de mouflage (aussi appelés changements de configuration de mouflage) en se basant sur les données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage. En d'autres termes, l'unité de contrôle/commande permet, grâce à sa configuration/programmation, de passer automatiquement, sans intervention manuelle, de la configuration double mouflage à la configuration simple mouflage, et inversement, de manière fiable, rapide et répétée dans le temps ; cette unité de contrôle/commande commandant les mouvements de montée/descente de la moufle inférieure (en commandant simplement le système motorisé du treuil de levage) pour passer de la configuration déconnectée à la configuration connectée, et inversement, en fonction des variations dans les données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • En effet, que ce soit en phase de connexion qui implique une mise en prise de l'élément de verrouillage avec l'élément complémentaire de verrouillage ou en phase de déconnexion qui implique une libération (ou un dégagement) de l'élément de verrouillage et de l'élément complémentaire de verrouillage, l'effort sur le brin du câble de levage va varier, car l'organe de rappel élastique offrira un effort résistif lors des passages de « en prise » vers « libéré », et inversement de « libéré » vers « en prise ».
  • Ainsi, l'invention se propose de surveiller cet effort sur le brin du câble de levage pour estimer la position relative entre l'élément de verrouillage et l'élément complémentaire de verrouillage, et donc la position relative entre les deux moufles, et en conséquence piloter le treuil de levage pour déplacer en montée ou en descente la moufle inférieure.
  • Selon une possibilité, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour piloter le treuil de levage dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction d'une variation de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • Autrement dit, lorsqu'est initiée une phase de connexion ou une phase de déconnexion, l'unité de contrôle/commande surveille les variations de l'effort sur le brin du câble de levage pour estimer la position relative entre les deux moufles et ainsi adapter les déplacements en montée/descente de la moufle inférieure.
  • Dans une réalisation particulière, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour piloter le treuil de levage dans la phase de connexion ou dans la phase de déconnexion, afin de faire monter la moufle inférieure, jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • Ainsi, en observant une telle augmentation, l'unité de contrôle/commande estime qu'un contact cause une telle augmentation (selon que l'on soit en phase de connexion ou en phase de déconnexion), permettant ainsi d'adapter le déplacement de la moufle inférieure.
  • Selon une autre possibilité, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour, en phase de connexion, piloter le treuil de levage afin de faire monter la moufle inférieure, jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort sur le brin du câble de levage, appelée augmentation en phase de connexion.
  • En effet, dans la phase de connexion, la moufle inférieure monte seule jusqu'à ce que l'élément de verrouillage entre au contact de l'élément complémentaire de verrouillage puis, la moufle inférieure continuant de monter, l'élément de verrouillage va venir en prise avec l'élément complémentaire de verrouillage, avec en même temps l'organe de rappel élastique qui va offrir un effort résistant, ce qui se traduit par une augmentation de l'effort sur le brin du câble de levage pendant la montée de la moufle inférieure et pendant la mise en prise.
  • Selon une caractéristique, l'augmentation en phase de connexion de l'effort sur le brin du câble de levage est caractérisée par un dépassement de l'effort au-delà d'un seuil d'effort de connexion donné, ou par une pente de variation de l'effort au-dessus d'une valeur de pente de connexion donnée.
  • Avantageusement, lequel l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour, en phase de connexion, piloter le treuil de levage afin poursuivre la montée de la moufle inférieure jusqu'à détecter une diminution de l'effort sur le brin du câble de levage, après l'augmentation en phase de connexion prédéfinie, et stopper la montée de la moufle inférieure en réponse à la détection de ladite diminution de l'effort sur le brin du câble de levage.
  • En effet, lors de la mise en prise entre l'élément de verrouillage et l'élément complémentaire de verrouillage, l'effort résistant offert par l'organe de rappel élastique s'éteint, ce qui se traduit par une diminution de l'effort sur le brin du câble de levage. Ainsi, détecter cette diminution revient à détecter cette mise en prise, et donc la moufle inférieure peut être stoppée dans sa montée.
  • Selon une autre caractéristique, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour, en phase de connexion et après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure, piloter le treuil de levage afin de faire descendre la moufle inférieure.
  • Dans une réalisation particulière, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour, en phase de déconnexion, piloter le treuil de levage afin de faire monter la moufle inférieure, jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort sur le brin du câble de levage, appelée augmentation en phase de déconnexion, pour stopper la montée de la moufle inférieure.
  • En effet, dans la phase de déconnexion, la moufle inférieure monte avec la moufle supérieure jusqu'à ce que la moufle supérieure soit en butée haute puis, la moufle inférieure continuant de monter, l'élément de verrouillage va quitter sa prise avec l'élément complémentaire de verrouillage, et en même temps l'organe de rappel élastique va offrir un effort résistant, ce qui se traduit par une augmentation de l'effort sur le brin du câble de levage pendant la montée de la moufle inférieure. Ensuite, l'élément de verrouillage se libère de l'élément complémentaire de verrouillage, ce qui est détectable par un dépassement de l'effort au-delà d'un certain seuil. Ainsi, détecter cette augmentation en phase de déconnexion de l'effort revient à détecter cette libération, et donc la moufle inférieure peut être stoppée dans sa montée.
  • Selon une caractéristique, l'augmentation en phase de déconnexion de l'effort sur le brin du câble de levage est caractérisée par un dépassement de l'effort au-dessus d'un seuil d'effort de déconnexion donné.
  • Selon une autre caractéristique, l'unité de contrôle/commande est conformée ou programmée pour, en phase de déconnexion et après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure, piloter le treuil de levage afin de faire descendre la moufle inférieure.
  • Avantageusement, le capteur est un capteur de charge monté sur l'engin de levage pour pouvoir mesurer un poids propre de la moufle inférieure.
  • Autrement dit, cette caractéristique propose d'employer un capteur de charge qui est classiquement présent sur la grue, car utilisée pour déterminer le poids de la charge suspendue au crochet de la moufle inférieure ; ce qui est avantageux car ne faisant pas appel à un capteur dédié, mais plutôt à un capteur déjà présent.
  • Dans une réalisation particulière, le capteur de charge est un axe de jauge monté sur un système de renvoi du câble de levage.
  • Autrement dit, l'axe de jauge est monté sur le système de renvoi sur lequel vient s'enrouler ou se dérouler le câble de levage, l'axe de jauge mesurant un effort de torsion duquel est déductible l'effort exercé sur le brin du câble.
  • Avantageusement, l'axe de jauge fait partie intégrante des équipements installés sur la grue afin de mesurer l'effort exercé sur la câble de levage et s'assurer de bon déroulement des opérations de levage lorsque la grue est en travail. Il ne s'agit pas d'un dispositif de surveillance additionnel rajouté à la grue en vue uniquement de permettre la surveillance d'un changement de mouflage.
  • Dans un mode de réalisation particulier, l'élément de verrouillage est un loquet monté pivotant sur l'une des deux moufles pour débattre à l'intérieur d'un canal de verrouillage, et l'élément complémentaire de verrouillage est un arbre monté sur l'autre des deux moufles.
  • L'invention se rapporte également à un procédé de changement de configuration de mouflage dans un engin de levage décrit ci-dessus, dans lequel l'unité de contrôle/commande reçoit du capteur des données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage et pilote automatiquement un changement de configuration de mouflage en se basant sur les données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage, ladite ladite unité de contrôle/commande pilotant le treuil de levage dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction desdites données de mesure de l'effort sur le brin du câble de levage.
    • [Brève description des figures]
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
    • [Fig 1] est une vue schématique d'une grue de levage conforme à l'invention en configuration simple mouflage ; et
    • [Fig 2] est une vue schématique d'une partie de la grue illustrant son dispositif de levage à double mouflage, en situation suspendue sur un chariot de distribution, dans une configuration déconnectée correspondant à la configuration simple mouflage ;
    • [Fig 3] est une vue schématique d'une grue de levage similaire à celle de la Figure 1 mais en configuration double mouflage ;
    • [Fig 4] est une vue schématique d'une partie de la grue levage similaire à celle de la Figure 2, mais avec son dispositif de levage à double mouflage en configuration connectée correspondant à la configuration double mouflage ;
    • [Fig 5] est une vue schématique partielle du dispositif de levage à double mouflage des Figures 2 et 4, dans plusieurs étapes d'une phase de connexion (passage de la configuration simple mouflage vers la configuration double mouflage), avec une illustration de la courbe de variation d'un effort sur un brin du câble de levage durant cette phase de connexion ;
    • [Fig 6] est une vue schématique partielle du dispositif de levage à double mouflage des Figures 2 et 4, dans plusieurs étapes d'une phase de déconnexion (passage de la configuration double mouflage vers la configuration simple mouflage), avec une illustration de la courbe de variation d'un effort sur un brin du câble de levage durant cette phase de déconnexion ;
    • [Fig 7] est une vue schématique d'un organigramme de commande pour la mise en oeuvre de la phase de connexion par l'unité de contrôle/commande de la grue ;
    • [Fig 8] est une vue schématique d'un organigramme de commande pour la mise en oeuvre de la phase de déconnexion par l'unité de contrôle/commande de la grue.
    [Description détaillée d'un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention]
  • En référence à la Figure 1, un engin de levage de type grue 1, selon un exemple de réalisation de l'invention, comprend une flèche 10 montée sur un mât 11, et un chariot distributeur 9 monté mobile sur la flèche 10 et relié à un système de distribution 13 propre à déplacer le chariot distributeur 9 le long de la flèche 10 selon une direction avant et une direction arrière opposées ; ce système de distribution 13 étant par exemple un treuil de distribution 14 qui coopère avec un câble de distribution 15 pour le déplacement du chariot distributeur 9.
  • La grue 1 comprend un dispositif de levage à double mouflage 2 qui comprend deux moufles 3, 4, à savoir :
    • une moufle inférieure 3 solidaire d'un crochet de levage 30 prévu pour accrocher une charge, où la moufle inférieure 3 est suspendue au chariot distributeur 9 (et donc est suspendue sur la flèche 10) par un câble de levage 90 relié à un treuil de levage 91 pour faire monter/descendre la moufle inférieure 3 ; et
    • une moufle supérieure 4 par laquelle passe le câble de levage 90, la moufle supérieure 4 étant aussi suspendue au chariot distributeur 9.
  • Aussi, la moufle inférieure 3 supporte des moyens inférieurs de renvoi de câble, comme par exemple deux poulies 31, pour le passage du câble de levage 90, et la moufle supérieure 4 supporte des moyens supérieurs de renvoi de câble, comme par une poulie 41, pour le passage du câble de levage 90.
  • Ainsi, le dispositif de levage à double mouflage 2 est conformé pour lever/abaisser une charge le long de la flèche 10 de la grue 1.
  • Les deux moufles 3, 4 sont équipées d'un système mécanique de connexion réversible pour être configurables réversiblement entre deux configurations de mouflage, qui sont :
    • une configuration connectée (illustrée sur les Figures 3 et 4) dans laquelle la moufle supérieure 4 est connectée à la moufle inférieure 3 pour pouvoir l'accompagner dans des mouvements de montée/descente selon un axe principal qui est d'extension verticale, et
    • une configuration déconnectée (illustrée sur les Figures 1 et 2) dans laquelle la moufle supérieure 4 est déconnectée de la moufle inférieure 3 pour pouvoir rester suspendue au-dessus de la moufle inférieure 3 qui peut effectuer des mouvements de descente/montée seule sans la moufle supérieure 4.
  • Selon le passage du câble de levage 90 dans les moyens inférieurs de renvoi de câble 31 prévus sur la moufle inférieure 3 et dans les moyens supérieurs de renvoi de câble 41 prévus sur la moufle supérieure 4, la configuration connectée et la configuration déconnectée correspondent respectivement à une configuration double mouflage et à une configuration simple mouflage, ou inversement, du dispositif de levage à double mouflage 2 ; la configuration simple mouflage étant associée à un soutien du crochet 30 (et donc de la charge) par deux brins de levage du câble de levage 90, et la configuration double mouflage étant associée à un soutien du crochet 30 (et donc de la charge) par quatre brins de levage du câble de levage 90.
  • Dans l'exemple illustré, la configuration connectée des Figures 3 et 4 correspond à la configuration double mouflage (à quatre brins), de sorte que la configuration déconnectée des Figures 1 et 2 correspond à la configuration simple mouflage (à deux brins).
  • Le système mécanique de connexion réversible comprend un mécanisme de verrouillage 5 monté sur la moufle inférieure 3, et une structure complémentaire de verrouillage 6 montée sur la moufle supérieure 4 et propre à coopérer avec le mécanisme de verrouillage 5.
  • Le mécanisme de verrouillage 5 est intégré à la moufle inférieure 3 et il est prévu au-dessus des moyens inférieurs de renvoi de câble, donc en au-dessus des deux poulies 31 dans l'exemple illustré. Ce mécanisme de verrouillage 5 comprend :
    • un châssis 50 comprenant deux platines en vis-à-vis et qui délimitent entre elles un espace interstitiel ; et
    • un loquet 52 monté pivotant sur le châssis 50, entre ces deux platines, où le loquet 52 est associé à un dispositif de poussée 7 décrit ultérieurement.
  • La structure complémentaire de verrouillage 6 fait partie de la moufle supérieure 4 et elle est prévue en-dessous des moyens supérieurs de renvoi de câble, donc en-dessous de la poulie 41 dans l'exemple illustré. Cette structure complémentaire de verrouillage 6 comprend :
    • un bâti 60 comprenant deux flasques en vis-à-vis et qui délimitent entre eux une gorge ouverte sur le dessous de la moufle supérieure 4 pour définir une entrée ; et
    • un organe de verrouillage 62 supporté solidairement par le bâti, où cet organe de verrouillage 62 forme un arbre s'étendant selon un axe longitudinal orthogonal à l'axe principal, et où cet organe de verrouillage 62 s'étend entre les deux flasques du bâti 60 à une distance donnée de l'entrée de la gorge.
  • Le châssis 50 présente un canal de verrouillage 53 de forme allongée selon l'axe principal (donc selon une direction verticale), où ce canal de verrouillage 53 est formée par deux encoches ménagées en vis-à-vis dans les deux platines du châssis 50 et débouchant sur des rebords supérieurs de ces platines, de sorte que ce canal de verrouillage 53 est muni d'une embouchure par laquelle l'organe de verrouillage 62 de la structure complémentaire de verrouillage 6 peut entrer et sortir du canal de verrouillage 53. L'embouchure est évasée pour faciliter et centrer l'insertion de l'organe de verrouillage 62 à l'intérieur du canal de verrouillage 53.
  • Le loquet 52 est muni d'une terminaison libre de forme concave propre à être en prise avec l'organe de verrouillage 62, où la terminaison libre présente une échancrure de forme complémentaire à l'organe de verrouillage 62. Le loquet 52 forme ainsi un élément de verrouillage et l'organe de verrouillage 62 forme un élément complémentaire de verrouillage, où loquet 52 est conformé pour être en prise avec ledit organe de verrouillage 62 en configuration connectée.
  • Le dispositif de poussée 7 s'étend entre les deux platines du châssis 50 et il comprend une butée de poussée 70 munie d'une terminaison avant libre propre à venir en butée contre le loquet 52, et plus spécifiquement contre une surface d'appui prévue à proximité de l'axe de pivotement. Cette butée de poussée 70 présente également une terminaison arrière libre, opposée à la terminaison avant libre. La butée de poussée 70 se présente sous la forme d'une pièce allongée selon un axe d'extension orthogonal à l'axe principal.
  • La butée de poussée 70 est montée mobile en translation sur le châssis 50, selon une direction de translation orthogonale à l'axe principal. La butée de poussée 70 est coulissante entre :
    • une position maximale avancée (visible sur la Figure 5 étape (1) et la Figure 6 étapes (3), (4) et (6)) en l'absence de poussée exercée par le loquet 52 sur sa terminaison avant libre, et
    • des positions de recul (visibles sur la Figure 5 étapes (2) à (5) et la Figure 6 étapes (1) et (2)) en présence d'un effort de poussée exercée par le loquet 52 sur sa terminaison avant libre.
  • La butée de poussée 70 traverse et coulisse dans un support fixe 73 solidaire du châssis 50, de sorte que la terminaison avant libre et la terminaison arrière libre sont disposées de part et d'autre du support fixe 73.
  • Le dispositif de poussée 7 comprend en outre un organe de rappel élastique 74, se présentant par exemple sous la forme d'un ressort hélicoïdal, cet organe de rappel élastique 74 sollicitant la butée de poussée 70 vers sa position maximale avancée et offrant un effort résistant à un effort de poussée exercé par le loquet 52 sur sa terminaison avant libre. Ainsi, l'organe de rappel élastique 74 est au repos dans la position maximale avancée de la butée de poussée 70.
  • Dans l'exemple illustré, cet organe de rappel élastique 74 est intercalé entre le support fixe 73 et la terminaison avant libre, et plus précisément une surface d'arrêt prévue sur la terminaison avant libre. Ainsi, lorsque le loquet 52 exerce un effort de poussée sur la terminaison avant libre, faisant reculer la butée de poussée 70, alors l'organe de rappel élastique 74 se comprime et s'oppose ainsi à ce recul. Cet organe de rappel élastique 74 sollicite donc le loquet 52 pour être en prise avec l'organe de verrouillage 62.
  • Selon l'invention, la grue 1 comprend en outre une unité de contrôle/commande 8 (par exemple du type comprenant au moins une carte électronique, un processeur et/ou un microcontrôleur) pilotant le treuil de levage 91 afin de faire monter/descendre la moufle inférieure 3 pour, dans une phase de connexion, mettre en prise le loquet 52 avec l'organe de verrouillage 62 et ainsi passer dans la configuration connectée et pour, dans une phase de déconnexion, libérer le loquet 52 de l'organe de verrouillage 62 et ainsi passer dans la configuration déconnectée.
  • La grue 1 comprend en outre un capteur 81 pour mesurer un effort F1 sur un brin du câble de levage 90. Ce capteur 81 peut est un capteur de charge monté sur la grue 1 pour pouvoir mesurer un poids propre de la moufle inférieure 3, comme un axe de jauge monté sur un système de renvoi du câble de levage 90.
  • Ainsi, l'unité de contrôle/commande 8 est reliée à ce capteur 81 pour recevoir des données de mesure de l'effort F1 sur le brin du câble de levage 90 et cette unité de contrôle/commande 8 est configurée ou programmée pour piloter le treuil de levage 91 dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction de ces données de mesure de l'effort F1 sur le brin du câble de levage 90.
  • De cette manière, l'unité de contrôle/commande 8 pilote automatiquement les changements de mouflage en se basant sur les données de mesure de l'effort F1 sur le brin du câble de levage 90, cette unité de contrôle/commande 8 commandant les mouvements de montée/descente de la moufle inférieure 3 (en pilotant le treuil de levage 91) pour passer de la configuration déconnectée à la configuration connectée, et inversement, en fonction des variations dans les données de mesure de l'effort F1 sur le brin du câble de levage 90.
  • En effet, en phase de connexion et en phase de déconnexion, seule la commande des mouvements de montée/descente de la moufle inférieure 3 permet de passer d'une configuration connectée vers la configuration déconnectée, et inversement. La commande des mouvements de montée/descente de la moufle inférieure 3 s'opère en commandant le treuil de levage 91.
  • Aussi, l'unité de contrôle/commande 8 permet d'automatiser les déplacements de la moufle inférieure 3, dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion, en se basant sur les données de mesure de l'effort F1.
  • La suite de la description porte sur la phase de connexion pour le passage de la configuration déconnectée vers la configuration connectée, en référence à la Figure 5, avec plusieurs étapes successives numérotées de (1) à (5) illustrant les deux moufles 3, 4, et avec une courbe C1 illustrant la variation de la mesure de l'effort F1 (exprimé en daN) sur le brin du câble de levage 90 en fonction du temps aux différentes étapes (1) à (5) illustrées au-dessus de la courbe C1.
  • En référence à la Figure 5 étape (1), dans la configuration déconnectée, la moufle supérieure 4 est suspendue au-dessus de la moufle inférieure 3 et le loquet 52 est en position neutre, avec la butée de poussée 70 en position maximale avancée. Pour passer de la configuration déconnectée vers la configuration connectée, la moufle inférieure 3 commence par être remontée, comme schématisé par la flèche MO, pour un rapprochement relatif entre les deux moufles 3, 4, jusqu'à ce que, en référence à la Figure 5 étape (2), l'organe de verrouillage 62 entre dans le canal de verrouillage 53 par l'embouchure et vient au contact d'un rebord proximal du loquet 52, amenant ainsi la moufle supérieure 4 en butée haute sur la flèche, et plus spécifiquement jusqu'à ce qu'une butée supérieure de la moufle supérieure 4 soit en butée contre le chariot distributeur 9.
  • En référence à la Figure 5 étapes (3) et (4), en poursuivant la montée de la moufle inférieure 3, l'organe de verrouillage 62 exerce une poussée sur le rebord proximal du loquet 52, tout en coulissant à l'intérieur du canal de verrouillage 53 selon le sens d'entrée (vers le bas), pour amener le loquet 52 dans une position distale dans laquelle l'organe de verrouillage 62 est en appui sur une pointe proximale du loquet 52 (voir étape (3)), puis l'organe de verrouillage 62 dépasse cette pointe proximale du loquet 52 et alors l'organe de verrouillage 62 quitte le contact avec cette pointe proximale (voir étape (4)), et ainsi le loquet 52 pivote dans un sens de rotation proximal (vers le haut) sous l'effet d'une poussée exercée par le dispositif de poussée 7, jusqu'à ce qu'un rebord distal du loquet 52 vienne à son tour au contact de l'organe de verrouillage 62, comme schématisé à l'étape (4).
  • Ainsi, et comme visible à l'étape (4), l'organe de verrouillage 62 est engagé à l'intérieur de la terminaison libre du loquet 52.
  • En référence à la Figure 5 étape (5), la moufle inférieure 3 est alors déplacée en descente, comme schématisé par la flèche DE, de sorte que l'organe de verrouillage 62 coulisse à l'intérieur du canal de verrouillage 53 selon le sens de sortie (vers le haut), et amène le loquet 52 en position de verrouillage, jusqu'à ce que l'organe de verrouillage 62 soit coincé à l'intérieur de la terminaison libre du loquet 52 et soit donc bloqué en coulissement dans le canal de verrouillage 53 selon le sens de sortie, et ainsi la moufle inférieure 3 et la moufle supérieure 4 sont connectées.
  • Autrement dit, dans la configuration connectée, le loquet 52 est en position de verrouillage et l'organe de verrouillage 62 est coincé à l'intérieur de la terminaison libre du loquet 52, plus précisément l'organe de verrouillage 62 coincé à l'intérieur de l'échancrure de cette terminaison libre.
  • Dans cette configuration connectée, la moufle inférieure 3 peut être descendue conjointement avec la moufle supérieure 4. En effet, lorsque la moufle inférieure 3 descend avec son loquet 52, ce loquet 52 est bloqué par l'organe de verrouillage 62 et ne peut pas pivoter selon le sens de rotation proximal (pivotement vers le haut). Ainsi, le loquet 52 reste bloqué en position de verrouillage avec l'organe de verrouillage 62 qui, pour rappel, est solidaire de la moufle supérieure 4. La moufle supérieure 4 est donc connectée à la moufle inférieure 3 et descend donc avec celle-ci.
  • Comme cela est visible sur la courbe C1 de la Figure 5, lors de l'étape (1), l'effort F1 est constant en l'absence de contact entre l'organe de verrouillage 62 et le loquet 52. Lors des étapes (3) et (4), l'effort F1 augmente tant que l'organe de verrouillage 62 exerce une poussée sur le loquet 52. Puis l'effort F1 diminue durant l'étape (4) lorsque l'organe de verrouillage 62 a dépassé la pointe proximale du loquet 52 et que le loquet 52 pivote sous l'effet d'une poussée exercée par le dispositif de poussée 7. Enfin, durant l'étape (5), l'effort F1 augmente à nouveau durant la descente de la moufle inférieure 3 solidarisée à la moufle supérieure 4.
  • Durant les étapes (1) à (5) de la phase de connexion, l'unité de contrôle/commande 8 pilote le treuil de levage 91 afin de :
    • faire monter la moufle inférieure 3, jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort F1 (appelée augmentation en phase de connexion), associée aux étapes (2) et (3) ; en effet, grâce à cette mesure d'une augmentation de l'effort F1, l'unité de contrôle/commande 8 déduit que la phase de connexion est initiée et que l'organe de verrouillage 62 et le loquet 52 commencent à coopérer ensemble ;
    • puis poursuivre la montée de la moufle inférieure jusqu'à détecter une diminution de l'effort F1 (étape (4)), après l'augmentation prédéfinie, et stopper la montée de la moufle inférieure 3 en réponse à la détection de ladite diminution de l'effort F1 ; et
    • enfin, après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure 3, faire descendre la moufle inférieure 3 (étape (5)) qui est désormais connectée à la moufle supérieure 4.
  • Il est à noter que l'augmentation en phase de connexion de l'effort F1 durant les étapes (3) et (4) peut être caractérisée par un dépassement de l'effort F1 au-delà d'un seuil d'effort de connexion donné, ou par une pente de variation de l'effort F1 (pente mesurée sur la courbe C1 aux étapes (2) et (3)) au-dessus d'une valeur de pente de connexion donnée.
  • Il est également à noter que l'unité de contrôle/commande 8 peut faire monter la moufle inférieure 3 jusqu'à détecter :
    • la diminution de l'effort F1 (qui traduit l'étape (4)), par exemple en détectant une dérivée négative de l'effort F1 ; ou
    • le passage de l'effort F1 au-delà du seuil d'effort de connexion donné.
  • La Figure 7 schématise les phases mises en oeuvre par l'unité de contrôle/commande 8 durant la phase de connexion :
    • étape « départ connexion » initiée par un opérateur sur une interface dédiée ;
    • étape « levage montée » pour piloter le treuil de levage en montée, par exemple à une vitesse de montée minimale ;
    • étape « détection fin montée » qui correspond à la détection de la fin de la montée de la moufle inférieure 3 sur la base des mesures de l'effort F1, comme par exemple la détection de la diminution de l'effort F1 ou le passage de l'effort F1 au-delà du seuil d'effort de connexion ;
    • étape « arrêt levage » pour piloter l'arrêt du treuil de levage ;
    • étape « levage descente » pour piloter le treuil de levage en descente, par exemple à la vitesse de descente minimale ;
    • étape « validation » initiée par un opérateur pour valider que la phase de connexion est terminée.
  • La suite de la description porte sur la phase de déconnexion pour le passage de la configuration connectée vers la configuration déconnectée, en référence à la Figure 6, avec plusieurs étapes successives numérotées de (1) à (6) illustrant les deux moufles 3, 4, et avec une courbe C2 illustrant la variation de la mesure de l'effort F1 (exprimé en daN) sur le brin du câble de levage 90 en fonction du temps aux différentes étapes (1) à (6) illustrées au-dessus de la courbe C2.
  • En référence à la Figure 6 étape (1), pour passer de la configuration connectée vers la configuration déconnectée, la moufle inférieure 3 est d'abord montée (avec la moufle supérieure 4), comme schématisé par la flèche MO, jusqu'à ce que la moufle supérieure 4 soit en butée haute sur la flèche, et plus spécifiquement jusqu'à ce que la butée supérieure de la moufle supérieure 4 soit en butée contre le chariot distributeur.
  • Une fois la moufle supérieure 4 en butée haute, la moufle inférieure 3 continue de monter, comme schématisé par la flèche MO, alors que la moufle supérieure 4 est bloquée. Ainsi, comme le canal de verrouillage 53 monte, l'organe de verrouillage 62 coulisse à l'intérieur de ce canal de verrouillage 53 selon le sens d'entrée (vers le bas), étant noté que le loquet 52 ne va pas s'opposer à ce coulissement et que le loquet 52 va ainsi pivoter dans le sens de rotation distal (vers le bas) sous l'effet d'une poussée exercée par l'organe de verrouillage 62 sur un rebord distal du loquet 52. Aussi, le loquet 52 pivote vers le bas, tandis que l'organe de verrouillage 62 coulisse en direction du fond 55 du canal de verrouillage 53, jusqu'à ce que l'organe de verrouillage 62 quitte l'intérieur de la terminaison libre du loquet 52, dépasse sa pointe distale et finisse par quitter le contact avec le loquet 52, et ensuite, comme illustré en Figure 6 étapes (2) et (3), le loquet 52 revient en position neutre sous l'effet de la poussée exercé par le dispositif de poussée 7, et l'organe de verrouillage 62 est sous le loquet 52 (voire même est disposé dans le fond 55 du canal de verrouillage 53).
  • Pendant cette étape (4), la butée de poussée 70 recule sous l'effet du pivotement du loquet 52 lorsque l'organe de verrouillage 62 est en appui sur la pointe distale du loquet 52, puis la butée de poussée 70 avance pour ramener le loquet 52 en position neutre sous l'effet de l'organe de rappel élastique 74.
  • En référence à la Figure 6 étapes (4) et (5), la moufle inférieure 3 est déplacée en descente, comme schématisé par la flèche DE, de sorte que l'organe de verrouillage 62 coulisse à l'intérieur du canal de verrouillage 53 selon le sens de sortie (vers le haut), jusqu'à venir en appui contre le rebord distal du loquet 52, poussant ainsi le loquet 52 qui pivote alors dans le sens de rotation proximal (vers le haut), permettant ainsi à l'organe de verrouillage 62 de sortir du canal de verrouillage 53 et de se dégager du loquet 52. Pendant ces étapes (4) et (5), la butée de poussée 70 reste tout le temps dans sa position maximale avancée, le loquet 52 quittant le contact avec sa terminaison avant libre en pivotant vers la position proximale.
  • Ainsi, et comme illustré sur la Figure 6 étape (6), l'organe de verrouillage 62 est complètement dégagé de la moufle inférieure 3 et le loquet 52 est revenu en position neutre sous l'effet d'une éventuelle butée proximale 79 montée sur le châssis 50 et de son propre poids, et ainsi la moufle inférieure 3 et la moufle supérieure 4 sont déconnectées, ce qui permet de poursuivre la descente de la moufle inférieure 3 seule dans la configuration déconnectée, sans la moufle supérieure 4 qui reste au niveau du chariot distributeur 9.
  • Comme cela est visible sur la courbe C2 de la Figure 6, lors de l'étape (1), l'effort F1 augmente jusqu'à ce que la moufle supérieure 4 soit en butée contre le chariot distributeur et tant que l'organe de verrouillage 62 est en contact avec le loquet 52 et exerce une poussée sur ce loquet 52. Puis l'effort F1 diminue pour atteindre une valeur nulle durant les étapes (2) et (3), du fait de la perte de contact entre l'organe de verrouillage 62 et le loquet 52. Durant les étapes (4) et (5), l'effort F1 augmente à nouveau durant la descente de la moufle inférieure 3 qui se désolidarise de la moufle supérieure 4.
  • Durant les étapes (1) à (5) de la phase de déconnexion, l'unité de contrôle/commande 8 pilote le treuil de levage 91 afin de :
    • faire monter la moufle inférieure 3, jusqu'à détecter une augmentation (étape (1)) de l'effort F1 (appelée augmentation en phase de déconnexion) telle que ledit effort F1 atteint un seuil d'effort de déconnexion donné pour stopper la montée de la moufle inférieure 3 ; en effet, grâce à cette mesure d'une augmentation en phase de déconnexion de l'effort F1 au-delà du seuil d'effort de déconnexion, l'unité de contrôle/commande 8 déduit que la phase de déconnexion est initiée et que l'organe de verrouillage 62 et le loquet 52 se sont déconnectés et sont au stade de l'étape (3) ; et
    • enfin, après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure 3, faire descendre la moufle inférieure 3 (étapes (4) à (6)) qui se déconnecte de la moufle supérieure 4.
  • La Figure 8 schématise les phases mises en oeuvre par l'unité de contrôle/commande 8 durant la phase de déconnexion :
    • étape « départ déconnexion » initiée par un opérateur sur une interface dédiée ;
    • étape « levage montée » pour piloter le treuil de levage en montée, par exemple à une vitesse de montée minimale ;
    • étape « détection fin montée » qui correspond à la détection de la fin de la montée de la moufle inférieure 3 sur la base des mesures de l'effort F1, comme par exemple la détection du passage de l'effort F1 au-delà du seuil d'effort de déconnexion ;
    • étape « arrêt levage » pour piloter l'arrêt du treuil de levage ;
    • étape « levage descente » pour piloter le treuil de levage en descente, par exemple à la vitesse de descente minimale ;
    • étape « validation » initiée par un opérateur pour valider que la phase de déconnexion est terminée.
  • Par ailleurs, il est envisageable d'inverser les positions du mécanisme de verrouillage 5 et de la structure complémentaire de verrouillage 6 du système mécanique de connexion réversible, en ménageant le mécanisme de verrouillage 5 sur la moufle supérieure 4 et en en ménageant la structure complémentaire de verrouillage 6 sur la moufle inférieure 3. Il est également possible de fonctionner avec un seul loquet 52 pour le mécanisme de verrouillage 5, en adaptant la forme du loquet 52 pour coincer l'organe de verrouillage 62 dans le canal de verrouillage 53.
  • En variante, il est possible de fonctionner avec deux ou plus de deux loquets 52 pour le mécanisme de verrouillage 5. Il est également envisageable de prévoir un ou des organes de rappel élastique autres que le ressort précédemment décrit, comme par exemple une lame élastique, un mécanisme de rappel, ou autres moyens de contrainte élastique équivalents.

Claims (14)

  1. Engin de levage (1), comme par exemple une grue, comprenant un dispositif de levage à double mouflage (2) comprenant deux moufles (3, 4), à savoir une moufle inférieure (3) solidaire d'un crochet de levage (30) et une moufle supérieure (4), dans lequel la moufle inférieure (3) est suspendue par un câble de levage (90) relié à un treuil de levage (91) pour faire monter/descendre la moufle inférieure (3), ledit câble de levage (90) passant par la moufle supérieure (4),
    dans lequel les deux moufles (3, 4) comprennent un système mécanique de connexion réversible (5, 6) pour être configurables réversiblement entre deux configurations de mouflage :
    - une configuration connectée dans laquelle la moufle supérieure (4) est connectée à la moufle inférieure (3) pour pouvoir l'accompagner dans des mouvements de montée/descente selon un axe principal, et
    - une configuration déconnectée dans laquelle la moufle supérieure (4) est déconnectée de la moufle inférieure (3) pour pouvoir rester suspendue au-dessus de la moufle inférieure (3) qui peut effectuer des mouvements de descente/montée sans la moufle supérieure (4),
    dans lequel le système mécanique de connexion réversible (5, 6) comprend au moins un élément de verrouillage (52) monté sur l'une des deux moufles (3, 4) et un élément complémentaire de verrouillage (62) monté sur l'autre des deux moufles (3, 4), ledit élément de verrouillage (52) étant conformé pour être en prise avec ledit élément complémentaire de verrouillage (62) en configuration connectée, un organe de rappel élastique (74) sollicitant ledit élément de verrouillage (52) pour être en prise avec ledit élément complémentaire de verrouillage (62),
    ledit engin de levage (1) comprenant en outre :
    - une unité de contrôle/commande (8) pilotant le treuil de levage (91) afin de faire monter/descendre la moufle inférieure (3) pour, dans une phase de connexion, mettre en prise l'élément de verrouillage (52) avec l'élément complémentaire de verrouillage (62) et ainsi passer dans la configuration connectée et pour, dans une phase de déconnexion, libérer l'élément de verrouillage (52) de l'élément complémentaire de verrouillage (62) et ainsi passer dans la configuration déconnectée, et
    - un capteur (81) pour mesurer un effort (F1) sur un brin du câble de levage (90), et l'unité de contrôle/commande (8) est reliée audit capteur (81) pour recevoir des données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90) ;
    ledit engin de levage (1) étant caractérisé en ce que l'unité de contrôle/commande (8) est configurée ou programmée pour piloter automatiquement un changement de configuration de mouflage en se basant sur les données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90), ladite unité de contrôle/commande (8) étant configurée ou programmée pour piloter le treuil de levage (91) dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction desdites données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90).
  2. Engin de levage (1) selon la revendication 1, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour piloter le treuil de levage (91) dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction d'une variation de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90).
  3. Engin de levage (1) selon la revendication 2, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour piloter le treuil de levage (91) dans la phase de connexion ou dans la phase de déconnexion, afin de faire monter la moufle inférieure (3), jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90).
  4. Engin de levage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour, en phase de connexion, piloter le treuil de levage (91) afin de faire monter la moufle inférieure (3), jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90), appelée augmentation en phase de connexion.
  5. Engin de levage (1) selon la revendication 4, dans lequel l'augmentation en phase de connexion de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90) est caractérisée par un dépassement de l'effort (F1) au-delà d'un seuil d'effort de connexion donné, ou par une pente de variation de l'effort (F1) au-dessus d'une valeur de pente de connexion donnée.
  6. Engin de levage (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour, en phase de connexion, piloter le treuil de levage (91) afin poursuivre la montée de la moufle inférieure (3) jusqu'à détecter une diminution de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90), après l'augmentation en phase de connexion prédéfinie, et stopper la montée de la moufle inférieure (3) en réponse à la détection de ladite diminution de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90).
  7. Engin de levage (1) selon la revendication 6, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour, en phase de connexion et après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure (3), piloter le treuil de levage (91) afin de faire descendre la moufle inférieure (3).
  8. Engin de levage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour, en phase de déconnexion, piloter le treuil de levage (91) afin de faire monter la moufle inférieure (3), jusqu'à détecter une augmentation prédéfinie de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90), appelée augmentation en phase de déconnexion, pour stopper la montée de la moufle inférieure (3).
  9. Engin de levage (1) selon la revendication 8, dans lequel l'augmentation en phase de déconnexion de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90) est caractérisée par un dépassement de l'effort (F1) au-dessus d'un seuil d'effort de déconnexion donné.
  10. Engin de levage (1) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) est conformée ou programmée pour, en phase de déconnexion et après avoir stoppé la montée de la moufle inférieure (3), piloter le treuil de levage (91) afin de faire descendre la moufle inférieure (3).
  11. Engin de levage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur (81) est un capteur de charge monté sur l'engin de levage (1) pour pouvoir mesurer un poids propre de la moufle inférieure (3).
  12. Engin de levage (1) selon la revendication 11, dans lequel le capteur de charge est un axe de jauge monté sur un système de renvoi du câble de levage (90).
  13. Engin de levage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de verrouillage (52) est un loquet monté pivotant sur l'une des deux moufles (3, 4) pour débattre à l'intérieur d'un canal de verrouillage (53), et l'élément complémentaire de verrouillage (62) est un arbre monté sur l'autre des deux moufles (3, 4).
  14. Procédé de changement de configuration de mouflage dans un engin de levage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de contrôle/commande (8) reçoit du capteur (81) des données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90) et pilote automatiquement un changement de configuration de mouflage en se basant sur les données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90), ladite ladite unité de contrôle/commande (8) pilotant le treuil de levage (91) dans la phase de connexion et dans la phase de déconnexion en fonction desdites données de mesure de l'effort (F1) sur le brin du câble de levage (90).
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