FR2534643A1 - Hydraulic circuit loading monitor for mobile crane - Google Patents
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Abstract
Description
La pressente invention est relative à un dispositif contrôleur de charge , avec limiteur de capacité de couple , destiné à être utilisé sur un circuit hydraulique du genre de ceux qu'on emploie sur les engins-de travaux publics , les véhicules industriels , les grues ou appareils de manutention , etc... The present invention relates to a load controller device, with torque capacity limiter, intended to be used on a hydraulic circuit of the kind used on public works vehicles, industrial vehicles, cranes or handling equipment, etc ...
A titre d'exemple non limitatif S on peut utiliser un tel dispositif sur une grue à commande hydraulique de type connu , montés sur- le plateau de chargement d'un camion. On sait qu'une telle grue comporte une tourelle mobile , surmontée par une flèche articulée , dont le sommet porte à son tour l'articulation d'un bras de grue ou volée , qui peut par ailleurs etre télescopique , A son extrémité , le bras de grue porte un palonnier ou un crochet de levage f permettant de prendre au sol des charges qu'on pose sur le plateau du camion S ou vice versa
Les divers mouvements élémentaires d'une telle grue sont commandés par des moyens hydrauliques , généralement par des vérins.By way of nonlimiting example S, such a device can be used on a hydraulically operated crane of known type, mounted on the loading platform of a truck. We know that such a crane includes a mobile turret, surmounted by an articulated boom, the top of which in turn carries the articulation of a crane or fly arm, which can also be telescopic, At its end, the arm of crane carries a lifting beam or a lifting hook f allowing to take on the ground of the loads which one puts on the plate of the truck S or vice versa
The various elementary movements of such a crane are controlled by hydraulic means, generally by jacks.
Il est clair que sur une telle grue ? l' opérateur court le risque de réaliser des fausses manoeuvres . En particulier , s'il lève une charge trop lourde alors que le bras télescopique et la flèche de grue sont allongés au maximum vers le cote' du véhicule , le risque existe de renverser purement et simplement ce véhicule d'autant plus que le terrain sur lequel il est arrêté peut se trouver en devers
La présente invention a pour but d'éviter toute fausse manoeuvre de ce genre s en réalisant un dispositif qui contrôle à chaque instant l'état de la charge etcelui du plan de référence, et limite le couple de renversement de ltensemble , à une valeur prédéterminée.It is clear that on such a crane? the operator runs the risk of carrying out false maneuvers. In particular, if he lifts too heavy a load while the telescopic arm and the crane boom are extended as far as possible towards the side of the vehicle, there is a risk of overturning this vehicle outright, especially as the ground on which he is arrested may be upside down
The object of the present invention is to avoid any false maneuver of this kind by producing a device which controls the state of the load at all times and that of the reference plane, and limits the overturning torque of the assembly, to a predetermined value. .
Un dispositif de contrôle et de sécurité selon l'invention , destiné à équiper un circuit hydraulique de commande comportant au-moins un vérin , est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux mano-contacts branchés en parallèles sur la même chambre du même vérin , le premier mano-contact étant taré à un seuil supérieur à celui du second mano-contact , alors qu'enfin les contacts électriques de ces deux mano-contacts sont reliés à une même centrale calculatrice électronique programmée à l'avance, dont les sorties sont reliées
- d'une part à un organe de coupure de sécurité fonctionnant par tout-ou-rien
- d'autre part , au groupe des distributeurs hydrauliques de commande du circuit hydraulique , pour connaître le mouvement qui a provoqué l'augmentation de pression.A control and safety device according to the invention, intended to equip a hydraulic control circuit comprising at least one jack, is characterized in that it comprises at least two pressure switches connected in parallel on the same chamber of the same cylinder, the first pressure switch being tared at a threshold higher than that of the second pressure switch, while finally the electrical contacts of these two pressure switches are connected to the same central electronic calculator programmed in advance, whose outputs are connected
- on the one hand to an all-or-nothing safety cut-off device
- on the other hand, to the group of hydraulic distributors controlling the hydraulic circuit, to find out the movement which caused the pressure increase.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif coopère par ailleurs avec un con trieur de dévers de type connu , qui permet de vérifier le plan de sustentation de la grue ou analogue pour vérifier en outre la position " rentrée ' ou ' sortie " de vérins stabilisateurs de type connu. According to another characteristic of the invention, the device also cooperates with a known superelevation type, which makes it possible to check the lift plane of the crane or the like to further check the "retracted 'or' extended 'position stabilizing cylinders of known type.
Suivant une autre caractéristique de l'invention , dès qu'une information transmis par l'un ou 11 autre des mano-eontaets ou par le détecteur de dévers a stoppé les mouvements à commande hydraulique de la grue
ou analogue , le dispositif oblige 1'opérateur à commencer par relâcher tous les leviers des distributeurs de commande , afin qu'ils reviennent en position neutre avant que ledit opérateur puisse commander un autre mouvement . Cette disposition est importante , car elle évite les balancements de la grue dus aux forces d'inertie et elle permet d'immobiliser la charge manutentionnée avant
tout autre mouvement.According to another characteristic of the invention, as soon as information transmitted by one or other of the mano-eontaets or by the tilt detector has stopped the hydraulically controlled movements of the crane
or the like, the device forces the operator to start by releasing all of the control valve levers, so that they return to the neutral position before said operator can control another movement. This provision is important because it prevents the crane from swinging due to inertial forces and it makes it possible to immobilize the load handled before
any other movement.
Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the characteristics of the invention.
La figure unique est une vue d'ensemble montrant l'arrière d'un camion dont le plateau de charge ment porte une grue de manutention équipée d'un dispositif de contrôle et de sécurité selon l'invention. The single figure is an overall view showing the rear of a truck whose loading platform carries a handling crane equipped with a control and safety device according to the invention.
On a représenté sur le dessin le plateau de chargement 1 d'un camion qui comporte des roues arrière 2. The loading platform 1 of a truck which has rear wheels 2 is shown in the drawing.
A la manière eonnue , ce camion comporte
- d'une part , deux béquilles de stabilisation 3 susceptibles d'autre télescopées à l'horizontale ( flèche dou bles4) sou à la verticale ( flèches doubles 5) , pour pren-
dre appui au sol , par des semelles fi6
- d'autre part , une grue de manutention 7 à com- mande hydraulique .In the known way, this truck has
- on the one hand, two stabilizing crutches 3 capable of being telescoped horizontally (double arrow 4) or vertically (double arrow 5), to take
dre support on the ground, by fi6 soles
- on the other hand, a handling crane 7 with hydraulic control.
Le pied de la grue 7 est porté par une
embase 8 susceptible de pivoter autour d'un axe vertical
9 @. L'embase 8 supporte une tourelle mobile 10 dont on peut ainsi choisir l'orientation autour de l'axe 9. A son
sommet , la tourelle 10 porte un axe transversal 11 , sur lequel est articulée la flèche 12 de la grue . Cette flèche
porte, à son sommet , un axe transversal 13 9 sur lequel
est articulé un bras de grue ou volée 14 , généralement muni d'une prolonge télescopique 15 ai A son extrémité , cel-
le-ci supporte un câble 16 et un crochet de levage 17.The foot of crane 7 is carried by a
base 8 capable of pivoting about a vertical axis
9 @. The base 8 supports a mobile turret 10 whose orientation can thus be chosen around the axis 9. At its
top, the turret 10 carries a transverse axis 11, on which the jib 12 of the crane is articulated. This arrow
carries, at its apex, a transverse axis 13 9 on which
is articulated a crane or fly arm 14, generally provided with a telescopic extension 15 ai At its end, this
it supports a cable 16 and a lifting hook 17.
L'orientation de la flèche 12 autour de
l'axe 11 , est commandée par un vérin de flèche 18 , sous
le piston 19 duquel se trouve définie le chambre hydrauli
que 20 dite " grande section " . De même , entre la flèche
12 et le bras télescopique 14 9 est intercalé un vérin de bras 21 . Sur le bras 14 " un vérin 22 commande le mouve- ment de télescopage ou de rentrée de la prolonge 15 .The orientation of arrow 12 around
axis 11 is controlled by a boom cylinder 18, under
the piston 19 of which the hydraulic chamber is defined
that 20 known as "large section". Likewise, between the arrow
12 and the telescopic arm 14 9 is interposed an arm jack 21. On the arm 14 "a jack 22 controls the telescoping or retraction movement of the extension 15.
Pour éviter les fausses manoeuvres * et
interdire les mouvements qui seraient susceptibles de pro voquer un renversement du véhicule , la présente invention
choisit de prendre comme valeur significative , la pression
hydraulique à l'intérieur de la chambre à grande section 20
du vérin de flèche 18
Selon ltinvention * an branche en parallè-
le sur la pression hydraulique dans la chambre 20 * deux mano-contacts 23 et 24 , qui sont tarés tous deux à des
valeurs différentes . Par exemple , le mano-contact 23 enver
ra une impulsion électrique dans le câble 25 ,, pour un seuil
de pression PO , inférieur au seuil P1 pour lequel le mano-
contact 24 enverra * lui aussi , une impulsion électrique
dans le câble 25.To avoid false operations * and
prohibit movements which could cause the vehicle to overturn, the present invention
chooses to take as significant value, the pressure
hydraulic inside the large section chamber 20
of the boom cylinder 18
According to invention * in parallel branch
the on the hydraulic pressure in the chamber 20 * two pressure switches 23 and 24, which are both calibrated at
different values. For example, the pressure switch 23 sends
ra an electrical pulse in the cable 25 ,, for a threshold
pressure PO, below the threshold P1 for which the pressure
contact 24 will also send * an electrical impulse
in cable 25.
Le câble électrique 25 est accordé à l'
entrée d'une centrale calculatrice électronique 26 possédant
deux sorties électriques 27 et 28 .The electric cable 25 is granted to the
input of an electronic central calculator 26 having
two electrical outputs 27 and 28.
La sortie 27 est reliée à un organe de cou pure de sécurité 29 t qui peut titre * par exemple , une electro-valve intercalée sur la canalisation hydraulique 30 pour l'alimentation d'un ou plusieurs des vérins tels que 3 u 18 , 21 , 22. The outlet 27 is connected to a pure safety neck member 29 t which can title * for example, an electro-valve interposed on the hydraulic pipe 30 for the supply of one or more of the jacks such as 3 u 18, 21 , 22.
La sortie 28 est reliée à des commandes d'autorisation , ou d'interdiction , prévues sur chacun des blocs distributeurs 31 w dont les leviers de commande 32 sont utilisés manuellement par l'opérateur lorsqu'il veut commander un ou plusieurs mouvements des vérins hydrauliques. The output 28 is connected to authorization or prohibition commands provided on each of the distributor blocks 31 w whose control levers 32 are used manually by the operator when he wants to control one or more movements of the hydraulic cylinders .
Le fonctionnement est le s uivant :
On notera que aa centrale calculatrice 26 est préférablement constituée par un microprocesseur qui transmet des ordres d'arrât ou d'autorisation de mouvements, en fonction d'une programmation originelle . Autrement dit t la centrale calculatrice 26 ne peut qu'autoriser ou interdire des mouvements , étant entendu que l'opérateur conserve seul ,l'initiative de commander un ou plusieurs mouvements en agissant sur les leviers 32.The operation is as follows:
It will be noted that aa central calculator 26 is preferably constituted by a microprocessor which transmits stop orders or authorization of movements, according to an original programming. In other words, the central computer 26 can only authorize or prohibit movements, it being understood that the operator alone retains the initiative to control one or more movements by acting on the levers 32.
Tant que la pression dans la chambre 20 du vérin de flèche 18 reste inférieure au seuil PO * tous les mouvements sont possibles et l'utilisateur les choisit à son gré 2 en agissant sur les leviers 32. As long as the pressure in the chamber 20 of the boom cylinder 18 remains below the threshold PO * all the movements are possible and the user chooses them at will 2 by acting on the levers 32.
Lorsque la- pression dans la chambre 20 atteint le seuil PO , le mano-contact 23 envoie une information à la centrale calculatrice 26 qui , aussitôt :
- interdit tout allongement du bras télescopique 14 t ou stoppe instantanément cet allongement si la prolonge 15 était en cours de déploiement ;
- arrête instantanément les mouvements on cours w mais seulement si l'opérateur était en train de déclencher à la fois au moins deux mouvements.When the pressure in the chamber 20 reaches the threshold PO, the pressure switch 23 sends information to the central processing unit 26 which immediately:
- prohibits any extension of the telescopic arm 14 t or instantly stops this extension if the extension 15 was being deployed;
- instantly stops the movements on course w but only if the operator was initiating at least two movements at the same time.
Par contre , Si l'opérateur était en train de commander un seul mouvement , autre que le déploiement de la prolonge 15 s la poursuite de ce mouvement reste autorisée
Par contre s lorsque la pression dans la chambre 20 atteint le seuil P1 , le mano-contact 24 envoie à son tour une information vers la centrale calculatrice 26 qui , par l'électro-vanne 29 , arrête instantanément le mouvement qui était en cours. On the other hand, If the operator was commanding a single movement, other than the deployment of the extension 15 s, the continuation of this movement remains authorized
On the other hand, when the pressure in the chamber 20 reaches the threshold P1, the pressure switch 24 in turn sends information to the calculating unit 26 which, by the solenoid valve 29, instantly stops the movement which was in progress.
Tant que la pression dans la chambre 20 reste supérieure à P1 , seuls sont autorisés les mouvements qui tendent à faire décroître cette pression au-dessous du seuil P1 . As long as the pressure in chamber 20 remains greater than P1, only movements which tend to decrease this pressure below the threshold P1 are authorized.
A titre d'exemem@le non limitatif @ on va maintenant énumérer les mouvements autorisés et ceux qui sont interdits dans divers cas pratiques d'utilisation.As an example @ the nonlimiting @ we will now list the movements authorized and those which are prohibited in various practical cases of use.
Loag de la montée de la flèche 12 s
Mouvements autorisés Mouvements interdits
- rentrée télescopage - sortie télescopage
- descente volée - montée volée
- descente flèche - montée flèche
- rotation à gauche
- rotation à droite
Lors de la descente de la flèche 12 X
Mouvements autorisés Mouvements interdits
rentrée télescopage - sortie télescopage
- montée flèche - descente flèche
- rotation à gauche - descente volée
- rotation à droite - montée volés
Lors de la montée de la volée 14 ::
Mouvements autorisés Mouvements interdits
- rentrée telescopage - sortie télescopage
- descente volée - montée volée
- rotation à gauche - montée flèche
- rotation à droite m descente flèche
Lors de la descente de la volée 14
Mouvements autorisés Mouvements interdits
- rentrée télescopage - sortie télescopage
- montée flèche - descente flèche
- montée volée - descente volée
- rotation à gauche
- rotation à droite
On notera que les mouvements de rentrée de la prolonge télescopique 15 ne réalisant qu'une diminution de capacité de charge 2 seront toujours autorisés- Par con- tre , les autres mouvements tels que la montée de la flèche 12 * la descente de la flèche 12 $ la montée du bras 14 * la descente du bras 14 , ne seront auyorisés qu'en fonction des informations transmises par P1 t étudiées dans le contexte de traitement d'information dans la centrale calculatrice 26.Loop of the boom rise 12 s
Authorized movements Prohibited movements
- telescoping retraction - telescoping exit
- fly downhill - fly up
- arrow down - arrow up
- left rotation
- clockwise rotation
When lowering the arrow 12 X
Authorized movements Prohibited movements
telescoping retraction - telescoping exit
- boom up - boom down
- left rotation - fly downhill
- clockwise rotation - stolen climb
During the ascent of flight 14:
Authorized movements Prohibited movements
- telescoping retraction - telescoping exit
- fly downhill - fly up
- left rotation - boom mounted
- clockwise rotation m arrow descent
During the descent of the flight 14
Authorized movements Prohibited movements
- telescoping retraction - telescoping exit
- boom up - boom down
- fly ascent - fly descent
- left rotation
- clockwise rotation
It will be noted that the retracting movements of the telescopic extension 15 only achieving a reduction in load capacity 2 will always be authorized. On the other hand, other movements such as the ascent of the boom 12 * the descent of the boom 12 $ the rise of the arm 14 * the descent of the arm 14, will only be increased as a function of the information transmitted by P1 t studied in the context of information processing in the calculating unit 26.
Bien entendu , si le plateau 1 du camion est équipé par ailleurs d'un contrôle de dévers de type connu 2 ce dernier peut etre relié à l'entrée de la centrale calculatrice 26 , Si au cours de la manutention 2 le plateau 1 venait à s*incliner exagérément , au-delà dseuil prédéterminé , la centrale calculatrice 26 fonctionnerait comme précédemment décrit , pour interdire les mouvements dangereux.L'opérateur serait alors informé d'avoir à déployer et à mettre en appui au sol , les semelles 6 des stabilisateurs 3,
Si le niveau d'inclinaison du plateau 1 devenait incorrect après avoir été en surcharge t contrôlé par P1 s il serait nécessaire de corriger le défaut de ni vaeu , ce qui ne peut intervenir que par une rotation de la grue autour de l'axe 9.Of course, if the platform 1 of the truck is also equipped with a known type 2 slope control, the latter can be connected to the input of the computer unit 26, If during handling 2 the platform 1 comes to * tilting exaggeratedly, beyond a predetermined threshold, the calculating unit 26 would operate as previously described, to prevent dangerous movements. The operator would then be informed of having to deploy and support the ground, the soles 6 of the stabilizers 3,
If the level of inclination of the platform 1 becomes incorrect after being overloaded t controlled by P1 if it would be necessary to correct the fault of neither, this can only intervene by a rotation of the crane around the axis 9 .
Comme précédemment indiqué * le dispositif selon l'invention est réalisé de telle façon qu'après toute interdiction déclenchée par la centrale calculatrice 26 , par exemple sur l'électro-vanne 29 t l'opérateur doit com
mencer par relâcher tous les leviers 32 des distributeurs 31 a jusqu'à ce qu'ils reviennent en position neutre . Alors, et alors seulement t l'opérateur peut actionner les leviers 32 , paur commander un autre mouvement . Cette disposition évite les balancements de la grue , dus aux forces d'inertie et elle permet d'immobiliser la charge avant tout autre nouveau mouvement. As previously indicated * the device according to the invention is designed in such a way that after any ban triggered by the calculating unit 26, for example on the solenoid valve 29 t the operator must com
start by releasing all the levers 32 of the distributors 31 a until they return to the neutral position. Then, and only then t the operator can actuate the levers 32, to control another movement. This arrangement prevents the crane from swinging due to inertial forces and allows the load to be immobilized before any other new movement.
Claims (4)
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