FR2746783A1 - Balanced support for lifting loads - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un support équilibreur de charges, utilisable dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, et de la manutention en général, en association avec un engin de levage ou de manutention à câble tel que grue ou pont roulant. The present invention relates to a load balancing support, usable in the field of building and public works, and handling in general, in association with a lifting or cable handling device such as crane or overhead crane.
Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un support équilibreur de charge, comprenant un bâti dont la partie supérieure comporte des moyens de suspension ou d'accrochage, et dont la partie inférieure comporte, sur un côté, au moins un support de charge notamment conformé en fourche et, sur le côté opposé au support de charge, un chemin de guidage sensiblement horizontal pour un contrepoids mobile en translation, des moyens motorisés étant prévus pour déplacer le contrepoids en translation le long de son chemin de guidage afin de le placer dans une position équilibrant le poids d'une charge reçue par le support de charge. Encore plus particulièrement, ces moyens motorisés sont réalisés sous la forme d'un moto-réducteur d'entraînement, accouplé au contrepoids mobile par l'intermédiaire d'une transmission mécanique, telle qu'à chaîne, à câble ou à vis, et asservi par un capteur de contrôle d'équilibre. More particularly, this invention relates to a load balancing support, comprising a frame the upper part of which comprises suspension or attachment means, and the lower part of which comprises, on one side, at least one load support, in particular shaped fork and, on the side opposite to the load support, a substantially horizontal guide path for a counterweight movable in translation, motorized means being provided to move the counterweight in translation along its guide path in order to place it in a position balancing the weight of a load received by the load support. Even more particularly, these motorized means are produced in the form of a drive gear motor, coupled to the mobile counterweight by means of a mechanical transmission, such as a chain, cable or screw, and controlled by a balance control sensor.
Des supports équilibreurs de charges de ce genre sont déjà connue par la précédente demande de brevet français NO 2.702.204 du même inventeur, et par le brevet
U.S. NO 3.675.961.Load balancing supports of this kind are already known from the previous French patent application NO 2.702.204 from the same inventor, and from the patent
US NO 3,675,961.
Un tel support équilibreur de charges peut être suspendu au crochet d'une grue de chantier ou de manutention, par ses moyens de suspension ou d'accrochage. Such a load balancing support can be suspended from the hook of a construction or handling crane, by its suspension or attachment means.
Le support de charge proprement dit, prenant notamment la forme d'une fourche ou encore d'une potence, se situe sur un côté de la verticale passant par le crochet de suspension. Le contrepoids, situé du côté opposé à la charge par rapport à cette verticale, est déplaçable sur son chemin de guidage sous la commande du moto-réducteur, en étant éloigné de ladite verticale sur une distance croissante avec le poids de la charge, de telle sorte que l'ensemble conserve un équilibre, la base du support équilibreur restant horizontale et à niveau constant.The load support itself, taking in particular the form of a fork or a stem, is located on one side of the vertical passing through the suspension hook. The counterweight, located on the side opposite the load relative to this vertical, is movable on its guide path under the control of the gear motor, being moved away from said vertical over an increasing distance with the weight of the load, such so that the whole maintains a balance, the base of the balancing support remaining horizontal and at a constant level.
Ainsi, la charge peut être transférée par la grue d'un point à un autre en étant maintenue en porte-à-faux par rapport à la verticale du crochet, et cette charge peut être amenée directement en des points situés en retrait par rapport à des obstacles permanents ou temporaires, ou être reprise en de tels points. En particulier, dans le domaine du bâtiment, un tel support équilibreur utilisé suspendu au crochet d'une grue permet sur les chantiers de construction la mise en place et la récupération de coffrages complets, servant à la réalisation de balcons.Thus, the load can be transferred by the crane from one point to another while being kept cantilevered with respect to the vertical of the hook, and this load can be brought directly to points set back from permanent or temporary obstacles, or be picked up at such points. In particular, in the building sector, such a balancing support used suspended from the hook of a crane allows on construction sites the installation and recovery of complete formwork, used for the realization of balconies.
Ce genre de support équilibreur convient aussi pour la dépose ou la récupération d'une charge constituée de matériel ou de matériaux, à l'intérieur d'un bâtiment en construction ou en cours de réhabilitation, en passant par une ouverture située en façade.This type of balancing support is also suitable for the removal or recovery of a load made up of equipment or materials, inside a building under construction or undergoing rehabilitation, passing through an opening located on the front.
Comme on le comprend aisément, un tel support équilibreur de charges facilite et accélère des opérations de dépose et de reprise de charges, habituellement longues et délicates, mais il n'offre une sécurité satisfaisante que si l'horizontalité du support de charge est contrôlée en permanence avec précision et fiabilité. Or les dispositifs actuellement connus ne donnent pas encore satisfaction, à cet égard. As is easily understood, such a load balancing support facilitates and accelerates operations for depositing and taking up loads, which are usually long and delicate, but it does not offer satisfactory security unless the horizontality of the load support is controlled. permanence with precision and reliability. However, the currently known devices are not yet satisfactory in this regard.
Ainsi, dans le support équilibreur de charges décrit par la demande de brevet français NO 2.702.204, le capteur de contrôle d'équilibre est constitué par un câble de mesure, tendu entre la partie supérieure du bâti du support équilibreur et un organe lié à un moyen de suspension ou d'accrochage, et par un moyen de lecture de la position du câble de mesure. Un tel dispositif est d'un fonctionnement tres aléatoire et imprécis, pouvant notamment être perturbé par un défaut de tension ou un mauvais positionnement du câble de mesure; de plus, ce dispositif est fragile, et il nécessite une adaptation spéciale des moyens de suspension ou d'accrochage. Thus, in the load balancing support described by French patent application NO 2,702,204, the balance control sensor is constituted by a measurement cable, stretched between the upper part of the frame of the balancing support and a member linked to a means of suspension or attachment, and by means of reading the position of the measurement cable. Such a device operates very randomly and imprecisely, which can in particular be disturbed by a voltage fault or incorrect positioning of the measurement cable; in addition, this device is fragile, and it requires special adaptation of the suspension or attachment means.
Dans le brevet U.S. précité N" 3.675.961, le capteur de contrôle d'équilibre comprend deux contacts électriques à mercure. Cette solution est elle aussi complexe, fragile et peu précise. En particulier, comme l'indique le document lui-même, la sensibilité du capteur à contacts à mercure est de + 5 . Or un défaut d'horizontalité de + 50 est ici inacceptable, car compte tenu de la longueur du support de charge il peut entraîner une dénivellation considérable entre les points extrêmes de ce support de charge; de plus, une inclinaison de 50 du support de charge comporte un risque évident de glissement de la charge, donc un danger certain, compte tenu du poids éventuellement élevé de la charge. In the aforementioned US Patent No. 3,675,961, the balance control sensor comprises two electrical mercury contacts. This solution is also complex, fragile and not very precise. In particular, as the document itself indicates, the sensitivity of the mercury contact sensor is +5. However, a horizontal defect of +50 is unacceptable here, because given the length of the charging support it can cause a considerable difference in level between the extreme points of this support load; in addition, an inclination of 50 of the load support involves an obvious risk of sliding of the load, therefore a certain danger, given the possibly high weight of the load.
La présente invention vise à éliminer ces inconvénients, en fournissant un support équilibreur de charges du genre ici considéré, mais pourvu d'un capteur de contrôle d'équilibre de conception simple, robuste et fiable, qui permet d'obtenir l'horizontalité du support de charge d'une manière exacte, rapide et stable. The present invention aims to eliminate these drawbacks by providing a load balancing support of the kind considered here, but provided with a balance control sensor of simple, robust and reliable design, which makes it possible to obtain the horizontality of the support. charging in an exact, fast and stable way.
A cet effet, dans le support équilibreur de charges objet de l'invention, la partie supérieure du bâti est suspendue, autour d'un axe horizontal orienté transversalement, à un plateau servant de référence d'horizontalité, pourvu de moyens d'accrochage pour sa suspension à une élingue à brins multiples, des moyens étant prévus pour détecter l'inclinaison de la partie supérieure du bâti par rapport au plateau et pour commander le moto-réducteur d'entraînement du contrepoids mobile en fonction de l'inclinaison détectée. To this end, in the load balancing support object of the invention, the upper part of the frame is suspended, around a horizontal axis oriented transversely, to a plate serving as a horizontal reference, provided with hooking means for its suspension from a multi-strand sling, means being provided for detecting the inclination of the upper part of the frame relative to the plate and for controlling the motor-reducer for driving the mobile counterweight as a function of the inclination detected.
En particulier, on peut ici utiliser un plateau de forme carrée ou rectangulaire qui possède, à ses quatre angles, des moyens d'accrochage pour sa suspension à une élingue à quatre brins de longueurs identiques. Le plateau ainsi suspendu est toujours horizontal, et sert ainsi d'élément de référence stable, pour détecter l'inclinaison de la partie supérieure du bâti. Avantageusement, cette partie supérieure du bâti est constituée par un bras de suspension, dont le sommet est solidaire d'un axe horizontal monté tournant dans des paliers fixés sur le plateau servant de référence d'horizontalité. In particular, it is possible here to use a plate of square or rectangular shape which has, at its four angles, attachment means for its suspension from a sling with four strands of identical lengths. The plate thus suspended is always horizontal, and thus serves as a stable reference element, for detecting the inclination of the upper part of the frame. Advantageously, this upper part of the frame is constituted by a suspension arm, the top of which is secured to a horizontal axis mounted to rotate in bearings fixed on the plate serving as a horizontal reference.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'axe horizontal précité, solidaire de la partie supérieure du bâti, porte une came qui coopère avec deux contacteurs électriques portés par le plateau servant de référence d'horizontalité, l'un ou l'autre des deux contacteurs étant sollicité, selon le sens d'inclinaison du bâti, pour commander le déplacement du contrepoids mobile dans un sens ou dans l'autre afin de rétablir la position d'équilibre. In a preferred embodiment of the invention, the above-mentioned horizontal axis, integral with the upper part of the frame, carries a cam which cooperates with two electrical contactors carried by the plate serving as a horizontal reference, one or the the other of the two contactors being urged, in the direction of inclination of the frame, to control the displacement of the mobile counterweight in one direction or the other in order to restore the equilibrium position.
Ainsi, les contacteurs liés au plateau déclenchent l'ordre de déplacement du contrepoids, dans le sens adéquat, lorsque la came liée au bras de suspension, donc au bâti, pivote suivant l'inclinaison de ce bâti, donc en fonction de la charge. Le déplacement contrôlé du contrepoids, le long de son chemin de guidage, permet de rétablir l'équilibre, c'est-à-dire l'horizontalité du support de charge, ceci d'une manière automatique et en permanence, permettant la pose ou la reprise de tous types de charges, en toute sécurité. Thus, the contactors linked to the plate trigger the order of movement of the counterweight, in the appropriate direction, when the cam linked to the suspension arm, therefore to the frame, pivots according to the inclination of this frame, therefore as a function of the load. The controlled movement of the counterweight, along its guide path, makes it possible to restore the balance, that is to say the horizontality of the load support, this in an automatic and permanent manner, allowing the installation or the resumption of all types of loads, in complete safety.
Le déplacement du contrepoids mobile est commandé, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique telle qu'à vis, à chaîne ou à câble, à partir du moto-réducteur. The displacement of the mobile counterweight is controlled, by means of a mechanical transmission such as a screw, chain or cable, from the gear motor.
Avantageusement, le moto-réducteur d'entraînement du contrepoids est un moto-réducteur électrique, qui est alimenté par des batteries d'accumulateurs portées par ledit contrepoids mobile. Les batteries ici nécessaires contribuent ainsi à la masse du contrepoids, ces batteries permettant par ailleurs un fonctionnement entièrement autonome du support équilibreur de charges. Advantageously, the counterweight driving gear motor is an electric gear motor, which is powered by accumulator batteries carried by said mobile counterweight. The batteries required here thus contribute to the mass of the counterweight, these batteries also allowing fully autonomous operation of the load balancing support.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce support équilibreur de charges
Figure 1 est une vue d'ensemble, de côté, d'un support équilibreur de charges conforme à la présente invention;
Figure 2 est une vue de côté, à échelle agrandie, de la partie de ce support équilibreur de charges comportant le capteur de contrôle d'équilibre;
Figure 3 est une vue de face, avec coupe partielle, correspondant à figure 2.In any case, the invention will be better understood, and other characteristics and advantages will be highlighted, with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, a form d of this load balancing support
Figure 1 is an overall side view of a load balancing support according to the present invention;
Figure 2 is a side view, on an enlarged scale, of the part of this load balancing support comprising the balance control sensor;
Figure 3 is a front view, partly in section, corresponding to Figure 2.
Comme le montre la figure 1, le support équilibreur de charges comprend un bâti mécano-soudé, désigné dans son ensemble par le repère 1, comprenant des montants 2 reliés à leur sommet par une plaque 3, au milieu de laquelle est fixé un bras de suspension 4 dirigé vers le haut. As shown in Figure 1, the load balancer support comprises a mechanically welded frame, generally designated by the reference 1, comprising uprights 2 connected at their top by a plate 3, in the middle of which is fixed an arm of suspension 4 directed upwards.
Dans sa partie inférieure, le bâti 1 comporte un support de charge, constitué ici par une fourche 5 analogue à celles habituellement utilisées dans le domaine de la manutention. In its lower part, the frame 1 comprises a load support, constituted here by a fork 5 similar to those usually used in the field of handling.
Du côté opposé à la fourche 5, et toujours dans sa partie inférieure, le bâti 1 comporte un chemin de guidage sensiblement horizontal, constitué par deux rails 6 parallèles. Le bâti 1 comprend encore des éléments de rigidification obliques 7, reliant les montants 2 aux rails 6. On the side opposite to the fork 5, and still in its lower part, the frame 1 comprises a substantially horizontal guide path, constituted by two parallel rails 6. The frame 1 also comprises oblique stiffening elements 7, connecting the uprights 2 to the rails 6.
Sur le chemin de roulement, constitué par les rails 6, est monté mobile en translation un contrepoids 8 d'équilibrage de la charge. Le contrepoids 8 possède des roues 9 qui se déplacent sur les rails 6, et il porte des batteries d'accumulateurs 10, qui alimentent les organes électriques du support équilibreur de charges, tout en augmentant la masse de ce contrepoids 8. On the raceway, constituted by the rails 6, is mounted movable in translation a counterweight 8 for balancing the load. The counterweight 8 has wheels 9 which move on the rails 6, and it carries accumulator batteries 10, which supply the electrical members of the load balancing support, while increasing the mass of this counterweight 8.
Le déplacement en translation du contrepoids 8, le long des rails 6, est commandé par un moto-réducteur électrique 11 porté par la base du bâti 1, le motoréducteur 11 étant accouplé à une vis d'entraînement 12, qui coopère elle-même avec un écrou 13 lié au contrepoids 8. Le moto-réducteur 11 est alimenté en énergie électrique à partir des batteries 10 portées par le contrepoids 8, et sous le contrôle d'un boîtier électrique 14 porté par le bâti 1. The displacement in translation of the counterweight 8, along the rails 6, is controlled by an electric geared motor 11 carried by the base of the frame 1, the geared motor 11 being coupled to a drive screw 12, which itself cooperates with a nut 13 linked to the counterweight 8. The geared motor 11 is supplied with electrical energy from the batteries 10 carried by the counterweight 8, and under the control of an electrical box 14 carried by the frame 1.
Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, la partie supérieure du bras de suspension 4 est solidaire d'un axe horizontal 15, orienté transversalement c'est-à-dire perpendiculaire à la direction longitudinale de la fourche 5 et des rails 6. As shown more particularly in Figures 2 and 3, the upper part of the suspension arm 4 is secured to a horizontal axis 15, oriented transversely, that is to say perpendicular to the longitudinal direction of the fork 5 and the rails 6 .
L'axe 15 est monté tournant dans deux paliers 16, fixés par l'intermédiaire de supports 17 sur un plateau 18 servant de référence d'horizontalité.The axis 15 is rotatably mounted in two bearings 16, fixed by means of supports 17 on a plate 18 serving as a horizontal reference.
Le plateau 18 est de forme carrée ou rectangulaire et il possède, à ses quatre angles, des moyens d'accrochage 19 pour sa suspension à une élingue 20 à quatre brins 21 de longueurs identiques, l'élingue 20 étant elle-même suspendue au crochet 22 d'une grue de chantier ou de manutention. Au centre du plateau 18 est ménagée une ouverture 23, traversée librement par le bras de suspension 4. The plate 18 is of square or rectangular shape and it has, at its four angles, hooking means 19 for its suspension from a sling 20 with four strands 21 of identical lengths, the sling 20 itself being suspended from the hook 22 of a construction or handling crane. In the center of the plate 18 is an opening 23, freely traversed by the suspension arm 4.
L'axe horizontal 15 porte, à une extrémité, une came 24 située en avant de l'un des paliers 16. De part et d'autre de la came 24 sont prévus deux contacteurs électriques, respectivement 25 et 26, montés par l'intermédiaire de supports respectifs 27 et 28 sur le plateau 18. The horizontal axis 15 carries, at one end, a cam 24 located in front of one of the bearings 16. On either side of the cam 24 are provided two electrical contactors, respectively 25 and 26, mounted by the intermediate of respective supports 27 and 28 on the plate 18.
En cours d'utilisation, le plateau 18 suspendu comme indiqué plus haut reste toujours horizontal. Par contre, suivant le poids et la position de la charge 29 posée sur la fourche 5, le bâti 1 et le bras de suspension 4 peuvent s'incliner, vers l'avant ou vers l'arrière, par rapport à la verticale. L'inclinaison du bâti 1 se traduit par une position angulaire variable de la came 24, liée au bras de suspension 4, cette came 24 coopérant avec les deux contacteurs 25 et 26 liés au plateau 18 qui reste horizontal. Compte tenu du profil particulier de la came 24, une inclinaison du bâti 1 dans un sens déterminé provoque la commutation de l'un des contacteurs 25, qui par l'intermédiaire du boîtier électrique 14 commande la mise en marche du moto-réducteur 11, alimenté par les batteries 10, dans un sens tel que, par l'intermédiaire de la transmission mécanique 12-13, il déplace le contrepoids 8 le long des rails 6 dans le sens qui tend à ramener le bâti 1 en position verticale. Une inclinaison du bâti 1 dans l'autre sens provoque la commutation du second contacteur 26 qui, toujours par l'intermédiaire du boîtier électrique 14, commande la mise en marche du motoréducteur 11 dans l'autre sens, de telle sorte qu'il déplace le contrepoids 8 le long des rails 6 dans le sens inverse, tendant ici encore à ramener le bâti en position verticale. Lorsque le bâti 1 atteint sa position exactement verticale, le contacteur 25 ou 26 n'est plus actionné et le moto-réducteur 11 est remis à l'arrêt. Le contrepoids 10 se trouve alors immobilisé, dans une position d'équilibrage du poids de la charge 29, position pour laquelle la fourche 5 est maintenue horizontale. During use, the plate 18 suspended as indicated above always remains horizontal. On the other hand, according to the weight and the position of the load 29 placed on the fork 5, the frame 1 and the suspension arm 4 can tilt, forwards or backwards, relative to the vertical. The inclination of the frame 1 results in a variable angular position of the cam 24, linked to the suspension arm 4, this cam 24 cooperating with the two contactors 25 and 26 linked to the plate 18 which remains horizontal. Given the particular profile of the cam 24, an inclination of the frame 1 in a determined direction causes the switching of one of the contactors 25, which by means of the electrical box 14 controls the starting of the geared motor 11, powered by the batteries 10, in a direction such that, by means of the mechanical transmission 12-13, it displaces the counterweight 8 along the rails 6 in the direction which tends to bring the frame 1 back to the vertical position. An inclination of the frame 1 in the other direction causes the switching of the second contactor 26 which, still through the electrical box 14, controls the starting of the geared motor 11 in the other direction, so that it moves the counterweight 8 along the rails 6 in the opposite direction, again tending to bring the frame back to the vertical position. When the frame 1 reaches its exactly vertical position, the contactor 25 or 26 is no longer actuated and the geared motor 11 is brought to a standstill. The counterweight 10 is then immobilized, in a position for balancing the weight of the load 29, position for which the fork 5 is kept horizontal.
Bien entendu, en cas de changement de position ou de valeur de la charge, le dispositif intervient à nouveau, d'une façon entièrement automatique, en déplaçant le contrepoids 8 vers l'avant ou vers l'arrière de manière à rétablir la verticalité du bâti 1, donc l'horizontalité de la fourche 5. Of course, in the event of a change in position or value of the load, the device again intervenes, in a fully automatic manner, by moving the counterweight 8 forwards or backwards so as to restore the verticality of the frame 1, so the horizontality of the fork 5.
Avantageusement, l'ensemble constitué par l'axe horizontal 15, les paliers 16, la came 24 et les deux contacteurs 25 et 26 est logé sous un capot de protection 30 porté par le plateau 18. Advantageously, the assembly constituted by the horizontal axis 15, the bearings 16, the cam 24 and the two contactors 25 and 26 is housed under a protective cover 30 carried by the plate 18.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce support équilibreur de charges qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this load balancing support which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications respecting the same principle.
En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention
- en modifiant la structure du bâti 1, ou en le complétant par un carénage propre à dissimuler le contrepoids 8 et son mécanisme d'entraînement en translation;
- en remplaçant la fourche 5 par un autre type de support de charge, tel qu'une potence;
- en utilisant tous moyens de transmission mécanique, tels que chaîne ou câble, pour le déplacement en translation du contrepoids à partir du moteur réducteur 11;
- en remplaçant les rails 6 par tous moyens de guidage en translation équivalents, pour le contrepoids 8;
- en remplaçant l'ensemble à came 24 et contacteurs 25, 26 par tout capteur angulaire équivalent, apte à détecter l'inclinaison du bras de suspension 4 du bâti 1 par rapport au plateau 18 servant de référence d'horizontalité. In particular, it would not depart from the scope of the invention
- By modifying the structure of the frame 1, or by supplementing it with a fairing suitable for concealing the counterweight 8 and its drive mechanism in translation;
- by replacing the fork 5 with another type of load support, such as a bracket;
- using any mechanical transmission means, such as chain or cable, for the translational movement of the counterweight from the reduction motor 11;
- by replacing the rails 6 with all equivalent translational guidance means, for the counterweight 8;
- by replacing the cam assembly 24 and contactors 25, 26 by any equivalent angular sensor, capable of detecting the inclination of the suspension arm 4 of the frame 1 relative to the plate 18 serving as a horizontal reference.
Claims (7)
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| CN104843599A (en) * | 2015-02-13 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Counterweight device of crane and crane with counterweight device |
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Also Published As
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|---|---|
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