FR2920020A1 - Procede et dispositif de levage d'une masse par une pluralite de colonnes de levage. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de levage de masse (2) par un dispositif (1) muni de colonnes (3) avec des moyens de levage (4) mobiles le long de chacune sous l'action de moyens moteurs (6), caractérisé en ce qu'on déplace ces moyens (4) à une vitesse minimale déterminée par la charge nominale soulevable par chaque colonne (3), on mesure la charge des moyens moteurs (6) de chacune (3), on détermine par comparaison la charge maximale des moyens moteurs (6) sur la colonne (3) la plus sollicitée, on y calcule la vitesse maximale compatible avec ladite charge maximale, on transmet à chaque colonne (3) la consigne de vitesse maximale.L'invention concerne encore un tel dispositif (1) comportant des moyens de mesure (7) des charges des moyens moteurs (6), des moyens de comparaison (8) de ces charges pour déterminer la colonne (3) la plus sollicitée, des moyens de calcul (9) pour y définir la vitesse maximale compatible avec la charge maximale mesurée, des moyens de transmission (10) de la consigne correspondante à chaque colonne (3).

Description

L'invention concerne un procédé de levage d'une masse par une pluralité de

colonnes de levage. L'invention concerne encore un dispositif de levage d'une masse comprenant une pluralité de colonnes sensiblement verticales, chacune formant bâti et comportant des moyens de levage sous forme d'un chariot sur lequel est apte à reposer la masse à lever et qui est conçu mobile le long de ladite colonne sous l'action de moyens moteurs appropriés.

La présente invention entre dans le domaine des dispositifs de manutention, plus particulièrement des dispositifs de levage, notamment de véhicules. Il est d'ores et déjà connu des dispositifs de levage qui se présentent sous forme d'au moins une colonne verticale formant bâti reposant au sol par l'intermédiaire d'une embase, souvent équipée de moyens de roulement destinés à faciliter le déplacement de cette colonne. Plus particulièrement, celle-ci définit un rail le long duquel sont conçus à même de se déplacer des moyens de levage sous forme d'un chariot mobile équipé de moyens de guidage et de moyens de roulement adaptés. La commande en déplacement de ce chariot est obtenue par l'intermédiaire d'un moteur d'entraînement électrique pour la commande en rotation d'une tige filetée verticale qu'abrite ladite colonne et sur laquelle est monté un écrou rendu solidaire dudit chariot mobile. On connaît encore des dispositifs de levage pour lesquels la commande en déplacement du chariot est assurée par un mécanisme de type vérin, notamment hydraulique, se substituant à l'ensemble vis-écrou présenté ci-dessus. Si ce dernier présente un bon rendement, il a l'inconvénient d'être plus lent qu'une colonne de type hydraulique pour laquelle les mouvements de montée et de descente sont particulièrement rapides. Le levage de masses importantes telles que des véhicules conduit classiquement à la juxtaposition de plusieurs colonnes de l'un ou l'autre type.

Dans ces conditions, il doit être assuré la synchronisation parfaite des moyens de commande en déplacement au niveau des différentes colonnes. Cette synchronisation nécessite la mise en place de moyens de commande centralisés pour piloter les moyens individuels de commande en déplacement des colonnes, ou pour s'y substituer. On notera, à ce propos, qu'un ensemble de systèmes vis-écrou est plus aisé à synchroniser qu'un ensemble de vérins hydrauliques. Chaque colonne est calculée, avec les coefficients de sécurité requis par la législation, pour être en mesure de soulever une charge nominale donnée. La vitesse de déplacement des moyens de levage est elle-même fonction de cette charge nominale que peut soulever la colonne. Autrement dit cette vitesse pourrait être supérieure pour des masses soulevées moins lourdes. Les colonnes ne sont pas sollicitées de la même manière dans le cas d'un dispositif de levage multi-colonnes, certaines ayant à soulever une masse plus importante que d'autres. Pour autant il est rare, ne serait ce pour une question de sécurité, de solliciter au moins l'une d'entre elles dans ses conditions de fonctionnement limites. Il n'empêche que la vitesse de déplacement des moyens de levage mobiles des colonnes est dans tous les cas, celle calculée dans l'hypothèse de l'emport de la charge nominale possible par chaque colonne. On constate donc que les durées de manutention sont identiques, quelle que soit la charge utile emportée. Ceci est préjudiciable à l'exploitation du dispositif de levage, en l'immobilisant, pour certains travaux, plus longtemps qu'il ne le faudrait, en particulier si les moyens moteurs pouvaient fonctionner à un régime supérieur pour une masse emportée plus faible. L'invention concerne plus particulièrement l'ajustement de la vitesse de levage en fonction de la charge utile emportée.

En effet, à puissance égale, la durée de levage est dans le rapport inverse des masses soulevées.

Il apparaît donc comme particulièrement intéressant d'accélérer le cycle de levage d'un petit véhicule par rapport à celui d'un véhicule plus lourd. Le dispositif de levage présentera, en pareil cas, une disponibilité supérieure, et les pertes de temps sont nécessairement plus faibles, ce qui est particulièrement intéressant dans des ateliers de maintenance, notamment d'autobus, de camions, ou similaires. Il a donc été envisagé d'adapter la vitesse en fonction de la masse réelle à déplacer, proportionnelle à la charge 10 appliquée aux moyens moteurs. La mesure de la charge au niveau de chacune des colonnes constituant le dispositif de levage, asservies entre elles, permet de détecter si l'une d'elles est plus chargée qu'une autre, et d'adapter, en fonction de la puissance disponible, la 15 vitesse de déplacement de l'ensemble à celle correspondant à l'équipage le plus fortement chargé. L'objet de la présente invention est donc de fournir un moyen d'ajustement de la vitesse de levage en fonction de la charge utile à soulever. 20 On connaît, par la demande de brevet européen EP 1.084.985, un dispositif de levage hydraulique comportant une régulation automatique de vitesse : l'appareil est lui-même capable d'ajuster automatiquement la vitesse de levage en fonction des conditions de la masse à soulever de manière tout 25 particulièrement à lever rapidement une masse légère et, au contraire, fonctionner à vitesse réduite pour soulever une masse lourde. Toutefois, il est à observer que l'objectif visé, ici, est la réduction de l'énergie nécessaire. La demande internationale WO/1998/030488 concerne un 30 dispositif de levage muni de colonnes de levage mobiles, pour lequel il existe un raccordement par l'intermédiaire d'une ligne bus des colonnes de levage pour la transmission d'informations entre lesdites colonnes. Finalement, s'il a déjà été imaginé des dispositifs de levage 35 hydrauliques à variation de vitesse, il n'a pas été envisagé d'optimiser le fonctionnement de dispositifs de levage multicolonnes à entraînement mécanique de type vis-écrou. L'invention a pour but de pallier à cet inconvénient de l'état de la technique en permettant le fonctionnement de telles colonnes d'un même dispositif de levage de manière optimisée, c'est-à-dire en fonction de la masse à soulever, ceci en prenant pour référence la charge du moteur correspondant à la colonne la plus sollicitée. A cet effet, l'invention concerne un procédé de levage d'une masse par un dispositif de levage d'une masse comprenant une pluralité de colonnes sensiblement verticales, chacune formant bâti et comportant des moyens de levage sous forme d'un chariot sur lequel est apte à reposer la masse à lever et qui est conçu mobile le long de ladite colonne sous l'action de moyens moteurs appropriés, caractérisé par le fait que : - on commande le déplacement des moyens de levage desdites colonnes pour lever la masse à une vitesse minimale déterminée par la charge nominale que peut soulever chacune des colonnes ; - on mesure la charge des moyens moteurs de chaque colonne ; - on compare les charges de chaque colonne et on détermine la charge maximale des moyens moteurs sur la colonne la plus sollicitée ; - on détermine au niveau de ladite colonne la plus 25 sollicitée la vitesse de levage maximale compatible avec ladite charge maximale ; - on transmet à toutes les colonnes la consigne de vitesse correspondant à ladite vitesse de levage maximale calculée ; Selon une autre caractéristique, on mesure lesdites 30 charges au travers d'une mesure d'intensité d'alimentation électrique des moyens moteurs d'une colonne. L'invention concerne encore un dispositif de levage d'une masse comprenant une pluralité de colonnes sensiblement verticales, chacune formant bâti et comportant des moyens de 35 levage sous forme d'un chariot sur lequel est apte à reposer la masse à lever et qui est conçu mobile le long de ladite colonne sous l'action de moyens moteurs appropriés, caractérisé par le fait qu'il comporte : • des moyens de mesure de la charge des moyens moteurs de chaque colonne du dispositif ; • des moyens de comparaison desdites charges mesurées pour déterminer la colonne la plus sollicitée; • des moyens de calcul pour définir, au niveau de ladite colonne la plus sollicitée, la vitesse de levage maximale compatible avec ladite charge maximale mesurée ; • des moyens de transmission de la consigne correspondant à cette vitesse maximale déterminée à chaque colonne du dispositif. Selon une caractéristique de l'invention, ce dispositif 15 comporte des moyens de contrôle du respect de la consigne de vitesse. Selon une caractéristique de l'invention, lesdits moyens moteurs sont électriques et équipés de moyens de mesure de charge, notamment d'intensité d'alimentation électrique, et 20 optimisés par variation électronique. Selon une caractéristique de l'invention, lesdits moyens de levage sont mobiles le long de chacune desdites colonnes sous l'action de la commande en rotation, par lesdits moyens moteurs, d'une tige filetée, et du déplacement le long de cette 25 dernière, d'un écrou solidaire dudit chariot. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de comparaison, ou/et lesdits moyens de calcul, lesdits moyens de comparaison, ou/et lesdits moyens de calcul, ou/et lesdits moyens de transmission sont constitués par un automate 30 programmable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles: 35 - la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue 10 de dessus, un dispositif de levage selon l'invention constitué de plusieurs colonnes, en position de levage d'un véhicule ; - la figure 2 représente de façon schématisée et en élévation, une vue partielle d'une des colonnes composant ledit dispositif de levage, et son circuit de commande. L'invention entre dans le domaine des dispositifs de manutention, plus particulièrement des dispositifs de levage, équipés d'une pluralité de colonnes de levage. Un tel dispositif de levage 1 est conçu pour le levage 10 d'une masse 2, notamment un véhicule automobile, une remorque, ou similaire. Il comprend une pluralité de colonnes 3 sensiblement verticales. Chacune forme bâti et comporte des moyens de levage 4 qui sont mobiles le long de ladite colonne 3 sous l'action de 15 moyens moteurs 6 appropriés. Ces moyens de levage permettent ainsi le déplacement, le long de cette colonne 3, d'un chariot 5 sur lequel repose la masse 2 à lever. L'invention a pour but de permettre le fonctionnement des différentes colonnes 3 d'un même dispositif de levage 1 de 20 manière optimisée, c'est-à-dire en fonction de la masse 2 à soulever. Il importe donc de connaître les sollicitations apportées par la masse 2, tant au niveau de l'ensemble du dispositif de levage 1, qu'au niveau de chacune des colonnes 3 qui le 25 constituent. Les performances du dispositif de levage 1 sont directement conditionnées par la masse de la masse 2 à lever. Cette masse peut être inégalement répartie sur les différents chariots 6 des différentes colonnes 3. 30 Aussi, on prend pour référence la charge appliquée à la colonne 3 la plus sollicitée, et qui correspond à la charge maximale parmi les différentes colonnes 3, pour piloter le dispositif de levage 1 de façon à assurer sa sécurité de fonctionnement. 35 Le dispositif de levage 1 comporte des moyens de mesure 7 de la charge au niveau de chacune des colonnes 3.

Ces moyens de mesure 7 permettent d'évaluer la sollicitation en charge de chacun des moyens moteurs 6 pour chacune des colonnes 3. Des moyens de commande optimisée sont conçus pour piloter, en particulier en vitesse, ces moyens moteurs 6. Leur commande de fonctionnement est optimisée en fonction de la masse 2, en référence à la charge maximale sur celle des colonnes 3 qui est la plus sollicitée. L'optimisation que procurent ces moyens de commande consiste à tirer le meilleur parti possible des performances individuelles des équipements qui constituent le dispositif de levage 1. En particulier les moyens moteurs 6 conditionnent les capacités de levage de toute l'installation. Ces moyens moteurs 6 sont nécessairement dimensionnés pour permettre le levage, dans les conditions de sécurité requises, de la charge nominale pour laquelle est calculé le dispositif de levage 1. On conçoit, qu'au cours de l'utilisation, la masse 2 à lever va être variable selon sa nature. L'optimisation de la commande a pour effet d'utiliser au mieux les ressources de puissance de ces moyens moteurs 6. La puissance est égale, dans ce cas d'élévation verticale, au rapport entre l'énergie consommée pour élever une masse d'une certaine masse sur une certaine hauteur d'une part, et la durée de cette élévation d'autre part, elle est directement proportionnelle au produit du poids de la masse par la vitesse de son élévation. On comprend donc qu'à puissance constante, on peut appliquer à la masse une vitesse inversement proportionnelle à son poids.

Donc, quand le dispositif de levage 1 est sollicité pour le levage d'une masse inférieure à sa charge nominale autorisée, la vitesse d'élévation de cette masse peut être augmentée dans le rapport de la charge nominale au poids de la masse, en utilisant la totalité de la puissance nominale de l'installation. Ceci est particulièrement avantageux dans la mesure où cette optimisation permet de réduire fortement la durée d'immobilisation du dispositif de levage, dont la disponibilité est alors fortement augmentée. On notera, à ce propos, que tout ce qui concerne le levage s'applique, évidemment, à la dépose de la masse, les moyens moteurs devenant alors des moyens de freinage, ayant à supporter la même charge. Les moyens de commande optimisée comprennent en particulier : - des moyens de comparaison 8 qui sont conçus aptes à effectuer des comparaisons entre les niveaux de signaux de charge qui leur sont transmis par les moyens de mesure 7 ; - des moyens de calcul 9 qui sont conçus aptes à calculer la vitesse maximale d'élévation des chariots 6 compatible avec la charge maximale mesurée au niveau de la colonne 3 la plus sollicitée et déterminée par cette comparaison ; - des moyens de transmission 10 qui sont conçus aptes à communiquer aux moyens moteurs 6 les paramètres de fonctionnement adéquats pour l'atteinte de la vitesse maximale ainsi calculée.

La séquence de travail est alors constituée des étapes suivantes : - on démarre le mouvement de l'ensemble des colonnes 3 - on commande le déplacement des moyens de levage 4 des colonnes 3 pour lever la masse 2 à une vitesse minimale, qui est déterminée par la charge nominale que peut soulever chacune des colonnes 3; - on mesure la charge au niveau des moyens moteurs 6 que comporte chacune des colonnes 3 - on compare les charges de chaque colonne 3 et on 30 détermine la charge maximale des moyens moteurs 6 sur la colonne 3 la plus sollicitée ; - on détermine au niveau de cette colonne 3 la plus sollicitée la vitesse de levage maximale qui est compatible avec cette charge maximale ; - on transmet à toutes les colonnes 3 la consigne de vitesse correspondant à ladite vitesse de levage maximale calculée ; - on contrôle la consigne de vitesse.

Pour assurer une bonne synchronisation de fonctionnement du dispositif de levage 1, on procède encore au contrôle de l'écart de niveau entre les chariots 5 des différentes lesdites colonnes 3, de façon à pouvoir agir sur les différents moyens moteurs 6 en cas de dérive.

De façon préférée, les moyens de commande automatisée, ou les moyens de mesure 7, ou/et les moyens de comparaison 8, ou/et les moyens de calcul 9, qui le composent, sont constitués par au moins un automate programmable 13. Des moyens de transmission 10 assurent, le transit des informations en provenance des moyens de mesure 7 d'une part, et des moyens de comparaison 8 et des moyens de calcul 9, d'autre part, entre ces derniers et les colonnes 3, et/ou entre ces dernières. Les moyens de transmission 10 sont conçus aptes à transférer aux moyens de comparaison 8 et aux moyens de calcul 9 des signaux issus des moyens de mesure 7, et à adresser aux moyens moteurs 6 des consignes de vitesse, ou des signaux pour la commande de la vitesse. Avantageusement, ces moyens de transmission 10 sont conçus aptes à transférer aux moyens de comparaison 8 et moyens de calcul 9 d'autres signaux, informations ou mouvements, notamment des signaux issus de capteurs de position des chariots 6. Les moyens de comparaison 8 et les moyens de calcul 9 peuvent être, selon le cas, séparés des colonnes 3 sous forme d'une unité centrale ou de ses périphériques, ou être intégrés à des moyens de commande de colonne 14. On peut ainsi équiper chaque colonne 3 de moyens de commande de colonne 14, pour gérer les moyens moteurs 6, les moyens de mesure 7, les moyens de levage 4, et le transit du flux des informations entre ces différents moyens et les moyens de transmission 10, aussi bien au sein de la colonne 3 concernée, qu'entre les différentes colonnes 3 et éventuellement une unité centrale déportée. Le dispositif de levage 1 peut ainsi comporter, au niveau d'une colonne 3 donnée, des moyens de commande de colonne 14 qualifiés de primaires, c'est-à-dire comportant des moyens de comparaison 8 et moyens de calcul 9 centralisés pour l'ensemble du dispositif 1, les autres colonnes 3 étant alors équipées de moyens de commande de colonne 14 qualifiés de secondaires, régis par une logique du type maître-esclave, par les moyens de commande primaires.

Il est, encore, imaginable, que le rôle de chacune des colonnes ne soit aucunement figé, l'une quelconque d'entre elles pouvant être appelée à fonctionner dans le type primaire, et les autres secondaires. Par exemple la colonne 3 où est constaté la charge maximale peut être élue comme colonne primaire, les autres lui étant alors asservies. On comprend que, selon la technologie adoptée pour le fonctionnement des moyens de levage 4 que comportent les colonnes 3, ainsi que pour les moyens moteurs 6, différentes solutions sont imaginables, notamment mécaniques, électro-mécaniques, électriques, ou autres. En particulier, dans une exécution préférée et particulièrement économique, les moyens moteurs 6 sont électriques. Les moyens de mesure 7 de charge mesurent alors l'intensité de l'alimentation dans le circuit de puissance. Les moyens de comparaison 8 et moyens de calcul 9 sont préférentiellement optimisés par variation électronique. Dans ce cas de figure, de façon préférée, les moyens de transmission 10 entre les moyens de comparaison 8 et moyens de calcul 9 et les colonnes 3 comprennent des entrées-sorties déportées et un bus de terrain. La comparaison entre les mesures des différentes colonnes est faite par au moins un automate programmable qui constitue les moyens de comparaison 8 et moyens de calcul 9. Le pilotage et la surveillance des vitesses et de la position des chariots 5, et donc de la masse 2 sont confiés, soit à un même automate, soit à un réseau d'automates connectés entre eux Ces automates gèrent encore, classiquement, les fonctions de sécurité : arrêts d'urgence, fins de course, ainsi que la bascule entre le mode entraînement et le mode freinage au niveau des moyens moteurs 6. Ils gèrent les consignes de vitesse en limitant les accélérations. Ils sont aptes à piloter la position des chariots en surveillant l'erreur de poursuite. Un tel mode de réalisation est particulièrement facile à adapter à une configuration classique de dispositif de levage, dans laquelle les moyens de levage 4 sont mobiles le long de chacune des colonnes 3 sous l'action de la commande en rotation, par les moyens moteurs 6, d'une tige filetée 11, et du déplacement le long de cette dernière, d'un écrou 12 solidaire du chariot 5. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de levage d'une masse (2) par un dispositif de levage (1) d'une masse (2) comprenant une pluralité de colonnes (3) sensiblement verticales, chacune formant bâti et comportant des moyens de levage (4) sous forme d'un chariot (5) sur lequel est apte à reposer la masse (2) à lever et qui est conçu mobile le long de ladite colonne (3) sous l'action de moyens moteurs (6) appropriés, caractérisé par le fait que : on commande le déplacement des moyens de levage (4) desdites colonnes (3) pour lever la masse (2) à une vitesse minimale déterminée par la charge nominale que peut soulever chacune des colonnes (3) ; on mesure la charge des moyens moteurs (6) de chaque colonne (3); on compare les charges de chaque colonne (3) et on détermine la charge maximale des moyens moteurs (6) sur la colonne (3) la plus sollicitée ; on détermine au niveau de ladite colonne (3) la plus sollicitée la vitesse de levage maximale compatible avec ladite charge maximale ; on transmet à toutes les colonnes (3) la consigne de vitesse correspondant à ladite vitesse de levage maximale calculée.

2. Procédé de levage d'une masse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mesure lesdites charges au travers d'une mesure d'intensité d'alimentation électrique des moyens 30 moteurs (6) d'une colonne (3)

3. Dispositif de levage (1) d'une masse (2) comprenant une pluralité de colonnes (3) sensiblement verticales, chacune formant bâti et comportant des moyens de levage (4) sous forme d'un chariot (5) sur lequel est apte à reposer la masse 35 (2) à lever et qui est conçu mobile le long de ladite colonne 20 25(3) sous l'action de moyens moteurs (6) appropriés, caractérisé par le fait qu'il comporte : • des moyens de mesure (7) de la charge des moyens moteurs (6) de chaque colonne (3) du dispositif (1) ; • des moyens de comparaison (8) desdites charges mesurées pour déterminer la colonne (3) la plus sollicitée; • des moyens de calcul (9) pour définir, au niveau de ladite colonne (3) la plus sollicitée, la vitesse de levage maximale compatible avec ladite charge maximale mesurée ; • des moyens de transmission (10) de la consigne correspondant à cette vitesse maximale déterminée à chaque colonne (3) du dispositif (1) .

4. Dispositif de levage selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte encore des moyens de contrôle du 20 respect de la consigne de vitesse.

5. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens de comparaison (8) et moyens de calcul (9) sont conçus aptes à effectuer des comparaisons entre les niveaux de signaux de charge qui leur 25 sont transmis par lesdits moyens de mesure (7), et à calculer la vitesse maximale d'élévation desdits chariots (6) compatible avec ladite charge maximale, et à communiquer auxdits moyens moteurs (6) les paramètres de fonctionnement pour l'atteinte de ladite vitesse maximale. 30

6. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens moteurs (6) sont électriques et équipés de moyens de mesure (7) de charge, notamment d'intensité d'alimentation électrique, et optimisés par variation électronique. 10 15

7. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de levage (4) sont mobiles le long de chacune desdites colonnes (3) sous l'action de la commande en rotation, par lesdits moyens moteurs (6), d'une tige filetée (11), et du déplacement le long de cette dernière, d'un écrou (12) solidaire dudit chariot (5).

8. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens de transmission (10) sont conçus aptes à transférer auxdits moyens de comparaison (8) et moyens de calcul (9) des signaux issus desdits moyens de mesure (7), et à adresser auxdits moyens moteurs (6) des consignes de vitesse.

9. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens de transmission (10) sont conçus aptes à transférer auxdits moyens de comparaison (8) et moyens de calcul (9) des signaux issus de capteurs de position desdits chariots (6).

10. Dispositif de levage selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens de comparaison (8) ou/et moyens de calcul (9) ou/et lesdits moyens de transmission (10) sont constitués par un automate programmable (13). 30 35