Procédé et dispositif d'entrainement et de contrôle de la rotation du crochet d'une moufle

Abstract

 L'invention concerne un procédé et un dispositif d'entraînement et de contrôle de la rotation du crochet d'une moufle, utilisée pour le levage et la manutention.
Le moteur (14), associé au réducteur (16), est alimenté en courant alternatif par l'intermédiaire d'un variateur électronique de fréquence (25), ce qui permet d'obtenir des plages d'accélération, de rotation et de décélération bien contrôlées en fonction de la charge supportée.

Description

[0001] L'invention concerne un procédé et un dispositif d'entraîne- ment et de contrôle de la rotation du crochet d'une moufle.

[0002] Afin de pouvoir orienter une charge avant sa dépose, il était connu de monter la tige du crochet sur butée à billes ; cette orientation s'effectuant manuellement, avec les risques que cela suppose en cas de délestage accidentel de la charge. Le problème se compliquait encore lorsque cette charge devait être orientée par rapport aux bords d'une écoutille desservant une cale de navire par exemple, car, en effet, l'action manuelle directe sur la charge ne pouvait se faire qu'en acceptant un certain déséquilibre de l'opérateur, susceptible de provoquer sa chute dans la cale.

[0003] Pour remédier à ce problème, il a été imaginé de motoriser le crochet en rotation par l'intermédiaire d'un moto-réducteur électrique, commandé à distance depuis le poste de conduite de l'engin de levage. Un tel dispositif est décrit, par exemple, dans la demande de brevet français n° 2 649 966, ayant pour objet un dispositif motorisé de rotation de charge, auto-alimenté en énergie, pour appareils de levage à câble. La motorisation du crochet est constituée d'un moteur électrique à courant continu à aimants permanents, fonctionnant sous une tension de 24 V, d'un réducteur de vitesse planétaire à un seul train d'engrenages juste dimensionné pour le couple à transmettre, afin d'avoir l'inertie minimum, et d'un réducteur de vitesse à trains d'engrenages droits, assurant la rotation de l'axe du crochet. Un capteur de position relative, à codeur absolu ou incrémental, contrôle le positionnement angulaire relatif du crochet par rapport au corps de moufle et un gyromètre contrôle le positionnement absolu de l'axe de sustentation. Toutefois, un tel dispositif fait appel à un nombre assez important d'engrenages, présentant chacun une inertie encore trop élevée pour pouvoir contrôler, de façon précise, le débattement angulaire de la charge ; aussi, est-il nécessaire de doter le dit dispositif d'un accouplement et d'un limiteur d'efforts.

[0004] On connaît déjà un dispositif de motorisation du crochet d'une moufle d'engin de levage correspondant au préambule de la revendication 1 (brevet US-A-5 125 707). La motorisation du crochet est assurée par un moto-réducteur électrique associé à une transmission à pignons et chaîne. La vitesse et le sens de rotation du moto-réducteur sont contrôlés par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence. Avec un tel dispositif de transmission, le débattement angulaire de la charge est assez imprécis, du fait de l'accumulation des jeux existants au niveau des maillons de la chaîne et entre les maillons et les dents des pignons, ce qui provoque des à-coups générant des oscillations amplifiées par l'inertie de la charge, s'opposant à un contrôle précis de la rotation de celle-ci et, par conséquent , de son orientation.

[0005] La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à définir un procédé et à créer un dispositif permettant de supprimer un étage de réduction, ainsi qu'un système d'accouplement de limitation d'efforts, et d'obtenir une variation de vitesse de rotation de la charge réglable à volonté, permettant une mise en rotation et un ralentissement progressifs limitant l'effet d'inertie de la charge.

[0006] Le procédé de motorisation du crochet d'une moufle d'engin de levage, par l'intermédiaire d'un moteur électrique et d'un réducteur, selon l'invention, se caractérise, principalement, en ce qu'il consiste à alimenter le moteur en courant alternatif, à une fréquence nominale de 50 ou de 60 Hz, et à faire varier cette fréquence de 20 à 50 Hz, ou de 20 à 60 Hz, en fonction de la variation de vitesse de rotation de la charge que l'on désire obtenir, et à contrôler l'effort fourni au crochet par mesure de l'échauffement du moteur électrique.

[0007] Le contrôle de la variation de vitesse de rotation de la charge s'obtient par pré-réglage de la fréquence du courant alternatif d'alimentation du moteur sur plusieurs plages prédéterminées.

[0008] Le moteur fonctionne selon différents cycles de vitesse de rotation pré-réglée, chaque cycle comprenant : une plage d'accélération, une plage de rotation et une plage de décélération.

[0009] Le dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention se caractérise en ce que la variation de fréquence du courant alternatif d'alimentation du moteur est obtenue par l'intermédiaire d'un variateur électronique de fréquence et d'un interrupteur marche-arrêt, placé sur le boîtier de commande générale de l'engin de levage, en ce que la température du moteur électrique est contrôlée par l'intermédiaire d'une sonde thermique, dont la commande, incorporée au tableau de commande, interrompt l'alimentation du dit moteur en cas d'échauffement anormal de celui-ci et la rétablit dès que la dite température est redevenue normale, en ce que les cycles de vitesse de rotation du moteur sont gérés par un automate programmable, et en ce que, pour chaque cycle, la mise en rotation du moteur, jusqu'à la vitesse pré-réglée, s'obtient par action sur un commutateur à boutons poussoirs, la rotation étant entretenue tout le temps que l'action, sur le dit bouton poussoir, est maintenue, la plage de décélération étant déclenchée dès que cette action cesse, la rotation inverse, selon le même cycle, étant obtenue en respectant les mêmes plages par action sur un inverseur.

[0010] Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ceci que le prix de revient de la moufle à crochet motorisé est notablement réduit, du fait de la suppression d'un étage de réduction, que le même moto-réducteur peut couvrir toute une gamme de moufles, proposée jusqu'alors pour le même usage, que le recours à l'électronique permet de supprimer le limiteur d'efforts, l'accouplement élastique et le frein du moteur, et que la structure de construction de la moufle permet de la réaliser à 2, 4... réas.

[0011] D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard du dessin annexé représentant la vue de face d'une moufle à crochet motorisé à deux réas, reliée à son dispositif d'alimentation et de commande.

[0012] La figure représente une moufle 10, comportant deux réas 12, montés chacun entre deux plaques d'armature 11 maintenues écartées par des entretoises 13, entre lesquels sont disposées une plaque support 15, supportant le moteur 14 et le réducteur 16, et une traverse avec butée 17, supportant le crochet 18 par l'intermédiaire d'un écrou 19 ; l'assemblage étant obtenu par l'intermédiaire de tirants 111 et d'écrous 112. Le moteur 14 est relié au bornier 21 du tableau de commande 20 par l'intermédiaire d'un câble 22 à enrouleur 23, qui l'alimente en courant 220 V triphasé, le dit bornier 21 étant lui-même relié au réseau électrique du secteur et au boîtier de commande générale 30 à boutons poussoirs de commutation 31, 32, 33 et à interrupteur marche-arrêt 34 le tableau de commande 20 étant équipé d'un automate programmable 24, d'un variateur électronique de fréquence 25, de relais 26, de transformateurs 27,28. Le moteur 14 est équipé d'une sonde thermique 141.

[0013] En examinant la figure plus en détail,on remarque que la moufle, ainsi constituée, est de hauteur réduite et de largeur modulable, grâce à la réduction d'encombrement de l'ensemble moto-réducteur et à la suppression du limiteur d'efforts, de l'accouplement élastique et du frein de moteur. Le démontage de l'ensemble moteur 14 et réducteur 16 peut être aisément obtenu par simple déblocage des écrous 112 des tirants 111 et coulissement latéral de la plaque support 15, qui repose, normalement, sur des réglettes 151 solidaires des plaques d'armature 11 internes ; le démontage en sous-ensembles pouvant être obtenu par dévissage total des écrous 112 des tirants 111. La commande de la rotation de la moufle est obtenue, comme cela a été exposé plus haut, par action sur l'un des boutons poussoirs de commutation 31, 32 ou 33 (dans le cas d'un dispositif à trois cycles de vitesse), contrôlé par l'automate programmable 24 et le variateur électronique de fréquence 25.

[0014] A souligner que l'utilisation d' un variateur électronique se prête au pilotage à distance par l'intermédiaire d'une commande immatérielle de type hertzien (radiocommande) ou optique (infrarouge). La simplicité de conception de ce dispositif permet d'ailleurs sa mise en oeuvre par l'intermédiaire d'une télécommande existante.

[0015] La moufle à crochet motorisé selon l'invention est destinée, principalement, à équiper les ponts roulants, mais rien ne s'opposerait à son utilisation dans d'autres domaines du levage et de la manutention, sous réserve d'adaptations mineures.

Revendications

1. Procédé de motorisation du crochet d'une moufle d'engin de levage, par l'intermédiaire d'un moteur électrique et d'un réducteur, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter le moteur en courant alternatif, à une fréquence nominale de 50 ou de 60 Hz, et à faire varier cette fréquence de 20 à 50 Hz, ou de 20 à 60 Hz, en fonction de la variation de vitesse de rotation de la charge que l'on désire obtenir, et à contrôler l'effort fourni au crochet par mesure de l'échauffement du moteur électrique.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle de la variation de vitesse de rotation de la charge s'obtient par pré-réglage de la fréquence du courant alternatif d'alimentation du moteur sur plusieurs plages prédéterminées.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le même moteur fonctionne selon différents cycles de vitesse de rotation pré-réglée, chaque cycle comprend : une plage d'accélération, une plage de rotation et une plage de décélération.

4. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la variation de fréquence du courant alternatif d'alimentation du moteur (14) est obtenue par l'intermédiaire d'un variateur électronique de fréquence (25) et d'un interrupteur marche-arrêt (34), placé sur le boîtier de commande générale (30) de l'engin de levage, en ce que la température du moteur électrique (14) est contrôlée par l'intermédiaire d'une sonde thermique (141), dont la commande, incorporée au tableau de commande (20), interrompt l'alimentation du dit moteur (14) en cas d'échauffement anormal de celui-ci et la rétablit dès que la dite température est redevenue normale, en ce que les cycles de vitesse de rotation du moteur (14) sont gérés par un automate programmable (24), et en ce que, pour chaque cycle, la mise en rotation du moteur (14), jusqu'à la vitesse pré-réglée, s'obtient par action sur un commutateur à boutons poussoirs (31, 32, 33), la rotation étant entretenue tout le temps que l'action, sur le dit bouton poussoir, est maintenue, et la plage de décélération étant déclenchée dès que cette action cesse ; la rotation inverse, selon le même cycle, étant obtenue en respectant les mêmes plages par action sur un inverseur.

Dessins