Dispositif d'équilibrage pour assurer automatiquement une position horizontale
à une charge soulevée par une grue
La présente invention a pour objet un dispositif d'équilibrage pour assurer automatiquement une position horizontale à une charge soulevée par une grue.
On connaît déjà des dispositifs d'équilibrage hydrauliques ou pneumatiques. Les dispositifs de ce genre sont généralement compliqués et d'un fonctionnement peu sûr.
Le dispositif objet de la présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Il est caractérisé en ce qu'il comprend une poutre suspendue à un crochet de levage par deux cylindres à pistons à fluide travaillant en compression, fixés à une de leurs extrémités au crochet de levage et à leurs autres extrémités à deux points espacés sur la poutre, chacun de ces cylindres étant relié à un accumulateur de fluide par l'intermédiaire d'un dispositif d'ouverture commun comportant un organe de commande sensible à la pesanteur, agencé pour ouvrir le circuit reliant le cylindre supportant la charge la plus faible à l'accumulateur de fluide.
Le dessin annexé représente schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif d'équilibrage, objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue générale en élévation de ce dispositif.
La fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue partielle de dessus de la fig. 1, à plus grande échelle.
La fig. 4 est un schéma partiel du circuit de fluide.
Le dispositif comporte une poutre creuse 1 formée de deux profilés en U disposés bords à bords et reliés à leur partie supérieure par deux plaques 2, s'étendant sur une certaine longueur à chaque extrémité de la poutre creuse 1. Deux cylindres hydrauliques 3, 4 sont articulés à deux points espacés de la poutre 1. Deux pistons 5 et 6 sont placés dans les cylindres 3 et 4. Les tiges des pistons 5 et 6 sont articulées à un organe de liaison 7 croché au crochet 8 de la grue.
Comme représenté aux fig. 1 et 4, deux circuits hydrauliques sont reliés à un accumulateur hydraulique 9 par l'intermédiaire d'un dispositif de commande d'ouverture 10. Ces circuits hydrauliques présentent des conduits 11, 12, 13, 14 et 15. Le conduit 11 du cylindre de gauche 3 passe à la droite du dispositif de commande d'ouverture 10 alors que le conduit 12 du cylindre de droite passe à la gauche du dispositif de commande d'ouverture 10. Le conduit 13 réunissant les conduits 11 et 12 aboutit à l'accumulateur hydraulique 9. Les conduits 14 et 15 partent de la sortie de l'accumulateur hydraulique 9 commandés, chacun, par deux valves à sens unique 16 et aboutissent respectivement aux conduits 11 et 12.
Le dispositif de commande d'ouverture 10 comporte une chambre 17 normalement horizontale, renfermant une bille 18 libre à l'intérieur de cette chambre. Deux organes mobiles de soupapes 19 et 20 sont montés coulissants horizontalement dans deux parois verticales opposées de la chambre 17. Ces organes mobiles de soupapes présentent des ouvertures 21 et sont rappelés en direction de la bille par deux ressorts de rappel 22 appuyant chacun contre une paroi verticale et contre une collerette 23 fixée à l'extrémité intérieure de chaque organe mobile de soupape.
L'accumulateur 9 comporte un piston 31 sollicité par un ressort de compression 32 en direction des valves à sens unique 16. Ces valves sont destinées à empêcher toute entrée dans l'accumulateur 9 et peuvent être constituées simplement par des valves à bille dont la bille reste appuyée sur son siège et ferme le passage pour autant que la pression aval n'est pas inférieure à la pression amont, c'est-à-dire la pression à l'intérieur de l'accumulateur 9.
Vers chaque extrémité de la poutre 1 est disposé un crochet 24 destiné à recevoir les élingues attachées à une charge non représentée. Chaque crochet 24 est solidaire d'un cadre 25 de section rectangulaire, entourant la poutre 1, les deux cadres 25 étant reliés par des câbles 26 et 27 de longueur constante, passant chacun sur une poulie folle horizontale 28, disposée à une extrémité de la poutre de sorte que le mouvement de l'un des cadres 25 commande le mouvement symétrique de l'autre cadre.
Les cadres 25 peuvent être bloqués dans la position désignée par une cheville 29 traversant un des trous 30 de la plaque correspondante 2. L'écartement des crochets dépend de la longueur de la charge à soulever et par conséquent de l'écartement des points d'attache des élingues.
Lorsqu'une charge asymétrique doit être soulevée, les crochets 24 sont amenés au-dessus des points d'attache et sont bloqués au moyen des chevilles 29. Les élingues sont fixées à la charge et aux crochets 24. Lorsque la charge est soulevée, la poutre 1 prend immédiatement une position inclinée momentanée, dans le sens où le poids de la charge est le plus élevé. A ce moment, les deux conduits hydrauliques 11 et 12 sont fermés et les pistons 5 et 6 compriment le fluide dans les cylindres 3 et 4 et dans les conduits 1 1 et 12. Supposons que le poids de la charge soulevée est supérieur à droite (fig. 1 et 4). Dès que l'inclinaison atteint un certain degré, la bille 18 roule vers l'organe mobile de soupape 19 qui contrôle le conduit 11 relié au cylindre de gauche 3.
La masse de la bille 18 doit être évidemment suffisante pour vaincre la force du ressort de rappel 22 afin de déplacer l'organe mobile de soupape 19 vers la droite (fig. 4) et d'amener l'ouverture 21 en regard du conduit 11.
Comme le fluide dans ce conduit est sous pression, le piston 5 va chasser ce fluide dans le conduit 13 et dans l'accumulateur 9. Dans cet accumulateur, le fluide va comprimer le ressort 32 en déplaçant le piston 31 vers la droite (fig. 4) du fait que la pression régnant dans les conduits 14 et 15 n'est pas inférieure à la pression qui règne dans l'accumulateur 9. En fait, la pression dans le conduit 15 sera supérieure à la pression intérieure de l'accumulateur 9 et celle régnant dans le conduit 14 sera égale.
En déchargeant le fluide du cylindre 3 dans l'accumulateur 9, le piston 5 sort du cylindre 3 et abaisse de ce fait le côté gauche de la poutre 1. Lorsque l'horizon- talité de la poutre 1 est rétablie, la bille 18 du dispositif de commande d'ouverture 10 roule vers la gauche (fig. 4) pour revenir à peu près au centre de la chambre 17. Immédiatement, l'organe mobile de soupape 19 est rappelé par le ressort 22 dans la position représentée, la communication entre le cylindre 3 et l'accumulateur 9 est fermée de sorte que l'allongement de la tige du piston 5 est arrêté et la charge est maintenue horizontale.
Afin d'empêcher la bille de se déplacer dans la chambre et d'ouvrir les circuits sous l'action des mouvements de la grue ou du vent, etc., on peut remplir la chambre 17 d'un liquide plus ou moins visqueux, de sorte que la bille ne se déplacera pas sans arrêt.
Lorsqu'on libère la charge des crochets 24, la pression dans les cylindres 3 et 4 est ramenée à sa valeur initiale. De ce fait la pression dans les conduits 14 et 15 est inférieure à la pression engendrée par la compression du ressort 32. La pression intérieure ouvre les valves à sens unique 16. Comme le piston 6 ne s'est pas déplacé dans le cylindre 4 et qu'il est en bout de course au fond du cylindre 4, tout le fluide emmagasiné dans l'accumulateur 9 part dans le conduit de retour 14 et revient dans le cylindre 3 à travers une partie du conduit 11, ramenant ainsi le piston 5 jusqu'au fond du cylindre 3. A ce sujet, on fera remarquer que la pression du ressort 32 sur le piston 31 doit être égale en fin de course à la pression exercée par le poids de la poutre.
On peut encore ajouter dans chacun des circuits une valve d'arrêt 33 destinée à fermer la sortie des cylindres 3 et 4 dans le cas où une chute de pression trop importante se produirait, par exemple dans le cas d'une rup- ture de conduit.