FR2638728A1 - DEVICE FOR MONITORING A DRIVE CHAIN - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de contrôle d'une chaîne d'entraînement depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement. Selon l'invention, sur l'arbre 2 reliant le moteur 3 à un frein de service 4, est agencé un premier générateur d'impulsions rotatoire 1, qui est relié à un second générateur d'impulsions rotatoire 5 au point d'application de la charge 8, par l'intermédiaire d'une logique de contrôle 10, qui, lors d'une différence des impulsions, met en service le frein 9 au point d'application de la charge 8.The present invention relates to a device for controlling a drive chain from an engine, via shafts, a gear, a coupling device or the like, to a brake at a point of application of a load, for example a winding drum. According to the invention, on the shaft 2 connecting the motor 3 to a service brake 4, is arranged a first rotary pulse generator 1, which is connected to a second rotary pulse generator 5 at the point of application of load 8, via a control logic 10, which, when the pulses are different, activates brake 9 at the point of application of load 8.
Description
1 La présente invention concerne un dispositif de contrôle d'une chaîneThe present invention relates to a device for controlling a chain
d'entraînement, depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement. Dans.de telles chaînes, en entraînement, le flux de force et de puissance s'écoule du moteur à la charge. Dans le cas d'un freinage, la charge entraîne et le flux de force et de puissance s'inverse, de sorte que le moteur ou son frein driving, from a motor, via shafts, a gear, a coupling device or the like, to a brake at a point of application of a load, for example a winding drum. In such chains, in drive, the flow of force and power flows from the motor to the load. In the case of braking, the load causes and the flow of force and power is reversed, so that the engine or its brake
reçoit de l'énergie. Dans le cas ou la chaîne d'entraîne- receives energy. In the case where the training chain
ment décrite entre la charge et le moteur, ou entre la charge et le frein, est interrompue, la charge se déplace described between the load and the motor, or between the load and the brake, is interrupted, the load moves
de façon non contr8lée. Dans de nombreux cas, en particu- uncontrolled way. In many cases, particularly
lier pour des appareils de levage, il se crée, de ce fait, un état dangereux, qui doit être perçu et indiqué le plus binding for lifting devices, it is created, therefore, a dangerous state, which must be perceived and indicated the most
tôt possible.early possible.
Des freins de sécurité sont souvent associés à des tambours d'enroulement d'appareils de levage, comme cela est décrit dans le document DE-3 137 523. Cependant, ceux-ci ne réagissent que pour des vitesses de rotation fortement augmentées et entraînent, lors du freinage consécutif, une Safety brakes are often associated with hoisting drums of hoisting apparatuses, as described in DE-3 137 523. However, these only react at greatly increased rotational speeds and cause, during consecutive braking, a
forte sollicitation de la structure porteuse. strong stress on the supporting structure.
En conséquence, la présente invention a pour but de réaliser un dispositif de sécurité de sorte que celui-ci contrôle le flux de force entre le côté d'entraînement et le côté entraîné, ou le côté de freinage et le côté entraîné, d'une chaîne d'un mécanisme d'entraînement et, lorsque le flux de force est interrompu, reconnaît cet état Accordingly, it is an object of the present invention to provide a safety device so that it controls the flow of force between the drive side and the driven side, or the braking side and the driven side, of a chain of a drive mechanism and, when the force flow is interrupted, recognizes this state
le plus tôt possible et actionne immédiatement le frein. as soon as possible and immediately activate the brake.
A cet effet, le dispositif de contrôle d'une chaîne d'entraînement depuis un moteur, via des arbres, un engrenage, un dispositif d'accouplement ou analogue, 1 jusqu'à un frein en un point d'application d'une charge, par exemple un tambour d'enroulement, est remarquable, selon l'invention, en ce que, sur l'arbre reliant le moteur à un frein de service, est agencé un premier générateur d'impulsions rotatoire, qui est relié à un second générateur d'impulsions rotatoire au point d'application de la charge, par l'intermédiaire d'une logique de contr8le, qui, lors d'une différence des impulsions, met en service For this purpose, the control device of a drive chain from a motor, via shafts, a gear, a coupling device or the like, 1 up to a brake at a point of application of a load , for example a winding drum, is remarkable, according to the invention, in that, on the shaft connecting the motor to a service brake, is arranged a first rotary pulse generator, which is connected to a second a rotary pulse generator at the point of application of the load, via control logic, which, when the impulses are different, puts into operation
le frein au point d'application de la charge. the brake at the point of application of the load.
Le dispositif selon l'invention permet la mise en oeuvre du frein pour des écarts des vitesses de rotation les plus faibles possibles, et empêche, en conséquence, des surcharges brusques, lors du freinage de la charge The device according to the invention allows the implementation of the brake for variations of the lowest possible rotational speeds, and therefore prevents sudden overloads, during the braking of the load.
préalablement accélérée.previously accelerated.
La logique de contrôle comporte des compteurs d'impulsions, munis de dispositifs de réglage numériques, associés aux générateurs d'impulsions, qui sont reliés à une mémoire flip-flop, qui est reliée, par l'intermédiaire d'un relais et d'une liaison de déclenchement, à un aimant ventilé du The control logic comprises pulse counters, provided with numerical control devices, associated with the pulse generators, which are connected to a flip-flop memory, which is connected, via a relay and a tripping link, to a ventilated magnet
frein, sollicité par un ressort, du tambour. brake, biased by a spring, the drum.
Les impulsions des générateurs d'impulsions sont exploitées par la logique de contrôle ayant au moins un compteur d'impulsions préréglable, les impulsions du générateur agissant du côté mené comme signaux de synchronisation pour le compteur d'impulsions préréglable, de sorte que, avec The pulses of the pulse generators are operated by the control logic having at least one preset pulse counter, the pulses of the generator acting on the driven side as synchronization signals for the preset pulse counter, so that with
chaque impulsion de synchronisation, le compteur prérégla- each synchronization pulse, the pre-set counter
ble est chargé par sa valeur initiale, et, entre deux impulsions de synchronisation, les impulsions du générateur du côté d'entraînement diminuent, de façon continue, la ble is charged by its initial value, and, between two synchronization pulses, the pulses of the generator on the drive side continuously decrease the
valeur initiale chargée. Entre deux impulsions de synchro- initial value loaded. Between two sync pulses
nisation, on détecte si une valeur limite déterminée du compteur est atteinte et, en conséquence, on détermine si tion, it is detected if a determined limit value of the counter is reached and, consequently, it is determined whether
la chaîne d'entraînement est interrompue. the drive chain is interrupted.
1 Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment 1 The figures of the annexed drawing will make it clear how
l'invention peut être réalisée.the invention can be realized.
La figure 1 illustre schématiquement l'agencement d'une Figure 1 schematically illustrates the arrangement of a
chaîne d'entraînement pour un appareil de levage. drive chain for a hoist.
La figure 2 montre les éléments de la logique de contr8ôle Figure 2 shows the elements of control logic
de la figure 1.of Figure 1.
Le moteur 3 entraîne, par l'intermédiaire de son arbre 2, un engrenage 7 et est freiné, sur le même arbre, par le frein de service 4. Le tambour d'enroulement 8 est entraîné par l'intermédiaire de l'engrenage 7, de sorte que la charge est soulevée ou abaissée selon le sens de rotation du moteur. Lorsque la chaîne d'entraînement n'est pas interrompue, les vitesses de rotation de l'arbre 6 du tambour et de l'arbre 2 du moteur présentent un rapport constant, qui est déterminé par le rapport de réduction de l'engrenage. Lors d'une interruption de la chaîne d'entraînement, par exemple par rupture de l'engrenage, cette dépendance fixe entre les vitesses de rotation n'existe plus, de sorte qu'il se crée, selon les conditions de charge, des variations très rapides des vitesses de rotation. Les générateurs d'impulsions, du côté de l'entraînement et du 8côté entraîné, fournissent des fréquences d'impulsions proportionnelles à la vitesse. Le rapport des fréquences d'impulsions est fourni, à partir du nombre d'impulsions du générateur par tour de l'arbre du moteur ou de l'arbre du tambour et à partir du rapport de réduction de l'engrenage, conformément à la formule suivante: fm/fr = (nm/nr) x i dans laquelle fm est la fréquence des impulsions du générateur 1 sur l'arbre du moteur et fr la fréquence des impulsions du générateur 5 sur l'arbre du tambour; nm et 1 nr sont le nombre des impulsions pour un tour des arbres et i le rapport de réduction de l'engrenage. Le rapport des fréquences d'impulsions est ainsi proportionnel au rapport de réduction de l'engrenage et, dans le cas o les deux générateurs créent, à chaque tour, le même nombre d'impulsions, ce rapport est égal à i. Les impulsions des générateurs 1 et 5 sont transmises à la logique de contrôle The motor 3 drives, via its shaft 2, a gear 7 and is braked, on the same shaft, by the service brake 4. The winding drum 8 is driven via the gear 7 , so that the load is raised or lowered in the direction of rotation of the motor. When the drive chain is not interrupted, the rotational speeds of the shaft 6 of the drum and the motor shaft 2 have a constant ratio, which is determined by the reduction ratio of the gear. During an interruption of the drive chain, for example by breaking the gear, this fixed dependence between the rotational speeds no longer exists, so that, depending on the load conditions, variations are created. very fast rotational speeds. The pulse generators on the drive side and the driven side provide pulse frequencies proportional to the speed. The ratio of pulse frequencies is provided from the number of generator pulses per revolution of the motor shaft or drum shaft and from the gear reduction ratio according to the formula next: fm / fr = (nm / nr) xi where fm is the frequency of the pulses of the generator 1 on the motor shaft and fr the frequency of the pulses of the generator 5 on the drum shaft; nm and 1 nr are the number of pulses for one revolution of the shafts and the ratio of reduction of the gearing. The ratio of the pulse frequencies is thus proportional to the reduction ratio of the gear and, in the case where the two generators create, at each turn, the same number of pulses, this ratio is equal to i. The pulses of the generators 1 and 5 are transmitted to the control logic
, via les liaisons 17 et 18.via links 17 and 18.
Grace à la logique de contrôle 10 selon l'invention, on détermine le rapport entre la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de rotation du tambour, à partir des impulsions des générateurs, et ce rapport est comparé au rapport de réduction connu i. La figure 2 montre une logique de contrôle 10 réalisée de façon correspondante, Thanks to the control logic 10 according to the invention, the ratio between the rotational speed of the motor and the speed of rotation of the drum is determined from the pulses of the generators, and this ratio is compared with the known reduction ratio i. FIG. 2 shows a corresponding control logic 10,
laquelle actionne le frein 9 du tambour 8, par l'intermé- which actuates the brake 9 of the drum 8, via
diaire d'une liaison de déclenchement 19, lorsqu'il existe of a trigger link 19, when there is
des écarts entre les impulsions.gaps between the pulses.
Les impulsions du générateur d'impulsions 1 du moteur sont comptées dans deux compteurs d'impulsions 11 et 12. Les The pulses of the pulse generator 1 of the motor are counted in two pulse counters 11 and 12.
compteurs d'impulsions sont avantageusement des décrémen- pulse counters are advantageously decrementals
teurs. Ils décrémentent l'état initial, qui est reçu par l'entrée ZE et peut &tre réglé par les dispositifs de réglage numériques 13 et 14. Les impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour synchronisent et commandent la réception de l'état initial, par l'intermédiaire des entrées S des compteurs d'impulsions, de sorte que, entre deux impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour, l'état initial des deux compteurs d'impulsions est décrémenté du nombre des impulsions du générateur d'impulsions du moteur. Les compteurs d'impulsions ont, chacun, une sortie de transfert u, qui, lorsque l'état du compteur est inférieur à O, commute et, ainsi, indique le tors. They decrement the initial state, which is received by the input ZE and can be set by the digital adjustment devices 13 and 14. The pulses of the pulse generator 5 of the drum synchronize and control the reception of the initial state, via the inputs S of the pulse counter, so that between two pulses of the pulse generator 5 of the drum, the initial state of the two pulse counters is decremented by the number of pulses of the pulse generator of the motor. The pulse counters each have a transfer output u which, when the state of the counter is less than 0, switches and so indicates the
"dépassement de capacité du compteur". "overflow of the counter".
1 A cause du rapport fixe déjà décrit des fréquences des impulsions fm et fr, pour un rapport de réduction de l'engrenage donné i, entre deux impulsions du générateur d'impulsions 5 du tambour, un nombre constant d'impulsions du générateur d'impulsions du moteur décrémentera toujours les états initiaux des compteurs d'impulsions 11,12. Selon l'invention, les états initiaux 13 et 14 sont choisis de sorte que, pour le rapport de réduction existant i, le premier compteur d'impulsions 11 n'atteint pas le dépassement de capacité du compteur et, alors, pour le second compteur d'impulsions 12, l'état initial est réglé en étant plus petit de sorte que, au moment de l'impulsion suivante du tambour, le dépassement de capacité du compteur est toujours atteint. La condition des sorties de transfert des deux compteurs d'impulsions 11 et 12, au moment d'une impulsion du tambour, indique si, depuis la dernière impulsion du tambour, le nombre, réglé par le dispositif de réglage numérique 13, d'impulsions a été dépassé et si le nombre, réglé par le dispositif de réglage numérique 14, d'impulsions du générateur d'impulsions 1 du moteur a été atteint. Lorsque la chaîne d'entraînement n'est pas interrompue, le premier compteur d'impulsions 11 ne peut pas subir un dépassement de capacité et le second compteur d'impulsions 12 doit toujours subir un dépassement de capacité. Le contr8le de cette condition sans problème a lieu à l'aide d'une mémoire flip-flop 15, qui, pour chaque impulsion du générateur d'impulsions 5 du tambour, détecte la condition des sorties de transfert des deux compteurs d'impulsions et, dans la condition à problèmes, coupe le relais 16, de sorte que le contact de sortie correspondant s'ouvre et interrompt le circuit de l'aimant ventilé 20 du frein 9, Because of the fixed ratio already described pulse frequencies fm and fr, for a gear reduction ratio given i, between two pulses of the pulse generator 5 of the drum, a constant number of pulses of the generator of Engine pulses will always decrement the initial states of the pulse counters 11,12. According to the invention, the initial states 13 and 14 are chosen so that, for the existing reduction ratio i, the first pulse counter 11 does not reach the overflow of the counter and then for the second counter pulse 12, the initial state is set smaller so that, at the moment of the next pulse of the drum, the overflow of the counter is always reached. The condition of the transfer outputs of the two pulse counters 11 and 12, at the time of a drum pulse, indicates whether, since the last pulse of the drum, the number, set by the numerical adjustment device 13, of pulses has been exceeded and if the number, set by the digital adjustment device 14, of pulses of the pulse generator 1 of the engine has been reached. When the drive chain is not interrupted, the first pulse counter 11 can not be overflowed and the second pulse counter 12 must always be overflowed. Control of this problem-free condition is effected by means of a flip-flop memory 15 which, for each pulse of the drum pulse generator 5, detects the condition of the transfer outputs of the two pulse counters and in the problem condition, interrupts the relay 16, so that the corresponding output contact opens and interrupts the circuit of the ventilated magnet 20 of the brake 9,
sollicité par un ressort 21, du tambour 8. biased by a spring 21, the drum 8.
1 Pour le cas o les générateurs d'impulsions 1 et 5 créent, à chaque tour, le même nombre d'impulsions, le premier dispositif de réglage numérique 13 est réglé à une valeur entière i + X et le dispositif de réglage numérique 14 à une valeur entière i - X. La valeur X est avantageusement choisie de sorte que des oscillations de torsion dues à l'action élastique de la chaîne d'entraînement ne 1 For the case where the pulse generators 1 and 5 create, at each turn, the same number of pulses, the first numerical adjustment device 13 is set to an integer value i + X and the numerical adjustment device 14 to an integer value i - X. The value X is advantageously chosen so that torsional oscillations due to the elastic action of the drive chain
déclenchent pas le dispositif de contrôle. do not trigger the control device.
Une réalisation simple du dispositif de contr8lt, dans laquelle manquent le compteur d'impulsions 11 et le dispositif de réglage numérique correspondant 13, est possible. Dans cette réalisation, le contr8le ne fonctionne que lorsque le rapport de la vitesse de rotation de l'entraînement à la vitesse de rotation des moyens entraînés est plus petit que le rapport réglé, c'est-à-dire que le tambour, par exemple à cause d'une rupture de l'engrenage, tourne trop vite et que, en conséquence, le nombre d'impulsions réglé par le dispositif de réglage A simple embodiment of the control device, in which the pulse counter 11 and the corresponding digital adjustment device 13 are missing, is possible. In this embodiment, the control functions only when the ratio of the rotational speed of the drive to the rotational speed of the driven means is smaller than the set ratio, i.e. the drum, for example because of gear failure, rotates too fast and, therefore, the number of pulses set by the adjuster
numérique 14 n'est pas atteint.digital 14 is not reached.
On peut également utiliser des générateurs fournissant des nombres différents d'impulsions ou choisir d'autres valeurs X, pour obtenir une adaptation optimale aux configurations We can also use generators providing different numbers of pulses or choose other X values, to obtain an optimal adaptation to the configurations
d'entraînement déterminées.determined training.
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