EP0331856B1 - Grue repliable a deploiement automatique rapide - Google Patents
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- EP0331856B1 EP0331856B1 EP88420074A EP88420074A EP0331856B1 EP 0331856 B1 EP0331856 B1 EP 0331856B1 EP 88420074 A EP88420074 A EP 88420074A EP 88420074 A EP88420074 A EP 88420074A EP 0331856 B1 EP0331856 B1 EP 0331856B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
- B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail
- B66C23/34—Self-erecting cranes, i.e. with hoisting gear adapted for crane erection purposes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/54—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with pneumatic or hydraulic motors, e.g. for actuating jib-cranes on tractors
- B66C23/545—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with pneumatic or hydraulic motors, e.g. for actuating jib-cranes on tractors with arrangements for avoiding dead centre problems during cylinder motion
Definitions
- the present invention relates to a transportable crane whose folding and deployment can be carried out quickly in a fully automatic manner. It relates more particularly, although not exclusively, to a crane whose boom, itself collapsible, has in the deployed position, a relatively large overall length.
- the problem of the folding crane is twofold.
- the overall dimensions of the crane should be compatible with the size limits fixed by the Highway Code, which allows rapid transport in ordinary road traffic.
- the crane once deployed in the working position on the site, the crane must have a mast as high as possible and a boom with maximum reach.
- the folding and deployment operations must be as simple as possible and take place quickly.
- a first approached solution to this problem is known, for example from French patent 2,548,646.
- This known system provides for a mast in two parts (mast foot and mast head) on which is articulated an arrow, also in two parts (arrowhead and arrowhead).
- a single cylinder allows the deployment and folding of the assembly to be controlled, thanks to an articulated rear link and a rear cable extended by a stay cable.
- the circulation of this rear cable is guided by a system of pulleys and articulated punches which are in the area where the jib foot is articulated on the top of the mast head.
- This known device however has the drawback of considerably limiting the maximum length that can be used for the element forming the arrowhead. Indeed, during the deployment maneuver, the arrowhead moves away from the arrowhead against the underside of which it was folded, and this as the arrowhead in turn lifts up. above the masthead on the top of which it is articulated. Thus, from the start of the deployment operation, the end of the arrowhead moves along the masthead, in the immediate vicinity thereof that it sweeps in the longitudinal direction.
- the object of the present invention is to avoid these drawbacks by producing a folding crane of the aforementioned type, the element of which forms the arrowhead has a useful length substantially equal to that of the element which forms the boom foot.
- the invention aims to produce such a foldable crane whose deployment is carried out fully automatically in a very short time and with a small footprint.
- a folding crane comprises a lifting mast on the top of which is articulated in an axis a jib foot whose end carries the articulation axis of an arrow point, while a cable system allows to control the deployment of the boom and the mast, and it is characterized in that, moreover, there is provided between the arrowhead and the mast, a cable of constant length, wrapped between two sets of pulleys whose variable spacing is controlled positively by means successively causing its increase and then its decrease throughout the deployment maneuver or the folding maneuver, which has the effect of delaying the opening speed of the angle of the jib foot / arrowhead in beginning of deployment of the crane, whereas on the contrary, at the end of deployment, when the jib foot has already moved away from the head of the mast, the speed of unfolding of the jib tip until it is aligned with c the boom foot is increased.
- the first set of pulleys of the hauling system is situated at the rear of the articulation of the jib foot on the top of the mast.
- the second set of pulleys of hauling is arranged transversely to slide in a substantially longitudinal slide, integral with the head of the mast.
- the mast and the boom rise in a small footprint.
- the variable reeving device controlled by the articulation of the boom foot, makes it possible during the first phase of lifting the boom, to prevent the opening of the point by cable compensation.
- this allows the opening of the arrowhead on the boom foot when the angle of the mast and the boom foot reaches then exceeds a value of about 45 degrees. Therefore, the unfolding is carried out quickly without the arrowhead coming up against the mast.
- This compensation and variability hauling system makes it possible to automate the unfolding, and above all to fold a maximum length for transport in a minimum road gauge.
- the crane illustrated in the drawings comprises a base 1, on which is articulated, at 2, a mast base element 3.
- the top of the latter carries, at the rear, an axis 4, on which the base is articulated of a mast head element 5.
- the top of the latter carries an axis 6, on which a rigid bridge 7 is articulated, integral with the rear end 8 of a jib foot element 9.
- the jib foot 10 carries a lower axis 11, where the rear of an arrowhead element 12 is articulated.
- a constant length cable 13 is provided between the arrowhead 12 and the mast 3, 5 which it connects. This cable 13 is mouflaged between two pulley trains 14 and 15, the spacing 16 ( Figure 6) is variable.
- the first set of pulleys 14 has its axis 17 located at the rear of the articulation 6. It is carried by the rigid bridge 7 which rocks around the axis 6.
- the second train of pulleys 15 has its axis 18 which is arranged transversely in a substantially longitudinal slide 19, integral with the mast head 5.
- a pusher 20 On the transverse axis 18, is articulated one end of a pusher 20 which is perpendicular thereto.
- the other end of the pusher 20 is articulated at 21 on the head of a connecting rod 22, the foot of which pivots about 1 ′ axis 6, at the same time as the bridge 7, of which this connecting rod 22 is rigidly secured.
- the cable 13 passes over a pulley 23, carried by the rear 8 of the jib foot 9, then over a pulley 24, carried by the lower chord of the jib foot 9 before the axis 11, to finally anchor at 25, on the arrowhead 12.
- this device makes it possible to give the jib tip element 12, a length 37 which may be greater than 85% of the length 38 of the jib foot 9.
- the opening of the angle 39 between the jib foot 9 and arrowhead 12 is delayed at the start of deployment of the crane ( Figures 3 and 4), to be instead accelerated at the end ( Figures 7 and 8).
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Description
- La présente invention est relative à une grue transportable dont le repliage et le déploiement peuvent s'effectuer rapidement d'une façon entièrement automatique. Elle concerne plus particulièrement, quoique non exclusivement, une grue dont la flèche, elle-même repliable, possède en position déployée, une longueur totale relativement importante.
- On sait que le problème de la grue repliable est double. D'une part, il convient qu'en position repliée, l'encombrement hors tout de la grue soit compatible avec les limitations de gabarit fixées par le Code de la Route, ce qui permet un transport rapide dans le trafic routier ordinaire. D'autre part, une fois déployée en position de travail sur le chantier, la grue doit comporter un mât aussi haut que possible et une flèche de portée maxima. Bien entendu, pour passer d'une position à l'autre, les opérations de repliage et de déploiement doivent être aussi simples que possible et se dérouler rapidement.
- On connaît une première solution approchée à ce problème, par exemple par le brevet français 2.548.646. Ce système connu prévoit un mât en deux parties (pied de mât et tête de mât) sur lequel est articulée une flèche, également en deux parties (pointe de flèche et pied de flèche). Un vérin unique permet de commander le déploiement et le repliage de l'ensemble, grâce à une biellette arrière articulée et à un câble arrière prolongé par un hauban. La circulation de ce câble arrière est guidée par un système de poulies et de poinçons articulés qui se trouvent dans la zone ou le pied de flèche s'articule sur le sommet de la tête du mât.
- On sait qu'un tel dispositif permet de replier les uns sur les autres les deux éléments du mât et les deux éléments de la flèche, pour finalement les placer tous à l'horizontale en position de transport.
- Ce dispositif connu présente toutefois l'inconvénient de limiter considérablement la longueur maxima utilisable pour l'élément formant la pointe de flèche. En effet, au cours de la manoeuvre de déploiement, la pointe de flèche s'écarte du pied de flèche contre la face inférieure duquel elle était repliée, et ceci au fur et à mesure que le pied de flèche se soulève à son tour au-dessus de la tête de mât sur le sommet de laquelle il est articulé. Ainsi, dès le début de l'opération de déploiement, l'extrémité de la pointe de flèche se déplace le long de la tête de mât, à proximité immédiate de celle-ci qu'elle balaye dans le sens longitudinal. Il est bien entendu exclu que l'extrémité de la pointe de flèche vienne à quelque moment que ce soit buter contre la face longitudinale en question de la tête de mât: cette obligation impose au constructeur de la grue de ne conférer à l'élément formant la pointe de flèche qu'une longueur très faible, par exemple du même ordre de grandeur que la moitié de la longueur du pied de flèche. Cela limite considérablement la longueur totale utilisable sur la flèche déployée.
- La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant une grue repliable du type précité dont l'élément formant la pointe de flèche ait une longueur utile sensiblement égale à celle de l'élément qui forme le pied de flèche.
- Par ailleurs, l'invention vise à réaliser une telle grue repliable dont le déploiement s'effectue de façon entièrement automatique en un temps très court et avec un encombrement réduit.
- Une grue repliable selon l'invention comprend un mât relevable sur le sommet duquel est articulé en un axe un pied de flèche dont l'extrémité porte l'axe d'articulation d'une pointe de flèche, tandis qu'un système à câble permet de commander le déploiement de la flèche et du mât, et elle est caractérisée en ce que par ailleurs est prévu entre la pointe de flèche et le mât, un câble de longueur constante, mouflé entre deux trains de poulies dont l'écartement variable est commandé positivement par des moyens provoquant successivement son augmentation puis sa diminution tout au long de la manoeuvre de déploiement ou de la manoeuvre de repliage, ce qui a pour effet de retarder la vitesse d'ouverture de l'angle pied de flèche/pointe de flèche en début de déploiement de la grue, alors qu'au contraire,en fin de déploiement, quand le pied de flèche s'est déjà éloigné de la tête du mât, la vitesse de dépliage de la pointe de flèche jusqu'à son alignement avec le pied de flèche, se trouve augmentée.
- Suivant une caractéristique préférée de l'invention, le premier train de poulies du mouflage est situé à l'arrière de l'articulation du pied de flèche sur le sommet du mât.
- Suivant une autre caractéristique préférée de l'invention, le second train de poulies du mouflage est disposé transversalement pour coulisser dans une glissière sensiblement longitudinale, solidaire de la tête du mât.
- Suivant une autre caractéristique préférée de l'invention, les moyens pour commander le coulissement du second train de poulies dans la glissière comprennent, d'une part un poussoir articulé sur l'axe transversal du second train de poulies auquel il est perpendiculaire, tandis que son autre extrémité est articulée sur la tête d'une bielle dont la tête est d'autre part solidaire du pied de flèche avec lequel elle pivote sur le sommet du mât, si bien que se trouve matérialisé un mécanisme à trois axes d'articulation parallèles entre eux, ce mécanisme se déformant de part et d'autre d'une position de point mort pour laquelle les trois axes sont alignés, à savoir:
- ― l'axe par lequel le poussoir s'articule sur le second train de poulies du mouflage;
- ― l'axe par lequel la tête de bielle est articulée sur le poussoir;
- ― l'axe par lequel le pied de bielle et le pied de flèche sont articulés sur le sommet du mât.
- Grâce à cette disposition, on constate que, pendant la première phase de relevage, le mât et la flèche s'élèvent dans un encombrement réduit. Le dispositif de mouflage variable, commandé par l'articulation du pied de flèche, permet lors de la première phase de soulèvement de la flèche, d'empêcher l'ouverture de la pointe par compensation de câble. Par contre, cela autorise l'ouverture de la pointe de flèche sur le pied de flèche lorsque l'angle du mât et du pied de flèche atteint puis dépasse une valeur de l'ordre de 45 degrés. Dès lors, le dépliage s'effectue rapidement sans que la pointe de flèche ne vienne buter dans le mât. Ce système de mouflage à compensation et variabilité, permet d'automatiser le dépliage, et surtout de replier une longueur maxima pour le transport dans un gabarit routier minimum.
- Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer.
- Figure 1 est un schéma montrant en perspective une grue selon l'invention lorsqu' elle est repliée en position de transport.
- Figure 2 montre à plus grande échelle le détail du mouflage arrière pour le câble de compensation.
- Figures 3, 5, 7, 9 illustrent les phases successives de l'opération de déploiement automatique de la grue.
- Figures 4, 6, 8, 10 correspondent respectivement aux figures précitées pour montrer à plus grande échelle le détail des positions successives occupées par les deux trains de poulies du mouflage compensateur.
- La grue illustrée sur les dessins comporte une embase 1, sur laquelle est articulé, en 2, un élément de pied de mât 3. Le sommet de celui-ci porte, à l'arrière, un axe 4, sur lequel est articulée la base d'un élément de tête de mât 5. Le sommet de celui-ci porte un axe 6, sur lequel est articulé un chevalet rigide 7, solidaire de l'extrémité arrière 8 d'un élément de pied de flèche 9. A l'avant, le pied de flèche 10 porte un axe inférieur 11, où s'articule l'arrière d'un élément de pointe de flèche 12.
- Un câble de longueur constante 13 est prévu entre la pointe de flèche 12 et le mât 3, 5 qu'il relie. Ce câble 13 est mouflé entre deux trains de poulies 14 et 15, dont l'écartement 16 (figure 6) est variable.
- Le premier train de poulies 14 a son axe 17 situé à l'arrière de l'articulation 6. Il est porté par le chevalet rigide 7 qui bascule autour de l'axe 6.
- Le second train de poulies 15 a son axe 18 qui est disposé transversalement dans une glissière sensiblement longitudinale 19, solidaire de la tête de mât 5.
- Sur l'axe transversal 18, est articulée une extrémité d'un poussoir 20 qui lui est perpendiculaire. L'autre extrémité du poussoir 20 est articulée en 21 sur la tête d'une bielle 22, dont le pied pivote autour de 1′ axe 6, en même temps que le chevalet 7, dont cette bielle 22 est rigidement solidaire.
- Ainsi, se trouve matérialisé un mécanisme à trois axes d'articulation parallèles entre eux 6, 21 et 18 (figures 4, 6, 8, 10).
- Au-delà du train de mouflage 14, le câble 13 passe sur une poulie 23, portée par l'arrière 8 du pied de flèche 9, puis sur une poulie 24, portée par la membrure inférieure du pied de flèche 9 avant l'axe 11, pour finalement s'ancrer en 25, sur la pointe de flèche 12.
- Un système en lui-même connu, par exemple par le brevet français 2548646, complète l'ensemble de relevage par:
- ― un câble de longueur constante 26, pour relier 1′ embase 1 à un point 27 de la pointe de flèche 12, après passage sur un premier poinçon 28 au sommet du mât, et sur un second poinçon 29 à l'articulation 11 de la flèche 9, 12;
- ― un hauban 30 qui relie le poinçon 28 à l'élément de pied de flèche 9.
- Le fonctionnement est le suivant:
- A partir de la position repliée horizontale de la figure 1, on commence à relever le mât 3, 5, par exemple à l'aide d'un vérin 31 (figures 3 et 4). L'axe 21 se trouve très en arrière de la ligne définie par les axes 6 et 18. L'axe 18 avance donc relativement vite le long de la glissière 19 (flèche 32, figure 4) sous 1′ action du poussoir 20. Le mouflage 14, 15, "avale" rapidement une longueur du câble 13, et on constate que la pointe de flèche 12 reste contre le pied de flèche 13 avec lequel elle évolue.
- Les constituants arrivent alors à la position de point mort (figures 5 et 6), où les axes 6, 21 et 15 sont alignés. Au voisinage de cette position, le longueur 16 du mouflage varie peu quand le mâte 3, 5 poursuit son mouvement de relevage. L'angle 33 du pied de flèche 9 avec la tête de mât 5 augmente alors rapidement, et dépasse 45 degrés. La pointe de flèche 12 se sépare du pied de flèche 9. Mais celui-ci s'étant déjà suffisamment écarté de la tête de mât 5, la pointe de flèche 12 ne risque plus de venir heurter la tête de mât 5.
- Pendant la suite du relevage du mât 3, 5, (figures 7 et 8), le point mort est dépassé, car l'axe 21 se trouve au-delà de la ligne théorique 34 définie par les axes 6 et 18. L'axe 18 revient donc en sens inverse (flèche 35) le long de la glissière 19, ce qui fait décroître la longueur 16 du mouflage 14, 15. Ce dernier libère donc rapidement des longueurs de câble 13, si bien que la pointe de flèche 12 se relève très rapidement jusqu'à l'horizontale lorsqu'augmente l'angle de relevage 36 du pied de flèche 9 (figures 9 et 10).
- Le repliage s'effectue en sens inverse pour revenir à la position de la figure 1.
- On voit que ce dispositif permet de conférer à l'élément de pointe de flèche 12, une longueur 37 pouvant être supérieure à 85% de la longueur 38 du pied de flèche 9. L'ouverture de l'angle 39 entre pied de flèche 9 et pointe de flèche 12 se trouve retardée en début de déploiement de la grue (figures 3 et 4), pour être au contraire accélérée à la fin (figures 7 et 8).
Claims (7)
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