EP0379448B1 - Grue à flèche relevable avec dispositif de renvoi de flèche - Google Patents
Grue à flèche relevable avec dispositif de renvoi de flèche Download PDFInfo
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- EP0379448B1 EP0379448B1 EP90420018A EP90420018A EP0379448B1 EP 0379448 B1 EP0379448 B1 EP 0379448B1 EP 90420018 A EP90420018 A EP 90420018A EP 90420018 A EP90420018 A EP 90420018A EP 0379448 B1 EP0379448 B1 EP 0379448B1
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- mechanism platform
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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
- B66C23/88—Safety gear
- B66C23/92—Snubbers or dashpots for preventing backwards swinging of jibs, e.g. in the event of cable or tackle breakage
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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
- B66C23/62—Constructional features or details
- B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
Definitions
- the present invention relates to a luffing jib crane of the type comprising a fixed or mobile support structure, such as a vertical tower, mounted on a rotating part about a vertical axis, consisting of a rotating pivot, an arrow carrier bearing on the rotating pivot, a platform of mechanisms located behind the rotating pivot and supporting a counterweight that can be moved from front to back and vice versa, and a lifting arrow directed towards the front and articulated at its base around a horizontal axis on the rotating pivot.
- the invention relates more particularly to an arrow return device, the operation of which is associated with the platform of the mechanisms, the object of this device being to avoid that in the raised position, the arrow does not come back to the rear of the lifting device, in particular under the action of external stresses, which can be, for example, inertia effects, the action of the wind or a breaking of slings.
- the platform of the mechanisms forms with the rotating pivot a monobloc assembly provided with an inclined ramp descending towards the rear on which a mobile counterweight moves retained by one or more control cables passing over one or more pulleys of return arranged on the front part of the monobloc assembly and fixed under the boom at a predetermined distance from its articulation to allow optimum movement of the counterweight when the boom is raised.
- the boom in the raised position comes to rest on elastic means, the fixed members of which are secured to the boom holder or of the platform of the mechanisms and the movable members of which cooperate with stops arranged on the boom and exert together a progressive effort on the arrow to keep it in stable equilibrium.
- These elastic means can be mechanical, such as springs, hydraulic or pneumatic, such as jacks, or even electro-mechanical, a particular embodiment of these means being indicated by document US-A-4 270 663; generally they generate dynamic effects in the structure of the arrow by causing uncontrolled oscillations which harm the behavior of the device.
- the platform of the mechanisms is provided with a support on which are articulated two bent arms which are arranged on either side of the platform and the rear ends of which carry the counterweight and the front ends are connected to the base of the boom by articulated connecting bars; the assembly formed by the front part of the arms, the connecting bars, the base of the arrow and the platform of the mechanisms forms a deformable quadrilateral.
- the raising of the boom causes the rotation of the two bent arms around their common articulation on the support of the platform and consequently the displacement of the counterweight forwards.
- the counterweight During lifting, the counterweight exerts a degressive tilting moment around the articulation on the support; at the end of lifting, the counterweight passes vertically to this articulation then exerts a progressive moment of retention in the opposite direction to the previous one which opposes the continuation of the lifting movement of the boom and keeps the boom at a standstill stable balance.
- the boom return device combines here, unlike the previous one, the two functions of balancing the boom during lifting and returning the boom at the end of lifting, and consequently this device does not optimize the two functions.
- the present invention remedies these drawbacks by providing a lifting jib crane whose jib return device is dissociated from the counterweight displacement device and does not cause uncontrolled oscillations.
- the luffing jib crane comprises in a known manner a rotating pivot surmounting a support structure such as a vertical tower, a jib holder integral with the rotating pivot and inclined towards the rear, a platform of the mechanisms connected to the rear of the rotating pivot on which is mounted rolling a counterweight movable from front to back and vice versa, a lifting boom articulated at its base on the rotating pivot, means for lifting the boom and lifting the loads and a device driving the movement of the counterweight along the platform of the mechanisms, inclined slightly forward, by means of one or more cables connecting said counterweight to the base of the jib, and this crane with lifting jib is characterized in that the mechanism platform is suspended from the boom holder, in its rear part, by means of tie rods connection, and in its front part, by means of a linkage belonging to an arrow return device further comprising pushers bearing on the linkage and kept at rest in position on the arrowhead by means of consoles 'support, and is provided in its
- the crankshaft of the arrow return device consists of a rigid assembly of two connecting rods forming a triangulated isosceles trapezium whose small base is articulated under the arrow carrier at intermediate height and of two other connecting rods articulated at their first end to the large base of the rigid trapezoid assembly and at their other end to two supports symmetrically fixed on either side on the front part of the platform of the mechanisms, and is assembled from such that in normal working position, the assembly of said connecting rod is flat.
- the pushers of the arrow return device are articulated at their first end on the articulation axes connecting the two parts of the connecting rods previously defined.
- the boom comes into contact with the free ends of the pushers which leave their support console on the boom holder and exert a resistant force tending to oppose the continuation of the movement; this effort is increasingly important as the boom is raised because the pushers move the hinge pins on the rear connecting the two parts of the crankshaft which are tensioned under the effect of the masses of the platform of the suspended mechanisms and counterweight.
- At least one of the two pushers is adjustable in length and the support means of the boom foot cooperating with the free ends of the pushers form a guide funnel, so that the contact of the arrow on the two pushers takes place simultaneously and safely.
- the means forming substantially vertical slides, for the axes of connection of the platform of the mechanisms with the rotating pivot are constituted by lights vertical.
- the connection of the front part of the platform of the mechanisms with the rotating pivot consists of two sets of clevis and tenon arranged symmetrically on either side of the rotating part of the crane; the ends of the platform side members form the tenons while the recovery elements on the rotating pivot form the yokes.
- Each yoke and tenon assembly is connected by an axis with two diameters, with a part of larger diameter constituting the central part which moreover comprises two large flats with parallel faces over its entire length and is arranged in the lumen formed in the tenon , while the second diameter smaller than the spacing of the flats is that of the two end parts of the axis which are mounted in the two branches of the yoke with the interposition of rings of diameter at least equal to that of the central part.
- the lumens of the tenons are double and of rectangular shape and are each provided with two sliding pads, of greater thickness in their central part, which are arranged vertically inside and on either side. said lights so that they provide between them a space of constant width equal to the spacing of the flats of the connecting axes with two diameters.
- This arrangement allows the front part of the platform of the mechanisms to move freely in the vertical direction with respect to the articulation on the rotary pivot, when the boom return device comes into action.
- the crane shown schematically in the drawing comprises in a known manner a vertical tower 1 anchored to the ground, or rolling thereon, surmounted by a fixed pivot 2 supporting, via of an orientation device 3, a rotating part 4 mainly consisting of a rotating pivot 5, a jib holder 6, a platform of the mechanisms 7 on which is mounted rolling a movable counterweight 8, and a lifting boom 9.
- the arrowhead 6 of triangular horizontal section is integral with the rotating pivot 5 and is inclined to the rear.
- the platform of the mechanisms 7, the framework of which consists of two longitudinal members 10 connected to the rotary pivot 5 by means of tenons 11 having openings 12 crossed by horizontal connecting axes 13, is suspended from the jib holder 6, in its rear part, by means of tie rods 14, and in its front part, by means of the connecting rod assembly 15 of an arrow return device 16, described in detail below.
- the lifting jib 9 of rectangular or square section ends at its base with two legs 17 forming a gantry, articulated at 19 on the rear part of the rotary pivot 5, which allows it to step over the base of the jib holder 6 during lifting -see figure 3.
- the dead weight of the lifting jib 9 is balanced by the counterweight 8 mounted rolling inside the side members 10 of the platform of the mechanisms 7 which has a slope ⁇ directed towards the front, the front end of this platform 7 being located lower than its rear end.
- the counterweight 8 consists of several elements 18 attached suspended under the platform of the mechanisms 7 by means of rollers 30 rolling on the side members 10.
- the counterweight 8 is retained by a set of two cables 31 arranged symmetrically on either side of the platform of the mechanisms 7, fixed at 32 on the counterweight element 18 located closest to the tower 1 and at 33 on the upper members 34 of the foot of the lifting jib 9 in passing successively on pulleys 35 arranged at the rear of the platform of the mechanisms 7 and on pulleys 36 disposed at intermediate height on the rear link rods 14.
- the deflection device 16 shown in FIG. 6 consists of the linkage 15 already mentioned and two pushers 37.
- the connecting rod 15 is produced by a rigid assembly 38 of two connecting rods 39 forming a triangulated isosceles trapezium whose small base is articulated at 40 under the arrow-carrier 6 substantially at mid-height, and by two other connecting rods 41 linked by axes articulation 42 at the large base of the rigid assembly 38 forming a trapezoid and by suspension axes 43 to two supports 44 symmetrically fixed on the side members 10 towards the front end of the platform of the mechanisms 7.
- the two pushers 37 are articulated at their first end on the axes 42 connecting the two parts 38 and 41 of the connecting rod assembly 15. In the normal working position, the entire connecting rod assembly 15 forms a plane and the two pushers 37 rest freely on a console 45 fixed in a predetermined position on the front face of the jib holder 6 - see figure 2.
- the connection between the platform of the mechanisms 7 and the rotary pivot 5 is carried out by assembling the tenons 11 in yokes 46 by means of the connecting pins 13 which are at two diameters: the part of larger diameter 47 constitutes the central part of each axis 13, which moreover comprises two large flats 48 with parallel faces over its entire length and is arranged in the slots 12 of the stud 11, and the second diameter, smaller than the spacing of the flats 48, is that of the two end parts 49 of the axis 13 which are mounted in the two branches 50, 51 of the yoke 46 with the interposition of rings 52 of diameter at least equal to that of the central part 47.
- the openings 12 of the studs 11 are double and of rectangular shape and are each provided with two sliding shoes 53, of greater thickness in their central part, which are arranged vertically inside and on the right and left 'other of these lights 12 and in such a way that they provide between them a space of constant width "d" equal to the spacing of the flats 48 of the axes 13.
- the yoke 46 is integral with the rotary pivot 5.
- the lifting boom 9 In the position shown in Figure 2, the lifting boom 9 is in the low position and exerts a maximum moment of overturning on the front of the crane; to balance this moment, the counterweight 8 is then in the maximum retracted position on the platform of the mechanisms 7 and retained in this position by means of the cables 31.
- the linkage 15 forms a plane and the connecting axes 13 are located in the high position in the slots 12 formed in the studs 11 of the platform of the mechanisms 7, the slope ⁇ of which is then at its maximum value.
- the arrow 9 comes into contact with the pushers 37 by means of support means 54 fixed on the boom foot 17.
- at least one of the two pushers 37 is adjustable in length by means for example of a screwed head 55 and the support means 54 cooperating with the free ends 56, 57 of the pushers 37 form a guide funnel 58 in such a way that the contact of the arrow 9 on the two pushers 37 takes place simultaneously and in complete safety - see FIG. 9.
- the linkage 15 no longer forms a single plane and the connecting axes 13 are located in the low position in the slots 12 formed in the studs 11 of the platform of the mechanisms 7, the slope of which ⁇ is then at its minimum value.
- the axes 13 do not abut on the ends of the slots 12; the platform of the mechanisms 7 therefore remains permanently suspended from the jib holder 6.
- a lifting jib crane is thus produced with a jib return device 16 dissociated from the movement device of the counterweight 8 but whose operation is associated with the platform of the mechanisms 7 and with the position of the counterweight 8 so that in position raised, the arrow 9 remains firmly maintained in equilibrium without causing uncontrolled oscillations whether in normal service or with wind.
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Description
- La présente invention est relative à une grue à flèche relevable du type comprenant une structure de support fixe ou mobile, telle qu'une tour verticale, sur montée d'une partie tournante autour d'un axe vertical, constituée d'un pivot tournant, d'un porte-flèche prenant appui sur le pivot tournant, d'une plateforme des mécanismes située derrière le pivot tournant et supportant un contrepoids déplaçable d'avant en arrière et vice-versa, et d'une flèche relevable dirigée vers l'avant et articulée à sa base autour d'un axe horizontal sur le pivot tournant. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de renvoi de flèche dont le fonctionnement est associé à la plateforme des mécanismes, l'objet de ce dispositif étant d'éviter qu'en position relevée, la flèche ne vienne se rabattre à l'arrière de l'appareil de levage, en particulier sous l'action de sollicitations extérieures, pouvant être par exemple des effets d'inertie, l'action du vent ou une rupture d'élingues.
- On connaît déjà différents types de grues à flèche relevable équipées d'un dispositif de renvoi de flèche.
- Selon un premier type connu, la plateforme des mécanismes forme avec le pivot tournant un ensemble monobloc muni d'une rampe inclinée descendante vers l'arrière sur laquelle se déplace un contrepoids mobile retenu par un ou plusieurs câbles de commande passant sur une ou plusieurs poulies de renvoi disposées sur la partie avant de l'ensemble monobloc et fixés sous la flèche à une distance prédéterminée de son articulation pour permettre un déplacement optimum du contrepoids lors du relevage de la flèche. Dans ce cas, la flèche en position relevée vient s'appuyer sur des moyens élastiques dont les organes fixes sont solidaires du porte-flèche ou de la plateforme des mécanismes et dont les organes mobiles viennent coopérer avec des butées disposées sur la flèche et exercent ensemble un effort progressif sur la flèche pour la maintenir en équilibre stable. Ces moyens élastiques peuvent être mécaniques, tels que ressorts, hydrauliques ou pneumatiques, tels que vérins, ou bien encore électro-mécaniques, une réalisation particulière de ces moyens étant indiquée par le document US-A-4 270 663 ; généralement ils engendrent des effets dynamiques dans la structure de la flèche en provoquant des oscillations non maîtrisées qui nuisent au comportement de l'appareil.
- Selon un deuxième type connu, illustré par exemple par le document DE-A-3 438 937, la plateforme des mécanismes est munie d'un support sur lequel sont articulés deux bras coudés qui sont disposés de part et d'autre de la plateforme et dont les extrémités postérieures portent le contrepoids et les extrémités antérieures sont reliées à la base de la flèche par des barres de liaison articulées ; l'ensemble constitué par la partie antérieure des bras, les barres de liaison, la base de la flèche et la plateforme des mécanismes forme un quadrilatère déformable. Dans ce cas, le relevage de la flèche entraîne la rotation des deux bras coudés autour de leur articulation commune sur le support de la plateforme et par conséquent le déplacement du contrepoids vers l'avant. En cours de relevage, le contrepoids exerce un moment de basculement dégressif autour de l'articulation sur le support ; en fin de relevage, le contrepoids passe à la verticale de cette articulation puis exerce un moment de retenue progressif dans le sens contraire au précédent qui s'oppose à la poursuite du mouvement de relevage de la flèche et maintient à l'arrêt la flèche en équilibre stable. Comme il apparaît à travers la description du fonctionnement, le dispositif de renvoi de flèche associe ici, contrairement au précédent, les deux fonctions d'équilibrage de la flèche en cours de relevage et de renvoi de la flèche en fin de relevage, et en conséquence ce dispositif ne permet pas d'optimiser les deux fonctions. On peut également citer ici le document GB-A-930021, qui décrit une réalisation assez équivalente, illustrée notamment par sa figure 2.
- La présente invention remédie à ces inconvénients en fournissant une grue à flèche relevable dont le dispositif de renvoi de flèche est dissocié du dispositif de déplacement du contrepoids et ne provoque pas d'oscillations non maîtrisées.
- A cet effet, la grue à flèche relevable selon l'invention comprend de façon connue un pivot tournant surmontant une structure de support telle qu'une tour verticale, un porte-flèche solidaire du pivot tournant et incliné vers l'arrière, une plateforme des mécanismes reliée à l'arrière du pivot tournant sur laquelle est monté roulant un contrepoids déplaçable d'avant en arrière et vice-versa, une flèche relevable articulée à sa base sur le pivot tournant, des moyens de relevage de flèche et de levage des charges et un dispositif entraînant le déplacement du contrepoids le long de la plateforme des mécanismes, inclinée faiblement vers l'avant, au moyen d'un ou plusieurs câbles reliant ledit contrepoids à la base de la flèche, et cette grue à flèche relevable est caractérisée en ce que la plateforme des mécanismes est suspendue au porte-flèche, dans sa partie arrière, au moyen de tirants de liaison, et dans sa partie avant, au moyen d'un embiellage appartenant à un dispositif de renvoi de flèche comprenant encore des poussoirs prenant appui sur l'embiellage et maintenus au repos en position sur le porte-flèche par l'intermédiaire de consoles d'appui, et est munie dans sa partie avant de moyens formant glissières sensiblement verticales pour des axes horizontaux de liaison avec le pivot tournant ou vice versa, et en ce que le pied de flèche porte des moyens d'appui coopérant avec l'extrémité libre des poussoirs lorsque la flèche est en position relevée.
- Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'embiellage du dispositif de renvoi de flèche est constitué d'un ensemble rigide de deux bielles formant un trapèze isocèle triangulé dont la petite base est articulée sous le porte-flèche à hauteur intermédiaire et de deux autres bielles articulées à leur première extrémité à la grande base de l'ensemble rigide formant trapèze et à leur autre extrémité à deux supports fixés symétriquement de part et d'autre sur la partie avant de la plateforme des mécanismes, et est assemblé de telle façon qu'en position normale de travail, l'ensemble dudit embiellage soit plan.
- Suivant une caractéristique complémentaire, les poussoirs du dispositif de renvoi de flèche sont articulés à leur première extrémité sur les axes d'articulation reliant les deux parties de l'embiellage précédemment définies.
- Ainsi, en fin de relevage, la flèche vient en contact avec les extrémités libres des poussoirs qui quittent leur console d'appui sur le porte-flèche et exercent un effort résistant tendant à s'opposer à la poursuite du mouvement ; cet effort est de plus en plus important au fur et à mesure du relevage de la flèche car les poussoirs déplacent sur l'arrière les axes d'articulation reliant les deux parties de l'embiellage qui sont mises sous tension sous l'effet des masses de la plateforme des mécanismes et du contrepoids suspendus.
- Avantageusement, l'un au moins des deux poussoirs est réglable en longueur et les moyens d'appui du pied de flèche coopérant avec les extrémités libres des poussoirs forment un entonnoir de guidage, de telle façon que le contact de la flèche sur les deux poussoirs s'effectue simultanément et en toute sécurité.
- Selon une autre caractéristique, les moyens formant glissières sensiblement verticales, pour les axes de liaison de la plateforme des mécanismes avec le pivot tournant, sont constitués par des lumières verticales. Dans une construction particulière, la liaison de la partie avant de la plateforme des mécanismes avec le pivot tournant est constituée de deux ensembles à chape et tenon disposés symétriquement de part et d'autre de la partie tournante de la grue ; les extrémités des longerons de la plateforme forment les tenons tandis que les éléments de reprise sur le pivot tournant forment les chapes. Chaque ensemble à chape et tenon est relié par un axe à deux diamètres, avec une partie de plus grand diamètre constituant la partie centrale qui comporte par ailleurs deux larges méplats à faces parallèles sur toute sa longueur et est disposée dans la lumière ménagée dans le tenon, tandis que le deuxième diamètre plus petit que l'écartement des méplats est celui des deux parties terminales de l'axe qui sont montées dans les deux branches de la chape avec interposition de bagues de diamètre au moins égal à celui de la partie centrale.
- Suivant une caractéristique complémentaire, les lumières des tenons sont doubles et de forme rectangulaire et sont munies chacune de deux patins de glissement, d'épaisseur plus forte dans leur partie centrale, qui sont disposés verticalement à l'intérieur et de part et d'autre desdites lumières de telle façon qu'ils ménagent entre eux un espace de largeur constante égale à l'écartement des méplats des axes de liaison à deux diamètres.
- Cette disposition permet à la partie avant de la plateforme des mécanismes de se déplacer librement dans le sens vertical par rapport à l'articulation sur le pivot tournant, lorsque le dispositif de renvoi de flèche entre en action.
- De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de cette grue à flèche relevable avec dispositif de renvoi de flèche :
- Figure 1 est une vue d'ensemble latérale d'une grue conforme à l'invention, avec indication de deux positions de la flèche relevable ;
- Figure 2 est une vue latérale simplifiée de la partie haute de la grue, la flèche étant abaissée ;
- Figure 3 est une vue de dessus simplifiée de cette même partie haute ;
- Figure 4 est une vue similaire à figure 2, montrant la flèche en position relevée à l'instant où elle entre en contact avec les poussoirs du dispositif de renvoi de flèche ;
- Figure 5 est une vue similaire à la précédente, montrant la flèche en position relevée maximum et l'action du dispositif de renvoi de flèche sur la plateforme des mécanismes ;
- Figure 6 est une vue schématique en perspective du dispositif de commande de déplacement du contrepoids et du dispositif de renvoi de flèche ;
- Figure 7 est une vue en perspective éclatée de la liaison entre la plateforme des mécanismes et le pivot tournant ;
- Figure 8 est une vue en coupe suivant VIII-VIII de la liaison réalisée par les éléments visibles à la figure 7 ;
- Figure 9 est une vue en coupe partielle de l'extrémité des poussoirs coopérant avec les moyens d'appui prévus sur la flèche.
- En se référant en particulier aux figures 1 et 2, la grue représentée schématiquement sur le dessin comprend de façon connue une tour verticale 1 ancrée au sol, ou roulant sur celui-ci, surmontée d'un pivot fixe 2 supportant, par l'intermédiaire d'un dispositif d'orientation 3, une partie tournante 4 constituée principalement d'un pivot tournant 5, d'un porte-flèche 6, d'une plateforme des mécanismes 7 sur laquelle est monté roulant un contrepoids déplaçable 8, et d'une flèche relevable 9.
- Le porte-flèche 6 de section horizontale triangulaire, avec pointe tournée vers l'avant comme montré à la figure 3, est solidaire du pivot tournant 5 et se présente de façon inclinée sur l'arrière.
- La plateforme des mécanismes 7, dont l'ossature est constituée de deux longerons 10 reliés au pivot tournant 5 par l'intermédiaire de tenons 11 présentant des lumières 12 traversées par des axes de liaison horizontaux 13, est suspendue au porte-flèche 6, dans sa partie arrière, au moyen de tirants de liaison 14, et dans sa partie avant, au moyen de l'embiellage 15 d'un dispositif de renvoi de flèche 16, décrit en détail plus bas.
- La flèche relevable 9 de section rectangulaire ou carrée se termine à sa base par deux jambes 17 formant portique, articulées en 19 sur la partie arrière du pivot tournant 5, ce qui lui permet d'enjamber la base du porte-flèche 6 lors du relevage -voir figure 3.
- La mécanisation de la partie haute de la grue est assurée par :
- un treuil de relevage de flèche 20, monté à l'arrière de la plateforme des mécanismes 7, qui commande l'enroulement d'un câble de relevage 21 reliant la pointe de la flèche relevable 9 au tambour 22 de ce treuil en passant sur des poulies 23 disposées au sommet du porte-flèche 6 ;
- un treuil de levage des charges 24, monté également sur la plateforme des mécanismes 7, qui commande l'enroulement d'un câble de levage 25 sur un tambour 26, le câble de levage 25 passant sur un correcteur d'angle 27 et sur une poulie 28 disposée au sommet du porte-flèche 6, et formant un mouflage entre un crochet 29 à laquelle est suspendue la charge et le porte-flèche 6 en passant par la pointe de la flèche relevable 9.
- Le poids mort de la flèche relevable 9 est équilibré par le contrepoids 8 monté roulant à l'intérieur des longerons 10 de la plateforme des mécanismes 7 qui présente une pente α dirigée vers l'avant, l'extrémité avant de cette plateforme 7 étant située plus bas que son extrémité arrière.
- Comme montré à la figure 6, le contrepoids 8 est constitué de plusieurs éléments 18 accolés suspendus sous la plateforme des mécanismes 7 au moyen de galets 30 roulant sur les longerons 10. En position stabilisée, le contrepoids 8 est retenu par un ensemble de deux câbles 31 disposés symétriquement de part et d'autre de la plateforme des mécanismes 7, fixés en 32 sur l'élément de contrepoids 18 situé le plus près de la tour 1 et en 33 sur les membrures supérieures 34 du pied de la flèche relevable 9 en passant successivement sur des poulies 35 disposées à l'arrière de la plateforme des mécanismes 7 et sur des poulies 36 disposées à hauteur intermédiaire sur les tirants de liaison arrière 14.
- Le dispositif de renvoi de flèche 16 représenté à la figure 6 est constitué de l'embiellage 15 déjà mentionné et de deux poussoirs 37.
- L'embiellage 15 est réalisé par un ensemble rigide 38 de deux bielles 39 formant un trapèze isocèle triangulé dont la petite base est articulée en 40 sous le porte-flèche 6 sensiblement à mi-hauteur, et par deux autres bielles 41 liées par des axes d'articulation 42 à la grande base de l'ensemble rigide 38 formant trapèze et par des axes de suspension 43 à deux supports 44 fixés symétriquement sur les longerons 10 vers l'extrémité avant de la plateforme des mécanismes 7. Les deux poussoirs 37 sont articulés à leur première extrémité sur les axes 42 reliant les deux parties 38 et 41 de l'embiellage 15. En position normale de travail, l'ensemble de l'embiellage 15 forme un plan et les deux poussoirs 37 reposent librement sur une console 45 fixée en une position prédéterminée sur la face avant du porte-flèche 6 -voir figure 2.
- Comme montré aux figures 7 et 8, la liaison entre la plateforme des mécanismes 7 et le pivot tournant 5 est réalisée par l'assemblage des tenons 11 dans des chapes 46 au moyen des axes de liaison 13 qui sont à deux diamètres : la partie de plus grand diamètre 47 constitue la partie centrale de chaque axe 13, qui comporte par ailleurs deux larges méplats 48 à faces parallèles sur toute sa longueur et est disposée dans les lumières 12 du tenon 11, et le deuxième diamètre, plus petit que l'écartement des méplats 48, est celui des deux parties terminales 49 de l'axe 13 qui sont montées dans les deux branches 50,51 de la chape 46 avec interposition de bagues 52 de diamètre au moins égal à celui de la partie centrale 47. Les lumières 12 des tenons 11 sont doubles et de forme rectangulaire et sont munies chacune de deux patins de glissement 53, d'épaisseur plus forte dans leur partie centrale, qui sont disposés verticalement à l'intérieur et de part et d'autre de ces lumières 12 et de telle façon qu'ils ménagent entre eux un espace de largeur constante "d" égale à l'écartement des méplats 48 des axes 13. La chape 46 est solidaire du pivot tournant 5.
- Le fonctionnement de la grue précédemment décrite est le suivant :
- Dans la position montrée à la figure 2, la flèche relevable 9 est en position basse et exerce un moment maximum de renversement sur l'avant de la grue ; pour équilibrer ce moment, le contrepoids 8 est alors en position reculée maximum sur la plateforme des mécanismes 7 et retenu dans cette position par l'intermédiaire des câbles 31. Dans cette position, l'embiellage 15 forme un plan et les axes de liaison 13 sont situés en position haute dans les lumières 12 ménagées dans les tenons 11 de la plateforme des mécanismes 7 dont la pente α est alors à sa valeur maximum.
- Au cours du relevage de la flèche 9, le moment de renversement sur l'avant de la grue exercé par la flèche 9 diminue progressivement et cette diminution est compensée par le déplacement vers l'avant du contrepoids 8 le long de la plateforme des mécanismes 7 sous l'action de son poids propre dont la composante tangentielle due à la pente, c'est-à-dire la composante parallèle à la plateforme 7, maintient les câbles 31 en tension ; au fur et à mesure que la flèche 9 se redresse, la distance séparant les points de fixation 33 des poulies 36 diminue et le contrepoids 8 se rapproche d'autant de la tour verticale 1.
- En fin de relevage, comme montré à la figure 4, la flèche 9 vient en contact avec les poussoirs 37 par l'intermédiaire de moyens d'appui 54 fixés sur le pied de flèche 17. Avantageusement, l'un au moins des deux poussoirs 37 est réglable en longueur au moyen par exemple d'une tête vissée 55 et les moyens d'appui 54 coopérant avec les extrémités libres 56,57 des poussoirs 37 forment un entonnoir de guidage 58 de telle façon que le contact de la flèche 9 sur les deux poussoirs 37 s'effectue simultanément et en toute sécurité - voir figure 9.
- Pendant que la flèche 9 continue de se redresser, l'effort exercé sur les poussoirs 37 augmente et entraîne le déplacement vers l'arrière des axes d'articulation 42 de l'embiellage 15 ; simultanément le contrepoids 8 continue de se rapprocher de la tour verticale 1 et exerce un effort de plus en plus important sur les axes de suspension 43 de la plateforme, c'est-à-dire en fin de compte sur l'embiellage 15, ce qui a pour effet d'augmenter encore la résistance offerte par les poussoirs 37.
- En se déplaçant vers l'arrière, les axes d'articulation 42 des poussoirs 37 entraînent par l'intermédiaire de l'embiellage 15 le soulèvement de la partie avant de la plateforme des mécanismes 7 au travers des glissières 12, avec guidage par les axes de liaison 13.
- En position finale, comme montré à la figure 5, l'embiellage 15 ne forme plus un seul plan et les axes de liaison 13 sont situés en position basse dans les lumières 12 ménagées dans les tenons 11 de la plateforme des mécanismes 7 dont la pente α est alors à sa valeur minimum. Dans les positions extrêmes, les axes 13 ne viennent pas en butée sur les extrémités des lumières 12 ; la plateforme des mécanismes 7 reste donc en permanence suspendue au porte-flèche 6.
- Par l'action conjuguée et simultanée du déplacement du contrepoids 8 et de la déformation de l'embiellage 15, les poussoirs 37 renvoyent la flèche 9 vers l'avant lorsque l'on continue à vouloir la redresser au-delà d'une position de sécurité. On obtient un résultat équivalent quand sous l'action du vent avant, la flèche 9 est poussée vers l'arrière de la grue.
- On réalise ainsi une grue à flèche relevable avec un dispositif de renvoi de flèche 16 dissocié du dispositif de déplacement du contrepoids 8 mais dont le fonctionnement est associé à la plateforme des mécanismes 7 et à la position du contrepoids 8 de telle façon qu'en position relevée, la flèche 9 reste fermement maintenue en équilibre sans provoquer d'oscillations non maîtrisées que ce soit en service normal ou avec vent.
- Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cette grue à flèche relevable qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de construction et d'application respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention :
- en réalisant la liaison de la plateforme des mécanismes avec le pivot tournant par des lumières ménagées sur le pivot tournant au lieu de la plateforme des mécanismes, ou par tout autre dispositif à glissières fonctionnellement équivalent ;
- en modifiant la forme des axes de liaison de la plateforme des mécanismes avec le pivot tournant ;
- en modifiant les positions des articulations telles que 40 et 43, qui peuvent être plus ou moins hautes et plus ou moins avancées ;
- en destinant le même dispositif de renvoi de flèche à des appareils de levage autres que les grues à flèche relevable, notamment aux grues mobiles sur roues ou sur chenilles.
Claims (9)
- Grue à flèche relevable avec dispositif de renvoi de flèche comprenant un pivot tournant (5) surmontant une structure de support telle qu'une tour verticale (1), un porte-flèche (6) solidaire du pivot tournant (5) et incliné vers l'arrière, une plateforme des mécanismes (7) reliée à l'arrière du pivot tournant (5) sur laquelle est monté roulant un contrepoids (8) déplaçable d'avant en arrière et vice-versa, une flèche relevable (9) articulée à sa base (en 19) sur le pivot tournant (5), des moyens de relevage de flèche (20) et de levage des charges (24), et un dispositif entraînant le déplacement du contrepoids (8) le long de la plateforme des mécanismes (7), inclinée faiblement vers l'avant, au moyen d'un ou plusieurs câbles (31) reliant ledit contrepoids (8) à la base (17) de la flèche (9), caractérisée en ce que la plateforme des mécanismes (7) est suspendue au porte-flèche (6), dans sa partie arrière, au moyen de tirants de liaison (14), et dans sa partie avant, au moyen d'un embiellage (15) appartenant à un dispositif de renvoi de flèche (16) comprenant encore des poussoirs (37) prenant appui sur l'embiellage (15) et maintenus au repos en position sur le porte-flèche (6) par l'intermédiaire de consoles d'appui (45), et est munie dans sa partie avant de moyens (12) formant glissières sensiblement verticales pour des axes horizontaux de liaison (13) avec le pivot tournant (5), ou vice versa, et en ce que le pied de flèche (17) porte des moyens d'appui (54) coopérant avec l'extrémité libre (56,57) des poussoirs (37) lorsque la flèche (9) est en position relevée.
- Grue à flèche relevable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embiellage (15) du dispositif de renvoi de flèche (16) est constitué d'un ensemble rigide (38) de deux bielles (39) formant un trapèze isocèle triangulé dont la petite base est articulée (en 40) sous le porte-flèche (6) à hauteur intermédiaire, et de deux autres bielles (41) articulées (en 42) à leur première extrémité à la grande base de l'ensemble rigide (38) formant trapèze et à leur autre extrémité (en 43) à deux supports (44) fixés symétriquement de part et d'autre sur la partie avant de la plateforme des mécanismes (7), et est assemblé de telle façon qu'en position normale de travail, l'ensemble dudit embiellage (15) soit plan.
- Grue à flèche relevable selon la revendication 2, caractérisée en ce que les poussoirs (37) du dispositif de renvoi de flèche (16) sont articulés à leur première extrémité sur les axes d'articulation (42) reliant les deux parties (38,41) de l'embiellage (15).
- Grue à flèche relevable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'un au moins des poussoirs (37) est réglable en longueur.
- Grue à flèche relevable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens d'appui (54) du pied de flèche (17) coopérant avec les extrémités libres (56,57) des poussoirs (37) forment un entonnoir de guidage (58).
- Grue à flèche relevable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les moyens formant glissières sensiblement verticales, pour les axes de liaison (13) de la plateforme des mécanismes (7) avec le pivot tournant (5), sont constitués par des lumières verticales (12).
- Grue à flèche relevable selon la revendication 6, caractérisée en ce que la liaison de la partie avant de la plateforme des mécanismes (7) avec le pivot tournant (5) est constituée de deux ensembles à chape (46) et tenon (11) disposés symétriquement de part et d'autre de la partie tournante (4) de la grue, les extrémités des longerons (10) de la plateforme des mécanismes (7) formant les tenons (11) tandis que les éléments de reprise sur le pivot tournant (5) forment les chapes (46), chaque ensemble à chape (46) et tenon (11) étant relié par un axe (13) à deux diamètres, avec une partie de plus grand diamètre (47) constituant la partie centrale de l'axe (13) qui comporte par ailleurs deux larges méplats (48) à faces parallèles sur toute sa longueur et est disposée dans la lumière (12) ménagée dans le tenon (11), tandis que le deuxième diamètre plus petit que l'écartement des méplats (48) est celui des deux parties terminales (49) de l'axe (13) qui sont montées dans les deux branches (50,51) de la chape (46), avec interposition de bagues (52) de diamètre au moins égal à celui de la partie centrale (47).
- Grue à flèche relevable selon la revendication 7, caractérisée en ce que les lumières (12) des tenons (11) de la plateforme des mécanismes (7) sont doubles et de forme rectangulaire et sont munies chacune de deux patins de glissement (53) d'épaisseur plus forte dans leur partie centrale, qui sont disposés verticalement à l'intérieur et de part et d'autre desdites lumières (12) de telle façon qu'ils ménagent entre eux un espace de largeur constante égale à l'écartement (d) des méplats (48) des axes de liaison (13).
- Grue à flèche relevable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif de déplacement du contrepoids (8) le long de la plateforme des mécanismes (7) inclinée vers l'avant est constitué de deux câbles (31) disposés symétriquement de part et d'autre de la plateforme des mécanismes (7), fixés (en 32) sur l'élément de contrepoids (18) situé le plus près de la tour (1) et (en 33) sur les membrures supérieures (34) du pied de la flèche relevable (9) en passant successivement sur des poulies (35) disposées à l'arrière de la plateforme des mécanismes (7) et sur des poulies (36) disposées à hauteur intermédiaire sur les tirants de liaison arrière (14).
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