Brevet FR2011538A1 — publié le 19700306

La présente invention se rapporte aux grues destinées à transférer des charges d'une surface sur une autre dans des conditions où ces surfaces,, plus spécialement . celles de bateaux sur une mer agitée, oscillent l'une par rapport à l'autre. L'invention proposée peut être utilisée également pour le transfert de charges de la côte à bord d'un bateau» ou vice-versa, quand la mer est agitée. On connaît déjà une gras destinée au transfert de charges d'une surface sur une autr® dans des conditions où ces surfaces oscillent l'une par rapport à 1'autret ladite grue comprenant une ferme de levage (sous forme d'un© flèche ave© une fléchette fixée à son extrémité libre) et un. treuil de levage-, reliés à un système de levage à câbles et à la surface desservie par l'intermédiaire d'un système d'asservissement aux oscillations desdites surfaces l'une par rapport à l'autre. Bans cette grue connue, le système de levage ne comporte qu'un seul câble. Bien que les grues de ce genre assurent l'asservissement aux oscillations relatives des bateaux au cours de la descente et du levage des charges, elles ne présentent pas une fiabilité en service suffisante, car elles n'excluent pas les balancements éventuels de la charge sous l'effet des mouvements du bateau ou sous l'action du veut, des forces d'inertie, etc. Parmi les inconvénients des grues dotées d'un système de levage à un seul câble il faut citer en outres les balancements de la charge dus au fait qu'elle est suspendue en im seul point s lfimpossibilité d'assurer le déplacement horizontal de la charge lorsqu'on modifie la portée de la flèche à treuil freiné et la courbure de la trajectoire décrite par la charge en cas de levage ou de descente à portée de flèche constante, ce qui compromet la précision de la mise en place de la charge. On connaît également des grues à suspensiin de charge à câbles multiples. Toutefois, les suspensions de ce genre ne permettent pas une répartition uniforme des efforts exercés sur les câbles et une pose de la charge sans heurts. Parmi les inconvénients des grues à suspension de charge à câbles multiples il faut citer en outre la tension non -uniforme des câbles en cas de modification de la portée de la flèche, par suite du décalage du centre de gravité de la charge vers les câbles tirants ou vers le câble de suspension ; la redistribution dynamique bad original 69 17932 9 2011538 des efforts de tension des câbles en cas de modificatiori de la portée de la flèche, ce qui entraîne des balancements de la charge; l'absence d'un dispositif d'asservissement permettant d'obtenir la mise en place sans heurts ou l'enlèvement sans à-coups de la charge du pont d'un navire à charger dans des conditions de houle en hautë mer. La présente invention vise à supprimer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de créer une grue dont l'a suspension à câbles et l'assemblage de celle-ci à la feme de levage seraient conçus de manière à permettre- la mis© en place précise et sans heurts de la charge sur la surface desservie sur une mer houleuse» .On parvient à résoudre ce problème au moyen d'une grue -pour le transfert d'une charge d'^u.9 surface sur une autre dans les conditions où ces surfaces, d© préférence celles de navires sur taie mer houleuse, oscillent l'une par rapport à l'autre, ladite grue comprenant une ferme de levage» notamment une flèche dont l'extrémité libre est rattachée à une fléchette, et un treuil de levage, ladite ferme et ledit treuil étant reliés à une suspension de charge à câbles et à la surface desserviepar l'intermédiaire d'un système d'asservissement aux oscillations relatives des surfaces précitées, grue dans laquelle, selon l'invention, la ferme de levage est assemblée à la fléchette de façon que cette dernière soit constammaïb maintenue en position horizontale, ladite suspension de charge à câbles comportant au moins trois câbles de levage traversant la fléchette de manière à former avec cette dernière et la suspension un trône de pyramide régulier fictif, et lesdits câbles de levage étant reliés au système d'asservissement précité de façon que lesdits câbles restent uniformément tendus et que les points d'attache-, de 3a suspension soient dans un môme plan horizontal. Il est avantageux de maintenir constamment la fléchette en position horizontale au moyen de deux vérins fonctionnellement reliés entre eux et dont l'un est articulé avec la flèche et la fléchette et 1'autre avec la flèche et la fondation de la grue. Il est avantageux d'articuler la fléchette avec la flèche. Il est commode de réaliser le système d'asservissement aux oscillations, relatives des surfaces au moyen d'au- moins trois palans comportant un axe mobile et un axe fixe communs, sur lesquels sont montées les poulies portant les câbles de suspension, ainsi que le câble reliant ledit système d'asservissement à la surface desservie. BA0 original 69 17932 3 2011538 Pour simplifier la conception de la grue il est avantageux d'utiliser l'arbre fixe des palans ea. tant qu'axe de l'articulation réunissant la.fléchette à la flèche. Pour réaliser une construction simple et ramassée il est utile 5 de faire passer les câbles de suspension sur les poulies de levage montées sur la fléchette; pour obtenir, dans ce cas, une pose (ou un enlèvement) précise de la charge, il est avantageux de disposer les plans de rotation des poulies de levage de manière qu'ils coïncident avec les bissectrices des angles de la base du tronc 10 de pyramideo Pour que les déplacement de la charge restent horizontaux au cours des variations de la portée de la flèche à treuil de levage freiné, il est avantageux de disposer les vérins de manière que leurs axes soient parallèles entre eux. 15 Dans ce qui suit l'invention est expliquée par un exemple concret de réalisation, ainsi que par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble de la grue suivant l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement l'assemblage de la 20 flèche avec la fléchette constamment-maintenue en position horizontale au moyen de vérins ; - la figure 3 représente le même assemblage vu en plan; - la figure 4 représente schématiquement le système d'asservissement cinématiquement lié à la suspension de charge et à la sur- 25 face desservie ; - la figure 5 représente schématiquement la suspension de charge à câbles reliée au tambour du treuil de levage. la grue à flèche représentée sur la figure 1 et destinée au transbordement d'une charge d'un navire sur un autre sur une mer 30 agitée comporte une fondation de grue 2 installée sur le pont d'un navire de base 1 et portant une ferme de levage 3, en particulier une flèche pivotante, avec une fléchette 4» la fondation 2 de la grue porte également un treuil de levage 5» le treuil 6 d'un système d'asservissement, un treuil 7 servant à 35 varier la portée de la flèche et un treuil de rotation de la grue (qui n'est pas représenté sur le dessin). le bateau desservi (à décharger ou à charger) 8 est relié à la grue par un câble d'asservissement 9 qui constitue un élément du système d'asservissement aux oscillations relatives des bateaux. 40 La flèche 3 de la grue est articulée avec la fléchette 4 69 17932 4 2011538 qui est constamment maintenue en position horizontale au moyen de deux vérins couplés hydrauliquement entre eux/ On utilise, en tant que vérins, des vérins hydrauliques 10, 11 (figures 2, 3) dont l'un (vérin 10) est articulé avec la flèche 3 et la fléchette 5 4, tandis que l'autre (vérin 11) est articulé avec la flèche 3 et la fondation 2 de la grue, la connexion entre les deux vérins hydrauliques est r'alisée au moyen d'une tuyauterie 12 sur laquelle est monté un robinet d'arrêt 13 servant à mettre en communication l'enceinte côté piston de l'un des vérins avec l'enceinte côté tige •jO de l'autre. les vérins hydrauliques sont montés de façon que leurs axes soient parallèles entre eux, ce qui assure l'horizontalité des déplacements des charges aux différentes portées de la flèche 3. Le levage et la descente de la charge sont réalisés au moyen du treuil de levage 5 exécuté avec un tambour triple 14 (figure 4) ■jEj équipé de trois câbles de levage 15, 16 et 17; les extrémités libres de ces derniers, respectivement désignées par 18, 19 et 20, sont attachées à une suspension de charge 21 portant la charge 22. Le système d'asservissement aux oscillations relatives des bateaux est réalisé avec trois palans qui comportent un axe mobile 2o 23 et un axe fixe 24, l'axe 23 étant réuni par un vérin hydraulique 25 à tin accumulateur pneumatique 26, Sur les axes 23 et 24 sont montées des poulies de palan 27, 28 et 29 contournées par les câbles de levage 15, 16 et 17. Sur la poulie 27 passe le câble 15, que la poulie 28 le câble 16, sur la 25 poulie 29 le câble 17. Sur les axes 23 et 24 sont en outre montées des poulies 30 dont l'une porte le câble d'asservissement 9 qui relie le bâteau desservi 8 au système d'asservissement aux oscillations relatives des bateaux. 30 Le vérin pneiomatique 25 comporte une tige 31 exerçant une action réciproque avec l'axe mobile 23 relié à la suspension de charge 21 par les poulies de palan 27, 28 et 29 montées sur l'axe fixe 24. L'air arrive dans le vérin pneumatique 25 depuis l'accumulateur 35 26 par une tuyauterie 32. Le système d'asservissement précité comprend également le treuil 6. L'axe fixe 24 des palans constitue en même temps l'axe d'articulation entre la fléchette 4 à la flèche 3, ce qui permet de 40 simplifier la conception de la grue. 69 I/V32 5 2011538 les poulies de- levsge 3;^ >.■ st J5 &ùaïê--3s sur la fléchette 4 sont contournées par les câbles de suspension respectivement désignés par 15» -16 et 17, lesdites poulies étant montées de manière à former un triangle équilateral ABC (figure 3) • 5 Les pians de rotation de ces poulies coïncident avec les bissectrices des angles respectifs du triangle ABC. Les câbles de levage 153 16 et 17 qui pendent de la fléchette 4 forment avec la fléchette 4 et la suspension de charge 21 un 111 ' tronc de pyramide régulier fictif ABO ABC (figure 5)a 10 On modifie la portée de la flèche au moyen du treuil 7 relié à la flèche 3 d'une manière connue, notamment par un système de poulies et de câbles. La grue fonctionne de la ffiâiiiëre suivante g E"7aufcea-&2.Gsa. s® un© mer- houleuse on 15 attache le qé .^imQ U '• UâSiC'S: ""JàuSSCïïiM&ï-î y Ssi y>ei»6sQSÂ d.©SS©£",i?î ©1» OS. met en'marche- io ms-icms- ùlôj-lszrlquQ da trs'ail arasiliaigQ S du -système d ' asser-vissesoE-'j « la ^c&i&Lea -iu te&fèour du trouil 6 rattra» pe le mou du e£ble û' assorrvS.ssoiaoa'è 9 ;psçp.Jà ce «p® s® cable soit tendu* Sous l'astica. aa 3£&1 © U ^a-sssriTiaseiaent l,-t©Mus> 1® 20 treuil 6 s'arrête* Quand le bateau desservi & ^.azAo sœ? la as*Sto â9-aae ^ague et la tension du ofible d'as serais s ©sent 9 fliaimasp l8ase aoMXe 23 descend sous l'action dm -mmmalloua 25 qui reçoit X^aiE1 de l'accumulateur nnetœîatique 26a 25 La distance entre l'axe mobile 23 et l'axe fixe 24 §o®«ientant,, la suspension de charge 21 monts avec la charge 22 sur une distance égale à la montée du pont du bateau desservi 8 par rapport à la fondation 2 de la grue. Quand le bateau 8 descend, le câble d'asservissement 9 se tend. 30 La tige 31 rentre dans le vérin pneumatique 25 et comprime l'air dans l'accumulateur- pneumatique 2ù* ha distance entre l'as© mobile 23 et l'axeifee .24 Jt» ol2c22,-g© «.s. cissssiiQ.- autant «h.© x® pont .du bateau 8. La suspension de charge- 21 et la charge .22 aceosipagnasi», comme 35 il vient d'être décrits, le 3 0-i-S.i.ILjLSj o î-Oi£ s relatives du bateau de base 1 et du bateau dessenri 8, c-a obtient une axas en- place progressive et sans heurts de la charge 22, En même teaps.^ du fait que les câbles de suspension 15, 16 et 17 ainsi que le câble d'asservissement 9, passent sur les palans reliés à la fléchette 4 articulée avec 40 la flèche 3, les balancements de la charge sont éliminés-« Ceci BAD ORIGINAL 69 17932 ç 2011538 S' l —... ^ .= i ^ J __ -Jiiou. ec. ££ est fixée dans la suspen sion. û" ohas-js 21, à laquelle sont ût;ua,oIi£w les câbles de suspens "ion 'Z; et 17. en trois peints .jui i orient le plan du triangle éq-.iilp 5ér Quand on modifie 1*. portée do la flèche 3 au moyen du treuil 73 le fluide passe de l'un des vérias hyclr-auliques* par- exemple • dtt vérin 10, à travers la tuyauterie 12 e+ le robiaet d'arrêt 13? G dans l'autre vérin hydraulique 11 * la fléch/att© 4 articulé© awe la flèche 3 est maintenue en position horizontale en assurant im$ longueur égale des brins pendants de tous les eâbles de suspansi©:?:--13» îô9 V(, ce qui asstire vm tension uniforme des câbles de •saspeasioa. &~s prévient les balancements do la charge. ^ fc 1 ê7cs.-'' ^ X;r. 22 so dép2&ao dam tssû scirfe.,":.-; t~~it -î-rj sc-soci-j^nt ".^•3 îisratsire âo le^ôg© -'tsïit tiîo L. flu^sïaett'3 4 s^uaie à la flèche 3 c&î&- serve sa position horiscntaloo S Bien que dans la grue considérés oa emploie coisae orgaas compensateur du système d'asservissement *g» aceranulateur paoïastiu'y,© relié à l'axe mobile par un vérin pneumatique, il est bien entendis qu'on peut utiliser comme organe de ce genre n'importe quel autre moyen élastique et compensateur. 0 Sa fléchette peut être maintenue en position horizontale par 13 tattour du treuil de variation de la portée de la flèche» 1s diasiètrs ds es tsabco^ variant le lomg de son axe* i»~- levage et la iisGent-s Se la charge peuvent sGefi'ectuer au mojîûîi d:un plus grariti ncialsi.'ë de câbles de suspension, notamment 5 de cinq câbles, aiaic dans tous les cas il Taut que les câbles de suspenslon5 la fléchette et la suspension de charge constituent un tronc de pyramide régulier fictif dont le nombre d'angles doit être égal à celui des eâbles. Toutefois, c'est la fixation de la charge en trois points qui 0 est particulièrement avantageuse a BAD ORIGINAL 69 17932 7 2011538 l'augmentation du nombre de câbles de suspension complique la conception de la grue, tandis que la fixation en trois points permet d'obtenir la position la plus stable de la charge, en réduisant son balancement au minimum. La ferme de levage dans la présente invention peut être exécutée sous la forme d'un cadre en portique avec une fléchette coulissante ou rigidement Immobilisée, ainsi que sous la forme d'un pantographe. Les utilisationsde la grue décrite ne se limitent pas à son installation à "bord de navires. Cette grue peut être employée avec succès pour la mise en place des charges sans heurts dans tous les domaines où les opérations de transfert de charges s'effectuent dans des conditions d'oscillations relatives de la fondation de base et de la fondation desservie et entraînent des balancements de la charge, ainsi que dans les cas où la mise en place des charges doit satisfaire à des exigences sévères de sécurité et d'absence d'à-coups. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux moàes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 69 17932 i 8 2011538 RBYE1DI0ATIQH8 1. - Une grue pour le transfert de charges d'une surface sur une autre dans des conditions où ces surfaces , de préférence celles de "bateaux sur une mer houleuse, oscillent l'une par rapport 5 à l'autre, ladite grue étant du type, comprenant une ferme, en "particulier une flèche avec une fléchette montée à son extrémité libre, et un treuil de levage, ladite ferme et ledit treuil étant reliés à une suspension de charge à câbles et à la surface desservie, par l'intermédiaire d'un système d'asservissement aux oscillations 10 des surfaces l'une par rapport à l'autre, ladite grue étant caractérisée en ce que la ferme de levage est assemblée à la fléchette de façon que celle-ci soit constamment maintenue en position horizontale, ladite suspension de charge à câbles comportant au moins trois câbles de suspension passant à travers la fléchette de ■j 5 façon à former avec cette dernière et la suspension précitée un tronc de pyramide régulier fictif, les câbles de suspension étant liés au système d'asservissement précité de manière que lesdits câbles de suspension soient tendus uniformément et que les points d'attache de la suspension soient disposés dans un même plan 20 horizontal. 2. - Une grue suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la fléchette est constamment maintenue en position horizontale au moyen de deux vérins fonctionnelement reliés entre eux, l'un desdits vérins étant articulé avec la flèche et la fléchette et '25 l'autre avec la flèche et la fondation de la grue. 3. - Une grue suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la fléchette est articulée avec la flèche. 4. - Une grue suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le système d'asservissement aux oscillations relatives 30 des surfaces se compose d'au moins* trois palans comportant un axe fixe et un axe mobile communs sur lesquels sont montées les poulies des palans portant les câbles de suspension et le câble reliant ledit système d'asservissement à la surface desservie. 5. - Une grue suivant les revendications 3 et 4, caractérisée 35 en ce que ledit axe fixe des palans constitue en même temps l'axe de l'assemblage articulé de la fléchette avec la flèche. 6. - Une grue suivant la revendication 1, caractérisée en ce 69 17932 9 2011538 que les câbles de suspension passent sur les poulies de levage montées sur la fléchette, les plans de rotation desdites poulies coïncidant avec les bissectrices des angles du tronc de pyramide précité. 7. - Une grue suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les vérins précités sont disposés de façon que leurs axes soient parallèles. BAD ORIGINA1