Brevet FR2000845A1 — publié le 19690912

L'invention est relative aux grues dites grues à tour ou grues de chantier. On connatt déjà de nombreuses grues de ce genre qui présentent divers inconvénient et la présente invention a pour but, précisément, d'obvier à tous ou certains de ceux-ci. Parmi les inconvénients rencontrés, on peut citer notamment l'effet du vent qui tend à faire tourner la flèche, la réaction sur le mat pendant la rotation de la flèche en cours de travail, les difficultés de montage, démontage et de transport de la grue d'un chantier à un autre et d'autres inconvénients encore qui seront évoqués au cours de la description, L'invention a pour objet une grue à tour, du type composé essentiellement d'une tour ou mat et d'une flèche mue à rotation autour du mat, grue caractérisée par ce que, le couple de rotation de la flèche, nécessaire à sa manoeuvre est transmis par l'intermédiaire d'une ou plusieurs hélices motrices disposées de façon appropriée, préférablement symétriquement et vers les extrémités de la flèche de sorte que des forces de réactions résultantes ne soient pas appliquées au mat. Suivant une autre particularité de l'invention , la flèche est conçue-pour offrir une prise aussi faible que possible au vent et principaîement éviter qu'il n'engendre un couple-de rotation de la flèche. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, la flèche est symétrique par rapport à son axe de rotation, réalisant siuultanément I'équilibrage de celleci dans son plan vertical. L' invention prévoit en outre, pour soulever des charges dépassant les charges admises suivant les to- lérances actuelles pour la stabilité de la grue, ou la résistance intrinsèqus de certaines de ses parties, de soulager la grue par une ou des forces verticales dirigées soit vers le haut, soit vers le bas, suivant le point d'application de ces forces sur la flèche et le point d'application de la charge. Suivant une forme de réalisation. de l'invention, ces forces verticales sont Obtenues par des hélices ou rotors horizontaux,à axe vertical ou sensiblement verticaldis- posé suivant l'axe de la flèche et dans le plan vertical formé par la flèche et son axe de rotation sur le mAt. L'invention prévoit également, que la flèche sera équipée de deux treuils, un sur chaque aile, à commandes séparées, mais tributaires de sécurités appropriées l'un par rapport à l'autre, permettant un gain de temps dans le travail, de ltordre de cinquante pour cent. En outre, l'invention prévoit sur chaque treuil un équilibrage des charges par tout moyen approprié, et notamment par cible et contrepoids et dans ce but utilisation d'un treuil à tambour double. Cette particularité importante de 1' invention permet l'utilisation de moteurs de moitié de puissance par rapport à ceux qui sont généralement utilisés et,outre le prix moins élevé du moteur, permet de résoudre le problème délicat que posetdes raccordements électriques toujours trop faibles *que les services de distribution de l'électricité mettent à la disposition des utilisateurs.La consommaticn électrique totale reste évidemment la même, mais est répartie sur une période de temps sensible- ment double; l'ampérage nécessaire est donc réduit de moitié, la consommation étant répartie de façon sensiblement égale, tant sur la phase de montée que sur la phase de descente du treuil. Enfin, selon l'invention, la grue est composée, tant pour le mat que pour la flèche, d'éléments dimensionnés en vue du transport en longueurs répondant aux prescriptions réglementaires en matière de roulage, chaque élément étant conçu et équipé d'organes Jizes ou éventuellement amoviblestpour la fixation temporaire d'un timon ou organe de remorquage et d'un jeu de roues permettant de remorquer chaque élément d'un lieu à un autre, l'élément étant en quelque sorte sa propre remorque et l'ensemble de la grue pouvant entre déplacé avec un uiique timon et un unique jeu de roues, bien que, pour des questions pratiques, on préférera généralement disposer de quelques timons et de quelques jeux de roues pour permettre une rotation accélérée du ou des véhicules tracteurs. La description se rapporte à des exemples de réalisation de l'invention, donnés à simple titre explicatif et non limitatif avec référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation de la grue dans son ensemble, - la figure 2 est une vue schématique en plan de la mEme grue - la figure 5 représente le tambour double d'un treuil, - la figure 4 schématise le mQu- flage utilisé, la figure 5 représente, schémati- quement, en élévation, à plus grande échelle, une extrémité de a flèche avec le moteur entraînant l'une ou l'autre des deux hélices montées à cette extrémité; une seule hélice étant représentée pour la clarté du dessin, et - la figure 6 représente, schémati- quement, en plan, l'extrémité de la flèche de la figure 5. Beys mêmes éléments sont désignés dans les diverses figures des dessins par les mimes références. La grue se composa essentiellement d'une tour 12,montée sur un socle 13 prenant appui sur le sol,et d'une flèche 14. La tour 12 est composée d'un nombre variable de sections 15 identiques, suivant la hauteur que l'on désire lui donner. Cette hauteur peut dépasser cent mètres et la tour sera maintenuefen différents points de la construction,en - rection par des ancrages appropriés, non représentés *dès que cela sera nécessaire. La flèche 14 est composée d'un nom-- bre constant de sections. Une section centralefmunie des chemins de roulement pour la rotation de la flèche, est hissée à coulissement sur la tour au fur et à mesure que les sections 15 de la tour sont successivement assemblées, tandis que les sections symétriques de la flèche 14 sont assemblées de part et d'autre de la section centrale de la flèche. La flèche 14 est généralement assemblée complètement alors qu'elle est encore à faible hauteur du solr et élevée ensuite au fur et à mesure que la tour 12 s'augmente d' une section 15,jusqu'à occuper sa position de travail comme reprd- sente en figure 1. La flèche 14 est symétrique par rapport à la tour 12 et de ce fait pratiquement insensible au vent, en ce sens que son action sur les deux ailes 16 et 17 de la flèche est toujours sensiblement égale et en sens opposé. Le vent ne donnera donc pas naissance. 8 un couple de rotation Qur la flèche. Un frein facultatif peut cependant entre prévusentre la tour et la flèchespour l'immobiliser quand elle a atteint une position désirée, l'action de ce frein ne pouvant engendrer sur la tour un effort supérieur à une valeur prédétermi- né. La rotation de la flèche dans l'un ou l'autre sens est obtenue, sane réaction sur la. tour, par auatre hélices 18, 19, 20 et 21 situées aux extrémItés de la flèche. Ces hélices sont entraînées par moteur, un moteur 22 pour les hélices 18, 19 de l'aile 16, un autre non représenté pour les hélices 20, 21 de l'aile 17, de la floche 14. Les hélices ne sont entraînées par le moteur que dans un seul sens et sont montées en roues libres drns l'autre sens. C'est ainsi que les hélices 18 et 21 seront actionnées pour faire tourner la flèche 14 dans le sens antihoraire,tandis que les hélices 19 et 20 seront actionnées pour tourner la flèche dans le sens horaires Ce résultat est obtenu en inversant le sens de rotation du moteur 22 et son homologe de l'aile 17. Lorsque la flèche 14 est en rotation, elle pourra autre freinée progressivement jusqu'à l'immobilisation,en actionnant les hélices destinées à la rotation de la flèche dans le sens inverse. Un frein entre tour et flèche peut coopérer avec le jeu des hélices pour la fin de la manoeuvre, et assurer ensuite le maintien de la position de la flèche jusqu'à la manoeuvre suivante de cette dernière. La flèche 14 est équipée de deux treuils, un sur chaque aile 16 et 17. Le treuil de l'aile 16 est représenté en 23 sur la figure 1. tes treuils peuvent se déplacer d'un bout à l'autre de l'aile sur laquelle ils sont disposés, de manière connue en soi. Tout treuil utilisé jusqutici peut convenir. Cependant la grue sera préférablement équipée de treuils à tambour double 24, voir figure 3. Ce tembour double 24 se compose de deux logements 25 et 26, l'un 25 pour le cible 27 actionnant le palan 29, l'autre 26 pour le cible 28 auquel est relié le contrepoids 30 qui se déplace verticalement dans la tour 12, Ce contrepoids aura sensiblement pour valeur la moitié de la charge. Le moteur actionnant le treuil n' aura donc pour soulever une charge qu'à fournir un effort sensiblement égal à la moitié de ce qu'il aurait eu à fournir pour soulever cette charge avec un treuil habituel. il est vrai qu'il devra fournir un effort semblable pour ramener le crochet à sa position de départ. Cependant, ce dispositif présente l'avantage de répartir le travail dans un temps double du temps de montée de la charge et de nécessiter la moitié de l'ampérage nécessaire avec les treuils habituels. Il est évident que le moteur à prévoir pourra être réduit en conséquence, ce qui constitue une économie à l'achat du moteur.Mais l'avantage de l'utilisation dlun treuil à tambour double et contrepoids réside essentiellement dans le fait que les raccordements électriques concédés par les services de distribution sont presque toujours limités à des valeurs trop faibles - une centaine d'ampères en général - alors que les besoins sont plus grands, mais en travail intermittent. On arrive ainsi à réduire 1' ampérage en allongeant la période de travail, sans ralentir la vitesse de manoeuvre,et même à pouvoir soulever des charges plus fortes pour un raccordement donné. L'utilisation d'un treuil tel que 23 sur chaque aile permet d'accélérer le travail de l'ordre de cinquante te pour cent. En effet, tandis qu'une charge est soulevée par un treuil, puis positionnée par déplacement angulaire de la flèche et déplacement du treuil sur l'aile, l'autre treuil ,qui vient d'autre libéré de sa charge au cours de ltopération précédente, peut déjà se replacer en position de chargement, et être rechargé, lorsque le premier treuil aura déchargé sa charge; au moment où le premier treuil commencera son trajet de retour vers le point de chargement, le second treuil aura déjà élevé sa charge à hauteur désirée, et la rotation de la flèche permettra au premier treuil de se positionner et de faire descendre son crochet pour le chargement suivant, tandis que le deuxième treuil se sera placé au-dessus du point de déchargement et aura amené sa charge au niveau de déchargement. Il est à remarquer cependant que le point de Chargement des charges variera avec le point de déchargement de celles-ci et que,dans le cas de la coulée d'une dalle par exemple, le point de déchargement sera constamment modifié, tandis que l'unité de production du béton nécessaire ou de stockage de celui-ci,s'il est amené tout préparé sur chantier, sera fixe4 Il faudra donc prévoir,au niveau de chargementt une liaison entre le point de production ou de stockage et le point variable de charge ment9 tributaire du point variable de chargement de l'autre treuil. Pratiquement des wagonnets sur rail ou des récipients sur roues peuvent résoudre le problème de façon absolument simple, le trajet préférablement rectiligne étant d'autant plus court qu'il sera situé plus près de la tour. La figure 4 représente un mouflage 31 qui est préféré pour soulever des charges importantes, seule la partie du c8té crochet est représentée. Dans le cas oh des charges très lourdes doivent autre soulevées, quine pourraient.ltetre..avec les grues normales pour des raisons de stabilité, surtout si elles doivent être portées en bout de flèche, on peut évidemment les équilibrer par une charged1équilibrage,supportée par l'autre treuil, qui se déplacera de façon voulue sur son aile en synchronisme avec le déplacement du treuil porteur de la très lourde charge,et le mouflage 31 sera nécessaire pour utiliser le moteur prévu. Cependant, pour des charges plus lourdes encore, il peut entre impossible de les soulever dès que le porte-à-faus dépasse une certaine valeur, la charge admissible diminuant en fonction de la portée. Pour obvier à cet inconvénient, qui peut conduire à des solutions très onéreuses ,on a prévu d'équiper la grue d'hélices horizontales 32, 33 exerçant une poussée axée verticalement. Ces hélices 32, 33 sont entraînées par moteur dlec- trique et9 pour éviter autre à la merci d'une panne de courante' une part, et limité en puissance* d'autre part, une batterie d'accumulateurs est prévue, surdimensionnéetpour pouvoir palier à une éventuelle panne de courant du secteur. Ces hélices exerceront; leur effort sur les ailes 16, 17 de la flèche 14, soit en des points fixes, soit en des points mobiles, soulageant la grue de façon fixe ou variable suivant les besoins. Il est bien évident que l'invention ntest pas limitée à l'exemple décrit et/ou représenté et que bien des modifications peuvent être apportées au genre, au nombre, à la forme et aux dimensions des éléments entrant dans sa réalisation, sans pour cela sortir du cadre du brevet. R E V E N D I C A T I O N S 10) Grue à tour,du type composé es sentiellement d'une tour ou mtt et d'une flèche mue à rotation autour du måt, grue caractérisée par ce que le couple de rotation de la flèchesnécessaire à sa manoeuvre,est transmis par l'intermédiaire d'une ou plusieurs hélices motrices disposées de façon appropriée, préférablement symétriquement et vers les extrémités de la flèche, de sorte que des forces de réaction résultantes ne soient pas appliquées au mSt. 20) Grue conforme à la revendication 1 , caractérisée par ce que la flèche est conçue pour offrir une prise aussi faible que possible au vent, et principalement éviter qu'il ntengendre un couple de rotation de la flèche 30) Grue conforme à la revendication 1, caractérisée par ce que la flèche est symétrique par rapport à son axe de rotation, réalisant simultanément l'équilibrage de celle-ci dans son plan vertical. 40) Grue conforme aux revendications 1 à 3 , caractérisée par ce que ,pour soulever des charges dépassant les charges admises suivant les tolérances actuelles pour la.stabilité de la grue, ou la résistance intrinsèque de certaines de ses parties, on prévoit de soulager la grue par une ou des fOrces verticales dirigées soit vers le haut, soit vers le bas, suivant le point d'application de ses forces sur la flèche et le point d'application de la charge. 50) Grue conforme à la revendication 4, caractérisée par ce que les forces verticales sont obtenues par hélices ou rotors horizontaux à axe vertical ou sensiblement vertical ,disposé suivant l'axe de la flèche et dans le plan vertical formé par la flèche et son axe de rotation sur le mât. 60) Grue conforme à la revendication 1, caractérisée par ce que la flèche est équipée de deux treuils, un sur chaque aile, à commandes séparées, mais tributaires de sécurités appropriées l'un par rapport à l'autre, permettant un gain de temps dans le travail, de l'ordre de cinquante pour cent0 T) Grue conforme à la revendication 6 caractérisée par ce qu'il est prévu sur chaque treuil un équilibrage des charges par tout moyen approprié. 80 Grue conforme à la revendica tion 17 caractérisée par ce que l'équilibrage des charges est réali sé par ciblescontrepoids et utilisation d'un treuil à tambour double. 90) Grue conforme à la revendication 1 caractérisée par ce qu'elle est composée ,tant pour le mit que pour la flèchesd'élénents dimensionnés, en vue du transport en longueurs répondant aux prescriptions réglementaires en matière de roulage, chaque élément étant conçu et équipé d'organes fixes ou éventuellement amovibles pour la fixation temporaire d'un timon ou organe de remorquage et d'un jeu de roues permettant de remorquer chaque élément d'un lieu à un autre, l'élément étant en quelque sorte sa propre remorque et l'ensemble de la grue pouvant être déplacé avec un unique timon et un unique jeu de roues.