Brevet FR2029505A1 — publié le 19701023

L'invention est relative à une grue de manutention, équipée d'un élévateur mobile dans un plan vertical, qui reprend ou délivre le produit à transporter par un pieQ'. disposé à son extrémité inférieure, en particulier pour le chargement de produits en morceaux ou en vrac. Les grues de ce genre trouvent un domaine d'application préféré dans les installations portuaires, où elles servent au chargement et au déchargement de navires amarrés à quai. Le produit qu'il s'agit de déverser dans les navires ou d'en extraire peut être constitué, par exemple, par du charbon, des céréales, des bananes et autres marchandises, pour autant que celles-ci puissent être reprises par des élévateurs verticaux, à chaînes, à sacs ou à godets. L'application sus-mentionnée d'une telle grue de manutention pour le chargement et le déchargement de navires présente un intérêt particulier, car il importe dans ce cas de pouvoir régler, suivant le type et le tonnage du navire ainsi que le niveau instantané de l'eau, l'élévateur vertical généralement en porte-à-faux sur la flèche de la grue, c est-à-dire- notamment le pied disposé à l'extrémité inférieure de l'élévateur. Des grues du type sus-décrit peuvent d'ailleurs être utilisées avec avantages à d'autres emplacements, par exemple pour déplacer du charbon sur parc, des céréales ou des engrais dans des silos, et pour beaucoup d'autres applications analogues. L'une des conditions principales que doivent remplir les grues de manutention de ce genre est que le pied de l'élévateur vertical puisse être positionné facilement et rapidement sur un point quelconque d'une zone de transport.aussi étendue que possible. I1 est indispensable qu'au cours de son positionnement sur un point déterminé de la zone de travail le pied de l'élévateur vertical ne se deplace pas suivant des courbes incontrôlahles, mais si possible sur des trajectoires rectilignes. Dans des installations existantes, on s'est efforcé de résoudre ce problème par des articulations judicieusement étudiées pour la flèche ainsi que l'élévateur vertical. Ces mesures ont toutefois fréquemment pour conséquence un accroissement indésirable du poids et des dimensions de l'instâllation, s'accompagnant naturellement d'une sensible augment-åtion des frais d'études et du prix de revient. La présente invention ouvre une voie nouvelle et plus simple sur le plan de la construction et de l'utilisation d'une grue de manutention. Ce but est atteint par l'invention, grâce au fait que deux volées horizontales superposées sont articulées sur des axes de rotation horizontaux, d'une part à l'ossature de la grue et, d'autre part, à une traverse extérieure recevant l'élévateur vertical, l'une des deux volées servant de bras-support à l'élévateur vertical et l'autre de bras d'appui déplaçable sur l'ossature de la grue. L'invention est décrite de façon plus détaillée en référence à trois exemples de réalisation schématiquement représentés dans les figures 1 à 3, qui montrent des grues de manutention avec élévateur vertical, destinées à des installations portuaires. La grue de manutention 1 selon la figure 1 peut se déplacer sur le quai 8, normalement au plan du dessin, au moyen de rails 9, 10. Au-dessus de ceux-ci s'élève une ossature 14 14', portant toutes les parties de l'installation qui seront décrites plus loin. Une volée supérieure 3 servant de bras-support, est pivotée autour d'un axe de rotation horizontal 22 sur l'élément d'ossature 14, et porte à une extrémité, par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 21, une traverse extérieure 4, qui reçoit à son tour un élévateur vertical 6, dont le pied est désigné par 13. Pour équilibrer les parties de la grue en porte-à-faux vers la gauche de llaxe de rotation 22 à la figure 1, il est prévu un contrepoids 11, assujetti à l'extrémité de droite de la volée supérieure 3. Le pivotement de la volée supérieure 3 autour de l'axe 22 dans un plan vertical est assuré par un treuil 17, 18 qui est disposé entre l'extrémité de droite de la volée 3 et l'élément d'ossature 14 et fait monter et descendre la volée 3 autour de î1axe 22. 'A la volée supérieure 3, ainsi qu'à l'ossature 14, 14' de la grue est réunie par des articulations une volée inférieure 2, parallèle à la volée supérieure 3 et servant de bras d'appui à la traverse extérieure 4. La volée supérieure 3 et la volée inférieure 2 forment les cotés opposés d'un parallélogramme, dont les autres cotés sont constitués par la traverse extérieure 4 et une traverse intérieure 5. Les points d'articulation inférieurs du parallélogramme se composent, à l'extrémité libre de la volée 2, d'un axe de rotation 23 dans lequel est pivotée la traverse extérieure 4, et d'un axe de rotation intérieur 24, qui assure la liaison articulée entre la volée inférieure 2 et la traverse intérieure 5. t1 ensemble de la grue de manutention peut etre commandé à partir d'une cabine 12 par un opérateur qui peut observer le pied 13 de l'élévateur vertical 6 pratiquement dans une position quiconque du navire 7 en cours de chargemment. La position la plus haute que peut prendre le na-vireen fonction du niveau de l'eau et de son chargement est représentée CR traits-mixtes au dessin. Ainsi qu'il ressort clairement de la figure 1" la grue -de manutention ainsi agencée peut exécuter quatre types principaux de mouvements. Elle peut se déplacer sur les rails 9, 10 perpendiculairement au plan du dessin. Pour le pivotement autour d'un axe vertical 25 de la volée 3 et de tous les éléments de la grue qu'elle porte, il est prévu des éléments d'articulation 19 entre les deux parties 14' et 14 de l'ossature. Pour déplacer verticalement l'élévateur 6, on peut faire pivoter les volées 2 et 3 vers le haut ou vers le bas autour de leurs axes de rotation intérieurs 24 et 22. Le mouvement de ce type peut être complété évidemment par un mouvement vertical des volées 2, 3 et de la traverse 5, articulées à la partie d'ossature 14, par rapport à la partie d'ossature 14',c'est-à-dire par un mouvement vertical de levage ou d'abaissement de la partie d'ossature 14. I1 reste à décrire le mouvement le plus important qui permet, sans chan ger la position de la volée supérieure et de l'ossature 14,14' de la grue, de faire pivoter l'élévateur vertical 6 autour de l'axe de rotation extérieur 21 sur la volée supérieure 3, par un déplacement de la volée inférieure 2 parallèlement à la volée 3. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, la traverse intérieure 5 est suspendue a cet effet à l'axe de rotation-supérieur 22 autour duque; elle peut pivoter, si bien que l'axe de rotation inférieur 24 du parallélo- gramme peut être amené au moyen d'un treuil 20, 27, par exemple dans la position désignée par 241. Le tambour 20 du treuil est pivoté sur la partie 14 de l'ossature de la grue. L'élévateur vertical 6 et la traverse extérieure 4 viennent alors occu per la position reproduite en traits mixtes. Par la combinaison de ce mouvement et de celui qui a été décrit en dernier lieu, savoir le pivotement imprimé à la volée 3 autour de l'axe 22 au moyen du treuil 17, 18, on obtient une forme de mouvement très judicieuse, en particulier pour le chargement et le déchar gement de navires, du pied I3 de l'élévateur vertical 6. Il n'est d'ailleurs pas indispensable que l'axe de pivotement de la traverse intérieure 5 coïncide toujours avec l'axe de rotation 22 de la volée supérieure 3. Cet axe de pivotement peut être aussi bien déplacé horizonta liement par rapport à l'axe de rotation. 22 représenté La traverse intérieure 5 peut être entièrement supprimée si l'on prévoit une autre articulation appropriée de l'axe 24 sur La partie 14 de l'ossature, par exemple au moyen d'une glissière. Les éléments 2, 3, 4, 5 peuvent egale- ment s'écarter de la forme d'un parallélogramme, si l'on supprime la traverse intérieure 5 et si lton choisit des valeurs différentes pour l'écartement entre les axes de rotation 21 > 22, d'une part, et les axes de rotation 23 24 d'autre part. Les lignes joignant respectivement les axes de rotation 21-22 et 23-24 n'ont d'ailleurs pas besoin d'être parallèles entre el-les. I1 y a lieu de signaler qu'en raison de la forme trepézoidale des éléments 2, 3, 4, 5 ainsi obtenue, de même qu'en raison de la forme encore plus générale de la volée à quatre articulations citée en dernier lieu, l'élévateur vertical 6 ne doit plus ztre déplacé parallèlement à lui-même lors du pivotement de la volée supérieure 3 autour de l'axe 22 et qu'il faut lui imprimer un mouvement de rotation s' ajoutant au mouvement de translation résultant de la forme en parallélogramme. Un tel mouvement de l'élévateur 6 peut être néanmoins souhaitable dans certains cas d'application. I1 est avantageux de maintenir le centre de gravité de la traverse extérieure 4 et de l'élévateur 6, vu depuis l'ossature 14, à l'extérieur de l'axe de rotation porteur 21, de manière que la volée inférieure 2 fasse fonction de barre de compression et que la force de pression soit supportée, par l'inter- médiaire de- l'articulation 24, par le câble 27 du treuil 20. Le parallélogramme 2, 3, 4, 5 représenté au dessin pourrait être déplacé également par un autre treuil agissant entre les axes de rotation 21 et 24. Ce déplacement du parallélogramme aurait toutefois l'inconvènient d'augmenter inutilement -la charge supportée par la volée supérieure 3. L'utilisation du treuil 20, 27 fixé à l'ossature 14 de la grue au voisinage de la cabine 12 transmet au contraire, par l'intermédiaire de la volée inférieure 2 et de la traverse 4, un couple antagoniste correspondant à la volée supérieure 3, de sorte qu'un déplacement vers l'extérieur de l'axe de rotation 24 entraîne uniquement une augmentation de la contrainte de traction dans la volée supérieure 3. T'ous les éléments de la grue de manutention, par exemple les volées 2,3 et les traverses 4,5, peuvent être exécutés de manière connue, soit à parois pleines, soit en treillis. Les mesures usuelles pour le transfert entre l'élévateur vertical 6 et un convoyeur horizontal porte par la volée inférieure 2, ou vice-versa- peuvent être pareillement appliquées. A propos de l'exécution des volées 2 et 3 sous la forme de côtés opposés parallèles d'un trapèze ou de façon plus générale d'une volée à quatre articulations, il y a lieu de signaler encore que, par un raccourcissement de la volée inférieure 2 par rapport à la volée supérieure 3, on peut rendre linéaire entre certaines limites, ainsi qu'il est souhaitable dans de nombreux cas, le mouvement exécuté par le pied 13 au cours du pivotement de la volée supérieure 3 autour de l'axe 22. Ceci peut être important lorsque l'élévateur 6 doit être descendu dans un puits vertical ou par une écoutille. Dans la grue selon la figure 2, le mouvement de pivotement est imprimé à la volée 3' servant de bras-support au moyen d'un treuil 17' > 18', dont la disposition est autre qu'à la figure 1. La volée 3' ne s'étend que de tarti culation 21 au psslier22. Une partie 26 en forme de tour de l'ossature de la grue peut être entraînée en rotation autour d'un axe vertical 25t par une plateforme 19'. Le tambour 17' du treuil est fixé à la partie d'ossature 26 et son câble 18' passe sur un rouleau disposé à l'avant de la volée 3'. Celle-ci peut être amenée dans une position 3" par un pivotement vers le haut à l'aide du treuil 17', 18'. Pour le reste, la grue selon la figure 2 est aménagée de la même manière qu'à la figure 1 et l'on retrouve à la figure 2 les éléments identiques dans les deux cas, qui sont désignés par les chiffres de référence 4,5,23,24 et 20,27. Dans la grue selon la figure 3, la volée 3 servant de bras-support se trouve en bas et la volée 2' servant de bras d'appui en haut. Si le centre de gravité de l'ensemble constitué par la traverse 3 et l'élévateur vertical 6 est en dehors de l'axe de rotation 21 quelle que soit l'orientation de l'élévateur 6, la volée inférieure 3 constitue une barre de compression et la volée supérieure 2' un organe de traction. La volée supérieure peut être remplacée dans ce cas par un câble, par exemple. Le parallélogramme 2', 3, 4,5' comporte comme précédemment les axes de rotation 21,22, 23, 24. La traverse interne 5' est légèrement différente de la traverse correspondante 5 dans les figures 1 et 2. Le câble 27 du treuil 20, 27 attaque la traverse 5' et la fait pivoter autour de l'axe 22. La volée 2' constituée par une barre ou un câble dans l'exemple selon la figure 3, possède une longueur déterminée. Selon une autre forme de réalisation, la traverse 5' pourrait être rendue solidaire de la partie 14 de la grue et faire ainsi partie de l'ossature. Le câble 27 partant du tambour 20 peut être alors dirigé sur son emplacement de fixation 23 par des rouleaux de renvoi installés en 28 et 24. La volée 3 étant fixe, un pivotement de la traverse 4 et de l'élévateur 6 au moyen du treuil 20, 27 entraînerait dans ce cas une modification continue. de l'écartement entre les deux emplacements 23 et 24. La grue selon la figure 3 comprend la-même ossature 14-, 14' qu'à la fig.l, ainsi que les mêmes éléments 17, 18, 19 et 25. REVENDICATIONS 1 - Grue de manutention, équipée d'un élévateur mobile dans un plan vertical, qui reprend ou délivre le produit à transporter par un pied disposé à son extrémité inférieure, en particulier pour le chargement de produits en morceaux ou en vrac, caractérisé en ce que deux volées superposées sont articulées sur des axes de rotation horizontaux, d'une part à l'ossature de la grue et, d'autre part, à une traverse extérieure recevant l'élévateur vertical, l'une des deux volées servant de bras-support à l'élévateur verticaget l'autre de bras d'appui déplaçable sur l'ossature de la grue. 2 - Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la volée (3) servant de bras-support se trouve en haut, tandis que la volée (2) servant de bras-d'appui est constituée par une barre de pression et se trouve en bas (figures 1, 2). 3 - Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la volée (3) servant de bras-support se trouve en bas, tandis que la volée (2') servant de bras-d'appui est constituée par un organe de traction et se trouve en haut (figure 3). 4 - Grue selon la revendication 1 et l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les deux volées forment les côtés opposés d'un rectangle articulé. 5 - Grue selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux volées forment les cotés opposés d'un parallélogramme. 6 - Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux axes de rotation internes des volées, situés du côté de l'ossature de la grue, sont réunis par une traverse interne pivotante, articuIée dans la zone de l'axe de rotation du bras-support. 7 - Grue selon la revendication 1, caractérisée par un treuil fixé à l'ossature de la grue et servant à déplacer le bras-d'appui. 8 - Grue selon la revendication l, caractérisée en ce que > pour obtenir une contrainte de compression sur la volée inférieure, le centre de gravitée l'élévateur vertical et de la traverse extérieure se trouve en dehors de l'axe de rotation externe du bras-support dans- toutes les positions du bras-d'appui par rapport au bras-support. 9 - Grue selon la revendication 3, caractérisée en ce que le bras-d'appui est un- câble.