Brevet FR2104681A1 — publié le 19720421

La présente invention est relative aux grues sapines démontables, comportant une flèche qui est appuyée sur un mât vertical supporté par un châssis monté orientable sur un bâti, et qui est équilibrée, par un contrepoids fixé au châssis, par l'intermédiaire d'un système de tirants formant un tracé essentiellement polygonal dont deux sommets sont constitués par l'une des extrémités de deux jambes de force inclinées l'une par rapport à vautre et dont l'autre extrémité est adjacente à la tête du mât. Pour de telles grues il est important que le montage, le démontage et le transport puissent présenter de grandes facilités. Tel est le cas notamment de la grue sapine décrite dans le brevet français nO 1 586 595 qui décrit des caractéristiques de construction particulières et un procédé de démontage d'une grue sapine. A ltétat démonté, et au cours de leur transport, ces grues constituent un empilage groupant les parties essentielles de la grue, à savoir : le châssis fixe, le châssis tournant, le mât articulé sur le châssis et, au-dessus de ce mât, la flèche articulée à la pointe du mât. Cette superposition verticale doit respecter les règlements internationaux en matière de gabarit routier dont une disposition essentielle consiste en une limitation à quatre mètres de la hauteur d'encombrement. I1 en résulte que cette cote à ne pas dépasser limite elle-même les dimensions des parties de la grue et, par conséquent, la puissance utile de cette dernière. L'invention a pour but de réaliser une disposition relative des éléments de la grue telle qu'à l'intérieur de la limite de quatre mètres d'encombrement vertical la grue puisse présenter une puissance accrue par rapport aux grues connues, démontables et transportables sur route. Ce but est atteint grâce au fait que sur une monture reliée à la tête du mât par une articulation ayant une direction horizontale, est fixée l'extrémité de pied de la flèche dans une position entièrement déportée, suivant cette direction, par rapport au mât, de telle sorte que lorsque la grue est démontée la flèche puisse être repliée dans une position juxtaposée au mât. Cette juxtaposition, remplaçant la superposition verticale des grues connues, laisse disponible un espace vertical correspondant à la dimension en section de la flèche, ce qui permet un surcroît de puissance pour l'engin. Du fait que la flèche a une section plus faible que celle du mât, la disposition juxtaposée du mât et de la flèche pour la grue repliée en position de transport permet en outre de superposer, sur une hauteur à peu près égale à celle du mât, deux éléments de flèche; De façon plus précise, une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que la flèche se compose de deux éléments articulés lien à l'autre, à savoir : un élément de pied relié à la monture et un élément de bec qui, grâce à l'articulation, peut être replié sous l'élément de pied.Cette disposition peut contribuer à simplifier encore les opérations de montage et de démontage si lton prévoit, pour l'articulation reliant les deux éléments de flPehen une orientation s 'écartant légèrement de la perpendiculaire par rapport à l'axe de la flèche et telle au'à l'état replié l'extrémité de l'élément de bec de la flèche soit dégagée par rapport à l'élé- ment de pied disposé à un niveau supérieur. Cet agencement permet de laisser à demeure le chariot portant le crochet de manoeuvre, ce qui supprime un stade de démontage et, par conséquent9 de remontage. Pour éviter que des efforts excentrés exercent sur le mât en raison du déport de la flèche, il est avantageux d'adopter une disposition permettant d'obtenir, pour la résultante des forces verticales, une position coTncidant avec l'axe du mât. Cette disposition est caractérisée en ce que les Jambes de force sont articulées à leur base sur la monture, dans une position relative déportée en correspondance avec le déport de la flèche, le sommet de la jambe de force à laquelle est relié le tirant de contrepoids étant lui-même déporté par rapport au centre du mât, parallèlement à l'articulation de la monture sur le mât mais dans un sens opposé à celui du déport de la flèche. Un calcul des charges statiques permet de déterminer ce déport pour que la résultante soit centrée sur le mât. L'invention a également pour objet un procédé de montage d'une grue sapine à mât télescopique qui, à l'état démonté, comporte deux éléments de flèche repliés l'un au-dessous de l'autre le long du mt, suivant lequel on fait basculer le mât autour d'une articulation du châssis, jusqu'à une position verticale, puis après avoir immobilisé le mât par rapport au châssis, on déploie la flèche par basculement autour d'une articulation du mât, caractérisé en ce qu'au cours du levage du mât on soutient, dans une position haute, l'élément. de pied de la flèche au moyen d'un lien tendu entre les deux éléments puis, lorsque le mât a été bloqué en position verticale, on exerce un effort de traction sur le câble de levage ancré sur le chariot verrouillé à l'extrémité de l'élément de bec, de manière à détendre le lien reliant les deux éléments, on détache ce lien, on laisse se dévider le câble de levage sous l'effet du poids propre de l'élément de bec jusqu'à ce qu'une roue ou galet monté -à l'extrémité libre de l'élément de bec vienne en appui sur le sol en un point situé au-delà de la verticale de l'articulation reliant l'un à l'autre les deux éléments de flèche, on achève le déploiement de la flèche en mettant en ligne les deux éléments par un roulement de la roue ou galet sur le sol, on immobilise les deux éléments de flèche par par rapport à l'autre et on relève l'ensemble formé par les deux éléments de flèche. Le mouvement de roulement de la pointe de, flèche sur le sol est provoqué par un abaissement de l'élément de mât supérieur qui évidemment a été soulevé au cours d'un stade antérieur du montage. L'immobilisation des deux éléments de flèche est normalement effectuée par la fixation d'l;n tirant auxiliaire reliant l'élément de bec à la jambe de force correspondante. T'invention sera explicitée de façon purement indicative au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donne, uniquement à titre d'exemple la fig. 1 est ur.e vue schématique en élévation de la grue suivant l'invention, en position de travail; la fig. 2 est une vue en perspective à plus grande échelle montrant la liaison entre la tête du mat et la flèche pour la position de travail:: la fig. 3 est une vue en perspective correspondant à la fig. 2, montrant les éléments en position repliée; la fig. 4 est une vue schématique en plan montrant la disposition géométrique des éléments qui permet d'obtenir un centrage sur le mât des forces verticales; la fig. 5 est une vue en élévation schématique montrant la grue à l'état démonté, portée par la plate-forme d'un camion; la fig. 6 est une vue schématique en coupe suivant la ligne 6-E de a fig. 5; la fig. 7 est une vue en plan correspondant à la fig. 5; la fig. 8 est une vue en perspective à plus grande chelle montrant la disposition du chariot sur 3'extrémité de la flèche en position repliée et inversée;; les fig. 9, 10 et 11 sont des vues en élévation schématique montrant les principaux stades de montage de la grue. L'invention sera décrite ders s@n application à la grne sapine objet du brevet français n l 586 595. Le bâti de la grue représentée à la fig. l en position de travail est constitué par un portique l comprenant deux palées dont l'une 2, est articulée au mcyen d d'un axe 2e (fig. r et 9) sur la table supérieure du portique pour permettre le chargement de la grue sur un canon. Par l'intermédiaire d'une couronne 4, le châssis tournant s repose sur le portique 1 et supporte à l'arrière un cortrepoids 5. Te mât A, qui est de construction télescopique, est articulé, à l'extrémité basse de l'élément inférieur de mat 6, au moyen d'un axe @ sur le châssis tournant 3 mais cette articulation r est bloquée, pour le travail de la grue, au moyen d'une broche . L'élémen de mât supérieur ? coulisse (i l'intérieur de l'élément de mât inférieur 6 et s'accroche à ce dernier, en travail, au moyen d'un dispositif non représenté. Les deux éléments de mât ont une section en caisson et sont de construction triangulée. Ta flèche R, qui est appuyée au sommet du mate A et qui a une section triangulaire, est également de construction triangulée. Elle se compose de deux éléments 10, 12 reliés l'un à l'autre par me prt,iculztion 16 et soutenus par des tirants 11, 13 respectivemer,t. L'extrémité haute de l'élément supérieur de mât 9 est constituée par un châssis 25 présentant la for;:e d'un toit à double pente dont le sommet est traversé par une articulation 24 située au droit de l'axe C du m?t et qui relie la tête de mât à une monture 17 en forme de caisson orientée suivant la direction de l'articulation 24 et qui comporte des oreilles espacées 21,22,23, perpendiculaires à l'articulation 24. Les deux oreilles 21, 22 sont reliées par leur extrémité inférieure à l'articulation 24 et sur la partie de la monture 17 située au-delà de l'oreille 22, c'est-à-dire qui est déportée par rapport au mât dans la direction de l'axe 24, est soudée l'une des extrémités de l'élément de flèche 10. Les oreilles 21, 22, 23, servent en outre au montage articulé au moyen d'un axe 20 de deux jambes de force 18, 19, de forme triangulaire, dont l'une 18, montée entre les oreilles 22, 23, et légèrement inclinée sur la verticale, porte à son sommet un axe 18a auquel est articulée une ferrure 28 sur laquelle deux axes 26, 27 servent au montage articulé de l'une des extrémités des tirants 11, 13, dont l'autre extrémité est reliée par les axes 14, 15 aux éléments de flèche respectifs 10, 12. La deuxième jambe de force 19 porte à son sommet une ferrure à laquelle sont articulés par des axes 31, 33, respectivement, un tirant intermédiaire 29 relié à son extrémité haute par un axe 30 au sommet de la jambe de force 18, et un tirant approximativement vertical 32 qui est accroché par son extrémité inférieure au contrepoids 5. Comme le montre la fig. 4, les tirants 11, 13, reliés aux deux éléments de la flèche B, sont situés dans le plan vertical médian Y-Y de cette dernière, alors que le tirant de contrepoids 32 est déporté parallèlement aux articulations 20, 24 et en sens opposé au déport de la flèche B par rapport au mât, d'une quantité x relativement à l'axe vertical C du mât A, cette grandeur x étant choisie de telle sorte que la résultante générale des forces verticales appuyant la flèche sur le mât A passe par l'axe C de ce dernier. I1 en résulte que les efforts sont répartis également sur les quatre membrures des caissons triangulés constituant ce mât, ce qui permet de réaliser ce mât de la façon la plus économique. Du fait de cette disposition, le tirant intermédiaire 29 est incliné non seulement par rapport à lthorizontale, de façon classique, mais encore par rapport au plan vertical médian Y-Y de la flèche B. La disposition relative déportée du mât A et de la flèche B permet, lorsque la grue est démontée, de juxtaposer la flèche et le mât dans la position repliée représentée partiellement à la fig. 3 qui montre également les jambes de force 18, 19, abaissées à l'horizontale à la suite d'une rotation autour de l'axe 20, au-dessus de la flèche et du mât. Cette position repliée est également visible aux fig. 5 à 7. De façon plus précise, la fig. 7 représente la grue chargée légèrement en oblique sur la plate-forme 145 d'un camion. On remarquera sur cette figure que l'axe 16, qui relie de façon articulée les deux éléments 10, 12 de la flèche, est légèrement incliné par rapport à l'axe longitudinal des deux é]éments de flèche, avec une disposition telle que, d'une part, lorsque les deux éléments sont déployés ils sont dans le prolongement l'un de l'autre, et que d'autre part, dans la position repliée représentée à la fig. 7, les extrémités adjacentes des éléments 10, 12 qui sont opposées à l'articulation 16 sont écartées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que le dessous de ltélément de flèche 12 est découvert à l'égard de l'élément 10, ce qui permet de laisser sur cet élément 12 replié au-dessous de l'élément 10 le chariot 34 qui n'a donc pas besoin d'être déposé.Le chariot 37 est retenu dans cette position inversée par un contre-rail 40 et, de plus, une broche 41 l'immobilise longitudinalement sur l'élément de flèche 12 (fig. 8). Sur la fig. 7 on peut également remarquer que le mât A et le châssis 3 sont légèrement inclinés par rapport à l'axe de la plate-forme 145. Par contre, grâce à la couronne d'orientation 4, le bâti 1 est maintenu dans l'axe du véhicule. Ainsi, le colis constitué par la grue démontée et chargée sur la plateforme de transport reste dans le gabarit prescrit par les règlements routiers. La fig. 5 montre en outre que l'ensemble formé par la flèche B et par le mât A auquel sont suspendus le châssis 3 et le bâti 1, repose sur le camion par l'intermédiaire du contrepoids 5 et d'une béquille 141 articulée en 142 sur l'élément inférieur de mât 6 et dont le pied est retenu en position par une entretoise 148 articulée à ses extrémités respectives sur la béquille et sur le contrepoids 5. Ta fig. 5 fait apparaître également un dispositif de traction, destiné à la manoeuvre d'abaissement et de relèvement du mât A, qui relie un point fixe du châssis 3 à l'extrémité inférieure de l'élément de mât 6. Ce dispositif est Constitué par un cible 47 enroulé sur un treuil 46 monté rotatif sur le châssis et susceptible d'être entraîné en rotation par un moteur non représenté. Pour décharger et monter la grue à partir de sa position repliée représentée aux fig. 5 à 7, on procède comme suit. Après avoir libéré les moyens de retenue, tels que des chaînes ou câbles, qui maintiennent le mât et la flèche dans la position d'appui de la fig. 5, on exerce, au moyen du treuil 46, une traction sur le cable 47 ancré à la partie inférieure de l'élément de mât 6, ce qui provoque un basculement du mât autour de l'articulation 1X2 reliant la béquille 141 à l'élément de ma 6 jusqu'à ce que la palée fixe 103 du portique 1 vienne en appui sur le sol par la semelle 111 articulée en 112. Pendant cette opération, l'élément de pied 10 de la flèche est soulevé mais l'élément 12 reste appuyé sur le contrepoids 5. On peut alors libêre- la béquille 141 en déposant l'entretoise 148.En continuant à enrouler le cible 47 autour du treuil 42 l'ensemble formé par le mât et l'élément de pied de flèche 10 continue son mouvement vers la verticale3 mais l'élé- ment de pied de flèche 12 est à son tour soulevé du fait qu'un câble de liaiscn 34 est fixé à ses extrémités respectives en deux points 36 et 35 des éléments 10 et 12 et subit une tension au cours du mouvement de l'élément de flè che 10. Pendant cette opération le chariot 37, dont le crochet 38 est immobilisé par des boulons 39 sur l'ossature du chariot, est maintenu par le contrerail 40 et par la broche 41 (fig. 8). Au moment où le mât atteint la position verticale, l'articulation 7 est bloquée par la mise en place de la broche 8 (fig. 9). Au moyen d'un dispositif de hissage connu et non représenté, tel qu'un moufflage utilisant pour sa manoeuvre le treuil auxiliaire 46 prévu pour le dressage du mât, l'élément de mât intérieur 9 qui est monté télescopiquement dans l'élément 6 est sorti de ce dernier. Ce mouvement soumet le tirant arrière 32, relié au contrepoids 5, à une tension qui déploie les jambes de force 19, 18, tend le tirant 29 et relève l'élément de pied de flèche 10 par mise en tension du tirant correspondant 11. Ainsi le triangle formé par l'élément de bec de flèche 12, 11 élément de pied de flèche 10 et le câble-support 34, est soulevé jusqu'à la position représentée sur la fig. 9. Par mise en marche du treuil de levage 42 on tend le câble de levage 43 qui, passant sur la poulie 44, exerce son effort sur le chariot 37 solidarisé avec la flèche par la broche 41. Cette opération supprime la tension du câble 34 que l'on peut alors décrocher en 35 de son point de liaison avec l'élément bec de flèche. En détendant alors le câble de levage 43, le poids propre de l'élément de bee de flèche 12 astreint ce dernier à s'abaisser jusqu a ce qu'un galet 45, fixé à l'extrémité libre de l'élément de bec de flèche 12, vienne en appui sur le sol dans la position représentée en trait mixte àla fig. 10 pour laquelle le galet 45 est situé en-deçà de la verticale passant par l'articulation 16. L'opérateur exerce alors une légère poussée à la main sur la partie basse de l'élément de flèche 12, de telle sorte que le galet 45 franchisse la verticale de l'articulation 16. Par un mouvement de descente télescopique de l'élément de mât supérieur a, il se produit un roulement du galet 45 sur le sol qui s'arrête au moment où les deux éléments de flèche 10, 12 sont dans l'alignement l'un de l'autre, comme représenté à la fig. 11. On fixe alors, au moyen de l'axe 15, l'extrémité du tirant 13 sur l'élément de bec de flèche 12. Le flèche occupe sa position déployée de travail et, après avoir débloqué le chariot 37 par retrait de la broche 41, on la relève par une opération bien connue consistant à élever l'élément supérieur de mât 9 par rapport à l'élément inférieur. rouir dégager la glume par rapport au camion, on procède comme décrit au brevet français n 1 586 595. On utilise le crochet 38 pour saisir des masses de lestage 108 et les déposer sur ur. plateau 110 qui est ensuite suspendu au crochet 38 (fig. 1). On enroule légèrement le câble 43 sur le tambour de commande 42 ce qui, en raison de la charge prépondérante représentée par le lest 108, tend à faire basculer l'ensemble de la grue autour de l'articulation 112 reliant la palée 103 du portique l à la semelle 111 appuyée sur le sol, de sorte que le contrepoids 5 est soulevé par rapport à la plate-forme 145 du camion, ce qui permet de faire avancer ce dernier puis de faire basculer vers le bas, autour de l'articulation 2a, la palée mobile 2 du portique 1. On détend alors le câble de levage 43 de sorte que la palée 2 vient à son tour en appui sur le sol. Pour achever la mise en position de travail de la grue, on utilise le crochet 38 pour transporter en deux fois le lest 108 et le déposer sur le portique 1 pour augmenter la stabilité de la grue. REVENDICATIONS 1 - Grue sapine démontable, comportant une flèche qui est appuyée sur un mât vertical supporté par un châssis monté orientable sllr uu bâti, et qui est équilibrée, par un cctrepoids fixé au châssis, par l'intermédiaire d'un système de tirants formant un tracé essentiellemont polygonal dont deux sommets sont constitués par l'une des extrémités de deux ambles de force inclinées l'une par rapport à l'autre et dont l'autre extrémité est adjacente à la tête du mât, caractérisée n ce que sur une monture (17) reliée à la tête (25) du mât par une articulation (24) ayant une direction horizontale, est fixée l'extrémité de pied de la flèche (B) dans une position entièrement déportée, suivant cette direction, par rapport au mât, de telle sorte que lorsque la grue est démontée la flèche (B) puisse être repliée dans une position ,juxta- posée au mât (A. 2 - Grue sapine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la flèche (B) se compose de deux éléments (10, 12) qui, lorsque la grue est démontée, sont superposés l'un à l'autre à côté du mât. 3 - Grue sapine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'un des éléments (10), qui est l'élément de pied, est fixé à la monture (17) et relié à l'autre élément (12), qui est un élément de bec, au moyen d'une articulation (16) qui permet à l'élément de bec de se replier sous l'élément de pied. 4 - Grue sapine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'axe d'articulation (16) reliant l'un à l'autre les deux éléments de flèche (10,12) a une orientation légèrement écartée de la perpendiculaire par rapport à l'axe des deux éléments, de telle sorte qu'en position déployée les deux éléments soient dans le prolongement l'un de l'autre et quten position repliée ltextré- mité libre de l'élément de bec soit découverte par rapport à l'élément de pied. 5 - Grue sapine suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'à 11 état démonté le chariot (37) sur lequel est monté le crochet de levage (38) est immobilisé à l'extrémité découverte de l'élément de bec (12) dans une position simplement retournée par rapport à la position de travail. 6 - Grue sapine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le chariot (37) est retenu au moyen d'un contre-rail (40) et d'une broche (41). 7 - Grue sapine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les jambes de force (18, 19) sont articulées à leur base sur la monture (17) dans une position relative déportée en correspondance avec le déport de la flèche (B), le sommet de la jambe de force (19) à laquelle est relié le tirant de contrepoids (32) étant lui-même déporté par rapport à l'axe (C) du mât, parallèlement à l'articulation (24) de la monture (17) sur le mât mais dans un sens opposé à celui du déport de la flèche (B). 8 - Grue sapine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le déport (x) du sommet de la jambe de force (1o) a une valeur telle que la résultante des forces verticales appuyant la flèche (B) sur le mat (A) ait une ligne d'action coïncidant avec l'axe (C) du mât (A). 9 - Grue sapine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le ou les tirants (11, 13) reliant la flèche (B) à la jambe de force (18) sont dans le plan vertical (Y-Y) passant par l'axe longitudinal de la flèche (B), de sorte que le tirant intermédiaire (29) reliant entre elles les Jambes de force (18, 19) est incliné par rapport à ce plan (Y-Y). 10 - Procédé de montage d'une grue sapine à mât télescopique, qui à l'état démonté comporte deux éléments de flèche repliés l'un au-dessous de l'autre le long du mât, suivant lequel on fait basculer le mât autour d'une articulation du châssis, jusqu a une position verticale, puis après avoir immobilisé le mât par rapport au châssis, on déploie la flèche par basculement autour d'une articulation du mât, caractérisé en ce qu'au cours du levage du mât (A) on soutient dans une position haute ltélément de pied (10) de la flèche au moyen d'un lien (34) tendu entre les deux éléments (10, 12), puis lorsque le mât (A) a été bloqué en position verticale, on exerce un effort de traction sur le câble de levage ancré sur le chariot (37) verrouillé à l'extrémité de l'élément de bec (12), de manière à détendre le lien (34) reliant les deux éléments, on détache ce lien, on laisse se dévider le câble de levage (43) sous l'effet du poids propre de l'élément de bec (12) jusqu'à ce qu'une roue ou galet (45) monté à l'extrémité libre de l'élément de bec (12) vienne en appui sur le sol en un point situé au-delà de la verticale de l'articulation (16) reliant l'un à l'autre les deux éléments de flèche, on achève le déploiement de la flèche (B) en mettant en ligne les deux éléments (10, 12) par un roulement de la roue ou galet (45) sur le sol, on immobilise les deux éléments de flèche (10, 12) l'un par rapport à l'autre et on relève l'ensemble formé par les deux éléments de flèche (10, 12). 11 - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le mouvement de roulement de la roue ou galet (45) sur le sol, assurant le déploiement de la flèche (B), est provoqué par une rentrée télescopique de l'élément de mât supérieur (o) qui a été sorti au cours d'un stade antérieur du montage. 12 - Procédé suivant la revendication 1C, caractérisé en ce que l'immobilisation des deux éléments de flèche (10, 12) est effectuée au moyen d'un tirant auxiliaire (13) reliant à la jambe de force (18) l'élément de bec de flèche (12). 13 - Ensemble constitué par un véhicule à plate-forme et une grue sapine suivant la revendication 1, reposant, à l'état démonté, sur la plate-forme, caractérisé en ce que la flèche (B) et le mât (A), auquel sont suspendus le châssis (3) et le bâti (1), sont portés par la plate-forme (145) par l'intermédiaire du contrepoids (5) et d'une béquille (141) dans une position pour laquelle le mât (A), la flèche (B) et le châssis (3) ont une orientation oblique par rapport à l'axe du véhicule, tandis que le bâti (l) est orienté suivant cet axe.