Brevet FR2123377A1 — publié le 19720908

La présente invention est relative à une flèche de grue télescoî>ique formée de plusieurs éléments constitués par des profilés assemblés en forme de caisson. tes flèches connues composées d'élé-5 ments soudés en forme de caisson sont avantageusement employées pour obtenir des conditions statiques favorables permettant de supporter des efforts de flexion élevés. Mais il s'est avéré que les flèches de ce genre, sous charges importantes, sont sensibles aux efforts latéraux et tendent 10 à céder, ce qui fait naître un moment fléchissant latéral conduisant à prolonger le bras de levier générateur de ce moment indésirable, à savoir la déviation latérale de l'axe longitudinal de la flèche. Le moment en question peut être difficilement supporté ou équilibré par la console, no-15 tamment lorsque la flèche est totalement sortie. L'invention a pour but de réaliser une flèche de grue capable de lever des charges très élevées et de supporter et de stabiliser les moments fléchissants latéraux. 20 La solution de ce problème est basée sur l'idée de maintenir les avantages que présentent les flèches en forme de caissons au point de vue centrage du guidage des différents éléments constitutifs de la flèche et d'assurer par le choix d'éléments résistants à la flexion un guidage 25 multiple rigide empêchant la flèche de dévier vers un cêté ou vers l'autre. Conformément à l'invention, chaque élément de flèche constitue un cadre en forme d'il dont les montants agencés en forme de caisson sont solidarisés l'un 30 de l'autre par une traverse rigide et sont guidés chacun dans l'un des montants de l'élément précédent. Ledit cadre oadro est, avec avantage, guidé d'une manière rigide dans le sens horizontal, au moins partiellement. L'invention consiste à réaliser avec des 35 dépenses d'installation relativement réduites une flèche dont BAD ORIGINAL COPY 72 02310 2 2123377 les différents éléments sont guidés sur une trajectoire de grande largeur et, par suite, de manière à résister aux moments fléchissants latéraux, les traverses de liaison des paires de montants donnant des éléments de flèche robustes et résistants indépendamment du mode de guidage télescopique. Pour le guidage des éléments constitutifs de la flèche on a trouvé qu'il y a avantage à ce que l'extrémité libre des montants soit équipée en haut de galets ou de patins associés à des surfaces de iroulement ou de glissement disposées en haut, dans les montants de l'élément de flèche précédent et à ce que la face inférieure des montants de chaque élément de flèche comporte une surface de roulement ou: de glissement, à laquelle sont associés au droit de la traverse rigide de l'élément de flèche précédent des galets ou des patins. Dans ces conditions, les montants sont très simplement logés les uns dans les autres, de façon à résister aux efforts auquels il seront soumis. Selon une autre caractéristique de la présente invention, pour équilibrer le plus efficacement possible les efforts très élévés agissant notamment sur la membrure inférieure comprimée du montant et pour les transmettre à l'élément deflèche précédent en évitant toute décomposition d'efforts, préjudiciable peut-être, les montants ont une section sensiblement trapézoïdale, pour laquelle de préférence la petite base du trapèze forme la membrure inférieure du montant et la grande base, la membrure supérieure. Il est ainsi possible d'agencer la membrure inférieure comprimée des montants en surface de support ou de guidage orientée parallèlement à la membrure supérieure, de telle manière que les efforts soient transmis, dans une direction parallèle à la direction d'action de la charge, à l'extrémité supérieure de l'élément de flèche, Cette extrémité servant d'appui de l'élément de flèche suivant. le guidage centreur des montants et des éléments de flèche insérés les uns dans les autres est de 72 02310 3 2123377 préférence obtenu par des surfaces de roulement ou de glissement et des galets ou patins disposés avec une certaine pente sur la membrure supérieure des montants. En ce qui concerne la fabrication des 5 éléments constitutifs de la nouvelle flèche, on a trouvé particulièrement avantageux d'exécuter les montants par soudage de deux tôles pliées sensiblement en forme d'U, le cordon de soudure étant de préférence situé au-dessous de la fibre neutre. On peut de la sorte adapter la membrure 10 inférieure (plus fortement sollicitée par les efforts de flexion et par les galets de support que les autres parties du montant) aux charges à supporter en augmentant son épaisseur. Il n'est donc pas nécessaire d'augmenter l'épaisseur du montant entier. 15 La fleche télescopique suivant l'in vention présente le remarquable avantage d'être d'une robustesse considérable, d'avoir une grande force portante et de faciliter grandement la disposition des moyens de commande de ses différents éléments. 20 C'est ainsi qu'il est possible d'in staller lesdits moyens dans l'espace libre entre les montants, ces moyens constitués de préférence par des vérins hydrauliques étant alors faciles à surveiller et à remplacer (aucune nécessité de démontage de la flèche). 25 Pour ce qui est de l'association de ces moyens aux différents éléments de fleche, il y a intérêt à les fixer aux traverses rigides. Mais on peut appliquer toutes autres dispositions. Suivant l'invention, deux modes d'éxécu-30 tion peuvent être adoptés en principe pour l'élément de flèche inférieur relié par un ou des vérins et un ou des axes de pivotement à une console conçue d'après les nécessités. En effet, cet élément peut être constitué ou, comme les autres éléments, par deux montants parallèles, 35 en forme de caisson, reliés entre eux à leur extrémité supérieur d'une manière rigide, à l'aide d'une traverse, ou par 72 02310 4 2123377 un caisson fermé en haut et en bas, ce caisson entourant les vérins en position rentrée, ce qui permet de les abriter très avantageusement des intempéries. 72 02310 5 2123377 Afin de mieux faire comprendre l'objet de la présente invention on va eh décrire maintenant, à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif.de sa portée, plusieurs formes de réalisation préférées schématisées sur 5 le dessin ci-joint, dans lequel: La figure 1 est une vue de profil d'une flèche télescopique selon l'invention, en position rentrée; La figure 2 est une vue de profil de. la flèche en position sortie; 10 La figure 3 est une vue de face de la flèche en position sortie; La figure 4 est une vue de face d'une autre flèche télescopique selon l'invention, en position sortie; 15 La figure 5 est une coupe suivant la ligne •V - V des figures 2 et 3; La figure 6 est une coupe suivant la ligne VI - VI des figures 2 et 3; La figure 7 est une coupe suivant la ligne-20 VII - VII de la figure "1 ; La figure 8 est une coupe suivant la ligne VIII - VIII de la figure 4> les figures 5 à 8 indiquant la position des vérins hydrauliques; La figure 9 montre une disposition de 25 vérins hydrauliques sur une flèche selon l'invention en position sortie; La figure 10 montre ces vérins sur la flèche en position rentrée; La figure 11 est une coupe suivant la ligne 30 X.Ï - XI de la figure 10; La figurE 12 donnW^ariante de disposition de vérins hydrauliques sur une flèche selon l'invention en position sortie;' La figure 13' montre ces vérins sur la 35 flèche en position rentrée; La figure 14 est une coupe suivant la ligne COFY 72 02310 6 2123377 XIV - XIV de la figure 13. Dans les formes de réalisation représentées par le dessin, la* flèche suivant l'invention comprend quatre éléments télescopiques 1, 2, 3, 4. 5 L'élément inférieur 1 est monté, pivotant en 5, sur une console 6 fixée à un châssis non représenté. La flèche peut être relevée à l'aide de vérins hydrauliques 7. L'élément supérieur 4 porte à son extré-10 mité libre une traverse 9 munie de poulies de renvoi 8. Ainsi qu'il ressort notamment des figures 3 et 4, chacun des éléments 2, 3, 4 est constitué de deux montants parallèles 2A - ^vou^A - 4L réunis en un cadre en forme d'U par une traverse rigide 11, 12 ou 13. 'fous ces 15 montants sont guidés les uns dans les autres à la manière des pièces d'un télescope, si bien qu'en position rentrée ils occupent la position indiquée dans la figure 1, pour laquelle ils sont emboîtés les uns dans les autres tandis que les traverses 11, 12, 13 sont appliquées les unes contre les •-» 20 autres. ■Suivant les figures 3 et 4, deux modes d'exécution peuvent être adoptés en principe pour l'élément inférieur 1. Suivant la figure 3j cet élément 1 peut, 25 comme les éléments 2, 3, 4, être .formé d'un cadre rigide constitué par deux montants parallèles 1a, 1E solidarisés l'un de l'autre par une traverse 14. Suivant la figure 4? il peut être constitué d'un caisson 10 fermé à sa partie inférieure et à sa 30 partie supérieure et renforcé d'une manière rigide à son extrémité en regard des éléments suivants 2, 3, 4, par une travex^se 14. L'avantage du mode d'exécution représenté dans la figure 3 est d'économiser au matériel et celui 35 du mode d'éxécution représenté dans la figure 4 est que 1-ee-toutes les- parties mobiles de la flèche en position rentrée BAD original COPY 72 02310 7 2123377 sont entourées et protégées par le caisson 1C. Ainsi que le font ressortir notamment les figures 5 à fa, chacun des* montants 1A, 1L, 2A, 233, 3A, 31, 4A, 41 est exécuté en profilés-caissons. Pour éviter sûrement toutes déformations de section des montants 2A, 2B, 3A, 3 B, 4A, 41, qui peuvent être soumis à d'énormes charges, on a avantage à équiper ces montants à leur extrémité inférieure avec au ;moins un rai-disseur intérieur 2C, 3C ou 4C. Ce inode de raidissage, qui permet de supporter des charges très elevées sans augmenter l'épaisseur desdits montants, n'a pu être appliqué aux flèches télesco-piques connues, car les vérins hydrauliques de ces dernières doivent être guidés à l'intérieur des profilés-caissons, à l'opposé des vérins suivant l'invention, qui seront décrits plus loin. L'allure et la transmission des forces sont particulièrement favorables dans les formes de réalisation représentées du fait que la section des montants 1A, 11, 2A, 22, 3A, 31, 4A, 4P est sensiblement trapézoïdale, ainsi que le montrent notamment les figures 5 à S. la membure inférieure de ces montants est constituée d'un profilé enuH, 21, 31 ou 41 dont les ailes sont inclinées vers l'extérieur et dont les bords libres sont soudés sur ceux d'un profilé en U 12, 21, 3£ ou 4-E muni de parois latérales inclinées vers l1intérieur. Suivant la figure 7, les profilés 1D, 2D, 31, 41 sont une épaisseur supérieure à celle des profilés 1L, 2^, 3.tSj 41 qui forment la membrure supérieure des montants 1A, Xn, 2A, 2£, 3A, 31, 4A, 4B et qui, aux bords compris entre la membrure supérieure et les flancs de ces montants, présentent des rampes 21, 22, 23 ou 24 prévues de façon correspondante soit en surface roulantes ou glissantes inclinées de préférence à 45°, soit en supports inclinés sous ce même angle pour galets ou patins. Comme le fait reconnaître notamment la 72 02310 8 2123377 figure 2, chacun des montants 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B comporte à la face supérieure de son extrémité inférieure deux paires de galets 32, 33 ou 34 roulant sur la face intérieure des rampes 21, 22 ou 23 des montants 1A, 1B, 2A, 2B, 3A ou 5 3B. Suivant la figure 6, chacun des galets des paires 32, 33, 34 peut être formé d'un galet double permettant d'améliorer les qualités de guidage, ce galet double étant de préférence réglable dans les deux plans. 10 Suivant les figures 2 et 5, chacun des montants 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B comporte à l'endroit de la traverse 14, 11 ou 12 une paire de galets 35, 36 ou 37 semblables aux galets 32, 33, 34, mais munis d'un axe parallèle à la membrure inférieure 2D, 3D ou 4D de l'élément de flèche 15 2, 3 ou 4• Cette membrure glisse sur les galets 35, 36 ou 37. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 4 et 8, pour laquelle l'élément inférieur 1 est constitué par un caisson, les guides et les galets sont 20 analogues aux précédents. Mais des surfaces d'appui inclinées 38 sont prévues pour les galets opposés 32 de l'élément 2, à la partie supérieure du caisson 10, car il manque en cet endroit les montants 1A, 1B représentés dans la figure 3. Les figures 5 à 14 font apparaître la 25 disposition très avantageuse des moyens de commande des éléments de flèche 2, 3, 4, qui sont constitués de préférence par des vérins hydrauliques sensiblement superposés 42, 43» 44 prévus parallèlement aux montants 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B et interposés entre ceux-ci. Un vérin hydraulique 42, 43 ou 30 44 est donc associé à l'élément de flèche 2, 3 ou 4 suivant les figures 9 à 14. Dans la forme de réalisation représentée par les figures 9 à 11, les vérins hydrauliques 42, 43, 44 sont orientés par leur tige de piston dans une même direc-35 tion, à savoir vers la tête de la flèche. Leurs tiges de piston, plus lourdes que leurs cylindres, sont ainsi rap 72 02310 9 2123377 prochées du pied de la flèche, ce qui améliore la situation du centre de gravité de la grue. Les tiges de piston des vérins 42, 43, 44 sont attachées par leur extrémité libre aux traverses 5 11, 12, 13 des éléments de flèche 2, 3, 4. Les cylindres de ces mêmes vérins sont reliés par leur extrémité du côté de la tige de piston aux traverses 14, 11, 12 dès éléments de flèche 1, 2, 3, tandis que les cylindres des vérins 43, 44 comportent à leur extrémité libre des galets de guidage 45, 10 46 roulant dans des guides 47, 48 disposés sur les cylindres des vérins 42, 43. L'extrémité libre du cylindre du vérin 42 est reliée à l'élément 1 par un support 49. Le mode de fonctionnement et les mouve-15 ments des éléments 2, 3* 4 et des vérins 42, 43, 44 ressortent des figures 9 et 10. Une amélioration considérable du gui* dage des vérins 42, 43, 44 peut être obtenue selon la forme de réalisation représentée dans les figures 12 à 14, par ce que 20 le vérin inférieur 42 est retourné de 180°, auquel cas l'extrémité libre de la tige de piston de ce vérin est reliée au support 49, alors que l'extrémité libre du cylindre de ce vérin est fixée à la traverse 11 de l'élément de flèche 2. Gomme le cylindre du vérin 42 ne peut 25 être fixé sur la traverse 14, un guide-support 51 est prévu sur chacune des parois latérales opposées des montants 1A, 1b suivant la figure 14, un galet 45 étant engagé dans chaque guide 51. Dans le cas de la construction repré-30 sentée dans la figure 4 et comportant un caisson 1C pour l'élément inférieur 1, les guides-supports 51 peuvent être disposés d'une façon appropriée sur la paroi inférieure du caisson 1G. 72 02310 10 2123377 Revendications 1. - Flèche de grue télescopique formée de plusieurs éléments constitués par des profilés assemblés en forme de caisson, ladite flèche étant caractérisée en ce que 5 chaque élément de ïlèche constitue un cadre en forme d'ïï dont les montants agencés en forme de caisson sont solidarisés l'un de l'autre par une traverse rigide et sont guidés chacun dans l'un des montants de l'élément précédent. 10 2. - Flèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité libre des montants est équipée en haut de galets ou de patins associés à des surfaces de roulement ou de glissement disposées en haut dans les montants de l'élément de flèche précédent, tandis que la face 15 inférieure des montants de chaque élér^-nt de flèche com porte une surface de roulement ou de glissement, à laquelle sont associés au droit de la traverse rigide de l'élément de flèche précédent des galets ou des patins. 3. - Flèche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce 20 que les montants ont une section sensiblement trapézoïdale. 4. - Flèche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la petite base du trapèze forme la membrure inférieure du montant et la grande base, la membrure 25 supérieure. 5. - Flèche selon l'une quelconque des revendications précé- * dentes, caractérisée en ce que la membrure inférieure des montants comporte une surface de ^roulement ou de glissement coopérant avec des galets ou des patins présentant 30 des axes parallèles à la membrure inférieure tandis que 3tCfo érie-tc-rt. la membrurevdés montants est chanfreinée, au moins sur une partie de sa longueur, aux bords raccordes aux parois latérales du montant, les chanfreins inclinés de préférence à 45° sur la membrure inférieure formant d'une part 35 des surfaces de roulement ou de glissement et recevant 72 02310 1 T. 2123377 d'autre part des supports de galets ou patins dont l'axe est parallèle au chanfrein. 6. - Flèche selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en ce que les montants sont con-5 stitués de tôles pliées sensiblement en forme d'U et soudées. 7. - Flèche selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tôle formant la membrure inférieure est d'une épaisseur supérieure à celle de la tôle chanfreinée. 10 8. - Flèche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les vérins hydrauliques solidarisés des éléments constitutifs de la flèche sont interposés entre les montants. 9. - Flèche selon la revendication 8, caractérisée en ce que 15 les éléments de flèche (à l'exception de l'élément infé rieur) sont reliés par leur traverse rigide à l'extrémité libre de la tige de piston des vérins hydrauliques dont le cylindre est attaché à la traverse rigide de l'élément de flèche précédent. 20 10. - Flèche selon la revendication 9, caractérisée en ce que le cylindre des vérins est muni d'un guide dans lequel s'engagent des @.lets prévus à l'extrémité libre du cylindre suivant. 11. - Flèche selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, 25 caractériséeen ce que le vérin inférieur est fixé par l'extrémité libre de son cylindre à la traverse de l'élément de fleche suivant et, par l'extrémité libre de * sa tige de piston, à l'élément de flèche inférieur. 12. - Flèche selon l'une quelconque des revendications précé-30 dentes, caractérisée en ce que les montants comportent à leur extrémité libre un ou des raidisseurs intérieurs. 13. - Flèche selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en ce que chacune des parois latérales opposées des montants de l'élément de flèche 35 inférieur est munie d'un guide-support dans lequel sont engagés des ^lets-supports prévus sur le guide inférieur. 72 02310 12 2123377 14. - Flèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'élément de flèche inférieur est constitué par un caisson fermé en haut et en bas, ce caisson renfermant tous les vérins quand la flèche est 5 rentrée. 15» - Fleche selon la revendication 14, caractérisée en ce que la membrure supérieure de l'élément de flèche inférieur comporte intérieurement des guides inclinés sur cette membrure, de préférence à 45°, et associés aux galets 10 ou aux patins prévus à l'extrémité libre des montants de l'élément de flèche suivant.