Brevet FR2138086A1 — publié le 19721229

la présente invention se rapporte à des flèches extensibles et à un bras de flèche qui peut être monté à l'extrémité d'une telle flèche afin de la prolonger et qui, lorsqu'il n'est pas en service, peut astre replié sous la base ou l'élément fixe de ladite flèche. L'invention concerne en particulier les dispositifs et les procédés permettant de dresser et d'arrimer le bras de flèche. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 366 250 décrit une flèche da grue extensible comportant un bras pouvant Aetre arrimé et qui lorsqu'il est dressé, est supporté par des cabales descendants. 'lorsqu'on veut arrimer le bras, on le fait pivoter de manière à le disposer sous la flèche à l'aide du câble d'un appareil de levage qui passe sur une poulie montée à l'extrémité du bras, sur un guide monté sous la flèche et qui est ancré sur un point fixe. A mesure que le câble est enroulé, le bras pivote autour de son point de montage sur l'élément extensible de la flèche, jus- qu'à ce qu'il soit disposé parallèlement à la base de celle-ci, dans une position d'emmagasinage où il peut être verrouillé. On sait qu'il est avantageux que la longueur de la flèche coulissante d'une grue, en particulier d'une grue mobile, puisse Castre accrue facultativement à l'aide de bras supplémentaires, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la longueur de la flèche repliée. I1 est classique que de tels bras de flèche supplémentaires soient portés par des véhicules séparés. Ils sont fixés au châssis de la grue mobile, ou bien ils sont portés par la flèche elle-mebme de la grue. Dans tous les cas, l'inconvénient principal d'un tel bras réside dans la difficulté qu'on éprouve pour le dresser rapidement et en toute sécurité afin de le mettre en position de fonctionnement à l'extrémité de la flèche coulissante. Cette difficulté est supprimée par la présente invention suivant laquelle le bras est porté ou est emmagasiné sous et au centre de la base ou élément non extensible de la flèche. Lorsque l'élé- ment coulissant ou élément volant de la flèche est complètement replié, le bras peut Autre articulé sur l'équipement de tete porté normalement par celui-ci. Des câbles descendants qui, d'habitude, n'ont pour but que de supporter le bras en position de fonctionnement, remplissent une double fonction selon l'invention. Ils lèvent le bras de sa position d'emmagasincge ou l'abaissent vers celle-ci, d'une manière réglée, lorsque la flèche coulissante est avancée ou reculée. Dans ce but, chaque chable deseendart dont une extrémité est fixée à l'extrémité extérieure du bras t qui passe sur un guide monté sur la base de la flèche de l grue, est fixé à celle-ci par son autre extrémité. L'invention concerne donc un procédé perfectionné pour emmagasiner et dresser un bras de flèche supplémentaire. Elle concerne également un ensemble de bras de flèche supplémentaire dans lequel les charges imposées par les cabales descendants disposés entre l'extrémité extérieure du bras et l'équipement de tête sont équilibrées par un dispositif d'égalisation ou égalisateur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif. Sur ces dessins : la figure 1 est une élévation du bras de flèche selon la présente invention et le représente à sa position d'emmagasinage ou de repos sous la flèche extensible; la figure 2 est une élévation partielle représentant le bras de flèche articulé sur l'extrémité de l'élément volant de la flèche, avant d'être dégagé du dessous de celle-ci; la figure 3 est une coupe verticale partielle de l'équipement de tête , suivant la ligne 3-3 de la figure 5; la figure 4 est une coupe verticale, à grande échelle d'un ensemble de support de la flèche, suivant la ligne 4-4 de la figure 1; la figure 5 est une élévation partielle du bras de flèche dressé; la figure 6 est une vue en plan partielle du bras de flèche dressé; les figures 7 à 12 sont des vues schématiques représentant les opérations effectuées pour dresser et emmagasiner le bras de flèche supplémentaire. Comme on le voit sur la figure 1, le bras de flèche 20, selon la présente invention, est destiné à équiper la flèche coulissante 22 d'une grue, du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 780993 du 4 décembre 1968 déposée par Chalupsky et collaborateurs ou du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 259 251. L'ensemble 22 de la flèche coulissante, qui comprend une base 24 et au moins un élément volant extensible 26, est articulé en 28 sur deux supports 30 (dont un seul est représenté) portés par un plateau tournant 32. Le plateau tournant 32 est monté sur un véhicule 34, représenté schématiquement sur la figure 7, qui est d'un type bien connu et qui comporte, en général, un poste destiné aux opérateurs d'où sont manoeuvrés les dispositifs de commande hydrauliques de la flèche. En plus des dispositifs hydrauliques qui sont destinés àla faire avancer et reculer, la flèche porte également des dispositifs hydrauliques ou analogues destinés à la lever et à l'abaisser ainsi qu'un mécanisme imprimant un mouvement de rotation au plateau tournant 32 et un dispositif de commande d'un appareil de levage 33 à cabale. Les grues de ce type sont bien connues et on estime que la présente invention peut être comprise complètement sans qu'il soit nécessaire de les décrire plus en détail. L'élément volant 26 de la flèche comporte un équipement de tête, indiqué d'une façon générale en 36, comportant deux plaques rigides espacées, 38 et 40, comme on le voit en particulier sur les figures 3, 5 et 6. Des poulies multiples supérieures et inférieures 42 et 44, disposées entre les plaques 38 et 40, sont rotatives sur des arbres 46 et 48 et elles supportent un caAble 50. Un crochet de levage 120 est monté à l'extrémité du câble 50. Des douilles 52 (figure 3), disposées transversalement entre les plaques 38 et 40,sont reliées rigidement à leurs parties basses afin de loger l'arbre 48 sur lequel sont montées les poulies inférieures. Comme on le voit sur les figures 3 et 5, l'extrémité extérieure de chaque douille comprend un collier de retenue 54 destiné à supporter l'extrémité de l'ensemble 20 du bras, lorsqu'il est en posi- tion de fonctionnement, comme on l'expliquera plus loin. L'équipement de tAete 36 comprend, de plus, à son extrémité supérieure, un dispositif d'égalisation, indiqué d'une façon générale en 56. Le dispositif d'égalisation comprend un prolongement 58 en forme de T (figures 5 et 6), disposé en travers de ltéquipe- ment de texte et articulé entre des plaques d'extrémité parallèles 60 qui, elles-mêmes,sont articulées sur l'arbre supérieur 46. Des blocs de butée 61 soudés sur les plaques 38 et 40 (dont un seul est représenté) empêchent les plaques d'extrémité 60 de pivoter vers le bas, en dessous de la position représentée sur la figure 5.Comme on le voit en particulier sur la figure 6, diverses ouvertures de réglage 64 de branches parallèles 62, orientées vers l'avant du prolongement 58 (figure-5) sont destinées à la fixation d'un levier coudé 66 par une broche 68 Le montage de la broche et du levier coudé dans diverses ouvertures de réglage 64 permet de faire varier l'inclinaison du bras de flèche 20 par rapport à l'élément volant 26. Comme on le voit sur les figures 5 et 6, le bras 20 comprend une poutre creuse et rectangulaire 70 orientée longitudinalement et comportant à son extrémité de base deux branches 72 qui lui donnent la forme d'un Y. Une fourche 73 de chaque branche est destinée à être logée sur une douille 52 de la partie inférieure de l'équipement de tete 36. Une goupille et une patte de retenue 74 sont introduites dans les ouvertures verticales 75 de l'extré- mité extérieure de chaque fourche 73, au delà de chaque douille, afin de maintenir le bras sur sa douille de montage. En conséquen- ce, le bras est verrouillé sur ltéquipement de tette mais peut tourner autour de la douille 52 et de l'arbre 48. L'extrémité extérieure dubras porte une poulie 76 rotative sur un arbre horizontal 78 supporté par des douilles 80 soudées à I'élément rectangulaire 70 de la poutre. Ce dernier comprend de plus, un évidement 82 de sorte que la poulie est enfermée partiellement à l'intérieur du bras 20. Une patte 84 soudée à l'élé- ment rectangulaire 70 de la poutre protège la partie avant de la poulie. Deux pivots 86, destinés au montage des caAbles pendants, sont montés eux-mmes aux extrémités extérieures de l'arbre 78 et sont maintenus par des colliers 88 boulonnés sur ce dernier.Les deux câbles descendants 90, de longueur déterminée, sont fixés aux pivots par des chapes 92 et, comme on le voit sur les figures 5 et 6, ils supportent le bras de flèche dressé lorsque leurs autres extrémités sont reliées au levier coudé 66 par des chapes 94. L'angle que fait le bras 20 par rapport à l'élément volant 26 peut être réglé par le montage du levier coudé 66 dans l'un quelconque des Jeux multiples d'ouvertures 64 du prolongement avant de la console en T,58. Lorsque le bras 20 est porté ou emmagasiné, il est sensiblement parallèle à la base 24 de la flèche extensible et il occupe une position centrale en dessous de celle-ci, comme on le voit sur la figure 1. Des supports 96,espacés longitudinalement, destinés à maintenir le bras dans cette position,sont placés en dessous de la flèche comme on le voit en particulier sur la figure 4. Chaque support comprend deux plaques verticales 98, suffisamment espacées pour loger entre elles 'élément rectangulaire 70 du bras de la flèche. Lorsque le bras est en position appropriée, une goupille de retenue 104 peut astre introduite dans des ouvertures alignées 100 des plaques verticales 98 et 102 de l'élément rectangulaire 70 du bras. Comme on le voit sur la figure 1, des poulies de guidage fixes 106 (dont une seule est représentée) sont disposées chacune d'un catie de la base 24 de la flèche. Lorsque le bras est en position d'emmagasinage, les câbles descendants 90 qui partent de son extrémité extérieure passent autour de chaque poulie de guidage 1 o6 et vont vers l'arrière. La chape 94 montée à l'extré- mité de chaque câble 90 est fixée à un raccord fileté réglable 108 monté sur la base. Ce réglage a pour but de permettre un alignement longitudinal précis du bras en dessous de la base de la flèche , par une modification de la longueur effective des câbles descendants 90, dont la longueur propre est invariable.Lorsqu'on fait varier la longueur effective de chaque câble 90 on provoque un déplacement horizontal du bras par rapport à la base et de ce fait on peut régler sa position de manière que les ouvertures 100 des supports 96 soient alignées sur ses ouvertures 102 et que ces ouvertures soient alignées automatiquement lorsque le bras pivote Jusqu'd sa position d'emmagasinage, de la manière qui sera décrite ci-aprbs au cours de la description du fonctionnement de la flèche. Comme on le voit sur la figure 1, lorsque le bras 20 est arrimé sous la base 24, son extrémité intérieure (c'est-à-dire son extrémité opposée à la poulie 76) est séparée de l'équipement de taste 36 de la flèche extensible 22. Dans ces conditions,cette dernière peut entre utilisée comme n'importe quelle flèche classique de ce type. Il convient de noter particulièrement que le bras ne gane ni ne limite d'aucune façon le fonctionnement de la flèche de grue extensible. Lorsqu'on veut dresser ou mettre le bras à sa position de fonctionnement, à partir de sa position d'emmagasinage de la figure 1, on recule l'élément volant, (de la façon indiquée par la flèche 110 sur la figure 2) Jusqu'à ce que les douilles 52 de l'équipement de tette soient avancées complètement dans les fourches 73 de l'extrémité du bras. On introduit ensuite les goupilles et les attaches de retenue 74 dans les ouvertures 75 afin de verrouiller le bras sur l'équi'ement. A -;e moment, il est avantageux de reculer légèrement l'élément volant afin de tendre les cibles 90 et de leur faire supporter le poids du bras pour faciliter l'enlèvement des goupilles de retenue 104.Lorsque les goupilles 104 ont été enlevées, on fait pivoter l'ensemble 22 de la flèche de la grue, sur le plateau tournant 30, Jusqu'à une position dans laquelle elle est disposée de préférence au-dessus du c8té du véhicule 34, comme on le voit sur la figure 7. On voit sur la figure 8 que l'extrémité du bras est abaissée d'une manière réglée par l'avance de l'élément volant 26dans la direction de la flèche 114. Par commodité, le point autour duquel chaque câble 90 pivote autour de la poulie de guidage 106 sera appelé le point A, le montage pivotant du bras sur l'équipement de tête le point B et l'extrémité extérieure du bras le point C. On peut considérer que l'ensemble constitué par les câbles 90, le bras 20 et le prolongement du point de pivotement B du bras sur l'équipement de tête, est l'analogue d'une liaison ou tringlerie à trois barres articulées à chacun de leurs Joints et comportant deux barres de longueur fixe, la barre A C représente chaque câble descendant et la barre B C le bras, tandis que la barre A B peut Autre allongée ou raccourcie sélectivement.Cette liaison à trois barres forme un triangle obtus dont l'angle inclus au point A est supérieur à 900 Lorsque le bras 20 a été abaissé -Jusqu'à la position de là figure 8, dans laquelle son extrémité C repose sur le sol, l'élé- ment volant-26 de la flèche est légèrement plusavancé dans la direction de la flèche 114 pour détendre les caAbles 90. Ces derniers peuvent alors être enlevés des points de fixation réglables 108. On voit que l'extrémité du bras est légèrement écartée de la caisse du véhicule 34 lorsque le bras pivote vers le bas, dans la direction du sol. Si l'extrémité du bras est gênée par la caisse du véhicule du fait de ses dimensions ou d'éléments eh saillie qu'elle porte, il est possible de faire pivoter la flèche coulissante 22 vers le haut autour de son pivot 28, Jusqu'à ce que l'extrémité du bras soit écartée de tout obstacle pendant son mouvement de pivotement vers l'extérieur par rapport à la flèche. Cette der nière peut être levée Jusqu'à une position inclinée d'environ 700 par rapport à l'horizontale ou par rapport au- sol, de manière que la largeur de la caisse du véhicule-puisse être accrue sans qu'elle fasse obstacle aux opérations d'avance ou de recul du bras par rapport à sa position d'arrimage et d'emmagasinage. Il convient de noter que le bras 20 pivote le long d'un arc 116 autour du point B.Le rayon de l'arc 116 est invariable (il est égal à la longueur du bras 20) mais le point B se déplace à mesure que la flèche de la grue est levée et/ou que son élément volant est avance La figure 9 représente la position d'abaissement maximale du bras 20, dans laquelle son extrémité C porte sur le sol de sorte que les cibles descendants 90 peuvent astre enlevés des points de fixation 108. Lorsque les câbles ont été détachés, la flèche 22 est levée dans la direction de la flèche 118, sur la figure 9, Jus qu' la position de la figure 10 dans laquelle le bras 20 pend verticalement depuis son pivot B de l'équipement de tête 36.Pendant que son extrémité C repose sur le sol, il est avantageux de détacher à ce moment le crochet 120 et sa boule, d'enrouler le c- ble 50 par la poulie 76 sur l'extrémité du bras et de fixer à nouveau ie crochet 120 et la boule sur le cible 50. La flèche coulissante 22 est alors levée légèrement afin que l'extrémité C du bras s 'écarte du sol. On manoeuvre ensuite l'appareil de levage 33 de façon à enrouler le cible 50 afin de faire pivoter le bras vers l'avant et vers le haut dans la direction indiquée par la flèche 122, au moment où la boule et le crochet 120 portent contre le dessous de la poulie 76. Lorsque le bras 20 se rapproche de l'horizontale, la flèche coulissante 22 est abaissée Jusqu'à la position horizontale de la figure il. Le rappel du câble 50 se poursuit Jusqu'à ce que le bras 20 soit levée la position représentée en trait plein sur la figure t2 de manière que son extrémité C soit suffisamment au-dessus du point de pivotement B pour détendre les câbles 90 et permettre de les fixer. A ce moment, on monte chaque chape 94 de l'extrémité d'un cible 90 sur le levier coudé 66 du dispositif d'égalisation 56. Le capable 50 est dévidé ensuite jusqu'à ce que le bras 20 prenne sa position de fonctionnement représentée en trait plein sur la figure 12 et que les câbles 90 supportent son extrémité extérieure C. Il est également important de noter que le point de fixation réglable 108 de l'élément 24 de la flèche est situé suffisamment vers l'arrière ou suffisamment près du pivot 28 pour que, lorsque la flèche 22 est levée Jusqu'à la position de la figure 9 ou Jusqu'd un angle sensiblement de 700 par rapport à l'horizon- tale, le point de fixation 108 puisse être atteint facilement par un opérateur se tenant debout sur le véhicule afin de permettre l'enlèvenent simple et en toute sécurité du câble descendant correspondant. De mimez comme on le voit sur la figure 12, la flèche peut être mise en position horizontale ou en position basse lorsque les capables sont fixés au dispositif d'égalisation. Lorsqu'on veut arrimer le bras en partant- de losition d'avance ou dé fonctionnement de la figure 12, on suit exactement un mode opératoire inverse de celui de 1' avance Jusqu'à ce qu'on ait atteint la position de la figure 10. Lorsque le bras 20 est sensiblement vertical et que son extrémité C repose sur le sol, l'élément volant est avancé pendant l'abaissement de la flèche 22 vers sa position horizontale. Du fait de ce mouvement, le bras 20 se plie vers l'arrière dans la direction de la flèche 124. L'élément volant 26 est reculé ensuite par glissement du bras vers l'arrière Jusqu' la position de la figure 8 ou de la figure 9, dans laquelle les câbles descendants 2 bouclés sur les poulies de guidage 106 et fixés aux points de montage108. Lorsque l'élément volant 26 continue à eAtre reculé de la position soit de la figure 8,soit de la figure 9,il déplace,du fait de la longueur invariable des caAbles descendants la, flèche Jusqu'd la position d'emmagasinage de la figure 7 dans laquelle les goupilles de verrouillage 104 peuvent être introduites dans les ouvertures alignées 100 et 102, comme on le voit en particulier sur la figure 4. L'enlèvement de la goupille et de l'attache 74 qui verrouillent la flèche termine l'opération d'arrimage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Grue à flèche, caractérisée en ce qu'elle comprend une flèche de type extensible comprenant une base et un élément volant sur lequel peut être articulé un bras de flèche, un mécanisme faisant avancer et reculer l'élément volant par rapport à la base, des organes orientés vers le bas, fixés à l'extrémité extérieure du bras, étant fixés également à la base et levant le bras de sa position de repliement dans laquelle elle est sous la base ou l'abaissant à cette position lorsque l'élément volant est reculé ou avancé. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément volant comprend, de plus, un dispositif d'égalisation destiné à la fixation des organes orientés vers le bas à cet élément volant et au support du bras de flèche dressé, le dispositif d'égalisation comprenant un élément articulé auquel peuvent astre fixés les organes orientés vers le bas. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l t élément articulé est un levier coudé, logé dans des branches orientées longitudinalement et parallèles du dispositif d'égalisation, des points de montage multiples du levier coudé étant disposés le long desdites branches. 4 - Grue à flèche, caractérisée en ce qu'elle comprend une flèche du type extensible comprenant une base et un élément volant sur lequel peut être articulé un bras de flèche et qui peut entre avancé ou reculé par rapport à la base, des organes orientés vers le bas et fixés à l'extrémité extérieure de la flèche étant assujettis à des dispositifs de guidage montés sur la base, et étant fixés à celle-ci, les dispositifs de guidage et les organes orientés vers le bas coopérant afin d'abaisser le bras des flèche à sa position d'arrimage sous la base ou l'élever de cette position lorsque l'élément volant est reculé ou avancé. 5 - Procédé d'emmagasinage d'un bras de flèche articulé sur ltélément volant d'une flèche extensible comportant une base, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer un câble orienté vers le bas sur l'extrémité extérieure du bras de flèche et sur la base, et à faire reculer l'élément volant dans la base d'une position d'allongement partiel à une position de retrait complet dans celle-ci. 6 - Procédé d'emmagasinage d'un ensemble de bras de flèche sur une flèche extensible du type esmp}enant une base, un élément volant extensible pouvant entre reculé par rapport à la base, un bras de flèche pouvant être auriculé sur une première extrémité de l'élément volant, caractérisé en ce qu'il consiste à monter un capable orienté vers le bas entre l'extrémité extérieure du bras et la base, à faire reculer l'élément volant par rapport à la base Jusqu'à ce que liras ait pivoté Jusqu'à une position dans laquelle il est disposé sous la base et dans laquelle il est sensiblement parallèle à celle-ci. 7 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste, de plus, à fixer le bras sur ladite base et à le séparer de l'élément volant 8 Procédé d'emmagasinage d'un ensemble de bras de fié- che sur une flèche extensible du type comprenant une base, un élément volant et un bras de flèche pouvant elle articulé sur une première extrémité de l'élément volant,caractérisé en ce qu'il consiste à monter un câble orienté vers le bas entre l'extrémité extérieure du bras et la base afin de former un triangle entre la flèche extensible, le bras de flèche et le câble, puis à faire reculer l'élément volant par rapport à la base afin de raccourcir l'un des du triangle jusqu'à ce que l'un de ses angles se rapproche d'une valeur nulle. 9 - Procédé d'emmagasinage d'un bras de flèche sous la base d'une flèche extensible comprenant un élément volant sur lequel le bras est articulé, caractérisé en ce qu'il consiste à relier une première extrémité d'un cabale orienté vers le bas à un point de la base, à relier son autre extrémité à un point du bras et à faire reculer l'élément volant de la flèche extensible vers l'arrière de manière à tirer le point du bras Jusqu'à ce qu'il soit derrière le point de la base. 10 - Procédé pour dresser un ensemble de bras de flèche sur une flèche extensible pouvant pivoter verticalement et comprenant une base, un élément volant et un bras de flèche pouvant astre articulé par une première extrémité sur l'élément volant, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le bras sous la base dans une position d'emmagasinage à l'aide d'un câble orienté vers le bas et monté entre la base et l'autre extrémité du bras, et à dégager ce dernier de sa position d'emmagasinage par 1' avance de l'élément volant par rapport à là base. Il - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en oe qu'il consiste, de plus, à faire pivoter la flèche extensible vers le haut avant de dégager le bras. 12 - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste, de plus, à supporter l'autre extrémité du bras, à faire avancer l'élément volant afin de détendre les câbles et à les détacher de la base. 13 - Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste, de plus, à faire pivoterle bras vers l'exté- -rieur de la flèche extensible Jusqu'à ce que son axe soit incliné vers le haut par rapport à l'axe de ladite flèche et à fixer les câbles à l'élément volant en des points situés au-dessus de l'ar- ticulation du bras.