Brevet FR2217256A1 — publié le 19740906

L'invention se rapporte aux grues, plus précisément aux grues à flèche. L'invention peut être utilisée le plus efficacement dans des grues à flèche automotrices. Les grues à flèche peuvent etre à portique, à tour et automotrices. Dans les grues à portique, on utilise des systèmes de flèches articulés, composés d'une flèche, d'un bras, d'un hauban rigide ou flexible formant une chaîne à quatre éléments articulés qui assure le déplacement horizontal de la charge lors de la modification de la portée de la flèche. Cependant, ces grues sont insuffisamment universelles et trouvent une application limitée pour l'exécution des travaux due construction et de montage, où on a souvent besoin de mettre en mouvement indépendant le bras par rapport à la flèche, ce qui n'est pas assuré dans les systèmes de flèche articulés. Dans les grues à tour, la modification de la portée de la flèche s'obtint par basculement de la flèche par rapport à la tour fixe. Le déplacement horizontal de la charge est assuré par emploi de systèmes avec palan d'égalisation ou de systèmes avec palan de flèche et palan de monte-charge reliés. L'inconvénient des grues à tour réside dans le fait que la modification de la portée de la flèche est obtenue seulement par basculement de la flèche. En ce cas,-on n'a pas recours au balancement de la tour, ce qui réduit la portée maximale de la flèche. En outre, lesdites grues ne permettent pas de transporter la charge à travers les baies des bâtiments, tandis que la tour subit l'action du moment de flexion résultant de la charge, ce qui alourdit la tour. Dans les grues à flèche automotrice est utilisé un équipement tour-flèche comportant une tour et une flèche de manoeuvre, la modification de la portée étant obtenue seulement par basculement de la flèche par rapport à la tour immobile, installée dans une position prédéterminée à l'aide d'un treuil se trouvant sur la grue. La flèche de ces grues est exécutée sous forme d'un levier à un ou deux bras. On connaît les grues de ce type, équipées de dispositifs pour le déplacement horizontal de la charge au cours de la variation de la portée de la flèche. Parmi lesdites grues on peut citer, par exemple, les grues automotrices sur roues pneumatiques comportant une tour fixée par articulation sur le cadre de la grue et reliée au treuil et au palan de relevage de tour. Après le relevage, on fixe rigidement la tour sur le cadre de la grue. La flèche est articulée par l'une de ses extrémités sur la tour. L'autre extrémité de la flèche est reliée au palan et au treuil de commande de flèche. Le relevage et l'abaissement de la charge se font à l'aide d'un treuil de monte-charge monté sur le cadre de la grue. Le déplacement horizontal de la charge s'obtient à l'aide d'un palan d'égalisation formé par les brins du câble de monte-charge. On connaît aussi les grues à flèche automotrices comprenant une tour liée au treuil et au palan qui servent à relever et maintenir la tour dans une position fixée. Sur la tour est articulée une flèche sous forme d'un levier à deux bras, actionnée par un treuil à l'aide d'un palan. Le relevage et l'abaissement de la charge s'effectuent au moyen d'un treuil de monte-charge et d'un palan de montecharge. La deuxième extrémité du cible de monte-charge est fixée sur le tambour du treuil de monte-charge de sorte que lors du relevage ou de l'abaissement de la flèche, il se produit, respectivement, un relevage ou un abaissement de la charge, et la charge se déplace alors horizontalement. Parmi les inconvénients de ces grues on peut citer l'absence de dispositifs assurant, lors du basculement de la tour, un mouvement de translation de la flèche parallèlement à l'orizontale, ce qui est nécessaire pour transporter les charges à travers les baies des bâtiments, ainsi que l'absence de dispositifs assurant la conservation automatique de la trajectoire horizontale de la charge lors du basculement de la flèche à n'importe quel angle de positionnement de la tour. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients susindi qué s. L'on s'est proposé, à cet effet, de mettre au point une grue à flèche qui assurerait, lors du pivotement de la tour, un mouvement de translation parallèle à l'horizontale de la flèche et la conservation automatique de la trajectoire de la charge, lors du basculement de la flèche à tous les angles de positionnement de la tour, qui, pendant ce temps, ne subirait pas de moments de flexion. Ce problème est résolu du fait que dans une grue à flèche, comportant une tour équipée d'une flèche et articulée au cadre de la grue, avec une flèche articulée à la tour et liée à la tete de celle-ci, et un étrésillon, dont l'une des extrémités est articulée à la tour, et l'autre extrémité, à la tete de la tour et au montant d'un portique monté sur le cadre de la grue, est prévu, selon l'invention, un dispositif servant à faire pivoter la tour avec la charge dans le plan vertical et fixé sur le cadre de la grue, tandis que ladite tete est articulée à la tour et l'étrésillon est lié par un tirant aumoetait du portique, la tour, l'étrésillon, le tirant et le montant du portique formant alors une channe à quatre éléments articulés qui permet à la flèche avec la charge de se déplacer horizontalement au cours du pivotement de-la tour. Les axes des articulations reliant la flèche, la tête et l'étrésillon à la tour coïncident entre eux. Il est rationnel que dans la chaîne à quatre éléments susmentionnée le rapport entre la longueur de I-'étrésillon et la longueur du montant du portique soit dans les limites de 0,7 à- 1,4, le rapport entre la longueur du tirant et la longueur de la tour étant dans les limites de- 0,75- à 1,3. Il a été établi que le meilleur résultat peut etre obtenu dans le cas où, dans la chaîne à quatre éléments articulés, la longueur de l'étrésillon est égale à celle du montant de portique, et où la longueur du tirant est égale à la longueur de la tour et, par eonséquent, la chine à quatre éléments forme un parallélogramme articulé. Le dispositif pour le pivotement de la tour avec la charge peut être réalisé sous forme d'un treuil doté d'un palan reliant la tour au portique ou sous forme d'un vérin hydraulique, la tige du vérin hydraulique étant alors articulée à la tour, et le corps du vérin, au portique. La grue proposée présente de nouvelles po-ssibilités technologiques et est caractérisée par la conception simple et plus légère de l'équipement de la tour et de la flèche. L'incorporation du dispositif de commande de la tour avec la charge dans l'équipement tour-flèche, ainsi que l'articulation de la tête de tour et l'exécution de ses liaisons avec le portique de la grue sous forme d'un parallélogramme articule, permettent d'obtenir, pour une longueur de la tour et de la flèche egale à celle des grues connues, un accroissement notable de la portée de la grue, ainsi que d'assurer, en meme temps, la possibilité d'amener les charges à travers les baies des bâtiments. La grue proposée présente, en outre, une propriété nouvelle : elle assure la conservation de la trajectoire horizontale de la charge lors de la modification de la portée de la flèche à tous les angles de positionnement de la tour, ce qui élargit son domaine d'utilisation. Dans la construction proposée de la grue, la tour ne subit pas l'action du moment de flexion résultant de la charge, ce qui aboutit à la réduction du poids de la tour, ce qui est surtout important pour les grues à flèche automotrices. L'invention peut être appliquée avec succèsà-tous les types de grues à flèche : automotrices, à tour ou à portique. Ci-après on donne une description d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation de la présente invention, avec références au dessin unique annexé, illustrant une vue d'ensemble de la grue à flèche selon l'invention. La grue comporte une tour 1 (figure 1) articulée sur le cadre 2 de la grue, et un dispositif pour le pivotement de la tour 1 avec la charge, exécuté sous forme d'un treuil 3 et d'un palant 4 dont les poulies fixes sont articulées au montant 6 d'un portique 7 fixé sur le cadre 2 de la grue. En qualité de dispositif de pivotement de la tour t on peut utilisez aussi, un vérin hydraulique (non représenté; sur la figure), la-tige de ce vérin étant articulée sur la tour 1, et son corps, sur le portique 7. Sur un axe 8 de la tour 1 sont articulés, par leurs extrémités, une flèche 9, la tête 10 de la tour 1 et un étrésillon 11. L'autre extrémité de l'étrésillon 11 est articulée à l'aide d'un tirant 12 à la deuxième extrémité de la tête 10, et, par le tirant t3, à l'extrémité du montant 6 du portique 7. De la sorte, 3e tour 1, l'étrésillon 17, le tirant 13 et le montant t du portique 7 forment une chaîne à quatre éléments articulés. Dans ce cas, dans la chaîne à quatre éléments indiquée, le rapport entre la longueur de l'étrésillon 11 et la longueur du montant 6 de portique 7 se trouve-dans les limites de 0,7 à 1,4 tandis que le rapport entre la longueur du tirant 13 et la longueur de la tour 1 est dans des limites de 0,75 à 1,3. il a été établi que le choix des longueurs des éléments de ladite chaîne articulée, dans des limites indiquées, assure l'effet nécessaire de mouvement de translation horizontal de la flèche 9 avec la charge, au cours du pivotement de la tour 1. L'effet maximal assurant le mouvement de translation, parallèle à l'horizontale, de-la flèche 9, est obtenu dans le cas où la longueur de l'étrésillon 71 de la chaîne à quatre éléments est égale à la longueur du montant 6 du portique 7 et la longueur du tirant 13 est égale à la longueur de la tour 1, et, par conséquent, la chaîne à quatre éléments articulés est un parallélogramme articulé. La deuxième extrémité de la flèche 9 est liée à un treuil de flèche 14 à l'aide d'un palan ;5, dont les poulies fixes 16 sont montées sur la tête 10 de tour 1, et dont les poulies mobiles 17 sont reliées par un tirant 18 à l'extrémité de la flèche 9. La commande de la flèche 9 de cette grue peut être effectuée également par un vérin hydraulique (non représenté sur la figure), par un mécanisme à crémaillère ou à vis ou par tout autre mécanisme jouant le même rôle. L'horizontalité du déplacement de la charge, lors de la modification de la portée de la flèche 9 de cette grue, s'obtient au moyen d'un système à palan de charge et palan de flèche reliés.A cet effet, sur le tambour du treuil de flèche 14 est fixée aussi l'extrémité du câble de charge 1 qui passe sur les poulies de l'axe 8 de la tour 1 et de l'axe 20 de la flèche 9 et sur les poulies mobiles du palan de charge 2t, d'où il se dirige vers le treuil de monte-charge 22. Lors de la modification de la portee de la flèche 9, le déplacement horizontal de la charge peut être obtenu, dans la grue en question, par emploi d'autres dispositifs connus, comme par exemple un palan d'égalisation, des tambours de charge et de flèche reliés, et d'autres dispositifs qui remplissent une fonction analogue. La grue suivant l'invention fonctionne de la manière décri ci-après. A la position verticale fixée de la tour 1, la modification de la portée de la flèche 9 se fait par la mise en action du treuil de flèche 14 dans le sens d'abaissement dé la flèche. A ce moment, il se produit un enroulement simultané du câble de monte-charge 19 sur le tambour du treuil de charge 14, grâce à quoi la charge se déplace suivant une trajectoire horizontale. Après l'obtention de la portée maximale de la flèche 9, l'augmentation ultérieure de la portée est réalisée par pivotement de la tour 1 portant la flèche 9,à l'aide du treuil 3 de commande de la tour 1 et du palan 4. Après le pivotement de la tour 1, on la fixe en position. Ensuite, on effectue-la modification de la portée de la flèche 9 à l'aide du treuil 14, mais dans un nouveau diapason de modification de la portée. Dans ce cas, grâce à l'action de la channe à quatre éléments articulés, avec les rapports indiqués entre les longueurs de ses éléments, l'angle d'inclinaison de la flèche 9 par rapport à l'horizontale se modifie d'une valeur insignifiante au cours du pivotement de la tour, ou ne change pas du tout dans le cas d'exécution de la chaîne à quatre élements sous forme d'un parallélogramme articulé, En même temps, les conditions d'obtention du déplacement horizontal de la charge, qui avaient lieu lorsque la tour 1 se trouvait à la position verticale initiale, varient d'une manière insignifiante oukne changent pas du touttdans le cas du parallélogramme articulé) et, par conséquent, la trajectoire de la charge reste horizontale au cors de la modification de la portée. Pour transporter des charges à travers les baies des b-Rtiments, la flèche 9 doit être installée horizontalement et l'amenée de la charge se fait par pivotement de la tour 1, à l'aide du treuil 3. A ce moment la flèche 9 se déplace dans la direction horizontale et les charges sont amenées à travers les baies des bâtiments. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qutà titre d'exemple. En particuler, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et-mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Grue à flèche, comportant une tour articulée sur le cadre de la grue, avec une flèche articulée à la tour et reliée à la tête de celle-ci et un étrésillon dont l'une des extrémités est articulée sur la tour et la deuxième extrémité est liée à la tête de la tour et au montant d'un portique monté sur le cadre de la grue, caractérisée en ce qu'il comporte un dispositif fixé sur le cadre de la grue et servant à faire pivoter la tour avec la charge dans le plan vertical, en ce que la tête de la tour est articulae à celle-ai, et en ce que l'étrésillon est articulé au montant du portique à ltaide d'un tirant, la tour, l'étrésillon, le tirant et le montant de portique formant une chaîne à quatre éléments qui assure le déplacement horizontal de la flèche avec la charge. 2. Grue à flèche, selon la revendication t, caractérisée en ce que les axes des articulations reliant la flèche, la tête et l'étrésillon à la tour coincident entre eux. 3. Grue à flèche, selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans la chaîne à quatre éléments indiquée, le rapport de la longueur de l'étrésillon à la longueur du montant de portique se trouve dans les limites de 0,7 à 1,4, et le rapport de la longueur du tirant à la longueur de la tour est dans les limites de 0,75 à 1,3. 4. Grue à flèche, selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans la chaîne à quatre éléments indiquée, la longueur de l'étrésillon est égale à la longueur du montant de portique, et la longueur au tirant est égale à la longueur de la tour, ladite chaîne à quatre éléments formant, dans ce cas, un parallélogramme articulé. 5. Grue à flèche, selon l'une des revendications I à 4, caractérisée en ce que le dispositif pour le pivotement de la tour avec la'charge est réalisé sous forme d'un treuil et dtun palan, reliant la tour au portique. 6. Grue à flèche, selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif pour le pivotement de la tour avec la charge est exécuté sous forme d'un vérin hydraulique dont la tige est articulée à la tour, et son corps, au portique.