Brevet FR2279655A1 — publié le 19760220

les grues sont caractérisées par leur capacité de levage lorsqu'elles sont en position d'extension maximale et à l'état stable. Biea qu'il soit relativement aisé de stabiliser les grues fixes à laide de haubans convenablement ancrés pour les empêcher de se renverser et de basculer, ce problème devient très diffieile à résoudre lorsque des charges très importantes doivent être soulevées et tournées sur des arcs relativement importants et pouvant attedre quelquefois 1800 ou plus. lorsque la grue en charge doit être déplacée, le problème posé par sa stabilité devient très complexe. Il est classique de monter sur les grues rotatives un bras sur lequel un contrepoids est fixé et repose sur le sol. I1 est destiné à apporter une certaille stabilité et à s'opposer au moment de basculement lue la charge applique à la grue. En général, il est possible d'affirmer que la longueur du bras et, par conséquent, l'espacement latéral du contrepoids limitent ou déterminent la capacité de levage de la grue. Une grue classique est montée et tourne sur un véhicule relié de manière inamovible à une remorque supportant un contrepoids pouvant entre déplacé de manière variée vers l'extérieur lorsque la charge soulevée devient suffisante pour tendre à renverser àEa grue.L'opérateur commandant cette dernier ne peut déplacer la charge et la faire tourner que sur un petit arc dont la longueur, mesurée de part et d'autre de son point médian, diminue avec l'augmentation de la charge. Des arcs-boutants sont quelquefois disposés pour agrandir la base de la grue. Cependant, ils empêchent cette dernière de se déplacer lorsqu'elle est en narge. Un autre type classique de grue rotative montée sur véhicule comporte un contrepoids remorqué et pivotant sur le châssis du véhicule de manière que, lorsque ce dernier est immobi- lisé, ce contrepoids puisse lui être orienté perpendiculairement p@ur dépasser du bord de ce véhicule opposé à celui duquel la grue est dirigée vers l'extérieur. Cette dernière peut ainsi tour- ner en charge sur une base à trois branches et sur un arc supérieur à celui permis précédemment avant d'atteindre le point de basculement.Cependant, lorsqu'elle pivote suffisamment pour que la force exercée par le contrepoids et s'opposant à la charge soit vaincue, sa stabilité disparate. Aussi, lorsque la charge augmente, l'arc de pivotement diminue, de même que l'amplitude des mouvements latéraux pouvant être suivis par cette charge. Une autre forme classique de grue montée sur un véhicule terrestre supporte un plateau tournant sur lequel reposent une flèche, un mat de rappel et un compartiment renfermant un moteur et les treuils nécessaires à l'élévation d'une charge et au réglage de la flèche et du mat de stabilisation ou de rappel. Un contrepoids monté sur une remorque est placé en arrière et à opposé de la flèche. La remorque est reliée rigidement au plateau. Lorsque l'opérateur fait tourner ce dernier, elle suit un arc de cercle centré sur l'axe de rotation. La puissance demandée pour ce déplacement de la remorque est prélevée sur le moteur faisant tourner le plateau. Be contrepoids étant généralement lourd et exerçant une charge sensible sur les éléments entrant en contact avec le sol, le dispositif destiné à faire tourner le plateau doit vaincre un couple relativement important. De plus, la rotation du plateau,lorsque la grue est en charge,constituant une opération très délicate, la charge supplémentaire apportée par le contrepoids risque d'entratner des difficultés importantes. De plus, le compartiment moteur repose sur la base de la grue et tend à limiter sa mobilité. L'invention concerne une grue dont la base comporte une plate-forme rotative supportant une flèche et un mât de rappel. Cette grue peut soulever des charges très importante s et, pour ne pas basculer, elle est stabilisée par un véhicule automoteur, reposant sur le sol, constituant un contrepoids, mobile latéralement par rapport à l'axe de rotation et pouvant être relié rigidement à la plate-forme rotative supportant la charge pour la faire tourner avec précision en se déplaçant. Bien qutil ne soit pas nécessaire que la base de la grue soit mobile, dans une forme avantageuse de réalisation selon 12 invention, elle repose sur le sol par des éléments orientables tels que des chenilles ou des roues multiples. La grue peut être donc entièrement déplacée sur le sol, avec une charge ou non, ce qui augmente son utilité. Au cours de ces déplacements, la base peut précéder ou suivre le véhicule du contrepoids, ou bien elle peut se déplacer simultanément et parallèlement à ce dernier dans toutes directions radiales par rapport à un point de départ. Le poids du compartiment moteur classique et des treuils,utilisés pour les réglages de la flèche et du mât de rappel et pour la mise en oeuvre du dispositif de levage, est appliqué à lt0pp0sé du poids de la flèche principale de levage pour l'équilibrer. l'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une élévation de la grue équilibrée par contrepoids selon l'invention ;- la figure 2 est une vue en plan de la grue représentée sur la figure 1 la figure 3 est une élévation d'une variante de la grue selon l'invention ; et la figure 4 est une élévation d'une autre variante de la grue selon l'invention et, notamment, d'une variante du montage du treuil principal. La grue selon l'invention,représentée sur les figures annexées,comporte une base 10 de faible hauteur, reposant sur le sol et sur laquelle une plate-forme horizontale 12 de charge tourne autour d'un axe vertical 20-20. La base 10 est avantageusement mobile et peut Aetre automotrice, comme représenté, et montée sur des chenilles 14 commandées par un ensemble moteur 16. Une flèche principale 18 pivote sur la plate-forme 12 autour d'un axe horizontal 20a afin de pouvoir prendre diverses positions d'inclinaison. Des butées télescopiques 79 amortissent les mouvements de cette flèche et ltempt-chent de dépasser sa position neutre d'équilibre lorsqutelle n'est pas en charge. Un palan 22 pend à lrextrémité supérieure de la flèche 18. Dans le cas de charges très élevées, ce palan peut comporter jusqu'à vingt-quatre cibles de 32 mm de diamètre ou plus. Un elètiient mobile et automoteur 30, espacé latéralement de la base 10, comporte des chenilles 32, un ensemble moteur 34 et une chanvre 36 de commande montée sur un plateau 38 qui tourne sur un axe vertical. La chambre 36 peut renfermer un contrepoids 40, un moteur et des treuils (non représentés) auxquels est relié le câble principal 42 du palan 22. Ce câble 42 descend le long de la face arrière de la flèche 18 sur un guide 44, passe sur une poulie 46 située à l'extrémité inférieure de la face arrière de la flèche 18, puis pénètre dans latchambre 36. Dans la plupart des opérations au cours desquelles de lourdes charges sont soulevées et déplacées sur un arc centré sur l'axe 20 de la plate-forme 12, les chenilles 32 de l'élément mobile 30 sont disposées par rapport à la base 10 de manière que cet élément 30 puisse suivre une trajectoire circonférentielle et centrée sur l'axe 20. Dans d'autres cas, les chenilles de ltélé- ment 30 peuvent être alignées sur 11 élément 10 pour que ltensem- ble puisse se déplacer en ligne droite avec ou sans charge. Une barre 50 daccouplement, reliant la plate-forme 12 à l'élément mobile 30, comporte, à chacune de ses extrémités, deux bras espacés (figure 2) articulés sur des axes horizontaux 52 et 54. Ces articulations doubles permettent donc à la barre 50 de s'élever et de s'abaisser en pivotant. Cependant, elles doivent être conçues Pour que le déplacement de l'élément 30 sur ses chenilles 32 autour de l'axe 20 provoque l'application d'un couple sur la plate-forme 12 la faisant tourner et, par conséquent, faisant tourner également la flèche 18 qutelle supporte. Dans une forme avantageuse de réalisation représentée sur la figure 1 dans laquelle la grue est disposée pour supporter des charges extrêmes, il est souhaitable d'utiliser un mât 60 de rappel qui pivote en 61 par son extrémité inférieure sur une zone de la plate-forme 12 opposée à celle sur laquelle pivote la flèche 18. Le mât 60 est incliné vers l'arrière de la flèche 18, approximativement au-dessus de la barre 50 et de l'élément mobile 30.Des butées 63 amortissent ses rnouvements. Un hauban réglable 62 relie les extrémités supérieures de la flèche 18 et du mât 60 et un hauban 64 relie ltextrémité supérieure de ce der nier à un chevalet 66 dépassant vers le haut de la partie arrière de la chambre 36. 1es haubans 62 et 64 transmettent le poids de l'élément mobile 30 à l'extrémité supérieure de la flèche 18 pour équilibrer et stabiliser les charges soulevées par le palan 22. Lorsqu'une charge est levée comme représenté sur la figure 1 et lorsqu'il est souhaité de la déplacer radialement autour de l'axe 20, l'ensemble moteur de lrélément mobile 30.est mis en marche. Lorsque cet élément 30 suit sa trajectoire courbe autour de l'axe- 20, il applique, par la barre 50 d'accouplement, un couple sensible à la plate-forme 12 pour la faire tourner. Ltopérateur de l'élément 30 peut donc faire tourner la grue sur l'aie 20 avec une grande précision et une grande streté. Lorsque l'élément mobile 30 se déplace, le mât 60 de rappel pivote ou toùrne également alors que la force exercée par le contrepoids de l'élément mobile 30 et transmise par les haubans à la flèche 18 est maintenue dans un sens opposé à celui du poids de la charge sur cette mdme flèche 18. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, l'angle A (inscrit entre la flèche 18 et le hauban 62 est de 550, l'angle B (entre le mât 60 et le hauban 62) de 66,50, l'angle C (entre la flèche 18 et le palan 22) de 14,50 et l'angle D (entre le mât 60 et le hauban 64) de 440. Le poids de l'élément mobile 10 est d'environ 150 tonnes, celui de l'élément 30 d'environ 250 tonnes. Pour une charge de 500 tonnes, la force calculée de compression exercée sur la flèche 18 est de 597 tonnes et celle exercée sur le mât 60 de 204 tonnes. Le hauban 62 subit une traction de 151 tonnes et le hauban 64 une traction de 200 tonnes. l'a charge totale supportée par la surface du sol sur laquelle repose la base 10 est d'environ 900 tonnes. Bes chenilles 14 délimitent une surface importante dzappui répartis soit la charge à raison d'environ 2,8 kg par cm2. Dans ces conditions, le centre d'applica-tion de la charge est situé à environ 10,5 m à l'extérieur de l'ase 20. La barre 50 d'accouplement représentée sur les figures 1 et 2 est constituée de plusieurs tronçons, de marne que la flèche 18 et le mât 60. Tous ces éléments peuvent être allongés par la mise en place de tronçons intermédiaires de même formé. Par exemple, la barre 50 peut comporter un trcnçon supplémentaire éloignant davantage l'élément mobile 30 de contrepoids de la base 10 et, par conséquent, constituant un contrepoids plus important que précédemment. Le hauban supérieur 62 est réglable en longueur à l'aide d'un palan 64 de longueur variable. L'allongement du hauban 62 provoque une diminution de l'angle A et une augmentation de l'angle C et, par conséquent, de la portée de la flèche 18. Si la charge reste de 500 tonnes, comme représenté, il peut titre néoes- saire d'augmenter l'effet de contrepoids de l'élément mobiles 30. Pour cela, une masse 40 peut entre ajoutée ou bien la barre 50 peut être allongée, ou les deux D'autres réglages classiques et connues des opérateurs utilisant de tels engins peuvent Astre effectués pour répondre aux conditions rencontrées sur place. Une augmenta- tion de l'angle D est avantageuse, car elle entrains une augmenta- tion des forces de compression exercées sur la barre 50 d'accou- plement et, par conséquent, une diminution proportionnelle des forces de compression exercées sur le mât 60. Dans la forme de réalisation représentée sur-la figure 3, la base 10 et sa plate-forme 12 supportent une floche ål- longée 78 stabilisée par un hauban supérieur 62 relié à ltextré- mité d'un mât 80 également allongé. Ce dernier repose sur la plateforme 12. Un hauban 64 est monté entre un chevalet 66 de la cabi- ne 36 de l1élément,mobile 30 et l'extrémité supérieure du mât 80. Des butées 63 reliet l'élément mobile 30 à la face arrière du mât 80. La grue représentée sur la figure 3 présente les dimensions suivantes Longueur de la flèche 78 112 m Longueur du mât 80 78 m Angle A 40 Angle B 62 Angle C 60 Angle D 160 Charge 50 t Portée (centre de la base 10 au centre de la charge) 100 m Effort de compression exercé sur la flèche 78 96,3 t Effort de compression exercé sur le mât 80 24 t Effort de traction exercé sur le hauban 62 73,5 t Effort de traction exercé sur le hauban 64 250 t lorsque la grue est disposée comme représenté sur la figure 3, un opérateur peut lui faire lever une charge d'environ 50 tonnes située à 100 m de l'axe de rotation de la plate-forme 12 et, avec une précision maximale, peut déplacer et faire pivoter cette charge sur une trajectoire courbe très importante. L$L figure 4 représente une variante de la grue se lon l'invention dans laquelle la base 90 comporte une plate-forme rotative 91 sur l'axe de laquelle est montée une flèche principa le 92. Une barre 94 d'accouplement relie un coté de cette plate forme 91 à un élément mobile automoteur 93 qui supporte une en ceinte 95 à lest pouvant être chargée d t eau, de billettes de métal ou de sable pour assumer la fonction de contrepoids. Un mât 96 de rappel pivote en 97 sur la plate-forme 91. Il est in cliné en retrait de la flèche 92, au-dessus de la barre 94.Des suspentes 98 relient 11 extrémité supérieure du mat 96 à l'élé ment 93 afin que la charge de ce dernier soit appliquée vers le bas de manière stable. Un hauban supérieur 98a est monté entre les extrémités supérieures de la flèche 92 et du mât 96 et un câble 99 aboutit au tambour 101 d'un treuil du groupe moteur 100 monté sur 11 extrémité extérieure de la barre 94 d'accouplement, à proximité de l'élément 93. Le câble principal 102 provenant du palan 103, élevant et supportant la charge, est conduit par des guides 104 et 105 à un tambour 106 du groupe moteur 100.Des butées 107 et 108 de flèche sont montées entre la barre 94 et la flèche 92 d'une part et le i1ât 96 d'autre part. La barre 94 peut titre constituée de deux tronçons pivotant l'un sur l'autre en 1 10 pour permettre un certain degré de rotation des éléments 90 et 97 l'un par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal de cette barre 94.Il est possible d'apprécier les dimensions de la grue représentée sur la figure 4- à partir de la distance comprise entre l1axe de rotation de la plate-forme 91 et le centre de rotation de l'élément automoteur 93, distance égale à environ 20 m. La grue représentée sur les figures 1, 2 et 4 peut soulever et faire pivoter des charges élevées pouvant atteindre environ 500 tonnes, car ltélément mobile constitue le contrepoids et peut appliquer un couple faisant tourner la flèche principale en charge avec une grande précision et une grande sécurité. ma grue représentée sur la figure 3 peut soulever des charges relativement importantes, pouvant atteindre 50 tonnes, à une grande distance et elle peut les déplacer latéralement sur Uil cercle complet, car l'élément mobile exerce un effet de contrepoids et de stabilisation et aucun hauban n'ocoupe une position entravant cette rotation. ma grue selon ltinvention comporte donc une base sur laquelle tourne une floche principale et qui est reliée par un accouplement rigide à un. élément mobile automoteur éloigné assumant la fonction de contrepoids pour équilibrer la flèche en charge et la faire tourner mes figures 1 et 2 représentent une disposition avantageuse des pieds pivotants de la flèche principale et du mât de rappel. En variante, ces pieds peuvent; pivoter sur un axe commun (figure 4). La barre d'accouplement peut subir librement une certaine torsion, comme représenté en 110 sur la figure 4, en 53 sur la figure 1 et en 51 sur la figure 3. Elle permet ainsi aux éléments 93 et 90 (figure 4) et aux éléments 10 et 30 (figures 1 et 3) de prendre des positions horizontales différentes lorsqu2ils se déplacent sur un sol inégal et stinclinent de manière à exercer des forces de torsion tendant à faire tourner les barres d'accou- pliement sur leur axe longitudinal. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la g2-e décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. RETEiDICkTI0NS 1. Grue équilibrée par contrepoids, caractérisée en ce quelle comporte une base reposant sur le sol et supportant une plate-forme horizontale de charge qui tourne sur un premier axe vertical par rapport à des éléments entrant en contact avec le sol, une flèche principale inclinée vers le haut, pivotant sur la plateforme autour dgun axe horizontal et inscrivant un certain angle avec ledit axe vertical, cette flèche supportant des éléments de levage alune charge,un élément mobile de contrepoids reposant sur le sol à une certaine distance iatérale de la base, dans une position diamétralement opposée à celle de la flèche principale par rapport audit premier axe vertical, cet élément mobile étant monté par rapport à la base pour suivre une trajectoire circonféren- tielle autour de l'axe vertical de la plate-forme de charge, et comportant une chambre qui contient un contrepoids et qui repose sur une base mobile pouvant tourner autour d'un second axe perpendiculaire à ladite chambre, un groupe moteur indépendant de la base de la grue étant relié à la base mobile pour déplacer sélectivement l'élément mobile sur ladite trajectoire circonférentielle, une barre rigide d'accouplement reliant la plateforme de charge à ladite chambre pour maintenir cette dernière dans une position diamétralement opposée à celle de la floche et pour appliquer un couple de rotation à la plate-forme de charge autour du premier axe vertical par suite d'un déplacement de ltélé- ment mobile sur ladite trajectoire circonférentielle, un élément moteur et des treuils étant reliés aux éléments de levage, la grue comportant également un mat de rappel orienté vers le haut et monté sur ladite plate-forme de charge ainsi que des haubans fixés entre le tronçon supérieur de la flèche, le mât de rappel et l'élément mobile ,afin que le poids de ce dernier soit appliqué aux extrémités supérieures de la flèche et du mât de rappel pour exercer une force équilibrant celle exercée par la charge sur la flèche. 2. Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément moteur et les treuils sohi montés sur l'élément mobile. 3. Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce qutun second groupe moteur, indépendamment du groupe relié à la base mobile, rend automobile la base supportant la plate-forme horizontale. 4. Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément mobile peut être dirigé et peut se déplacer dans toutes les directicns. 5. Grue équilibré par contrepoids, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément de base reposant sur le sol et supportant une plate-forme de charge qui pivote autour d'un pre- mier axe vertical par rapport à des éléments entrant en contact avec le sol, une flèche orientée vers le haut pivotant sur ladite plate-forme de charge autour d::un axe horizontal et espacé radialemont du premier axe vertical, un élément automoteur et mobile sur le sol étant espacé radialement de l'élément de base dans le sens opposé, par rapport au premier axe vertical, à celu.i dans lequel le point de pivotement de la flèche principale est -situé, l'élément mobile comportant une chambre qui contient un contrepoids et qui supporte une base mobile motorisée tournant sur un second axe vertical par rapport à ladite chambre, une barre rigide d'ac accouplement reliant la plate-forme de charge à la chambre de manière que, lorsque l'élément mobile se déplace, cette barre applique à la plate-forme de charge un couple autour ciu premier axe verti- cal tout en maintenant la chambre dans une position diamétrale- ment opposée à celle de la flèche principale par rapport au pre- mier axe vertical, un mât de rappel pivotant autour d'un axe horizontal sur une partie de la plate-forme opposée, par rapport à l'axe vertical, à celle sur laquelle la flèche principale pivote, ce mât étant orienté vers le naut et s'éloignant de ladite flèche de manière que son extrémité supérieure soit située au-dessus de l'élément mobile, des organes reliant ladite extrémité supérieure du mât à cet élément mobile afin que le poids de ce dernier exerce une foice orientée vers le bas sur l'extré- mité supérieure dudit mât, des organes de suspension étant disposés entre l'extrémité supérieure de la flèche et celle du mité un dispositif de levage et de descente de la ellaIge étant accroché à l'extrémité supérieure dc la flèche, sur le cté opposé à celui auquel les organes de suspension sont fixés, un treuil motorisé étant relié au dispositif de levage et de descente de la charge et disposé de manière que son poids applique essentiellement une force orientée vers le bas sur l'extrémité supérieure du mât. 6. Grue selon la revendication 5, caractérisée en ce. que le treuil est monté sur l'élément mobile. 7. Grue selon la revendication 5, caractérisée en ce que le treuil est monté sur la barre rigide d'accouplement, à proximité de sa liaison avec l'élément mobile. 8. Grue équilibrée par contrepoids, caractérisée en ce qu'elle comporte une base reposant sur le sol et supportant une plate-forme horizontale de charge qui tourne sur un premier axe vertical par rapport à des éléments entrant en contact avec le sol, une flèche principale, inclinée vers le haut, montée sur la plate-forme et orientée vers l'extérieur dudit axe verti cal, comportant un dispositif de levage d'une charge, un élément mobile de contrepoids reposant sur le sol à une certaine distan- ce latérale de la base, dans une position diamétralement opposée à la flèche par rapport au premier axe vertical,et pouvant se dé - placer par rapport à ladite base en suivant une trajectoire circonférentielle centrée sur ledit premier axe vertical, cet élé ment mobile comportant une chambre qui continent un contrepoids et qui repose sur une base mobile tournant autour d'un second @axe vertical par rapport à la chambre, un groupe moteur, indépen dant de la premières base citée, étant relié à la base mobile pour déplacer sélectivement le contrepoids sur ladite trajectoire circonférentielle, une barre rigide d'accouplement reliant la plate-forme de charge à la chambre pour maintenir cette dernière dans une position diamétralement opposée par rapport à la flèche lorsque l'élément mobile se déplace sur ladite trajectoire cir conférentielle, cette barre appliquant à la plate-forme de charge un couple de rotation autour du premier axe vertical lorsque le groupe moteur déplace l'élément mobile sur ladite trajectoire circonférentielle, un élément moteur et un treuil étant reliés au dispositif de levage, et des haubans étant montés entre le tronçon supérieur ie a flèche principale l'élément mobile afin que le poids de ce dernier soit appliqué à l'extrémité supé rieure de ladite flèche pour exercer une force équilibrant celle que la charge applique à ladite flèche.