Brevet FR2334616A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne un appareil destiné à la prise et au déplacement de charges. Pour de telles manoeuvres de prise et de déplacement de charges de tous genres, on connut des engins de levage tels que palans et grues fixes ou mobiles. Pour leur emploi dans des ateliers ou des halls d'usine, ou des hangars agricoles, ces engins sont, en règle générale, disposés à poste fixe, mais également, le cas échéant, orientables ou déplaçables, par exemple, sur des rails installés à poste fixe. La surface de travail qui peut être desservie par le mécanisme de soulèvement d'un tel engin de levage est déterminée par son type de construction particulier. Elle peut être délimitée, soit sur un domaine situé directement au-dessous de engin (palan), soit sur un domaine circulaire déterminé par la longueur d'une flèche et sa colonne d'appui (grue tournante), soit par une surface rectangulaire correspondant au domaine des rails d'un pont roulant. I1 n'est, par conséquent, pas toujours possible, avec ces dispositifs connus, de desservir parfaitement des surface de dépôt ou de travail.Par exemple, dans des ateliers comportant des poteaux et des poutres, la surface disponible au-dessous de la voie d'un pont roulant est considérablement inférieure à la surface de dépôt disponible sur le chantier de travail. En vue de pouvoir déplacer également des charges se trouvant à l'extérieur de la portée dsun pont roulant, on a utilisé jusqu'à ce jour, une grue pourvue d'une flèche montée pivotante sur une plaque tournante, qui peut être, en cas de besoin, pivotée dans des domaines extérieurs à la portée du pont roulant. les poteaux et les poutres dsun hall d'atelier s'opposent cependant fréquemment au déplacement de telles grues à flèches pivotantes vers ltextérieur. Pour faire circuler la grue autour de ces obstacles, il est nécessaire de procéder à des manoeuvres d'approche compliquées. L'utilisation de telles grues tournantes exige ainsi du temps et de la fatigue, ce qui conduit à se demander s'il faut absolument avoir recours à une telle grue tournante mobile relativement couteuse. L'invention a donc pour but de créer un engin pour le soulèvement et le déplacement de charges, dont le domaine de travail puisse être adapté chaque fois aux conditions d'espaces libres disponibles. Dans ce but, le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu1il comprend une poutre porteuse à poste fixe, de préférence pouvant être tournée, ou encore une poutre de support déplaçable, qui supporte au moins une flèche avec un mécanisme de levage pour la prise de charges, cette ou ces flèches pouvant être déployées dans un plan vertical par rapport à la poutre de support. On obtient ainsi que les poteaux ou les poutres existant dans des halls de travail ne limitent pas le domaine de service du dispositif de levage, sans nécessiter les manoeuvres d'approche d'une grue exigeant du temps. Une collision entre le dispositif de levage et les poteaux du hall peut alors être évitée par une simple manoeuvre de rétraction ou d'extension de la flèche. En outre, le domaine d'emploi du dispositif de l'invention est plus étendu, de diverses manières, par rapport aux engins de levage connus. En effet, non seulement peuvent être déplacées des charges situées sur la surface du sol de l'atelier, mais également, des marchandises livrées à l'extérieur devant les bâtiments peuvent être saisies à l'aide du dispositif de levage de l'invention à l'intérieur du bâtiment, par un actionnement approprié de sa flèche, pour être introduites ensuite à travers des portes ou baies et déposées à l'endroit désiré à l'intérieur du bâtiment. Afin que les opérations de manoeuvre du dispositif conforme à l'invention pour le levage de charges ne soient pas gênées par des éléments de construction, tels que structures de toit, existant dans un hall de travail, la forme de la flèche peut, de préférence, être adaptée à ces constructions particulières, c 'est-à-dire, elle peut être réalisée de forme rectiligne ou courbe. Une telle flèche peut alors être déplaçable, soit sur un support suspendu fixé à rotation au plafond d'un local, soit sur un chariot porteur, ce dernier pouvant, de son c8té, être déplacé le long d'un dispositif de guidage, par exemple, sous forme d'un pont, ou d'une flèche principale d'une grue tournante, extensible audelà d'un point d'appui. Dans le cas d'un dispositif deplaçable ou pivotant, en vue d'éviter, lors de ses mouvements, la collision d'une flèche avec-des poteaux ou des poutres d'un hall d'usine, la longueur totale de la flèche extensible en direction du dispositif de guidage est infé rieure à sa longueur entre appui ou à la longueur de ce dernier. On est assuré ainsi, que pour une position moyenne du chariot porteur sur le dispositif de guidage, la flèche, en position symétrique par rapport au chariot, ne dépasse pas latéralement au-delà de la voie du dispositif de guidage. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le mécanisme de levage de la grue peut également être prévu déplaçable en soi sur un chariot roulant déplaçable le long de la flèche. Par accouplement mécanique, par exemple, à l'aide de cabales, ancrés d'une part sur le chariot porteur, et, d'autre part, sur le chariot roulant portant le mécanisme de levage, et guidés sur des poulies de renvoi, à l'extrémité de la flèche, on peut obtenir d'une manière simple, sans besoin de mécanisme d'entraînement spécial pour le chariot roulant portant le mécanisme de levage, que ce dernier se déplace relativement à la flèche, dès que celle-ci est déplacée dans le chariot de support, et que les déplacements du chariot roulant et de la flèche s'effectuent dans-le même sens. Cette forme de réalisation présente l'avantage particulier ue, lors de la position moyenne de la flèche relativement au chariot de support, le chariot roulant qui porte le mécanisme de levage se trouve également en position moyenne relativement à la flèche, tandis quten position déployée de la flèche, il se trouve à son extrémité extérieure. Au moyen de dispositifs de connexion électriques, on peut également, dans ce mode de construction de la grue, conforme à l'invention, obtenir une sécurité, grAce à laquelle la grue ne peut être déplacée le long de son rail porteur que lorsque le chariot roulant avec la flèche se trouve dans sa position moyenne. La description ci-après se rapporte à des modes de réalisation de l'appareil de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 montre la disposition d'une grue à pont roulant déplaçable conforme à l'invention dans un hall d'atelier avec structure en treillis la figure 2 est une vue en coupe transversale du chariot de support avec le chariot roulant la figure 3 montre un support tournant avec flèche installé à poste fixe, et la figure 4 montre une grue tournante, installée à poste fixe avec un chariot de support déplaçable sur la flèche principale et portant lui-même une flèche extensible avec mécanisme de levage monté sur un chariot roulant. La grue de pont roulant 4 installée dans un hall 1 avec structure en treillis, connue en soi, comportant des poteaux 2 et des poutres 3, comprend elle-même un pont horizontal 5 qui est dépla çable le long de deux rails 6a, 6b disposés à poste fixe dans le hall 1. Un chariot de support 7 est déplaçable le long du pont 5. La distance entre les poteaux 2 de cet atelier 1 impose l'espacement maximal possible entre les rails 6a, 6b, et ainsi, également, la surface de travail pour un pont roulant de construction traditionnelle avec un chariot porteur d'un mécanisme de levage. Conformément à la présente invention, le mécanisme de levage n'est pas disposé directement sur le chariot de support 7. Ce dernier porte, en réalité, une flèche 8, qui peut coulisser par rapport à lui. lie mécanisme de levage 9 est maintenu sur un chariot roulant 10, qui, de son c8té, est déplaçable au moyen d'un mécanisme d'entraine- ment, qui sera décrit à propos de la figure 2, le long de la flèche 8. Ainsi qutil a été mentionné plus haut, un accouplement mécanique peut être prévu entre le chariot de support et le chariot roulant, tel qu'on puisse alors renoncer à un mécanisme d'entrainement particulier pour le chariot roulant 10. En vue de son adaptation à la structure de construction de toit du hall d'atelier 1, la flèche 8 présente une forme courbée. Il est ainsi possible de desservir une plus grande surface de travail à l'extérieur des rails 6a, 6b, que dans le cas d'une grue à flèche rectiligne. Si une charge 11 doit être saisie par une griffe 12 commandée par le dispositif de levage 9, et être déplacée, par exemple, dans le domaine la de l'atelier, on déplace le chariot porteur 7 vers le rail 6a et simultanément la flèche 8 relativement au chariot porteur 7, jusqu'à ce que l'extrémité libre 8a de la flèche 8 parvienne dans le chariot porteur et que l'extrémité 8b représentée dans le chariot atteigne le domaine la à desservir. Mais, en même temps, le chariot roulant 10, en commun avec la charge 11 soulevée par le mécanisme de levage 9 est déplacé le long de la flèche vers son extrémité 8b, de sorte que la charge peut, par actionnement du mécanisme de levage 9, être déposée à l'emplacement désiré. En cas de besoin, au cours de ltopération décrite ci-dessus, le pont roulant horizontal 5 peut également être déplacé le long des rails 6a et 6b. S'il doit, dans ce déplacement, passer devant les poteaux 2 de atelier, il est nécessaire d'amener le chariot porteur 7, sur le pont roulant 5, dans sa position moyenne, et d'orienter la flèche 8 symétriquement par rapport au chariot, de sorte qu'elle soit maintenue par lui au milieu de sa longueur. En outre, on prend soin également que le chariot roulant 10 se trouve dans sa position moyenne sur la flèche 8, et ainsi, au centre de gravité du chariot porteur 7. On obtient ainsi que la flèche 8, pendant le déplacement du pont roulant horizontal 5, ne heurte pas un poteau 2 du hall, et que, en outre, les conditions de charge de la grue soient symétriques par rapport aux paliers des rails. La vue en coupe de la-figure 2 correspond à une position du chariot roulant 10 dans le domaine du chariot porteur 7. les dispositifs correspondants dans les figures 1 et 2 sont pourvus des mêmes chiffres de référence. le fonctionnement décrit ci-dessus de la grue conforme à l'invention est obtenu de la manière visible dans la figure 2. Le chariot porteur 7 est formé par un profilé à section en U avec des parois latérales 7a, 7b qui sont réunies entre elles par des boulons 21, par l'intermédiaire de pièces tubulaires d'espacement 20. A l'aide de galets de roulement 22a, 22b supportés dans les parois latérales 7a et 7b, le chariot porteur est guidé dans le pont roulant horizontal 5 constitué comme poutre à double 2 avec les flasques 5a et 5b. le long de la face inférieure du flasque 5b est disposée une chaine 23 en direction longitudinale du porteur. L'arbre 24 d'un moteur 25 monté sur la surface extérieure 7a du chariot porteur 7 relie les deux faces latérales 7a et 7b du chariot porteur 7. Il porte deux roues dentées 26 et 27, qui, dans cet exemple, sont choisies identiques. La roue dentée 26 engrène avec la chaine 23 et assure, lorsque le moteur 25 est excité déplacement du chariot porteur 7 le long du pont roulant horizontal 5. La flèche 8 est constituée, dans l'exemple représenté à la figure 2, comme une poutre rectiligne à double U avec les flasques 8a et 8b. le flasque supérieur 8a s'appuie sur des galets de roulement 28a et 28b, qui sont supportés sur les parois latérales 7a et 7b du chariot porteur 7, au moyen de tourillons d'arbre. le flasque 8a porte sur sa face tournée vers le pont roulant horizontal 5, une chaine 29, dans laquelle engrène la roue dentée 27 de l'arbre 24. En raison de l'accord choisi entre les roues dentées 26 et 27, le chariot porteur 7 se déplace relativement au pont roulant horizontal 5 avec la même vitesse et dans la même direction que la flèche 8 relativement au chariot porteur 7, aussitôt que l'arbre du moteur tourne. le chariot roulant 10 est constitué en correspondance avec le chariot porteur 7, comme un profilé en U avec deux parois latérales parallèles 10a et 10b, qui sont réunies entre elles, par l'intermédiaire d'organes d'espacement 30. Dans les faces latérales 10a et 10b sont supportés des rouleaux de déplacement 31a et 31b. Lorsqu'est actionné un moteur 32 monté sur la face extérieure lOb, ces rouleaux 31a, 31b sont entrainés-par l'intermédiaire d'une roue dentée 33 calée sur l'arbre du moteur, et qui engrène dans une crémail1ère 34 prévue sur le pourtour du chariot roulant 31b. Grâce à cette disposition, il est possible d'actionner le chariot roulant 10 indépendamment du mouvement de la flèche 8 et du chariot porteur 7.Par emploi de câbles entre le chariot porteur 7 et le chariot roulant 10, qui sont guidés sur des poulies prévues aux extrémités de la flèche 8, on peut cependant également obtenir un accouplement entre le chariot porteur et le chariot roulant, qui assure un déplacement de même sens des chariots. Etant donné qu'un tel accouplement mécanique ne pose aucun problème de construction, il n'est pas nécessaire de prévoir une représentation de cetteaariante de constitution par rapport à la figure 2. le mécanisme de levage 9 est disposé sur la face latérale 10a du chariot roulant 10. Il comprend un moteur 35 pouvant également être commandé indépendamment, avec un treuil 36, qu'actionne le câble 37 relié à l'organe de soulèvement 38, qui pourrait également être formé comme un dispositif de prise par griffes 12, ou analogue. En vue d'une simplification et d'une vue plus claire de la représentation de la figure 2, les contre-poids qui sont nécessaires pour le maintien de la flèche 8 dans le chariot porteur 7 ne sont pas représentés. Ils sont cependant indiqués dans la figure 1 par la paire de rouleaux 39a, 39b. Le dimensionnement de ces rouleaux 39 est déterminé par la longueur de la flèche 8 et la grandeur de la charge maximale de la grue. L accouplement mécanique représenté dans l'exemple entre le chariot porteur 7 et la flèche 8 est, comme il a été déjà dit, constitué de telle manière que les vitesses relatives des deux éléments par rapport à leurs dispositifs de maintien concordent. Il reste cependant à l'usager la possibilité d'adapter la relation entre les vitesses aux conditions particulières éventuelles, et, en outre, de prévoir l'entrainement des moteurs 25, 32 et 35, par un montage électrique approprié, de telle sorte que la marche de la grue puisse se dérouler dans une grande mesure automatiquement. En outre, l'usager a la liberté d'utiliser des mécanismes à palans, à électro-aimants, roues d'entrainement, ou agrégats hydrau tiques. Dans le cas d'un fonctionnement automatisé, il est nécessaire de prévoir des précautions de sécurité en vue d'éviter, lors du déplacement du pont roulant horizontal 5, le long des rails 6a, 6b, avec la flèche 8 encore déployée, des collisions avec les poteaux 2 du hall d'atelier. Pour cela, on connaît des dispositifs palpeurs qui, dans le cas de rapprochement entre la flèche 8 et un pilier 2, provoquent une immobilisation de la grue et un déplacement de retrait de la flèche. En outre, il faut souligner que le guidage et le mode de support décrits de la flèche 8 dans le chariot porteur 7, laissent la possibilité, en conservant la constitution de base de la grue, d'utiliser des flèches de différentes courbures et de les guider de manière différente dans le chariot porteur, sans que ce dernier ait besoin d'être modifié. Cette considération est particulièrement importante, car l'adaptation constructive de la grue aux conditions locales est ainsi limitée à un minimum, de sorte que le coût global peut être maintenu assez bas. Suivant une variante de réalisation de la grue représentée dans les figures 1 et 2, on peut utiliser, pour des raisons de meilleure stabilité, au lieu de la poutre 5 en double T, comme rail de guidage pour le chariot porteur 7, deux poutres à section en double 2 parallèles entre elles. Mais, dans ce cas, il est judicieux, pour des raisons de construction, de faire rouler les galets de roulement sur les faces extérieures des flasques ou ailes des poutres en double 2. En outre, il est également avantageux de supporter le chariot roulant avec son mécanisme de levage dans deux profilés en double T parallèles entre eux.En d'autres termes, il est prévu de constituer la flèche 8 avec deux rails de guidage parallèles, qui sont de préférence disposés à l'intérieur de la distance entre les deux rails de support pour le chariot porteur et à la même hauteur que ceux-ci. L'avantage de cette forme de réalisation du point de vue de la construction réside en une meilleure répartition de la charge. En raison des deux profilés de support parallèles juxtaposés et des rails de guidage de la flèche disposés à la même hauteur, la hauteur totale de construction de l'ensemble est réduite par rapport à celle de la disposition représentée dans la figure 2, d'une manière notable. Ceci est important, notamment dans le cas de bâtiments à structure en treillis et surfaces de faible hauteur sous plafond. Be dispositif conforme à l'invention représenté dans las figures 1 et 2, destiné au levage et au déplacement de charges, peut être constitué, sans modifications constructives notables, de ses éléments composants, comme-un engin de levage installé à poste fixe. Ainsi qu'il résulte de la figure 3, il suffit simplement de remplacer le chariot porteur par une poutre porteuse suspendue 41 montée de manière à pouvoir tourner, par exemple, au plafond 40 d'un hall d'atelier, poutre qui porte pour sa part, une flèche 8 avec chariot roulant 10 et mécanisme de levage 9. En outre, il est possible, au lieu d'un pont roulant dépla çable sur des rails dans un hall d'atelier, de prévoir une grue tournante installée à poste fixe, telle que représentée dans la figure 4, avec une flèche principale 42 montée sur une colonne verticale de rotation 43 pour tourner autour d'elle, et équipée d'un chariot porteur 7. La flèche pivotante 42 remplit, dans ce cas, la fonction du pont roulant horizontal 5 de 1' engin de levage de la figure 1, c'est-à-dire qu'elle forme le dispositif de guidage pour le chariot porteur 7, qui, de son côté, supporte un mécanisme de levage 9 monté sur un chariot--roulant 10. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Diverses modifications et variantes restent possibles, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS 1. Appareil pour la prise et le déplacement de charges, caractérisé par un support, de préférence tournant, installé à poste fixe ou déplaçable, pourvu d'au moins une flèche avec un mécanisme de levage pour la prise de charges, la flèche ou les flèches pouvant être déployées et étendues dans un plan vertical relativement au support. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support est constitué par un organe porteur suspendu. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support est constitué par un chariot porteur qui est déplaçable le long d'un dispositif de guidage. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de guidage est un pont roulant horizontal qui est déplaçable le long de deux rails transversaux installés à poste fixe. 5. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de guidage est constitué par une flèche en saillie à partir d'un point d'appui, et qui est, le cas échéant, pivotable autour d'une colonne tournante. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plan de déplacement d'au moins une flèche contient le dispositif de guidage pour le chariot porteur. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la flèche est déplaçable à partir d'une première position déployée, ou position de prise en charge, relativement au support dans une seconde position déployée, ou position de déchargement, auquel cas, l'extrémité de la flèche qui, dans la première position est soutenue par le chariot porteur, est déplacée dans la seconde position, vers l'extrémité libre. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le parcours de déplacement de la flèche dans son plan de déplacement est rectiligne, ou courbe. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la flèche possède elle-même une forme rectiligne ou courbe. 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la longueur d'une flèche disposée en direction du dispositif de guidage correspond au maximum à la longueur de ce dispositif. 11. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le guidage et le maintien de la flèche sont prévus sur les faces extérieures du chariot porteur. 12. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le chariot porteur est constitué par un profilé à section creuse, le support et le guidage de la flèche étant prévus dans ce profilé creux. 13. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de guidage pour le chariot porteur est constitué par deux rails de guidage en forme de profilés à double T parallèles- entre- eux et disposés à la même hauteur. 14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la flèche est constituée par deux rails de guidage en forme de profilés à double T parallèles entre eux et disposés à la même hauteur. 15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la flèche est disposée à la même hauteur que le dispositif de guidage pour le chariot porteur et à l'intérieur de ce dispositif. 16. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le chariot porteur présente des contrepoids en forme de galets pour équilibrer la charge de la flèche. 17. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le mécanisme de levage de la flèche est disposé sur un chariot roulant qui, de son coté, est déplaçable le lông de la flèche. 18. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que des moyens d'entraînement pour le déplacement du chariot porteur et/ou pour le déploiement de la flèche sont prévus sur le chariot porteur ,et ceux du chariot roulant, sont prévus sur la flèche. 19. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comprennent des mécanismes de déplacement avec palans ou organes électriques, roues entraineuses, chaines avec roues à chaîne ou des agrégats hydrauliques. 20. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les moyens dtentraînement pour le chariot porteur et pour la flèche et, le cas échéant, pour le chariot roulant, sont accouplés entre eux mécaniquement ou électriquement. 21. Appareil suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le chariot porteur et le chariot roulant sont réunis au moyen d'un cabale qui est guidé sur des poulies prévues sur la flèche. 22. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le chariot porteur et la flèche sont déplaçables en direction concordante et, le cas échéant, avec des vitesses relatives synchronisées par rapport à leur dispositif de guidage (pont roulant, flèche, chariot porteur). 23. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que des palpeurs de butée sont prévus aux extrémités de la flèche, qui, lors de l'approche de la flèche d'un obstacle, provoquent une immobilisation du mouvement de la grue jusqu'à ce que la flèche soit parvenue dans sa position rétractée. 24. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que les mécanismes de déplacement sont accouplés à des dispositifs de palpage prévus sur les éléments de structure du bâtiment, destinés à interrompre le déplacement, lorsque la flèche se rapproche du dispositif de palpage.