Brevet FR2338888A1 — publié le 19770819

Le probleme que se propose de résoudre l'invention est celui du relevage rapide d'un corps suspendu à un câble de levage d'une grue. A titre non limitatif, est maintenant exposée une application particulière dans laquelle doit être résolu le problème général précité. On sait le développement qu'a connu ces dernières années l'utilisation de petits sous-marins dans le domaine de l'étude des mers, de la recherche océanographique, ou encore3 du sauvetage ou de la récupération d'épaves ayant sombré. Les sous-marins utilisés a ces fins n'ont qu'une faible autonomie et sont conçus, le plus souvent, pour être déplacés Jusqu'd l'emplacement de leur travail effectif par un navire de surface d'accompagnement, en étant généralement disposés sur le pont principal de ce navire et pour n'être mis l'eau, par des moyens de manutention dudit navire, qu'audit emplacement de travail. Compte tenu de leurs dimensions, ces sous-marins ont, lorsqu'ils sont en surface ou près de la surface de l'eau, des qualités nautiques encore plus mauvaises que les sous-marins classiques beaucoup plus gros. C'est pourquoi leur relevage3 effectué au moyen d'une grue embarquée sur le navire d'accompagnement, doit être rapide, et en fait plus rapide que ne le permet le dispositif de levage classique d'une grue. I1 faut donc munir la grue utilisée d'un dispositif spécial adapté au relevage rapide. Selon la technique connue3 un tel dispositif spécial est constitué par le câble principal de levage de la grue, par un dispositif de moufles coopérant avec ledit câble principal, et par un vérin spécial fixé sur la partie supérieure de la flèche de la grue, commandant le deplacement des moufles mobiles du dispositif de moufles. Cette technique ne donne pas une entière satisfaction aux utilisateurs, car la course du vérin est trop petite; de plus, le rendement du fonctionnement des nombreuses poulies des moufles est mauvais, et ceci en permanence, même pendant le fonctionnement en levage normal, non rapide, puisque le câble de levage est en permanence enroulé sur lesdites poulies; enfin, et c'est la peut entre, le defaut principal de la technique antérieure, le guidage des éléments mobiles est mal réalisé, ce qui est grave, compte tenu de la grande vitesse de sortie de la tige de piston du vérin spécial. C'est pour remédier à ces inconvénients que l'invention propose une nouvelle disposition pour une grue équipée d'un dispositif de manutention normale, comprenant notamment un câble de levage enroulé sur un treuil, et d'un dispositif de manutention spéciale, adapté notamment au relevage rapide. Cette grue comporte, de manière connue en soi, une flèche télescopique ayant, au moins, un tronçon fixe, un tronçon mobile et un organe hydraulique de réglage du télescopage, comprenant un organe moteur et son dispositif d'alimentation en fluide sous pression. Le dispositif de manutention spéciale est constitué par un autre câble de levage, distinct du câble normal, dont l'extrémité opposée au dispositif de préhension est attelée au tronçon fixe, et qui prend appui de renvoi, d'une part, sur une poulie montée rotative à l'extrémité externe du tronçon mobile, et d'autre part, sur une poulie montée rotative sur le tronçon fixe, à partir de laquelle s'échappe l'extrémité dudit autre câble de levage munie du dispositif de préhension, et par un accumulateur de fluide sous pression, distinct du dispositif d'alimentation en fluide de l'organe moteur de l'organe hydraulique de réglage du télescopage, accumulateur de fluide dont le raccord est sélectivement soit mis en communication avec la chambre motrice dudit organe moteur, soit isolé de ladite chambre motrice. De manière préférée, l'extrémité dudit autre câble de levage, opposée au dispositif de préhension, est enroulée sur un treuil qui est attelé au tronçon fixe et qui est muni d'un moteur d'entrafrement relié à un dispositif d'alimentation en fluide sous pression. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaitront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement la disposition générale d'utilisation d'une grue conforme a l'invention; - la figure 2 est le schéma d'un circuit hydraulique de commande de la grue utilisée dans la disposition de la figure 1. La figure 1 représente la tranche transversale d'un navire de surface 1 flottant à la surface 2 de la mer. Une tourelle orientable 3 supporte la flèche télescopique 4 d'une grue. La flèehe 4 comporte en l'espèce deux tronçons : un tronçon externe 5 et un tronçon interne 6, dont le coulissement relatif de télescopage est réglable au moyen d'un vérin 7 attelé entre ces deux tronçons. Le tronçon externe 5 est articulé sur la tourelle 3 autour d'un axe horizontal 8, un vérin 9 de réglage de l'orientation étant attelé entre la tourelle et le tronçon 5. Dans la configuration représentée, la flèche 4 est horizontale. Un premier dispositif à moufles 10 est attelé S l'extrémité libre du tronçon interne 6, comprend un crochet de manutention ll et un treuil 12 sur le tambour duquel est enroulé le câble 13 de levage normal de la grue. Un second dispositif de levage 14 a été prévu, et comprend un câble 15 enroulé sur le tambour d'un treuil 16, dont l'extrémité libre est fixée à un petit sous-marin 17, qui est encoreeapfongée è 4 ou 5 m de profondeur dans la mer 18 et qu'on se propose de remonter rapidement pour lui faire franchir sans dommage la surface 2. Le dispositif de fixation du câble 15 sur le sous-marin, schématisé par une boucle est en fait souvent constitué par une cloche spéciale de plongee, par ailleurs connue en ellemême. Ce dispositif spécial de levage 14 comprend encore une poulie 19 montée rotative sur l'extrémité externe du tronçon externe 5 et une poulie 20 montée rotative sur l'extrémité externe du tronçon interne 6, le câble 15 étant en appui de renvoi sur ces poulies 19 et 20. On remarque les flèches G et H,. qui indiquent, respectivement, le sens du levage vertical du sous-marin 17 et le sens de l'extension horizontale de la flèche 4, le tronçon 6 sortant hors du tronçon 5. Le circuit hydraulique de commande de la flèche 4 est représenté sur la figure 2. On distingue le moteur 21 attelé au tambour 16, dont les deux raccords 22 et 23 sont reliés par des conduits 24, 25 A un distributeur a trois positions 26. Une pompe 27 est reliée par son conduit d'aspiration 28 à un réservoir de fluide 29 et par son conduit de refoulement 30 au distributeur 26. Un conduit 31, sur lequel est disposé un clapet de décharge taré 32, est raccordé en dérivation au conduit 30, un conduit 33 reliant le distributeur 26 au réservoir 29. Les trois positions du distributeur 26 correspondent : - la premiere position, aux mises en corrmunication - des conduits 30 et 24, et des conduits 25 et 33, et au déroulement du cable 15 du tambour 16; - la deuxième position, à la mise en cosuinication des conduits 30 et 33, et à l'obturation des conduits 24 et 25; et - la troisième position, aux mises en cnmmunication des conduits 30 et 25, et des conduits 24 et 33, et à l'enroulement du câble 15 sur le tambour 16. De manière analogue, un moteur 34 est attelé au tambour 12 et a ses deux raccords 35, 36 reliés par des conduits 37, 38 å un distributeur a trois positions 39. Une pompe 40 a son conduit d'aspiration 41 relié au réservoir 29 et son conduit de refoulement 42 relié au distributeur 39. Un conduit 43, sur lequel est disposé un clapet de décharge taré 44 est raccordé en dérivation au conduit 42, cependant qu'un conduit 45 relie le distributeur 39 au réservoir 29. Les trois positions du distributeur 39 correspondent : - la première position, aux mises en communication des conduits 42 et 37, et, des conduits 38 et 45, et à l'enroulement du cable 13 sur le tambour 12, - la deuxième position, à la mise en communication des conduits 42 et 45, et l'obturation des conduits 37 et 38; et - la troisième position, aux mises en cosssunication des conduits 42 et 38, et, des conduits 37 et 45, et au déroulement du cable 13. Le vérin 7 possède un piston 46 délimitant deux chambres 47 et 48, cette dernière étant alimentée pour cn"ander l'extension de la flèche 4 (sortie du tronçon 6 hors du tronçon 5). Des conduits 49, 50 relient les chambres 47, 48 à un distributeur à trois positions 51. Une pompe 52 a son conduit d'aspiration 53 relié au réservoir 29 et son conduit de refouleinent 54 au distributeur 51. Un conduit 55, sur lequel est disposé un clapet de décharge taré 56, est raccordé en dérivation au conduit 54, cependant qu'un conduit 57 relie le distributeur 51 au réservoir 29. Les trois positions du distributeur 51 correspondent - la première position aux mises en communication des conduits 54 et 49, et des conduits 50 et 57, et à la rétraction de la flèche 4; - la deuxième position, a la mise en communication des conduits 54 et 57, et à l'obturation des conduits 49 et 50; et - la troisième position, aux mises en communication des conduits 54 et 50 et, des conduits 49 et 57, et a l'extension de la flèche 4. On note enfin qu'un accumulateur de fluide sous pression 58 est reli par un conduit 59 à un distributeur a deux positions 60. Un conduit 61 relie le distributeur 60 au conduit 50, un clapet de non-retour 62 étant disposd sur le conduit 61 et permettant le passage du fluide du distributeur 60 vers le conduit 50. Une pompe 63 a son conduit d'aspiration 64 relié au réservoir 29 et son conduit de refoulement 65 relié au conduit 59. Un conduit 66 relie le conduit 65 au réservoir 29, un clapet de décharge taré 67 étant disposé sur ce conduit 66. Les deux positions du distributeur 60 correspondent - la première position, l'obturation des conduits 59 et 61; et - la deuxième position, å la mise en communication des conduits 59 et 61. L'utilisation de la grue qui a été décrite, va maintenant être exposée. Cette grue possède tout d'abord un fonctionnement dit 1,nor- mal", qui adopte des vitesses de levage modérées. Pour ce fonctionnement, la charge a déplacer, est suspendue au crochet 11 et est levee au moyen du cible 13 qui s' enroule sur le tambour 12. La pompe 40 fournit le fluide sous pression alimentant le moteur 34 d'entraînement du tambour 12, le distributeur 39 commandant la levée la descente, ou l'immobilisation de la charge. Le câble 13 étant suspendu a l'extrémité libre du tronçon 6, le réglage de la longueur de la flèche 4 au moyen du vérin 7 alimenté par la pompe 52 par l'intermédiaire du distributeur S1 permet de prendre la charge ou au contraire de la déposer où elle se trouve. Lorsqu'il s'agit par contre de procéder à un relevage rapide, on constate que la vitesse d'enroulement du cible 13 sur le tambour 12 est insuffisante, compte tenu de la vitesse maximale de rotation du moteur 34. Aussi, a-t-on recours dans ce dernier cas au dispositif spécial de relevage par le cible 15. En effet, si la chambre 48 est alimentée par un débit de fluide important, on constate, d'une part, que l'extension de la flèche 4 se produit et est rapide, donc également, que la poulie 20 tire le cible 15 rapidement 6 une vitesse double de celle de sortie du tronçon 6 hors du tronçon 5) d'autre part, que le guidage du cible 15 sur les poulies 19 et 20 est satisfaisant 5 car ce guidage résulte du guidage du tronçon 6 dans le tronçon 5, guidage correctement réalisé dans une flèche télescopique. On peut également noter que l'extension de la flèche 4, une vitesse déterminée dans le sens de la flèche H, provoque le levage du sous-marin 17 dans le sens de la flèche G d la vitesse double.Or l'alimentation de a chambre 48 par un grand débit, impossible à réaliser au moyen de la pompe 52,l'est au contraire facilementjpar par l'accumulateur de fluide sous pression 58 > préala- 6liement empli de fluide. Il suffit de placer le distributeur 60 sur sa deuxième position. Le remplissage de. l'accumulateur 58 est, lui, réalisé lorsque, avant le relevage, le distributeur 60 est placé dans sa première position et qu'alors le fluide refoulé par la pompe 63 empli cet accumulateur. Naturellement, on comprend qu'a moins de donner des dimensions très grandes a l'accumulateur 58, le volume total du fluide que peut refouler cet accumulateur est relativement faible, même si le débit de refoulement est élevé. Ainsi, le sous-marin 17 traverse rapidement les 4 ou 5 mètres le séparant de la surface 2, puis s'élève, toujours rapidement de quelques mètres encore jusqu'a épuisement de lgaccusulateur 58. Alors, il devient possible, dans l'air, d'admettre une vitesse de levage plus faible. Celle-ci est obtenue en alimentant le moteur 21 d'entraînement du tambour 16 par la pompe 27, par l'intermédiaire du distributeur 26 placé dans sa troisième position. L'invention nrest pas limitée la réalisation représentée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. R-E V E N D I C A T I O N S 1. Grue comportant un dispositif de manutention normale (12, 13) constitué notamment par une flèche télescopique (4) ayant, au moins, un tronçon fixe (5), un tronçon mobile (6) et un organe hydraulique (7) de réglage du telescopage comprenant un organe moteur (7) et son dispositif (51, 52) dralimen- tation en fluide sous pression, et par un câble de levage normal (13) enroulé sur un treuil (12), et, un dispositif de manutention spéciale (15, 16, 7)~adap- té au relevage rapide, comprenant un autre cible de levage (15), distinct dudit câble de levage normal (13), caracterisée en ce que, selon une disposition connue en soi, l'extrémité dudit autre câble de levage (15), qui est opposée au dispositif de prehensíon, est attelée au tronçon fixe (5), cet autre cable de levage prenant appui de renvoi, d'une part, sur une poulie (20) montée rotative a l'extrémité externe du tron çon mobile (6), et d'autre part, sur une poulie (19) montée rotative sur le tronçon fixe (5) a partir de laquelle s'échappe ltextrémité dudit autre cible de levage (15) munie du dispositif de préhension, et en ce qu'elle comporte en outre un accumulateur de fluide sous pression 58, qui est distinct du dispositif (51, 52) d'alimentation en fluide de l'organe moteur (7) de l'organe hydraulique de réglage du té-scopage, et dont le raccord est sélectivement (60), soit mis en communication avec la chambre motrice (48) dudit organe moteur (7), soit isolé de laditechambre motrice. 2. Grue selon la revendication 1-, caractérisée en ce que, de manière connue en soi, l'extrémité dudit autre câble de levage (15), opposée au dispositif de préhension, est enroulée sur un treuil (16) qui est attelé au tronçon fixe (5) et qui est muni d'un moteur d'cntrainement (21) relié a un dispositif d'alimentation en fluide sous pression (26, 27).