Brevet FR2426012A1 — publié le 19791214

La présente invention concerne un dispositif pour mécaniser les potences de distribution des éléments de surélévation d'un pylône de grue, notamment d'une grue de forte capacité. On connatt déj & notamment par la demande de brevet français N 77 36927 déposée le 30 novembre 1977 au nom de le Demanderesse, un système et un procédé pour surélever la tour d'une grue par la mise en place d'éléments superposés constitues chacun de deux structure à section en U. Chaque U est assemblé au sol et monté, à l'aide, par exemple, des moyens de levage de la grue, pour Stre accroché à une potence de distribution qui équipe une cage de télescopage, laquelle est située au-dessus du sommet du mât extérieur.La cage@est munie d'un vérin vertical, d'un palonnier principal et de deux palonniers latéraux articulés sur le palonnier principal solidaire du vérin de hissage. Des points d'appui et de reprise équipent une coulisse intérieure et forment une échelle de télescopage. On sait qu'un tel dispositif connu permet notamment de surélever les tours des grues à très grandes capacités. Les demi-éléments en U sont amenés autour de la coulisse, entre le sommet du mSt et la cage, par un double pivotement des potences de distribution. Les U sont alors assemblés deux à deux et verrouillés sur le sommet du pylône qui est ainsi surélevé. Le déplacement des potences de distribution est réalisé à la main, ce qui présente des inconvénients graves et des limites pour les grues de fortes capacités. En effet, on construit maintenant des grues dont le mât présente un coté de 4-mètres et plus. Les éléments de mSt ont une longueur de plusieurs mètres et la hauteur finale du pylsne peut ateindre et dépasser la centaine de mètres. L'expérience a montré que, dans ces conditions, les U atteignent des poids de plusieurs tonnes, ce qui interdit la commande manuelle de la (ou des) potences de distribution. Une mécanisation de la potence s'impese. Elle est encore justifiée par la hauteur de la tour lors des dernières phases de surélévation. La présente invention consiste & mécaniser les potences en utilisant l'énergie disponible au niveau du vérin hydraulique de hissage qui est solidaire de la cage. Un dispositif selon l'invention pour mécaniser des potences de distribution d'éléments de aurélévation d'un pyl8ne de grue comporte un vérin double effet monté sur un organe ou cage de télescopage qui porte, à sa partie inférieure, au moins deux potences pivotantes dans un plan sensiblement horisontal, tandis que le vérin double effet de vissage est articule, à sa base, sur un point fixe de la cage, l'extrémité de sa tige étant solidaire d'un palonnier principal,mobile verticalement sous l'effet du vérin et relié, par des articulations, à deux palonniers secondaires latéraux fixés, par leurs extrémités libres, sur la cage de télescopage, et il est caractérisé en ce qu'il comprend un cible de longueur constante, fie par une extrémité sur le palonnier principal et suivent une trajet défini par les organes suc- cessifs constitués par * une poulie disposée au son met de la cage une poulie en bas de cage 9 un tambour de gauche calé sur l'axe fou vertical de pivotement de la potence de gauche ;; un tambour de fou adroite caie sur l'axe/vertical de la potence de droite, tandis qu'enfin l'extrémité opposée du câble est ancrée sous le palonnier principal, après passage sur un-o seconde poulie du bas de cage, des moyens de verrouillage amovibles permettant de solidariser indépendamment une potence de distribution avec son tambour correspondant, de manière à provoquer la rotation de l'une ou 11 autre des potence, dans un sens ou dans le sens opposé, en fonction du sens de déplacement de la tige du vérin d'une part et de l'enroulement du cible sur les tambours d'autre part. Suivant une caractéristique supplémentaire, le cible de méca- nisaticn est enroulé sur au moins un tour et quart sur cha@cun des tambours droite et gauche, de façon à assurer une adhérence suffisant- pour la manoeuvre et le pivotement de la potence. Suivant une autre caractéristique, chaque tambour est monté fou, ceaxialement à l'axe de pivotement solidaire de la potence Suivant une autre caractéristique, le déplacement du cible, donc la mécanisation de la rotation de l'une ou l'autre des potences de distribution par verrouillage du tambour correspondant, sont commandés par le télescopage (rentrée ou sortie) du vérin de hissage lorsque la cage est brochée, par exemple à l'aide de palonniers latéraux fixes, au sommet d*une coulisse intérieure, télescopée de façon en elle-même cennue, et munie d'échelles latérales d'appui et de télescopage Un procédé de mécanisation des potences de distribution mettant en oeuvre un dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à faire tourner dans un sens ou dans l'autre deux tambours au moins, sur lesquels circule un même câble qu'on enroule de façon à provoquer la rotation des tambours par adhérence, tandis qu'on réalise l'entratnement en rotation des potences de distribution des éléments de pylône en effectuant les opérations suivantes - verrouillage d'une potence au moins sur le tambour correspon dant - déplacement du cible d'ontratnement par actionnement du vérin de hissage, généralement hydraulique. Suivant- une caractéristique supplémentaire, on réalise l'enroulement du cIble sur chaque tambour de telle manière que les deux tambours latéraux tournent dans le mame sens pour un déplacement donné du câble, si bien que ce sens provoque la fermeture d'une potence et/ou l'ouverture de l'autre potence latérale, tandis que, chaque potence n'étant entratnée que lorsque son verrou engage le tambour correspondant, on peut manoeuvter indépendamment chaque potence. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non-limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue d'ensemble d'une grue de grande capacité, équipée d'une potence mécanisée selon l'invention. Fig. 2 EST une perspective montrant le dispositif de mécanisation des potences portés par la cage de télescopage. Fig. 3 est une vue de dessus, schématique, illustrant le trajet des potences lors du dépîseement du câble d'entraînement. Fig. 4 est une coupe suivant les flèches IV-IV ( figure 2) au niveau d'un tambour de potence Fig. 5 est une vue de face de la grue, au niveau de la cage et du câble de mécanisation des potences. L'objet de l'invention concerne essentiellement la mécanisation des potences de surélévation. On ne décrira donc que très succinctement le dispositif de télescopage, connu en lui-même, notamment suivant la demande de brevet français N 77 36927, ceci afin de simplifier et de clarifier la présente invention La tour 1 d'une grue de grandes capacités est surélevée par superposition d'éléments de mât tels que 2, chacun formé par l'assemblage de deux demi-éléments à section transversal. en forme de U. On sait que les organes de bissage sont portés par une cage de télescopage 3, de même section que le mât 1. Ces organes sont notamment compesés de - un vérin vertical, hydraulique, à double effet, 4 - un palonnier supérieur principal 5, mobile avec la tige 6 du vérin, ce palonnier 5 étant relié à une extrémité de deux palonniers latéraux 7 dont les autres extrémités sont articu- lées en des points fixes de la cage 3. Des moyens de guidage et des systèmes de brochage, en eux- mêmes connus, permettent de verrouiller la cage 3 soit sur le sommet du mât 1, soit sur une coulisse intérieure télescopable 8, soit de faire coulisser verticalement la coulisse à l'inté- rieur du mît et de la cage ou de déplacer la cage le long de la coulisse laquelle est munis de deux échelles latérales 9 de télescopage constituées d'échelons formant des moyens d'appui et de reprise pour les palonniers latéraux de la cage. On sait que la surélévation est réalisée en ajoutent des élé- ments 2 su-dessus du sommet de la tour 1. Pour celas on télescope la coulisse intérieure en répétant les opérations de sortie et de rentrée du vérin hydraulique 43 la coulisse -est guidée par la cage brochée sur le mat A chaque fin de course, on broche la coulisse sir la cage (par les échelles 9), on débroche les pa lonniers latéraux 7, on rentre le vérin 4, on rebroche les palonniers sur les échelles, on débroche la coulisse de la cage après avoir remis le vérin on pression .Ce cycle d'opérations est recommencé autant de' fois que nécessaire pour hisser la coulisse d'une hauteur suffisante permettant, après montée de la cage au sommet de la coulisse, d'avoir, entre le sommet de la tour 1 et la traverse inférieure 19 de la cage 3, un espac. 11 suffisant pour v introduire un demi-élément 12 de mt. La cage 3 est montée au sommet de la coulisse à l'aide des moyens de levage 13 de la grue, puis elle est suspendue en 14 sur la coulisse elle-même verrouillée en 15 sur le mît 1, surmonté d'un premier élément 2 (figure 1). Par ailleurs, on sait que les moyens 13 de levage sont également utilisés pour monter les demi-éléments 12 à la hauteur de l'intervalle 11 où ils sont accrochés à une potence pivotante 16 solidaire de la partie externe inférieure de la cage (fig. 1). Dans les systèmes connus, chaque demi mont 12 est relativement léger pour permettre la rotation manuelle de la potence autour de son axe 17. Mais, avec la nouvelle génération de grues à fortes capacités, la mécanisation do cette potence s'impose, à cause du poids (environ quatre tonnes) de chaque demi-élément t2, et de la hauteur de travail (80 à 120 mètres). Cette mécanisation,qui fait l'objet de l'invention, ne doit pas introduire dans la structure du mît des organes accessoires lourds ou offrant une prise au vent trop élevée. Chaque demi-élément 12 de mat présente une forme transversale en U (figure 3) et il fait toute la hauteur de l'élément à addi tio-nner (figure 1). La cage 3 est, par exemple, équipée de deux potences 16 et 18, susceptibles de pivoter respectivement autour des axes 17 et 19 sensiblement verticaux et montés à chacune des extrémités latérales d'un socle 20 solidaire de la base de la face avant de la cage 3. On a ainsi une potence droite et une potence gaucbe (figure 2). Coaxialement à chaque axe 17 et 19, on monte respectivement un tambour de droite 21 et un tambour de gauche 22. Des poulies de renvoi de cible sont disposées sur la structure de cage de la manière suivante - une poulie 23 à axe horizontal au sommet de la cage 3 , - deux poulies 24 et 25 en bas de la cage, ces deux pouliesà axes horizontaux sont placées aussi près que possible du centre de la structure, à proximité de l'articulation du vérin 4 sur la traverse inférieure de la cage de télescopage. La mécanisation de la potence consiste à assurer sa rotation pour amener l'élément 12 à section transversale en U autour do la coulisse T@lescopée, la potence opposée amenant l'autre demiélément sur l'autre c8té de la coulisse. A cet effet, on utilise simplement un cible ou élingue 26 qui est placé de la façon suivante t se première extrémité 27 est ancrée au centre et en haut du palonnier 5, on fait ensuite circuler ce cible successivement sur la poulie 23 du haut, sur la première poulie 24 du bas de cage, sur le tambour 22 de gauche, sur le tambour 21 de droite et sur la seconde poulie 25 du bas de cage, et on ancre son autre extrémité 28 sous le palonnier supérieur 5, au niveau de la liaison entre le palonnier et la tige 6 du vérin de hissage. Ce trjet de cIble est illustré notamment sur la figure 2, ainsi que sur les figures 3 et 5. On notera que le cible est enroulé dans le même sens sur les deux tambours de gauche et de droite, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 2). Le pivot de chaque potence et le passage du cible 26 sur le tambour correspondant sont illustrés an détail sur la coupe do la figure 4, qui représente un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Le tambour "droite" 21 est monté fou sur l'axe 17 de pivotement de la potence "droite" 16 montée à l'extrémité latérale de droite du socle 20 solidaire de la cage. L'axe 17 est solidaire de la potence, par l'intermédiaire de moyens connus non représentés. Elle porte, de plus, un verrou 30, constitué, par exemple, per une broche-coulissante manoeu- vrable à distance et susceptible d'ongager au oins an flasque du tambour 21 sur lequel lo câble 26 de mécanisation fait au moins un tour complot et même, pratiquoment, un tour et demi avant de partir, d'une part vers le palennier 5 et, d'autre part, vers le tambour "gauche" 22. Bien entend@, le mode de réalismtion illustré en figure 4 n'est pas limitatif, et on pourrait en modifier les détails d'éxécution. Le verrous peut etro constitué par un moyen quelconque de type connu; il peut être porté dans le tambour et venir engager la potence. Par ailleurs, le tambour pourrait être calé sur l'axe 17, l'ensemble étant monté fou en rotation sur des paliers du socle 20 et de la potence 16. La mécanisation de larotatien des potences 16 et 18 est obtenue par entraînement par adhérence lorsque l'une ou l'autre de cea potences est solidarisee de son tmmb@ur, par engagement du verrou 30 ou 30a. Par ailleurs, on notere que la rotation des tambours est effective chaque fois qu'on actienne le vérin de hissage hydraulique, le sens de rotation étant défini par le sens du dépla- cernent (sortie ou rentrée) de la tige 6 du vérin 4 à double effet. Enfin, comme illustré sur la figure 2, les deux tambours tournent dans le mime sens, mais il est évident que ce résultat n'est pas obligatoire X il dépend du sens d'enroulement du câble de mécani- sation 26. Supposons que, dans un premier temps, les deux verrous 30 et 30a sont dégagés, par ex@mple pendant les opérations de hissage de la coulisse 8. Pour chaque cycle de hiseage comportant une sortie et une rentrée de la tige 6, le p@bnnier 5 suit an mouvement vertical de va-et-vient le long de la structure de la cage 3 verrouillée sur latête du mgt 1,2 (fig. 2, flèche double 31) . Sur le cible 26, la somme des longueurs entre l'extrémité 27 et la poulie 24 dtune part et entre la poulie 25 et l'extrémité 28 demenre constante, mais la répartition des longueurs varie an fonction de la position du palonnier 5. Quand la tige 6 est télescopée, le cable 26 se déplace dans la direction illustrée par les flèches 32 (fig. 2), et il entraine, par adhérence, la rotation des deux tambours 22 et 21 dans le sens des aiguilles d'une montre (flèche 33). Inversement, quand on rentre la tige, le déplacement du câble et la rotation des tambours se font dans des sens opposés respectivement aux flèches 32 et 33. On a vu que les deux tambours sont débrayés des potences 16 et 18 par rapport auxquelles ils sont montés fous en rotation;0 Au cours de cette phase de hissage, les tambours tournent, mais les potences restent immobiles, en attente. Lorsque les opérations de surélévation arrivent au stade de la mise en place des demi-éléments additionnels de mât, on mécanise les potences en engageant simplement un verrou qui assure la solidarisation on rotation d'une potence avec son tambour res pectif. On notera immédiatement que les verrous 30 et 30a sont maneouvrables indépendamment l'un de l'autre, si bien que chacune des potences peut être mécanisé. indépendamment de l'autre. Le fonctionnement sera décrit en prenant le cas de l'enroulement de câble tel qu'il est illustré sur les figures. Plusieurs cas se présentent, à savoir a) la tige 6 sort et le palonnier 5 se déplace vers le haut de la cage: les tambours tournent suivant les flèches 33 - ai le verrou droit 30 est engagé, la potence droite 16 se ferme en pivotant suivant la flèche 34; dans le même temps, le verrou gauche 3a peut entre soit dégagé (la potence gauche n'est pas entraînée) soit engagé ( la potence gauche 18 s'ouvre, étant entraînée suivant la flèche 35) - si le verrou gauche 30a est engagé, la potence gauche est entratnée (flèche 35) tandis que la potence droite peut soit rester immobile (verrou droit dégagé),soit se fermer (flèche 34); b) la tige 6 est dans son mouvement de rentrée ; alors, tous les sens de déplacement sont inversés - le palonnier 5 descend vers le bas de la cage ; - le cable 26 circule dans le sens opposé aux flèches 32 - La potence droite virrouillée (ou embrayée) tourne, avec son tambour 21, suivant la flèche 36 ;; - la potence gauche verrouillée tourne, avec son tambour 22, suivant la flèche 37 dans ce second cas (b), la rentrée de la tige du vérin provoq@e l'ouverture de la potence droite et la fermeture de la potence gauche, les deux potences restant indépendantes l'une de l'autre On comprend que cette rotation mécanisée des potences, à partir du mouvement de sortie et de rentrée du vérin 4, permet de distribuer les demi-éléments 12 et 12a , préalablement suspendus, à la manière connue (fig. i),à un dispositif d'accrochage équipant les deux potences latérales, pour les amener respectivement de part et d'autre de la coulisse inférieure, par fer- meture de l'une puis de l'autre des potences dont les extrémités libres suivent les trajets 40 et 41. Les demi-éléments viennent se loger sous la cage 3 et au-dessus du mat 2, comme illustré aux figures i et 3. Par ailleurs, les deux sens de rotation des potences étant mécanisées, le système permet de ramener en position d'attente lesdites potences, après que les demi-éléments 12 et 12a aient été réunis l'un à l'autre pour former un élément complet tel que 2 quton verrouille de façon connue au sommet du mît 1. En figure 5, on a représenté une cage 3 munie d'un dispositif de mécanisation selon l'invention. La potence gauche 18 est ver- rouillée sur son tambour 22. Elle porte un demi-élément 12a à section en U et elle se ferme pour amener cet élément auteur de la coulisse 8, tandis que la tige 6 du vérin rentre (flèche 39). La potence droite 16, à laquelle on a suspendu le demi-élément complémentaire 12, est déverrouillée et en position ouverte dtst- tente. Ce dispositif de mécanisation facilite la mise en place et la distribution des éléments de surélévation du pylône d'une grue. Il repousse les limites imposées par la rotation manuell--des potences . I1 est particulièrement intéressant pour les grues de très fortes capacités, mais sa simplicité (il ne comporte que trois poulies et deux verrous débrayables, et une élingue fixée à demeure) permet son utilisation sur tous les types de grues dont le mât est formé d'éléments juxtaposés et superposés. Bien entend@, on ne sortirait pas du domaine de l'invention an en modifiant des détails d'exécution La manoeuvre à distance des verrous, telle qu'indiquée page 6, lignes 5 et 6, peut steffectuer depuis des passerelles de la cage. Par ailleurs, cette cage est fixée au sommet de la coulisse par l'intermédiaire de ses traverses inférieures 10, brochées sur les échelles latérales de télescopage, elles mimes brochées, par leurs extrémité. haute et bassessur la coulisse. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pou- mécaniser des potences de surélévation dtun pylône de grue, comportant une cage de téle@copage équipée d'un vérin double effet qui actionne, verticalement, un palonnier supérieur principal, les potences à mécaniser étant montées pivotants sur la base de la cage, caractérisé en ce qu'il comprend une élingue de longueur constante dont les deux extrémités opposées sont fixées sur le palonnier, alors que le trajet du cible est défini par des poulies de renvoi situées au sommet et à la base de la cage et par des tambours d'ase sensiblement vertical, respectivement coaxiaux aux axes de pivotement de chaque potence, ces tambours étant montés fous en rotation par rapport à leurs potences respectives auxquelles ils peuvent être solidarisés à l'aide de moyens de verrouillage amovibles, indépendants pour chaque potence 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des tambours est calé sur l'axe de pivotement de la potence correspondante montée folle sur cet axe. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que une potence est solidaire de son pxe de rotation, alors que le tambour est monté fou sur cet axe, port par un socle solidaire de la cage de télescopage. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque de-s revendications précédentes, caractérisé en ce que le cible de mécanisation est, sur chaque tambour verrouillable, enroulé sur au moins un tour et quart, de façon à obtenir une adhérence suffisamment élevéé. S - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux potences articulées de part et d'autre d'un mtme panneau de la cage, le cible de mécanisation circulant successivement sur les deux tambours de la première et de la seconde potences qui sont manoeu virées par le mime et unique dispositif. 6 - Procédé de mécanisation des potences de distribution et de surélévation mettant en oeuvre le dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser l'énergie disponible au vérin de hissage, pour déplacer les ancrages du cible en manoeuvrant le palonnier, si b4en que le cible circule, dans un sens voulu, sur les deux tambours des deux potences, en entraînant lesdits tambours en rotation. 7 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la rotation des tambours est assurée par adhérence entre le cible et la surface latérale des tambours qui tournent en permanence et dans des sens opposés suivant que l'on réalise la sortie ou la rentrée de la tige du vérin vertical de hissage. 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'on réalise l'onroulement du câble sur les deux tambours de droite et de gauche de façon que ces deux tan bours soient entraînés tous deus dans le même sons de rotation. 9 - Procédé suivant la revendication @ , caractérisé on ce que, pour entra tuer an rotation l'une ou l'@utre des potences de dis tribution, on réalise les opérations suivantes - solidarisation par verrouillage entre un tambour au moins et sa potence correspondante; - déplacemeht du câble de mécanisation par actionnement du vérin de hissage, une seule des potences pouvant être mise @n rotation, dans un sens ou dans l'autre, su les deux potences pouvant être tournées en mime temps. 10 - Drocédé suivant les revendications 6 et 9, caractérisé en ce que les verrous sont commandés ou manoeuvrés indépendamment l'un de l'autre, si bien que les deux potences latérales sont mises en rotation de façon indépendante, selon que les verrous sont embrayés ou débrayés, alors que la mécanisation est obtenue à partir de la commande d'un mécanisme unique, commun aux deux potences.