Brevet FR2434109A1 — publié le 19800321

La présente invention concerne une grue à mât télescopique et à flèche repliables, équipée d'un câble arrière de retenue et d'un cible arrière de cozpensation. Elle concerne également les opérations pour le montage de la grue et les possibilit6s offertes par l'utilisation de ces deux cibles. Les deux procédés principaux connus pour le montage des grues du type dit "à montage rapide" sont les suivants - dans un premier temps, on relève la mâture et la flèche qui reste rabattue le long du mât extérieur ; lorsque la mature contracté est verrouillée on amène la flèche à l'horizontale, dans sa position de travail, en telescopant le mSt intérieur (deuxième temps du montage) - la flèche et le mât se relbvent ensemble, la flèche Jusqu' & BR l'horizontale où elle est retenue par un tirant arrière, et le mât Jusqu'à la verticale pour titre verrouillé sur le socle de grue; ce montage est décrit dans le brevet français N0 2.148.386 le mât est contracté; le téléxcopage de l'élément intérieur de flat, flèche horizontale, fournit plusieurs hauteurs de travail. On sait, par ailleurs, équiper les grues à montage rapide de dispositifs annexes, destinés, par exemple, à rehausser la mâ- ture en ajoutant, par superposition, des tronçons de mst int- rieur et/ou de mât extérieur, ainsi que le décrit le brevet français N 2.028.666. On sait aussi, selon le brevet français N0 2.306.927, mécaniser le système de lestage de la plate-forme orientable qui porte ce type de grue.Ces opérations de sur vation et/ou de lestage présentent divers inconvénients - le plus souvent, la flèche doit Titre rabattue le long du mat vertical verrouillé - les opérations de surélévation sont longues et délicates, peu adaptées aux grues de fortes capacités - itencombrement au sol est augmenté - l'abaissement de la flèche fait perdre une partie de la cour- se disponible autour du mtt intérieur télescopé et les rallonges de mat extérieur sont relativeient courtes - ces opérations nécessitent des accessoires spéciaux qui, la plus souvent, restent inutilisés pendant le travail de la grue sur chantier. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant un passage et une combinaison de deux câbles, à savoir: un cflble de compensation et un câble arrière de retenue qui perr mettent de réaliser toutes les opérations de montage, de télescopage, de surélévation du met, d'équilibrage et de lestage de la grue en conservant à l'horizontale la flèche de la grue rabattable à montage rapide. Selon l'invention, une grue du type dit à montage rapide comporte une plate-forme tournante sur laquelle est articulée la base du msst extérieur d'une mâture télescopique rabattable, la flèche de grue étant articulée sur le sommet du mât intérieur, et elle est caractérisée en ce quelle comprend, en combinaison, un cible arrière de retenue broché, d'une part, à l'arrière d'une contre-flèche ou autre système d'équilibrage et, d'autre part, sur la plate-forme tournante, ce câble arrière étant associé à un cabale de compensation broché sur la plate-forme, puis circulant successivement sur des poulies disposées à l'arrière de la contre-flèehe, à l'articulation de la flèche sur le mat intérieur, sur un organe situé au pied du mât intérieur avant de revenir, en passant entre les deux msts intérieur et extérieur, vers un point fixe d'ancrage porté par un organe situé au sommet du. mot extérieur, le (ou les) cible arrière et le (ou les) cible de compensation ayant chacun une longueur fixe déterminée, réglable d'une opération à l'autre, les longueurs de chacun des deux cSbles étant prévues de telle manière que lorsque l'un d'eux se tend pour assurer la retenue de la flèche, l'autre est détendu et susceptible titre libéré pour assurer d'autres phases du montage, du télescopage ou de la surélévation, toutes ces opérations étant réalisées flèche horizontale et grue équilibrée et orientable. Suivait une caractéristique supplémentaire, le sommet du mtt extérieur est constitué par un porte-poulie susceptible d'être libéré du mat extérieur et monté, par des moyens en euxmêmes connus, vers le haut du mât intérieur, ce porte-poulie portant le point fixe d'ancrage du cible de compensation ou des poulies de mouflage d'un tel cible à plusieurs brins. Suivant une caractéristique supplémentaire, le câble de compensation a un diamètre plus faible que celui qui serait nécessaire pour le travail de la grue, ce qui permet de réduire le diamètre des poulies sur lesquelles il circule, en partictlier les poulies logées à l'intérieur de la mature, alors que le css- ble arrière de retenue, directement broché entre la plate-forme et la contre-flèche,présente une section plus importante. Suivant une caractéristique supplémentaire, chacun des deux cables peut être déboché de son point d'attache sur la plateforme lorsqu'il est détendu, l'autre cible étant alors tendu et retenant la flèche de grue en position sensiblement horizontale. On voit que sur le cible ainsi débroché on peut ajouter une rallonge de longueur adéquate dont l'extrémité libre est brochée sur la plate-forme, ce qui permet - de mettre en place des éléments de mat additionnels sur le sommet du mât extérieur,Xorsque la flache est retenue par le cable arrière tendu - ou de mettre en place des éléments de mat additionnels à la base du mst intérieur, et au-dessus de l'organe ou mât poussoir briché de façon amovible au pied du msst intérieur, ces opérations de surélévation étant réalisées en deux étapes principales qui consistent d'abord à allonger le cble de compensation et à le tendre en déplaçant vert -calement soit le porte-poulie soit le mât poussoir, puis à débrocher et allonger le câble arriere, ce qui permet de télescoper le mât intérieur dans le mât extérieur, la flèche restant, en permanence, sensiblement horizontale jusqu'à une nouvelle position surélevée de travail. Suivant une caractéristique supplémentaire, le câble de compensation peut avoir une de ses extrémités ancrees sur un tambour magasin. Il peut également suivre un trajet à deux ou plusieurs brins, ce qui permet d'utiliser un cible de compensation (mouflé entre les deux mâts) de plus petit diamètre, donc des poulies de passage de plus petits diamètres. Suivant une autre caractéristique, lorsque le câble de compensation est tendu, le câble arrière, détendu, est susceptible d'être débroché et d'être utilisé pour assurer la mécanisation d'une potence de lestage de la plate-forme, la grue étant debout (mât vertical) et en position de travail (flèche horizontale). Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques et les possibilités offertes par le dispositif de l'invention. Fig. 1,-2 et 3 illustrent la phase de montage de la grue selon l'invention, depuis sa position de transport jusqu'à sa position de travail, mat intérieur rentré. Fig. 4 montre la grue en fin de télexcopage et la première phase préparatoire à la surélévation du mât extérieur. Fig. 5, 6 et 7 illustrent les phases poux la surélévation du met extérieur, flèche horizontale. Fig. 8, 9, 10 et 11 sont des vues montrant les opérations successives pour rallonger par le bas et pour télescoper lemflt intérieur, la flèche restant horizontale. Fig. 12 est une vue avec le cible de compensation ancré sur un tambour de réserve de câble Fig. 13 illustre l'utilisation du câble arrière pour le les Fik montre, en vaiante, une.grue non réhaussable. Pour clarifier les dessins et la description, on considère que les dispositifs utilisés pour le relevage de la grue et pour le télescopage du mat intérieur coulissant sont des systèmes connus en eux-mêmes.-Ils ne sont donc ni représentés ni décrits. Ils peuvent être d'un type quelconque connu. La grue 1 comporte un cible arrière 2 et un cible de compensation 3. On a supposé sur les dessins que la grue rabattable en position couchée de transport (fig. 1) est équipée d'une flèche 4 et d'une contre-flèche 5 articulées au sommet du mât intérieur 6 qui peut coulisser, sous l'action de moyens de télescopage (non repré- sentés), le long d'un mât extérieur 7. De façon connue, la mettre, composée des mats 5 et 7 est articulée sur un chevalet porté par une plate-forme tournante 8. Le relevage de la grue se fait par pivotement autour de l'axe 9, puis, quand la mature est verticale (fig. 3) elle est verrouillée dans cette position sur la plateforme 8, par le pied du mEt extérieur. Le chable arrière 2 est broché d'une part à l'arrière 10 de la contre-flèche et,\d'autre part, sur la plate-forme 8, au point 11. Entre ses deux extrémités ancrées, ce cible ne suit pas de trajet déterminé. Le cible de compensation 3 est broché ou relié à la place forme 8 en 12. Il passe ensuite successivement sur des poulies 13 à l'arrière de la contre-tlèche, 14 et 15 dans la zone d'articulation de la flèche sur le mât 6, avant de descendre sur une poulie 76 portée par un met poussoir 17 broché de façon amovible au pied du mt intérieur, puis de remonter vers un ancrage 18 sur un portepoulie 19 susceptible d'entre broché au sommet du mat extérieur 7 (fig. 3) et de coulisser autour du mat intérieur 6 (fig. 5). Les longueurs des cibles 2 et 3 sont fixes mais réglables d'une opération à l'autre, ainsi qu'on le verra plus loin. Lorsque la grue est couchée, les deux capables 2 et 3 sont déten dus (fig. 1). Lorsqu'on relève la mature, la poulie 13 et le brochage 10 de contre-flèche s'éloignent des brochages 12 et 11 sur la plate-forme, en augmentant la longueur des tronçons arrière des cibles 2 de retenue et 3 de compensation. Lam3ture restant contrac tée, la longueur de câble 3 ehtre la poulie 15 et 11 ancrage opposés 18 reste inchangée. Par tailleurs, les câbles 2 et 3 sont de long gueurs fixes pendant toute cette phase de relevage. Par conséquent, le tronçon arrière du cable 3 de compensation se tend (fig. 2) et provoque le relevage de la flèche 4 jusqu'à une position sensible- ment horizontale (fig. 3).La mature contractée étant verrouillée en pesition verticale, on peut envisager deux cas - la grue doit travailler en position basse: la câble 2 de retenue se tend en fin de relevage, ou on réalise un léger télescopage du mst intérieur 6 pour amener ce cabre en tension et soutenir la flèche en cours de travail - la grue doit travailler en position haute (télescopée) r le cible 2 a une longueur suffisamment grande pour être détendu quand le mat est rentré (fig.3), la grue ne travaillant pas. Le cible 2 est mis en tension quand la mature est télescopée pour amener la flèche horizontale à sa position de travail (fig. 4). En aucun cas, le cible 3 de compensation, sous-dimensienné, ne peut astre utilisé pour le travail de la grue. Il permet de passer de la position contractée (fig. 3) à la position télescopée (fig.4) en retenant la flèche à l'horizontale, car l'allongement du tron çon 12-13 est exactement rattrapé par le racceurcissement du tren- çon 16-18; au cours du télescopage, le câble 3 circule sur les poulies 13, 14, 15 et 16. Lorsque la grue est à la hauteur désirée de travail, le câble de retenue est mis en tension , alors que le cible 3 de compensation se détend, car seule la longueur du der- nier tronçon, compris entre la poulie 16 et l'ancrage 18, varie et diminue. Il est bien entendu que la hauteur de travail est définie par la longueur du câble 2 de forte section. On a illustré en figure 4 une position où le télescopage est total, mais on pourrait pré.- vagir un ou plusieurs niveaux intermédiaires de travail de la grue par des systèmes connus assurant le verrouillage du mat 6, inté- rieur, sur le nit extérieur 7. Par ailleurs, le dispositif de retenue de flèche et la compensation ne dépendent pas du système d'équilibrage qui peut 8tre assuré par une contre-flbehe 5 (comme illustré), par des poinçons arrière ou par tout système connu. On comprend également qu'eu cours de travail la grue est équilibrée par le cible arrière 2, directement tendu entre la plate-forme 8 et l'arrière de la contre-fl8chet Ce cable 2 a une section suffisante, tandis que le cible de compensation, mouflé entre les deux mâts 6 et 7 et circulant sur des poulies peut être sous-dimensionne, pour éviter de prévoir des poulies de diamètres trop importants qui pourraient tre de l'ordre de grandeur du c8té du mât. On peut également prévoir plusieurs trajets identiques entre eux pour le cible de compensation, chaque trajet étant relié au suivant par une poulie folle d'équi- librage, destinée à répartir également les efforts dans tous les trajets (ou brins) du cabale 3. La combinaison des câbles 2 et 3 qui consiste à mettre en tension tantôt l'un, tantôt l'autre, permet de réaliser de nombreuses opérations en maintenant la flèche 4 à l'horizontale. Le dispositif de câbles permet, par exemple, de monter des rallonges de mtt extérieur. Les phases successives de cette surélévation sont illustrées sur les figures 4 à 7 qui montrent que la flèche est constamment retenue en position horizontale. Le porte-poulie 19 est débroché du sommet du mât 7, et accroché au système de levage de charges 20. Le mat intérieur 6 est télescopé, la flèche 4 étant retenue par le cible arrière 2 tendu. Le cible de compensation peut dons être débroché de son attache 12 sur la plate-forme 8 et on lui ajoute une rallonge 3a (fig. 4) de longueur égale à celle de l'élément 21 de mat à monter au-dessus du sommet du mât extérieur (fig. 5). On a vu que le porte-poulie pouvait coulisser le long du mât intérieur 6.0n le monte vers la tête du mât 6 à l'aide du système 20 et on le verrouille sur ce mât intérieur à une distance du sommet du msst extérieur 7 supérieure à la hauteur de l'élément additionnel 2. Àu cours de cette opération, la distance entre la poulie 16 et le brochage 18 (sur le porte-poulie) augmente, ce qui rEcupZee la,xou dens les câbles 3 + 3a . Le système 20 est décroché du porte-poulie et utilisé pour monter l'élément 21 constitué, de façon connue, par une structure en U susceptible d'être fermée autour du mât 6 par un panneau vertical pivotant. Lorsque cet élément 21 est mis en place sur le sommet du mat extérieur 7; il est broché. On déverrouille alors le porte-poulie 19 et on lJamè- ne en appui au sommet du nouveau mt extérieur surélevé. Durant toutes les opérations précédentes, la flèche 4 est retenue par le cible arrière 2. Le mgt intérieur 6 peut maintefl nant être rentré pour tendre le cible 3 et détendre le câble 2. On débroche celui-ci de son attache il et on lui ajoute une rallonge 2a (la flèche étant retenue à l'horizontale par le cible de compensation 3). On peut ensuite télescoper à nouveau le EXt intérieur, flèche horizontale, Jusqu'à tendre le câble arrière 2 + 2e , comme décrit précédemment(fig, 6 et 7). On notera que ce dispositif offre plusieurs avantages sur les système connus - les éléments de mât additionnels tels que 21 peuvent avoir une très grande hauteur par exemple 10 mètres, car il nty a pua de course perdue de télescopage, ce qui est le cas dans la plu-part des systèmes connus où la flèche doit être préalablement rabattue ; - les opérations sont simplifiées, ce qui est particulièrement intéressant pour les grues de grande hauteur - le surélévation est pratiquement "illimitée" et peut se répéter autant de fois qu'il est nécessaire: il suffit, à chaque étape, dtallonger le câble 3 de compensation, puis le câble arrière 2 d'une longueur égale à la hauteur ae l'élément de mtt à rajouter. -Ce système de cablage et de compensation permet également de monter par le bas des aléments rallonges du mât intérieur 6.-- A partir de la position illustrée en figure 8 ( la flèche est retenue par le câble arrière 2) où le mât intérieur est télescopé d'une hauteur au moins égale à la hauteur d'un mât rallonge 22 (fig. 9), on réalise les opérations suivantes - débrochage du câble 3 auquel on ajoute une rallonge 3b de longueur double de la hauteur de l'élément 22 ; - débrochage du mXt-poussoir 17 portant la poulie 16 - descente du mtt-poussoir au pied du mât extérieur 7 qui possède une face 23 ouverte pour autoriser l'intrèduction de l'élément 22 (fig. 9) ; ce mouvement déplace câble 3 en allons geant les deux brins qui s'étendent entre le sommet du mât extérieur et la poulie 16, wt on récupère le mou de ca cabale; - mise en place et brochage de l'élément additionnel 22 entre le mât-poussoir et ld partie haute du mât intérieur, verrouillée sur le mat extérieur - prise en charge de la flèche par le câble de compenda- tion 3 + 3b par rentrée du mât intérieur (son verrouillage sur le mat extérieur étant aupprimé),~les tronçons mouflés dans la maAture créant un allongement double du raccourcissement du tronçon 12-13 - télescopage jusqu'à une nouvelle position de travail, ou à une nouvelle position pour l'addition d'une rallonge supplémentaire, après avoir rallongé le cible arrière (fig. 10 et îi) La surélévation du msst intérieur est limitée par - la venue en butée de la liaison entre les cibles de compensation 3 et 3b contre la poulie 13j,autée causée par - la nécessité de mettre une rallonge de cible deux fois plus longue que la hauteur de l'élément à monter. La construction illustrée en figure 12 montre une variante dans laquelle ces limitations sont évitées : le câble de compensation a une extrémité fixée sut un tambour 24 qui constitue une réserve de cible. Ce tambour pourrait également être fixé sur le porte-poulie. On a illustré, en figure 13, une autre possibilité offerte par le système de compensation, à savoir la micanisation du lestage de la grue debout et flèche horizontale. Dans les potences mécanisées connues, la plate-forme doit être soit lestée avant le relevage du mât, soit lestée à l'aide d'un mouflage intercalé sur le câble arrière de retenue de flèche. Alors, la flèche est nécessairement rabattue contre le mtt. Au contraire, dans la grue 1 de la figure 13, le mât est vertical et la flèche est retenue à l'horizontale par le cible de compensation. Le câble arrière 2 est donc libéré et disponible pour réaliser la manutention du lest 25, par exemple par l'intermédiaire d'une potence 26 munit, d'un bras 27. Le relevage et le télescopage du bras 27, donc le positionnement du lest, sont assurés par le télescopage de la mâture de grue. Bien entendu, les différentes possibilités décrites précédim- ment peuvent être combinées. Villes ont été données à titre d'exemples mais la présente invention couvre toutes les possibilités et opérations permises par le passage du cible de compensation associé à un câble arrière et destinées à réaliser le montage d'uhe grue à mature télescopique en conservant constamment la flèche à 11 horizontale. Par ailleurs, le dispositif de retenue et de compensation de l'invention peut, sans sortir du cadre de l'invention, 'appli- quer pour une grue simplifiée, par exemple une grue à mâture télescopique mais non réhaussable, comme illustré en figure 14. Dans cette variante, le mât poussoir (prévu au pied du mt inté- rieur 6) ainsi que le porte-poulie (dispos au-dessus du mât extérieur 7) sont supprimés. La poulie 16 est directement portée par le pied du mât 6, tandis que le câble de compensation est broché sur le simmet du mat 7. On comprend.que cette construction permet de réaliser toutes les opérations décrites précédemment (relevage simultané de la mâture et de la flèche, télescopage flèche horizontale, lestage) à l'exception des opérations de surélévation du mât. Dans la position illustrée en figure 14, le câble 2 de retenue n'est pas tendu. La câble 3 de compensation permet de soutenir à lthorizon- tale, pendant le télescopage du mât 6, la flèche 4 de la grue que l'on développe pour atteindre sa position haute de travail (par exemple en fin de télescopage, lorsque le cible 2 sera tendu). Il est évident qu'on pourrait conserver un seul des organes permettant la surélévation, à savoir : - le porte-poulie 19 pour ajouter des éléments au mbt extérieur, ou bien le mât poussoir 17 pour introduire des éléments additionnels à la base du mât intérieur. REVENDICATIONS 1. Grue du type à montage rapide, comportant un mât extérieur articulé, par sa base, sur une plate-forme tournante et à l'in- térieur duquel est susceptible de coulisser un mst intérieur qui porte, à son sommet, une flèche distributrice, la mature ét la flèche étant rabattables, caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, un cible arrière de retenue et un cible de compensation brochés sur la plate-forme avant d'être reliés à l'arrière d'un dispositif d'équilibrage, le câble de compensation circulant ensuite sur des poulies pour former un mouflage à l'intérieur de la mature, avant entre fixé au sommet du msst extérieur, tandis que la longueur de ces deux cibles est prévue de façon que l'un d'entre eux reste toujours tendu et maintienne à l'horizontale la flèche pendant les différentes phases de reflex vage, de télescopage de surélévation et de montage de la grue. 2. Grue suivant la revendication 1, caractériséeen ce que les cibles arrière et de compensation sont de longueurs fixes mais réglables d'une opération à 11 autre. 3. Grue suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une extrémité du câble de compensation est ancrée sur la plate-forme, le cabale circulant ensuite sur une poulie à l'arrière de la contre-flèche, puis sur des poulies disposées à l'articulation de la flèche sur le mât, avant de passer sur une poulie de pied de mât intérieur portée par un élément ou mat-poussoir débrochable, le dernier tronçon de ce câble étant enfin fixé sur un porte-poulie en appui ou broché amovible.ment sur le sommet du mât extérieur. 4, Grue suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le câble arrière, directement broché entre la plate forme et l'arrière de la contre-flèche ou autre système d'équilibrage présente une section importante pour la tenue de la flèche au cours du travail de la grue, alors que le cible de compensation est sous-dimensionné, de façon à autoriser l'emploi de poulies de plus petit diamètre et faciliter le mouflage à l'intérieur de la mâture. 5. Grume suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, au cours des opérations de montage, chacun des cibles est susceptible d'être débroché de la plate-forme lorsqu'il est détendu, l'autre câble étant alors tendu et retenant la flèche à l'horizontale. 6. Grue suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le cible débroché est disponible pour être utilisé pour réaliser une opération annexe de montage ou de manipulation ou de mécåni- sation d'un système ou accessoire quelconque de la grue debout, en position de travail. 7. Procédé pour suréle-rer le mat extérieur d'une grue suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à - débrocher le porte-poulie et le monter vers le haut du mat intérieur télescopé, après avoir allongé le câble de compan- dation ; - mettre en tension le cible de compensation - mettre en place un élément additionnel de grande hauteur entre le porte-poulie et le sommet du mat extérieur - débrocher le cible arrière de retenue de flèche pour l'allonger ; - procéder au télescopage de la mSture intérieure, toutes ces opérations de surélévation étant réalisées flèche horizontale, maintenue.par l'un ou l'autre cible du système de compensation de la grue. 8. Procédé pour allonger le mat intérieur d'une grue suivant l'une quelconque des revendications i à 6, consistant à introduire, par le bas, des éléments additionnels de mât intérieur, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser le télescopage et la rentrée d'un mât-poussoir portant une poulie de passage du cible de compendation, pour prendre en charge la flèche horizontale successivement par le cible arrière pais par le cible de compensation, tandis qu'enfin on télescope le mât intérieur su- rélevé après avoir déverrouillé l'élément supérieur initialement bloqué sur le mgt extérieur. 9. Procédé pour lester la plate-forme d'une grue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lton mécanise une potence de lestage à bras télescopique en tendant le cible de compensaticn qui retient la flèche à l'horizontale, ce qui libère le câble arrière qu'on utilise pour manipuler le lest, en combinaison avec les mouvements de télescopage de la mature de la grue. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce quton utilise le système de compensation de la grue pour combiner les divers modes de surélévation des mats, 18 système de télescopage et les opérations de lestage, tout en con- servant la direction horizontale de la flèche qui reste orientable pendant toutes les opérations de montage0 11.Grue suivant la revendication 1, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour magasin, constituant une réserve pour le ct- ble de compensation dont une extrémité est fixée sur ce tambour, si bien qu'au cours de la surélévatiob du msst intérieur, cette disposition permet d'éviter d- e mise en place de rallonges success ive s. 12. Grue suivant la revendication 1, comportant une flèche et une mâture télescopique, caractérisée en ce que le trajet du cible de compensation est défini par - son ancrage sur la plate-forme tournante de la grue - des poulies à l'arrière de la coptre-flbche et à l'articulation du pied de flèche sur le sommet du mat intérieur - une poulie directement portée par le pied du mst intérieur - un ancrage, par brochage ou analogue, directement fixé sur le sommet du mât extérieur, cette grue étant télescopique mais non réhaussable par addition et superposition d'éléments supplémentaires de mt.