Brevet FR2462380A1 — publié le 19810213

La presente invention concerne les flèches télescopiques pour grues, notamment celles des grues montées sur un véhicule ou un camion. Les vérins qui se logent dans les tronçons des flèches télescopiques des grues ont en général une grande longueur et ils sont aussi de faible section afin que la masse de la flèche reste minimale. Dans ces grues, on note que la plus grande partie de la charge de la grue en cours d'utilisation est supportée par les parois du vérin qui doivent s'opposer au déplacement télescopique vers l'intérieur des tronçons, sous l'action de la charge. I1 arrive que la capacité de levage de la grue soit grandement limitée par la capacité des vérins, surtout dans le cas des grues à grande flèche télescopique. Une augmentation de l'épaisseur de paroi des vérins n'est pas une solution intéressante car elle provoque une augmentation du poids total de la flèche, et cette caractéristique est indésirable et introduit des restrictions dans le cas des grues montées sur des camions. Un autre problème posé par les grues à flèche télescopique, surtout lorsque les flèches sont longues, est que les longues tiges des pistons se déforment lorsque la flèche s'allonge et sous charge et ont tendance à flamber. Plus l'allongement est grand, plus les possibilités de flambage sont grandes et plus la réduction de charge doit être importante. Etant donné ces problèmes posés par les flèches connues, dans certaines grues importantes, la charge maximale, lorsque la flèche n'est allongée que d'une fraction de sa dimension maximale, peut être réduite à une valeur aussi faible que 50 % de la charge maximale correspondant à une flèche totalement repliée. Cette limite est introduite malgré la résistance mécanique du tronçon de flèche qui permet le support de charges bien plus importantes.Evidemment, lorsque les tronçons de flèche sont totalement repliés, la poussée est supportée par ces tronçons plutôt que par le ou les vérins et la limite de résistance de la flèche peut être mise en oeuvre. Compte tenu de ces différents problèmes, 1 'in- vention concerne la suppression ou au moins la réduction dans une grande mesure, de ces inconvénients. Plus précisément, l'invention concerne une flèche télescopique pour grue qui comporte au moins deux tronçons de flèche mobiles télescopiquement l'un par rapport à l'autre, et qui peut être allongée ou raccourcie par un dispositif moteur disposé entre les tron çons adjacents, et un dispositif de verrouillage qui peut être commandé à distance et qui est destiné à bloquer les tronçons adjacents lorsqu'ils sont au moins partiellement allongés l'un par rapport à l'autre afin que la charge soit transmise de l'un de ces tronçons adjacents à l'autre. L'utilisation d'un dispositif de verrouillage, sous forme avantageuse d'une cheville commandée à distance sur un tronçon, pouvant pénétrer dans un ou plusieurs trous de l'autre tronçon, permet le transfert de la contrainte d'un tronçon supérieur ou externe à un tronçon inférieur ou interne, pratiquement sans que des contraintes importantes soient appliquées au dispositif d'allongement qui peut donc être déchargé dans le cas des charges importantes qui pourraient détruire ou détériorer le dispositif moteur. On a déjà proposé l'utilisation de grues analogues à des tours dont les parties de tour sont chevillées lorsqu'elles sont en position parfaitement verticale. Cependant, dans le cas des grues à flèche réglable télescopiquement, on n'a pas utilisé l'isolement des vérins ou autres dispositifs moteurs des contraintes par des dispositifs de verrouillage placés entre les tronçons, lesdispositifsde verrouillage pouvant être commandésà distance depuis la cabine de la grue afin que l'opérateur puisse choisir l'allongement nécessaire de la grue quel que soit l'angle de celle-ci par rapport à la verticale, et puisse verrouiller les tronçons les uns sur les autres afin que le ou les vérins ne supportent plus la charge. De cette manière, des charges peuvent être soulevées en tirant pleinement avantage de la résistance de la flèche si bien que la capacité de la grue peut être accrue pour une masse totale donnée. Cette caractéristique est surtout importante dans le cas des grues mobiles montées sur camions et dans lesquelles il est important que le poids de la flèche reste minimal. Le dispositif moteur est de préférence un vérin hydraulique, un vérin extensible étant monté entre les tronçons adjacents de chaque paire Cependant, d'autres dispositifs moteurs, par exemple à vis, peuvent être utilisés. Le dispositif de verrouillage comprend avantageusement un axe porté par un premier tronçon et mobile afin qu'il puisse pénétrer dans un trou d'une série de trous formés dans le tronçon adjacent, le trou ayant en outre un renforcement local par rapport au reste de la matière du tronçon de poutre. La cheville est avantageusement munied'un dispositif de mise en action placé au moins en partie dans la cheville et réduisant au minimum l'espace occupé par un dispositif de verrouillage. I1 s'agit d'une carac téristique importante puisque toute partie en saillie sous la flèche peut être détériorée par le câble de levage lorsque la flèche est à son angle maximal d'inclinaison. Il est avantageux qu'un dispositif à came soit monté sur l'un des tronçons adjacentes afin qu'il vienne au contact d'un commutateur placé sur l'autre tronçon et qui est commandé par le dispositif à came lorsque l'allongement relatif des tronçons adjacents de la flèche est tel que le dispositif de verrouillage peut être commandé et peut verrouiller les tronçons adjacents dans leur position relative, si bien que l'opérateur de la grue sait quand il peut commander le dispositif de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages d'un mode de réalisation de flèche télescopique de grue, selon l'invention, ressortiront mieux de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une élévation latérale d'une flèche selon l'invention, sous forme repliée, montée sur un véhicule et faisant partie d'une grue mobile - la figure 2 est une élévation de la flèche télescopique allongée ; - la figure 3 est une élévation agrandie du raccord de deux tronçons adjacents de la flèche de la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe partielle agrandie du dispositif de verrouillage, suivant la ligne 4-4 de la figure 3 ; - la figure 5 est une autre coupe partielle du dispositif de verrouillage, suivant la ligne 5-5 de la figure 4 ;; - la figure 6 est une coupe analogue à la figure 5, représentant le dispositif de verrouillage en position de mise en coopération des deux tronçons de flèche ; et - la figure 7 est une coupe analogue à la figure 4 mais représente le dispositif de verrouillage faisant coopérer les deux tronçons de flèche. La flèche 1 représentée sur les figures 1 et 2 comporte trois tronçons 2, 3 et 4. Le tronçon 2 peut sortir du tronçon sous la commande d'un premier vérin hydraulique 5 ayant un cylindre 5a et une tige 5b de piston, alors que le tronçon 3 peut sortir du tronçon 4 sous la commande d'un second vérin hydraulique 7 comprenant un cylindre 7a et-une tige 7b de piston. Des paires de brides distances 8 et 8a sont placées aux extrémités des tronçons 3 et 4 et des plaques 8b sont fixées sous les brides 8 et 8a, de l'une a l'autre. Ces plaques portent le dispositif de verrouillage mutuel des tronçons, décrit plus en détail dans la suite. Des boîtiers 9 et 10 recouvrent ces plaques 8b et entourent le dispositif de verrouillage, le boitier 9 étant représenté plus en détail sur les figures 3 à 6. Le boîtier 10 contient des éléments analogues à ceux du boîtier 9 et on ne le décrit pas séparément. Des plaques 11 de renforcement en forme de fer à cheval sont disposées le long des tronçons 2 et 3, en étant séparés par des intervalles et ont des trous 15 alignés sur des trous correspondants 15a des tronçons 2 et 3. Ces trous ont une dimension telle qu'ils logent une cheville de verrouillage qui peut coulisser axialement dans un manchon 16a fixé entre le flasque inférieur du tronçon 3 et la plaque 8b ; les trous 15 et 15a et, les chevilles 16 forment ensemble le dispositif de verrouillage. Chaque cheville 16 est creuse et loge un dispositif de mise en action de type rectiligne, sous forme d'une vis rotative (non représentée) logée dans un tube 17a lui-même placé dans un couvercle 17. La vis coopere avec un écrou non rotatif (et non représenté) fixé à la partie inférieure du tube, dans la cheville 16. Le tube 17a est lui-même fixé à la cheville 16 par une petite goupille 24. La vis est entraînée en rotation par un moteur 20 par l'intermédiaire d'un engrenage à vis à 900, placé dans un carter 22. Lorsque la cheville 16 atteint sa position limite inférieure débrayée telle que représenté sur les figures 4 et 5, un commutateur 18 de limite est commandé par un galet 25 monté sur un bras 27 de commutateur agissant à la face inférieure d'une équerre 26 fixée à la cheville 16. De manière analogue, lorsque la cheville atteint sa position limite supérieure de coopération telle que représenté sur les figures 6 et 7 sur-lesquelles la cheville 16 transmet la contrainte d'un tronçon de flèche à l'autre, le commutateur 18 est commandé en sens opposé par le galet 25 qui prend appui à la face supérieure d'un brin 29 faisant partie de l'équerre 26. Lorsqu'il est commandé, le commutateur 18 provoque l'alimentation de circuits électriques non représentés qui in dquent à I'opérateur la position de la cheville, par exemple par éclairement d'une lampe. Le moteur peut être commandé électriquement ou hydrauliquement ou pneumatiquement par exemple. Le commutateur unique 18 peut être remplacé par deux commutateurs dont l'un est commandé dans la position limite supérieure de coopération de la cheville 16 et l'autre est commandé dans la position limite inférieure de séparation de la cheville 16. Comme la vis est logée dans la cheville 16, les boîtiers 9 et 10 peuvent être relativement petits et peu encombrants. Des cames 12 destinées à venir au contact d'un commutateur 13 fixé au tronçons 3 et 4 respectivement, sont alignées sur chaque plaque 11 de renforcement et chaque trou 15a, et sont placées sur les côtés des tron çons 2 et 3. Lorsqu'une came 12 commande un commutateur 13, ce phénomène peut être utilisé pour l'indication du fait que la cheville 16 est alignée sur l'un des trous 15 et permet à la cheville de verrouillage de pénétrer dans l'un des trous. Comme l'indiquent les dessins, dans le cas de la flèche représentée, on obtient 8 longueurs différentes de la flèche, 6 correspondant à des positions déterminées par les chevilles et 2 à des positions totalement en retrait. Chacune des positions peut être distante des voisines de 2 m environ. Autres positions peuvent être utilisées le cas échéant, bien évidemment. Comme l'indique la figure 1, la flèche 1 peut être montée sur un véhicule 50 afin qu'elle forme une grue mobile, la hauteur de la flèche étant commandée par des vérins hydrauliques 52. I1 faut noter que le dispositif de verrouillage peut être utilisé quelle que soit l'inclinaison de la flèche. REVENDICATIONS 1. Flèche télescopique pour grue, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux tronçons (2, 3) mobiles télescopiquement l'un par rapport à l'autre, pouvant sortir l'un de l'autre ou rentrer l'un dans l'autre sous la commande d'un dispositif moteur (5) monté entre les tron çons adjacents, et un dispositif de verrouillage commandé à distance et destiné à verrouiller les tronçons adjacents lorsque l'un d'entre eux est sorti au moins partiellement de l'autre, afin que la charge d'un tronçon soit transmise à l'autre. 2. Flèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage permet le verrouillage des tronçons adjacents (2, 3) dans plusieurs positions dans lesquelles l'un des tronçons est sorti au moins partiellement de l'autre. 3. Flèche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif moteur (5) comporte un vérin hydraulique disposé entre deux tronçons adjacents (2, 3) de la flèche. 4. Flèche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage comporte une cheville (16) portée par l'un des tronçons (3) et pouvant pénétrer dans un trou (15) choisi parmi plusieurs trous (15) formés dans l'autre tronçon (2) lorsqJun tel trou est aligné sur la cheville. 5. Flèche selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque trou (15) a un organe (11) de renforcement local supplémentaire par rapport au reste de la matière de la flèche. 6. Flèche selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'une partie au moins du dispositif de mise en action de la cheville (16) est placée dans celle-ci. 7. Flèche selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la cheville (16) est mobile sous la commande d'un dispositif qui comprend une vis et un écrou coopérants, et un dispositif (20, 22) destiné à faire tourner la vis et l'écrou l'un par rapport à l'autre. 8. Flèche selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un commutateur (18) de limite commandé par le déplacement de la cheville (16) et destiné à indiquer si la cheville a pénétré dans un trou ou non. 9. Flèche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une came (12) formée sur l'un des tronçons télescopiques adjacents et destinée à venir en contact avec un commutateur (13) placé sur l'autre tronçon et qui est commandé par la came lorsque la sortie de l'un des tronçons hors de l'autre est telle que le dispositif de verrouillage peut être commandé et peut verrouiller les tronçons adjacents dans cette position relative. 10. Flèche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif destiné à élever la flèche dans un plan vertical afin que la hauteur de la flèche par rapport à une horizontale soit réglée, le dispositif de verrouillage pouvant être commandé quelle que soit la hauteur de la flèche. 11. Grue mobile, caractérisée en ce qu'elle comporte une flèche selon l'une quelconque des revendications précédentes.