Brevet FR2494676A1 — publié le 19820528

La présente invention se rapporte à une grue mobile animée par un ou plusieurs moteurs diesel et destinée à fonctionner dans des régions o la température ambiante peut descendre au dessous de -300C, pour atteindre des températures de l'ordre de -400C à -500C par exemple. On sait que le démarrage des moteurs diesel par une tempé- rature ambiante inférieure à -300C nécessite un réchauffage préala- ble de l'ensemble du moteur et des organes nécessaires à son démarrage, c'est-a-dire les batteries d'accumulateurs et le réservoir de gas-oil. On sait actuellement démarrer pour de telles températures des moteurs diesel lorsque ceux-ci sont à poste fixe, Pour ceci, on utilise en général un dispositif de réchauffage par résistances élec- triques en ce qui concerne les batteries et le réservoir, et, en ce qui concerne le moteur diesel, un dispositif de réchauffage constitué par un générateur d'air chaud fonctionnant au gas-oil et soufflant de l'air chaud dans une enceinte calorifugée étanche et démontable entourant le moteur diesel. L'utilisation d'une enceinte calorifugée n'est cependant pas envisageable sur un matériel roulant, tel qu'une grue mobile, pour des raisons évidentes d'encombrement et d'accessibilité. Par ailleurs les générateurs d'air chaud au gas-oil les plus puissants connus à ce jour ont un encombrement beaucoup trop important pour la place disponible sur une grue mobile et nécessitent en outre un entretien régulier et délicat, donc coûteux. De plus, leur conception est telle qu'ils ne permettent pas un recyclage d'air chaud, de sorte que leur utilisation entraîne un temps de réchauffage du moteur diesel dépassant largement l'heure pour des températures ambiantes de l'ordre de -40 C. Enfin, l'utilisation de deux sources d'énergie différentes pour réchauffer le moteur d'une part et ses organes de démarrage d'autre part en- trainerait des complications que l'on pourrait avantageusement éviter par l'utilisation d'une seule et même source d'énergie. La grue mobile de l'invention peut fEonctionner dans les pays froids grâce à un dispositif de réchauffage de son moteur diesel (ou de ses moteurs diesel) permettant: - d'utiliser une seule et même source d'énergie l'électricité, pour le réchauffage du moteur diesel et de ses accessoires de dÉmarragc; - d'utiliser un appareil de réchauffage Éu moteur léger et peu encom- brant, pouvant rester à demeure sur le moteur; - d'augmenter le rendement de l'ensemble de réchauffage de façon à obtenir un temps de démarrage de l'ordre d'uLne demi-heure pour une tem- pérature ambiante de -40 C. La grue mobile de l'invention est du type comportant au moins un moteur diesel dont le réservoir -t les batteries sont munis d'un dispositif de réchauffage par resistance. électriques, et est ca- ractérisée en ce que ledit moteur diesel est réuni d'arn dispositif de réchauffage en circuit fermé comportant un gênérate-ir d'air chaud a résistances électriques et ventilateur zlectrique centriluge. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit gé- nérateur d'air chaud comporte une entrée d'air reliée a une prise de sortie dudit moteur diesel d'une part et à l'entrée d'asdpirtion du ventilateur centrifuge d'autre part, ainsi qu'un carter en forme de tube contenant des résistances électriques, et dont lentrée d'air amont est connectée à la sortie de refoulement du ventilateur cen- trifuge, alors que sa sortie d'air avai eet connectée à une prise d'entrée dudit moteur diesel. L'invention sera miesî comprise à l'aide de la descrip- tion suivante d'un exemple d'application à une grue mobile de mauter.n- tion équipée d'un premier moteur diesel pour entraînrer le porteur et d'un second moteur diesel pour entraîner les mouvements propres de la grue, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique de la grue de l'inven- tion; - les figures 2 et 3 représentent schématiquement le dispositif de ré- chauffage équipant chaque moteur diesel de la grue de l'invention, la figure 2 étant une coupe transversale de l'ensemble selon la direc- tion ab de la figure 3 et la figure 3 étant une vue selon la direction f de la figure 2; 249 I676 - la figure 4 représente schématiquement le détail de la prise d'entrée d'air chaud sur le moteur; - la figure 5 représente schématiquement le détail de la prise de sor- tie d'air du moteur; r - la figure 6 est une vue arrière de la plaque à bornes associée aux résistances électriques équipant le dispositif de réchauffage de la fi- gure 2. On reconnaît sur la figure 1 une grue mobile composée d'un por- teur 1 animé par un moteur diesel 2, dont on distingue par ailleurs le réservoir de gas-oil 4 et les batteries de démarrage 3, et d'une par- tie-grue 5. De manière classique, la partie-grue 5 peut tourner autour d'un axe 6 et est elle-même animée par un autre moteur diesel 7 éga- lement équipé de batteries de démarrage 8 et d'un réservoir de gas-oil 9. De manière très habituelle, les batteries (3,8) et les réservoirs (4,9) sont chacun placés dans une enceinte réchauffable par résistan- ces électriques, lesdites enceintes n'ayant pas été détaillées sur la figure. Conformément à l'invention, à chaque moteur diesel (2,7) est associé à demeure un dispositif de réchauffage (respectivement 13 et 15) à circulation d'air chaud réchauffé par résistances électriques, l'air chaud étant envoyé à l'intérieur de chacun des moteurs (2,7) et étant recyclé dans le générateur d'air chaud, celui-ci étant équipé d'un ventilateur centrifuge (respectivement 16 et 17). Le porteur 1 est équipé d'une prise de courant 14 qui peut-être alimentée en énergie électrique soit par une prise extérieure, telle qu'une prise de servitude de chantier, soit par un groupe électrogène 12 embarqué sur le véhicule et fonctionnant par exemple à l'aide d'un petit moteur à essence. La prise 14 est associée à un commutateur clas- sique 11 qui permet, selon la commutation choisie, d'alimenter en éner- gie électrique soit les résistances électriques et ventilateur desti- nées au réchauffage du moteur 2 du porteur et de ses accessoires (3,4), soit, par l'intermédiaire d'un collecteur électrique tournant 10 de type classique, d'alimenter en énergie électrique les éléments de ré- chauffage correspondants (8,9,15) du moteur 7 équipant la partie-grue 5. On se reportera maintenant à l'ensemble des figures 2 à 5 qui montrent plus en détails un des deux dispositifs (13 par exemple) de réchauffage de moteur diesel (2 par exemple) équipant la grue de l'in- vention. Le dispositif de réchauffage schématisé sur les figures 2 et 3 est constitué d'un carter 16 en forme de tube allongé de section car- ree (la section carrée ou rectangulaire ayant été trouvée plus avan- tageuse que la section circulaire) et contenant deux résistances chauf- fantes (17,18) de trois kilowatts chacune alimentées en énergie élec- trique par l'intezmédiaire d'une plaque à bornes 19 qui sert égale- ment à la fixation desdites résistances sur le carter 16. Les deux résistances 17 et 18 sont des résistances électriques blindées stan- dard de grande diffusion et sont placées à angle droit comme figuré sur le dessin. Le carter 16 est muni d'un orifice d'entrée amont 20 connecté à la sortie de refoulement d'une turbine 21 constituée par un ventila- teur centrifuge entraîné par un moteur électrique 42 entouré d'une ré- sistance électrique de préchauffage non représentée. On notera que l'u- tilisation d'un ventilateur centrifuge est essentielle pour la mise en oeuvre de l'invention, car seul ce type de ventilateur permet, sans A artifices couteux l'utilisation d'un moteur électrique d'entralne- ment 42 qui ne se trouve pas dans le jet d'air chaud ce qui, cozne on le verra ci-après, autorise un fonctionnement de l'ensemble en circuit fermé. Comme on le voit sur les dessins, l'orifice de sortie aval 41 du carter est conrectée, par!'nerdi a d'une conduite flexible 22, à un orifice d'entrée 23 dans le moteur 2, normalement ferm-é par un bouchon 24 maintenu accroché au moteur Par une chalnette 25, l'étan- chéité se faisant par un joint 26 De même, l'entre d'aspiration du ventilateur centrifuge 21 est connectée, par l'inr.termdiaire d'un tu- yau flexible 271 à une prise 28 de sortie du mceur 2, elle aussi nor- malement ferdeu par un bouchorn 29 -eten par une chaînette 30. L'ensemble constitué par le carter 16 et la turbine 21 est fix sur ie cteu: 2 grace. des suports 31 Par ailleurs, l!'instal- lation peut âtre équipée Éventuellement de thermocouples-relais (32, 33) places r-espectivement à la sortie 41 du carter 16 et à la sortie d'air 28 du moteur 2, et pouvant par exemple permettre une commande automatique du dispositif de réchauffage, les thermocouples 32 et 33 mesurant la température de l'air de réchauffage à l'entrée et à la sortie du moteur et agissant par exemple sur des contacteurs électri- ques commar:ndant la mise en route ou l'arrêt du réchauffage. Les orifices d'entrée 23 et de sortie 28 sont choisis par l'u- tilisateur de façon à permettre une circulation d'air chaud dans le moteur. Leur choix est simple à faire en fonction du moteur utilisé, et les figures 4 et 5 n'en donnent qu'à titre indicatif un exemple non limitatif qui ne fait pas en lui-même partie de l'invention. Dans l'exemple de la figure 4, l'entrée 23 est prise sur la canalisation 34 comportant l'entrée de remplissage d'huile 35 et la sortie 36 des vapeurs d'huile vers le reniflard. Dans l'exemple de la figure 5, la sortie d'air 28 est prise sur un regard 37 équipant normalement une prise d'arbre 38 fermée par un cache 39. La figure 6 montre la plaque à bornes 19 vue selon la direc- tion f de la figure 2, le schéma représenté, très classique, corres- pondant à l'alimentation en parallèle des deux résistances. Le fonctionnement du dispositif de réchauffage selon les figu- res 2 et 3 est le suivant: - les bouchons 24 et 29 étant retirés, on branche le tuyau flexible 22 sur l'orifice 23 et le tuyau flexible 27 sur l'orifice 28, et l'on ali- mente en énergie électrique le moteur électrique 22 du ventilateur 21 et les résistances chauffantes 17 et 18. L'air chauffé par les résis- tances 17 et 18 suit le tuyau flexible 22 dans le sens indiqué par la flèche sur les figures2 et 3,et ressort après avoir traversé le moteur 2, par l'orifice 28 dans le tuyau flexible 27 dans le sens également indiqué par la flèche. Le tuyau flexible 27 étant relié directement à l'orifice d'aspiration axial du ventilateur 21, l'air est alors repris directement par le ventilateur, ce qui est possible car ce dernier n'a pas son moteur électrique dans le circuit d'air; le circuit fonction- ne donc en circuit fermé ce qui permet le maximum d'efficacité et de rendement dans les échanges thermiques air-moteur et air-résistances. L'arrêt et la mise en route peuvent être effectuées soit par commande manuelle à l'aide du commutateur Il par exemple, soit par commande au- tomatique avec régulation à l'aide des contacteurs à thermocouples 32 et 33 par exemple. REVENDICATIONS 1. Grue mobile animée par au moins un moteur diesel (2,7) dont le ré- servoir (4,9) et les batteries (3,8) sont minnis d'un dispositif de ré- chauffage par résistances électriques, caractérisés en ce que ledit ou lesdits moteurs diesel est (sont) muni(s) d'un dispositif de rêchauf- fage en circuit fermé (13,15) comportant un générateur d'air chaud à résistance(s) électrique(s) (17,18) et ventilateur électrique centri- fuge (21). 2. Grue mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit générateur d'air chaud comporte une entrée d'air reliie à une prise de sortie (28) dudit moteur diesel d'une part et A l'entree d'aspiration du ventilateur centrifuge d'autre pnart, et un carter (16) en forme de tube contenant des résistances électriques (17,18), dont l'entrée d'air amont trifuge, et dont la sortie d'air aval {4]), est connectee " une Prise d'entrée (23) dudit moteur diesel. 3. Grue mobile selon la revendication 22 caracterisée en ce que ledit carter a une section de forme carrde ou rectanqulaire. 4. Grue mobile selon l'une quelconque des revendiaticns 2 cil 3, carac- térisée en ce que ledit carter est monte à demeure sur le moteur diesel.