Brevet FR2502132A1 — publié le 19820924

Flèche télescopique à tronçons composites. L'invention se rapporte à la conception des flèches télescopiques de grues. De telles flèches télescopiques sont, de manière connue, constituées par plusieurs tronçons montés coulissants les uns par rapport aux autres, chacun d'eux étant constitué par deux flancs verticaux reliés par deux tôles horizontales supérieure et inférieure. I1 convient, tout d'abord, de rappeler les problèmes techniques posés par de telles structures. Ces problèmes sont liés à la reprise de divers efforts déVeloppés dans la structure et, d'abord, à la reprise des efforts de flexion provoqués par la charge suspendue à l'extrémité d'un des tronçons, efforts de flexion constitués par des efforts de traction dans la tôle supérieure, et des efforts de compression dans la tôle inférieure de chaque tronçon. Si les efforts de traction sont aisément repris, par contre, les efforts de compression le sont généralement moins bien. Sont également importantes, les contraintes provoquées par l'appui des galets principaux de guidage sur les tôles horizontales supérieure et inférieure, qui ont parfois pour conséquence des détériorations desdites tôles. Par ailleurs, des organes de guidage latéral, constitués par des galets ou des patins, sont disposés généralement à la partie inférieure des flancs, entre deux tronçons successifs, et provoquent la création d'ondulations longitudinales sur ces flancs, par effet de poinçonnement. En outre, lesdits flancs présentent une certaine tendance au flambement dans le sens vertical. Pour que ces flancs présentent une résistance mécanique satisfaisante, il convient donc, de manière générale selon l'art antérieur, - d'une part, de choisir des épaisseurs de tôle relativement importantes, uniformes sur la totalité de la hauteur des flancs, afin que les zones inférieures de ces flancs puissent résister aux efforts de poinçonnement, même si l'épaisseur ainsi choisie est surabondante en ce qui concerne la résistance des zones supérieures desdits flancs, - d'autre part, de munir ces flancs de raidisseurs verticaux et/ou obliques, afin de réduire ladite tendance au flambement. Finalement, les structures obtenues sont lourdes et mal adaptées aux efforts qui doivent être repris. Pour remédier à ces inconvénients, il faut concevoir une structure nouvelle dont les épaisseurs sont variables d'une zone à l'autre, et sont adaptées aux efforts engendrés dans lesdites zones. Le but de l'invention est précisément de proposer une telle nouvelle structure. L'invention a donc pour objet une flèche télescopique comprenant au moins deux tronçons montés coulissants l'un par rapport à l'autre, chacun d'eux comportant au moins deux flancs principaux qui s'étendent sensiblement verticalement. Chaque flanc principal est constitué par au moins deux parties distinctes : une partie supérieure et une partie inférieure. Les avantageuses dispositions suivantes, ou certaines d'entre elles seulement, sont, en outre, de préférence adoptées - la partie supérieure et la partie inférieure d'un flanc principal sont assemblées à une même partie intermédiaire - 1 a partie intermédiaire d'un flanc principal du tronçon externe présente une concavité orientée horizontalement vers l'intérieur de ce tronçon, cependant qu'au moins un organe de support dans le sens vertical et de guidage coulissant, tel qu'un galet, est monté sur le tronçon interne et est en appui sur la branche supérieure de ladite partie intermédiaire du tron çon externe sensiblement à l'aplomb du raccordement de la partie supérieure du flanc principal à cette partie intermédiaire, de manière à réaliser le support du tronçon externe par le tronçon interne - selon un premier mode de réalisation, la flèche comporte au moins un organe de guidage latéral, tel qu'un galet, d'un tronçon par rapport à l'autre tronçon, qui est monté sur un premier- de ces tronçons, cependant que les parties intermédiaires ont une section en forme de U à branches horizontales, et qu'alors ledit organe de guidage latéral est en appui sur l'amie verticale du U de la partie intermédiaire de l'autre tronçon - selon un deuxième mode de réalisation, les parties intermédiaires ont des sections présentant deux branches disposées en V, cependant qu'au moins un organe de support et de guidage est monté sur l'un des tronçons, est en appui sur l'une des branches du V de la partie intermédiaire de l'autre tronçon, et, assure concomitamment la fonction de support et de guidage coulissant dans le sens vertical et celle de guidage latéral des deux tronçons l'un par rapport à l'autre - les organes de support et/ou de guidage sont constitués par des galets rotatifs - les parties supérieures des flancs principaux d'un tronçon font partie d'une même tôle dont la section est conformée en un U inversé - les parties supérieures des flancs principaux d'un tronçon font partie d'une même tôle dont la section est conformée en un U dont les branches sont orientées normalement vers le haut - les épaisseurs de la partie supérieure du flanc principal d'un tronçon, de la partie inférieure dudit flanc principal, et de la partie intermédiaire correspondante peuvent être différentes les unes des autres - lesdites épaisseurs sont croissantes de la partie supérieure à la partie inférieure, et, de celle-ci à la partie intermédiaire. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 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 est une vue perspective schématique d'une flèche télescopique conforme à l'invention - la figure 2 est une vue suivant II-II de la figure 1 - la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2 - la figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une coupe suivant V-V des figures 1 et 6 - la figure 6 est une coupe suivant VI-VI de la figure 5; - la figure 7 est une section suivant VIT-VIT de la figure 6 - la figure 8 est une coupe transversale d'une flèche télescopique à quatre tronçons, conforme à l'invention - les figures 9 et 10 sont des coupes transversales schématiques d'une variante de flèche télescopique, à deux tron çons, conforme à l'invention ; et, - les figures 11 et 12 sont des coupes transversales de tronçons de variantes de flèches télescopiques conformes à l'invention. La flèche de la figure 1 comprend deux tronçons 1 et 2, montés à télescopage relatif : le tronçon externe 1 à l'-r.- térieur duquel peut coulisser le tronçon interne 2. I1 convient de soutenir le tronçon interne 2 par rapport au tronçon externe 1 pour éviter un basculement dans un plan vertical autour d'un axe horizontal transversal. A cet effet, deux groupes 3 de deux galets 4 sont montés à l'extrémité arrière du tronçon interne 2, un groupe de chaque côté du plan longitudinal vertical médian V de la flèche, les galets 4 étant susceptibles de rouler sur la face interne du tronçon externe 1. L'effet des groupes 3 de galets est complété par celui de de deux groupes 5, également de deux galets 6, qui sont montés à l'extrémité avant du tronçon externe 1, un groupe 5 de chaque côté du plan V, ces galets 6 étant susceptibles de rouler sur la face externe du tronçon interne 2. I1 faut également guider latéralement le tronçon interne 2 par rapport au tronçon externe 1. A cet effet, deux galets 7 à axes verticaux sont montés rotatifs sur la partie arrière du tronçon interne 2, un galet de chaque côté du plan V, et sont suceptibles de rouler sur la face interne du tronçon externe 1. De plus, à proximité de l'extrémité avant du tronçon externe 1, deux autres galets 8, à axes également verticaux, sont montés rotatifs et guident le tronçon interne 2 par appui éventuel de roulement sur la face latérale externe de ce tronçon. Selon l'invention, la section transversale d'un tron çon est constituée par l'assemblage soudé (9) de trois types d'éléments distincts, particulièrement visibles sur les figures 8 à 12. I1 s'agit, pour le tronçon externe 1, des éléments suivants - un élément supérieur la, conformé en un U retourné aux deux branches verticales lb dirigées vers le bas, réunies à leurs parties supérieures par la barre lc du U - un élément inférieur ld, également conformé en un U, mais dans ce cas, en un U droit, aux deux branches verticales le dirigées vers le haut, réunies à leurs parties inférieures par la barre 1f de ce U ; et, - deux éléments intermédiaires lg, qui peuvent avoir des formes variées, ayant tous en commun le fait de posséder une concavité 1h tournée vers l'intérieur du tronçon. Dans le cas des figures 1 à 8, chaque élément intermédiaire lg est sensiblement conformé en un U dont les branches supérieure 1k et inférieure ll sont sensiblement horizontales, dirigées vers l'intérieur du tronçon 1 et réunies à leur base par la barre sensiblement verticalelm du U. L'assemblage soudé (9) de ces éléments a été réalisé en accostant les tranches d'extrémité 10 des branches verticales lb de l'élément supérieur la à la face externe 11 de l'extrémité des branches supérieurs 1k des deux éléments intermédiaires lg, et, complémeneairement, en accostant les tranqhes d'extrémité 12 des branches inférieures 11 de ces deux éléments intermédiaires lg à la face externe 13 de l'extrémité des branches ve-ticales le de l'élément inférieur ld. D'autres dispositions sont également possibles. Les autres tronçons d'une même flèche ont des formes semblables à celles du tronçon 1, comme cela est visible sur les figures 8 à 12, formes telles que l'espace 14, intérieur au tronçon le plus interne (tronçon 16 de la figure 8 ; tronçon 2 des figures 9 à 12), est entièrement dégagé et important. I1 sera également indiqué que si, pour expliquercertaines caractéristiques des dispositions nouvellement conçues, la flèche représentée n'a que deux tronçons (figures 1 à 7, et, 9 et 10), généralement une flèche télescopique comporte plus de deux tronçons : quatre dans l'exemple de la figure 8. Les précisions suivantes doivent aussi être données; - dans les réalisations des figures 1 à 8, la section transversale du tronçon interne 2 a une constitution et une forme semblablesà celle du tronçon externe 1, avec pour éléments constituants : élément supérieur en U 2a, à branches verticales 2b et barre 2c du U ; élément inférieur en U 2d, à branches verticales 2e et barre 2f du U ; et, éléments intermédiaires 2~, à branches supérieures 2k, branches inférieures 21 et barre verticale 2m du U - dans la réalisation de la figure 8, la flèche comporte de l'extérieur vers l'intérieur, les quatre tronçons 1, 2, 15 et 16 , de sections de formes semblables à celles des tronçons 1 et 2 des figures 1 à 7 - dans la réalisation des figures 9 et 10 qui corres pondent;;respectivement, aux figures 3 et 6, une nouvelle forme d'élé- ments intermédiaires lg et 2g est représentée, chaque élément étant constitué par une tôle pliée (ou un profilé) en V à deux branches sensiblement symétriques (angle A) par rapport au plan horizontal H passant par le sommet du V, les branches supérieures In, 2n, et les branches inférieures lp, 2p, respectivement - la forme de la section transversale du tronçon externe 1, représentée sur la figure 11, se distingue des précédentes, par la forme des éléments intermédiaires lg constitués, chacun, par une branche supérieure horizontale lq et une branche inférieure lv inclinée (angle B) par rapport à un plan horizontal H, ces deux branches étant raccordées par un coude arrondi lr;; - enfin, la forme de la section transversale du tron çon externe 1 représentée sur la figure 12 se distingue elle aussi, des précédentes par la forme des éléments intermédiaires lg constitués, chacun, par deux branches sensiblement symétriques (angle C) par rapport à un plan horizontal H, la branche supérieure ls étant raccordée à la branche inférieure ît par un coude arrondi lu. D'autres particularités des réalisations des figures 9 à 12 seront, par ailleurs, décrites plus loin, mais il convient de compléter, d'abord, la description de la réalisation des figures 1 à 7. Les galets 4 sont montés par paires, rotatifs autour d'axes transversaux horizontaux 17, sur un basculeur 18, lui-même monté pivotant sur un support 19 soudé (20) à l'extrémité arrière du tronçon interne 2, aux branches horizontales 2k et 21 de l'élément intermédiaire correspondant 2g, autour d'un axe transversal 21 parallèle aux axes 17. Les galets 4 sont en contact avec la face interne inférieure 22 de la branche horizontale supérieure lk de l'élément intermédiaire îg correspondant du tronçon externe 1. Chaque galet 7 est introduit entre les deux branches 23 d'une chape, qui est montée pivotante sur l'élément 2 autour d'un axe 24, et, immobilisée par rapport à cet élément par une vis et un écrou 25. Le galet 7 est monté rotatif par rapport la chape par un axe vertical 26 supporté par les branches 23 de la chape, et, essentiellement disposé du côté interne de la barre verticale 2m d'un élément intermédiaire 2g du tronçon 2, traverse une fenêtre 27 ménagée dans cette barre verticale 2m pour venir en contact de la face interne 28 de la barre verticale lm de l'élément intermédiaire correspondant lg du tronçon 1. Les galets 6 sont montés par paires, rotatifs, autour d'axes transversaux 29, sur un basculeur 30, lui-même monté pivotant sur un support 31 soudé (32) à l'extrémité avant du tronçon externe 1, à la barre verticale lm d'un élément intermédiaire lg et à une branche verticale le de l'élément inférieur de ce tronçon externe, autour d'un axe tranversal 33 parallèle aux axes 29. Ces galets 6 sont en contact avec la face externe inférieure 34 de la branche sensiblement horizontale inférieure 21 de l'élément intermédiaire correspondant 2g du tronçon interne 2. Enfin, chaque galet 8 est monté rotatif entre les deux branches 35 d'une chape, autour d'un axe vertical 36, la chape étant elle-même montée pivotante par rapport au tronçon 1 autour d'un axe 37 et étant immobilisée par des vis et écrous 38. Le galet 8 traverse une fenêtre 39 ménagée dans la barre lm de l'élément intermédiaire lg et est en contact de roulement sur la face externe 40 de la barre verticale 2m de l'élément intermédiaire 2g. Dans la réalisation des figures 9 et 10, les galets principaux 4a et 6a sont homologues des galets 4 et 6 précédemment définis. Ces galets sont en contact, les galets 4a avec les faces inférieures 22a des branches supérieures ln des éléments intermédiaires 1g, et, les galets 6a avec les faces externes 34a des branches inférieures 2p des éléments intermédiaires 2g. Par ailleurs, ces galets sont montés rotatifs, les galets 4a, autour d'axes 17a, sur les branches supérieures 2n des éléments interné- diaires 2g, et, les galets 6a, autour d'axes 29a, sur les branches inférieures 1 des éléments intermédiaires lg.Du fait de l'obliquité des branches des éléments intermédiaires, l'effet des galets 4a et 6a est, non seulement de supporter l'un des tronçons par rapport à l'autre, mais aussi d'assurer le centrage mutuel de ces tronçons, permettant ainsi la suppression, dans la réalisation des figures 9 et 10, des galets 7 et 8 qui, dans les réalisations précédentes, assuraient le guidage latéral de deux tronçons consécutifs. Enfin, dans chacune des réalisations des figures 11 et 12, on aura noté les différences d'épaisseurs des tôles adoptées. Ainsi, dans la figure 11, l'épaisseur Elb de l'élément supérieur est inférieure à l'épaisseur Ele de l'élément inférieur, qui est elle-même inférieure à l'épaisseur Elv de l'élément intermédiaire. De même, dans la figure 12, l'épaisseur Elb de l'élément supérieur est inférieure à l'épaisseur Ele de l'élément inférieur, elle-même inférieure à l'épaisseur Elt de l'élément intermédiaire. Dans les réalisations représentées, les épaisseurs ainsi définies pour un élément sont constantes pour cet élément, permettant la réalisation de l'élément à partir d'une tôle plane unique par simple pliage. De plus, la réalisation d'un tronçon donné en éléments distincts permet de choisir, pour chaque élément, l'épaisseur la plus favorable à la reprise des efforts auxquels est soumis ledit élément. C'est ainsi que les efforts de poinçonnement provoqués par les galets sur les tales sur lesquelles ils sont en contact peuvent être aisément repris, sans dommage, par les tôles épaisses des éléments intermédiaires, tels que les éléments lg des figures 11 et 12. En outre, les éléments intermédiaires étant relativement petits, l'augmentation de poids résultant du choix d'une épaisseur importante de ces éléments est relativement faible. Enfin, le fait que l'espace intérieur 14 est dégagé est très intéressant pour pouvoir loger les vérins et câbles de commande de la flèche réalisée. Grâce aux dispositions adoptées, les inconvénients des flèches antérieurement connues sont supprimés, sans création d'inconvénients nouveaux, d'où l'avantage de la nouvelle conception proposée. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. Ainsi, toutes autres choses étant, par ailleurs, conservées, les galets pourraient, dans certains cas, être remplacés par des patins. REVENDICATIONS 1. Flèche télescopique comprenant au moins deux tron çons (1 et 2) montés coulissants l'un par rapport à l'autre, chacun d'eux comportant au moins deux flancs principaux (lob, lm, le) qui s'étendent sensiblement verticalement, caractérisée en ce que chaque flanc principal est constitué par au moins deux parties distinctes (lb, le) : une partie supérieure (lb) et une partie inférieure (le). 2. Flèche télescopique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie supérieure (lb) et la partie inférieure (le) d'un flanc principal sont assemblées à une même partie intermédiaire (in). 3. Flèche télescopique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (19) d'un flanc principal du tronçon externe présente une concavité (lh) orientée horizontalement vers l'intérieur de ce tronçon, cependant qu'au moins un organe (4) de support dans le sens vertical et de guidage coulissant, tel qu'un galet, est monté sur le tronçon interne (2) et est en appui (22) sur la branche supérieure (lk) de ladite partie intermédiaire (1g) du tronçon externe (1) sensiblement à l'aplomb du raccordement (10) de la partie supérieure (lb) du flanc principal à cette partie intermédiaire (lu), de manière à réaliser le support du tronçon externe (1) par le tronçon interne (2). 4. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un organe (7) de guidage latéral, tel qu'un galet, d'un tronçon (2g) par rapport à l'autre tronçon (lg), qui est monté sur un premier (2g) de ces tronçons, cependant que les parties intermédiaires (lg, 2g) ont une section en forme de U à branches (lk, 11, 2k, 21) horizontales, et qu'alors ledit organe (7) de guidage latéral est en appui sur l'âme verticale (lm) du U de la partie intermédiaire (lg) de l'autre tronçon (lu). 5. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les parties intermédiaires (1g) ont des sections présentant deux branches (ln, lp 2n, Sp) disposées en V, cependant qu'au moins un organe (4a) de support et de guidage est monté sur l'un (2) des tronçons, est en appui sur l'une (ln) des branches du V de la partie intermédiaire (Ig) de l'autre tronçon (1)9 et, assure concomitamment la fonction de support et de guidage coulissant dans le sens vertical et celle de guidage-latéral des deux tronçons l'un par rapport à l'autre. 6. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les organes de support et/ou de guidage sont constitués par des galets rotatifs (4, 6, 7, 8). 7. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les parties supérieures (lb) des flancs principaux d'un tronçon font partie d'une même tôle dont la section est conformée en un U inversé. 8. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les parties inférieures (le) des flancs principaux d'un tronçon font partie d'une même tôle dont la section est conformée en un U dont les branches sont orientées normalement vers le haut. 9. Flèche télescopique selon l'un quelconque groupe de deux revendications comprenant la revendication 2 et l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que les épaisseurs (Elb, Ele, Elv) de la partie supérieure (lb) du flanc principal d'un tronçon, de la partie inférieure (le)dudit flanc principal, et de la partie intermédiaire (1v) correspondante sont différentes les unes des autres. 10. Flèche télescopique selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdites épaisseurs sont croissantes de la partie supérieure (lb) à la partie inférieure (le), et, de celle-ci (le) à la partie intermédiaire (lv).