Brevet FR2521969A1 — publié le 19830826

Machine transportable sur véhicule, pouvant élever une nacelle à des hauteurs différentes. Les Brevets italiens No 916408 et NO 1 044 964, au nom du Même Demandeur, ont décrit des grues ou machines de levage munies d'une nacelle terminale propre à porter, à des hau- teurs variées, notamment des objets et/ou des personnes pour des travaux et des opérations en des endroits situes à des hauteurs considérables Les machines connues comprennent plusieurs étages de levage constitués par des couples de leviers métalliques, articulés les uns sur les autres, pou- vant être actionnés par des cylindres hydrauliques corres- pondante La structure des machines connues, plutôt complexe, fixe des limites en ce qui concerne la hauteur pouvant être atteinte par la nacelle et le poids pouvant être transporté par cette même nacelle. La présente invention a pour but principal de réaliser une machine de levage propre à porter une charge utile de plus de 1000 kg, constituée par des objets ou des personnes, à des hauteurs variées allant de quelques mètres à plus de mètres. _ Un autre but de cette invention est de réaliser une machine du genre précédemment cité qui, au cours de n'importe quelle phase d'élévation de la nacelle, puisse pivoter autour de son axe vertical, dans les deux sens, de façon continue. 2522196 9- Un autre but de l'invention est de réaliser une machine autonome et transportable, c'est-à-dire une machine pouvant être rapidement chargée sur le plancher de n'importe quel camion de dimensions adéquates, sans être soutenue par le camion en phase d'opération. Eu vue des buts exposés ci-dessus, l'invention a pour objet une machine de levage pour une nacelle pouvant porter une - charge utile de plus de 1000 kg, à des hauteurs variables allant de trois mètres environ à plus de 35 mètres La machi- ne selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle com- prend une base constituée par un corps central en caisson muni de quatre projections ou bras radiaux, chacun de ceux- ci contenant un cylindre hydraulique à axe horizontal se terminant par un vérin hydraulique à axe vertical. Cette base porte en son centre une console à profil en "U", à bras verticaux, solidaire d'une crapaudine montée de façon à pivoter autour de l'axe vertical central de la base, sur plus de 360 , dans les deux sens de rotation, et mue par un moteur approprié, de préférence hydraulique Sur les bras verticaux de cette console est montée l'extrémité d'un pre- mier étage de leviers; à l'extrémité opposée de ce premier étage est montée l'extrémité d'un second étage comprenant un levier et un tirant, lesquels, à leurs extrémités opposées, sont articulées à un organe intermédiaire dit "berceau"; à ce berceau est également articulée l'extrémité d'un troisième étage comprenant, lui aussi, un levier et un tirant articulés sur un deuxième organe intermédiaire nommé "contreberceau"; ce dernier est également articulé à l'une des extrémités d'un quatrième étage de levage comprenant, lui aussi, un levier et un tirant lesquels, à l'autre extrémité, sont articulée à un troisième organe intermédiaire, à ce troisième organe s'articule l'extrémité d'un levier, lequel s'articule, à l'autre bout, sur une console servant de support à la nacelle contenant la charge à soulever, réglée par un tirant. Toutes les articulations sont constituées par des systèmes de pivots à axe horizontal. Le mouvement de levage ou d'extension du premier et du deuxième étage, ainsi que leur mouvement d'abaissement ou de contraction, est obtenu grâce à l'utilisation d'une paire de cylindres hydrauliques et pistons correspondants; lemême mouvement entre le deuxième et le troisième étage, ainsi qu'entre le troisième et le quatrième étage, est obtenu grâce à l'utilisation de cylindres hydrauliques uniques et de pistons correspondants. La caractéristique essentielle de la machine objet de la présente invention réside dans sa structure en tôle d'acier à caisson, ainsi que dans la forme de tous les organes fonda- mentaux qui làcomposent, tels que ses éléments à résistance adaptée grâce à laquelle il a été possible de doter la ma- chine: d'un maximum de capacité de charge, tout en gardant une large marge de sécurité; d'un poids total raisonnable compte tenu des possibilités opérationnelles de la machine; d'un amortissementtotal des vibrations lorsque la nacelle est en élévation maximale; d'une facile et rapide transportabilité de toute la machine grâce à sa base à plan essentiellement en "X" qui, aux extré- mités des quatre branches, porte autant de vérins pouvant soutenir la machine en phase d'opération et soulever sa base au-delà de la hauteur du plan de chargement d'un camion normal, ou de tout autre véhicule pouvant aisément la contenir au çours du transport. Une autre caractéristique de cette machine découle de la conformation des différents organes qui la composent; grâce à cette conformation, certains de ces organes peuvent, lorsque la machine est complètement abaissée, se loger à l'intérieur d'autres organes; cela permet de réduire au minimum l'encombrement en hauteur de la machine ainsi que celui du véhicule qui la transporte,permettant aisément à ce dernier de circuler sous n'importe quel passage souter- rain carrossable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté de la machine complètement abaissée; la figure 2 est une vue de côté, avec le premier et le deuxième étage de levage en activité; la figure 3 est une vue de dessus des étages de levage en position différente de celles des figures 1 et 2; la figure 4 illustre la machine vue en perspective dans sa phase de levage maximum; la figure 5 illustre un détail de la base; la figure 6 est une vue de dessus du corps en caisson de base, en tôle d'acier; la figure 7 est une vue en coupe transversale de ce corps, suivant la ligne VII-VII de la figure 6; la figure 8 est une vue en plan partielle de dessus de la partie pivotant par rapport à la partie fixe de la base; la figure 9 est une vue de côté avec coupe partielle du mécanisme tournant; la figure 10 est une vue de côté de la console tournante; la figure 11 est une vue en plan de dessus de cette même console; la figure 12 est une vue de côté d'un levier faisant partie du premier étage de levage; la figure 13 est une vue en plan de ce même levier; la figure 14 est une vue latérale d'un levier qui, associé à celui de la figure 13, constitue le premier étage de levage; les figures 15 et 16 représentent le levier de la figure 14, vu, respectivement, de côté et de face; la figure 17 est une vue de côté d'un levier faisant partie du deuxième étage de levage; la figure 18 est, à échelle différente, une vue en plan de ce même levier; la figure 19 est la vue de côté d'un détail compris dans le deuxième étage de levage; la figure 20 est la vue en plan de ce même détail la figure 21 est la vue de côté d'un tirant associé au levier indiqué aux figures 17 et 18, la figure 22 est une vue en plan partielle et à échelle différente de ce même tirant; la figure 23 est une vue latérale de l'organe intermédiaire appelé *berceauw unissant le deuxième et troisième étage de levage; la figure 24 est la vue en plan de ce même organe suivant la ligne de coupe XXIV-XXIV de la figure 23; la figure 25 est une vue de côté du levier associé au troi- sième étage de levage; la figure 26 est la vue de côté de ce levier; la figure 27 est sa vue en section transversale, suivant la ligne XXVIIXXVII de la figure 25; la figure 28 est la vue en plan du tirant associé au levier des figures 25, 26 et 27; la figure 29 est la vue de côté de ce même tirant; la figure 30 représente le deuxième organe intermédiaire, appelé 'contre-berceau', vu de côté; la figure 31 est la vue en plan de dessus de ce même organe; la figure 32 est la vue en plan du levier qui est associé au troisième étage de levage; la figure 33 illustre ce même levier vu de côté; , la figure 34 est la vue en plan du tirant allié au levier représenté aux figures 32 et 33; la figure 35 est la vue latérale du troisième organe de jonction; la figure 36 est la vue de ce même organe en plan; la figure 37 est la vue de côté d'un tirant coopérant avec le levier du troisième étage de levage; la figure 38 est sa vue en plan de dessus; la figure 39 représente la console servant de support à la nacelle, vue de côté; la figure 40 est la vue en plan de dessus de cette même console, Selon les figures 1 à 4, la machine est représentée à une échelle très réduite, la figure 4 illustrant la phase de levage maximale. Sur les figures énoncées ci-dessus, les organes essentiels de la machine sont indiqués par des lettres de l'alphabet, lesquelles distinguent également ces mêmes éléments dans les parties détaillées ci-après La base de la machine est constituée par le corps en caisson 41 (figure 6-(A), muni de quatre bras en caisson également, indiqués en couples par 42 et 42 a En 43 sont indiqués les moyens d'ancrage de la base 41 par rapport à la console de support, et en 44 les nervures de renforcement du fond abaissé. A chacun des bras 42, 42 a est monté, à son extrémité, un élément télescopique stabilisateur 45; un seul est repré- senté à la figure 6. Chaque élément 45 est lié à un piston hydraulique à double -effet, à axe horizontal dont l'extrémité 46 porte un treuil hydraulique à axe vertical Le corps en caisson 41 sert de réservoir à l'huile qui, sous la pression d'une pompe non représentée, commande les éléments stabilisateurs 45 et les treuils 46 à travers des groupes de soupapes séquentiel- les A l'intérieur du corps 41 est fixée une couronne dentée 47,en prise constante avec le pignon 48 solidaire de l'arbre 252196 > du moteur hydraulique 49 (figures 8, 9). Le moteur hydraulique 49 est à son tour fixé et solidaire de la calotte 50 à bord cylindrique annulaire 50 a qui, en coopération avec un coussinet à billes 51, est montée de façon à pivoter, sans limitation d'angle et dans les deux sens, par rapport à la couronne dentée 47 La calotte 50 porte, solidaire, le couple de montants symétriques 51 (figures 10 et 11), ainsi que le contrepoids 52 Dans ces conditions, si l'on active en rotation le moteur 49 ainsi que le pignon correspondant 48, dans un sens ou dans l'autre, la calotte 50 avec les montants 51 pivote par rapport à la base 41 de la machine, de concert avec son ossature. A la paire de montants 51 (B) figure 10 au point 53, est articulé le levier (C) figures 4, 10, 12, 13, tandis qu'au point 54 est articulée une extrémité du levier (D) figures 14, 15, 16, l'autre extrémité du levier est articulée au point 55 sur l'une des extrémités du levier (E) figures 4, 17, 18. Ce levier E, au point 56, est articulé sur le levier C et, au point 57, est articulé sur le tirant (G) figures 21, 22. Une paire de cylindres hydrauliques 58 (figure 4) sont arti- culés au point 59 à la base (A) et présentent l'extrémité articulée des pistons au point 60 à la bielle F, figures 19, 20 qui, au point 61, est articulée sur le profil coudé du levier E. Les tiges des pistons cylindriques 58 traversent les fenê- tres 61 a aménagées dans le levier E (figure 18) Le levier E, au point 62, est articulé au berceau H, figures 23, 24 qui, au point 63, est articulé sur le tirant G Ce berceau H, au point 64 est articulé à un cylindre hydraulique 65 qui est aussi articulé au levier I au point 66 figures 4, , 26, 27 par l'extrémité de sa tige. 252196 > Ce levier I, au point 67, est articulé à l'élément M dit contre-berceau {figures 30, 31). Le berceau H, au point 68 est articulé à l'extrémité du tirant L, figures 28, 29, et par rapport au contre-berceau M est articulé avec l'extrémité opposée au point 69. Ce contre-berceau est pourvu de la projection solidaire 70 qui, au point 71, est articulée à la base du cylindre hy- draulique 72; celui-ci présente l'extrémité de sa tige articulée au point 73 au levier N (figures 32, 33) Ce le- vier N présente une extrémité articulée au point 74 sur le contre-berceau M, l'autre extrémité, qui est recourbée arti- culée au point 75 sur la console R qui constitue le support de la nacelle S (figure 4). Par rapport à la figure 4, au sommet du levier N, au point 76 est articulée une extrémité du tirant Q figures 37, 38, l'autre extrémité est articulée à la console R au point 77 L'articulation 76 est commune à une extrémité du levier Q'et au point 77 au levier à manivelle P, figures 35, 36. Cette manivelle P, au point 78, est articulée sur l'extrémité d'un tirant 0, figure 34, qui présente l'autre extrémité articulée au point 79 sur le contre-berceau M La console R et la nacelle S sont ainsi stabilisées pour n'importe quelle position en hauteur et en portée de la machine La nacelle S pivotant autour de son axe vertical, par rapport au support R, au moyen d'une crapaudine dentée et d'un pignon mû par un moteur qui peut être commandé du tableau principal et de la nacelle. Selon l'invention, la machine décrite ci-dessus est pourvue d'une installation hydraulique comprenant des soupapes séquentielles commandées même séparément, contrôlées par des contacts de bout de course asservis à une centrale électronique, pourvue d'un tableau de commande. 252196 > Les avantages de la machine qu'on vient de décrire peuvent être ainsi résumés possibilité de levage de la nacelle S à une hauteur consi- dérablement supérieure à ceux obtenus par les techiques connues; structure en caisson en tôle d'acier, d'épaisseur adaptée qui est maximale à la base et minimum à l'étage le plus élevé de levage; réduction au minimum des vibrations causées par l'effet du vent, grâce à la structure essentiellement pyramidale de l'ensemble déployé,par la conformation des différents orga- nes et par la disposition de ces mêmes organes; réservoir d'huile, composé de la base 41, de grande sur- face qui permet une rapide dissipation thermique; _ possibilité d'imposer à la machine différentes conditions de portée qui permettent de situer la nacelle S -dans de mul- tiples positions en hauteur d'inclinaison verticale et de régler la longueur radiale; encombrement minimal lorsque la machine est complètement abaissée, ce qui permet de la transporter sur un camion;. grande capacité de charge de la nacelle; _ degré de stabilité supérieur à 1,5 compte tenu de l'action du vent. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et on peut y apporter des variantes d'exécution. 1 1 Revendications. 1 Machine transportable sur véhicule apte à lever une nacelle chargée d'objets et/ou de personnes à des niveaux différents allant de 3 mètres environ à plus de 35 mètres, caractérisée en ce que sa structure comprend une barre (A) en caisson, en tôle d'acier, pourvue de bras radiaux hori- zontaux, qui se terminent par des vérins à axe vertical aptes à supporter la machine avec sa structure déployée et/ou abaissée, en ce que par rapport à cette base est montée en son centre une crapaudine ( 47) pivotant autour de son axe vertical, commandée en rotation dans les deux sens, au moyen d'un pignon denté ( 48) toujours en prise avec une couronne dentée à l'intérieur de cette crapaudine, en ce qu'elle est pourvue d'une paire de consoles verticales ( 51) par rapport auxquelles est articulée une première paire de leviers (C,D) qui réalisent le premier de quatre étages de levage pour une nacelle (S) portée à l'extrémité du quatrième étage de levage. 2 Machine à quatre étages de levage constitués par des leviers articulés les uns sur les autres, mûs par des cylin- dres hydrauliques, selon la revendication 1, caractérisée en ce que sa base (A), lorsque celle-ci est vue en plan, peut avoir substantiellement un profil en "X", en ce que cette même base dispose en son centre d'une crapaudine pivotante ( 47) tandis que ses branches radiales comprennent chacune un cylindre hydraulique à double effet ( 45) à axe horizontal terminé par un vérin hydraulique ( 46) à axe vertical. 3 Machine selon les revendications 1 et 2, caractérisée en -ce que les extrémités d'une paire de leviers (C, D) sont ar- ticulées sur une paire de consoles ( 51) solidaires de la calotte supérieure ( 50) d'une crapaudine pivotante ( 47), en ce que les autres extrémités desdits leviers sont articulées sur l'extrémité d'un levier E et d'un tirant (G) dont les extrémités opposées sont articulées à un organe intermédiaire dit berceau auquel sont aussi articulées les extrémités d'un levier et d'un tirant qui réalisent le troisième étage de levage et qui, avec les extrémités opposées, sont articulées à un second organe intermédiaire (M) dit contre-berceau par rapport auquel sont aussi articulées les extrémités d'un levier but de porter cette dernière à des niveaux divers, à n'im- porte quelle cinclinaison par rapport à la base (A) et avec des allonges radiales différentes. 4 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que son premier étage de leviers comprend un levier en caisson (C) et deux bras (O),en ce que son deuxième étage comprend un levier en caisson (C) et une paire de bras (D), en ce que son deuxième étage comprend un levier en caisson (E) et un tirant (G) constitué par une ossature qui,vue en plan, comprend deux sections rectangulaires de différentes lon- gueurs et largeurs, en ce que, entre le second et le troi- sième étage est articulé un organe intermédiaire (H) nommé berceau formé par un corps en caisson à profil latéral avec deux branches juxtaposées, dont l'une est articulée au tirant (G) et l'autre à un cylindre hydraulique ( 65) qui contrôle le troisième étage de levage. Machine selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que le troisième étage de levage comprend un levier en caisson (I) dont une extrémité est articulée au berceau (H) et l'autre extrémité à un deuxième organe intermédiaire ou contre-berceau (M), en ce qu'un tirant (L) constitué par une structure avec trois sections rectangulaires de dimensions différentes dont la section centrale plus large, dite ossature, a les extrémités articulées sur le berceau (H) et sur le contre-berceau (M). 6 Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le deuxième organe intermédiaire dit contre-berceau est substantiellement constitué par un prisme triangulaire en t 8 le d'acier, articulé sur un cylindre hydraulique ( 72) qui, par l'extrémité de la tige de son piston, est articulé à un levier (N) qui, en coopération avec un premier tirant ( 0) et à un deuxième tirant (R), réalise le quatrième étage de levage pour un berceau (S) soutenu par une console (R) à profil en équerre. 7 Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le premier étage de levage est commandé par une paire de cylindres hydrauliques ( 58) articulés par rapport à la base (A), en ce que les extrémités de la tige des pistons correspondant auxdits cylindres s'articulent sur des biel- lettes (F) accouplées aux flancs d'un levier (E). 8 Machine selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'au sommet du bras (N), du dernier étage, est articulé un élément à bielle (P) qui, au moyen d'un tirant (Q), est articulé à un second tirant (O) afin de stabiliser la posi- tion du support (R) et de la nacelle (S) qui, quelle que soit leur position en hauteur et portée, conservent leur alignement par rapport à l'axe vertical. 9 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la nacelle (S) est reliée au support (R) au moyen d'une crapaudine pivotante pouvant être commandée à partir du tableau de commande de la machine et de la nacelle elle-même.