Brevet FR2551738A1 — publié le 19850315

La présente invention est relative å une traverse de grue comportant un dispositif de suspension au câble porteur d'une grue, notamment d'une grue de chantier, qui comporte un contrepoids sur le bras d'effort et un crochet à l'extrémité du bras de charge en forme de flèche qui, pour l'introduction de la charge dans une ouverture située à une grande hauteur dans le mur d'un bâtiment, se trouve, par suite de l'adaptation réciproque des moments de charge et d'effort lorsque la charge est accrochée, dans une position d'équilibre essentielement horizontale.Des traverses de grue de ce type sont utilisées comme dispositif d'appoint pour des grues de chantier, notamment pour la construction de bâtiments à plusieurs étages, pour déposer, en passant par une ouverture existant dans le mur, des matériaux ou des appareils que la grue amène directement sur le plancher de l'étage, le bras de charge en forme de flèche, avec la charge qui lui est suspendue, étant guidé dans l'ouverture du mur. I1 est évident que, dans ce cas, le bras de charge est dans une position essentiellement horizontale, c'est-8-dire que les moments de charge et d'effort sont égaux. Il est connu de déplacer le contrepoids sur le bras d'effort suivant l'importance de la charge.Cependant, même lorsqu'elle ne porte pas de charge, la traverse de grue doit pouvoir prendre une position horizontale, notamment lorsqu'il siagit d'enlever une charge hors du bâtiment en la faisant passer par une ouverture du mur. Comme, dans ce cas, le contrepoids doit être placé ,d'une part, de manière que le bras d'effort efficace soit aussi petit que possible, mais comme, d'autre part, il doit exercer, pour la plus grande charge admissible, un moment d'effort correspondant au moment de charge maximal, le contrepoids est choisi assez grand pour maintenir dans certaines limites le trajet de déplacement nécessaire du contrepoids.Cependant, a mesure que le contrepoids augmente, la charge admissible maximale qui doit être transportée par la traverse, est réduite d'une manière défavorable, car la somme de la charge et du contrepoids, y compris le poids propre de la traverse, est limitée par la capacité portante de la grue. Dans ces conditions, le but de l'invention est de permettre, dans une traverse de grue du type en question, l'adaptation réciproque des moments de charge et d'effort, nécessaire au maintien en position horizontale de la traverse de grue, de telle manière que le contrepoids nécessaire soit maintenu aussi petit que possible, de sorte que, compte tenu de la capacité portante de la grue, la traverse de grue puisse transporter des charges plus lourdes qutau- paravant. Ce but est ateint, suivant l'invention, du fait que le dispositif de liaison du dispositif de suspension de la traverse de grue, qui se trouve dans le prolongement du câble porteur de la grue, peut être déplacé, sous l'action d'un moteur, dans le sens de la longueur par rapport è la traverse de grue. De ce fait, le bras de charge "calculé" et le bras d'effort "calculé't se modifient en sens contraire lorsque le dispositif de liaison du dispositif de suspension est déplacé, par exemple par translation, par rapport à la traverse de grue. Si, par exemple, pour prendre une plus grande charge, on augmente le bras d'effort, il en résulte une diminution égale du bras de charge, de sorte que le moment de charge se trouve réduit.Cette modification en sens inverse du moment de charge et du moment d'effort permet de réduire le'contrepoids pour régler la position horizontale de la position d'équilibre de la traverse de grue. De plus, le trajet de déplacement maximal, pour le dispositif de liaison du dispositif de suspension de la traverse de grue, qui est nécessaire au contrôle de la charge admissible, est égal à la moitié de ce qu'il serait si seul le contrepoids était déplacé. Dans la mesure ou l'importance du contrepoids et la longueur de la traverse de grue peuvent être réduites, la charge maximale augmente, dans le cadre, évidemmant, de la capacité portante de la grue. L'invention vise à ce que l'adaptation réciproque des moments de charge et d'effort s'effectue le plus possible sous l'action de moteurs et d'une manière automatique. On utilise pour cela un moteur de mise en place monté sur le bras d'effort de la traverse de grue et permettant de dépla- cer le dispositif de liaison du dispositif de suspension, ce moteur faisant partie du contrepoids, et un commutateur h niveau, porté par la traverse de le grue, qui commande le moteur de mise en place de telle manière que la traverse de grue qui est suspendue librement, soit toujours dans la position d'équilibre horizontale. Les dispositifs de commande à niveau de ce type pour le maintien de la position horizontale des éléments de construction sont connus en euxmêmes (DE-OS-27 57 940). La commande automatique du niveau est évidemment gênante si, pour l'accrochage ou le décrochage d'une charge, la traverse de grue doit être inclinée à la main pour pouvoir introduire ou enlever des cibles porteurs dans ou hors des crochets. L'invention prévoit dans ce cas que la commande de niveau peut être annulée par une commande à main. Il suffit pour cela d'un commutateur situé è l'extrémité du bras de charge et permettant de débrancher momentanément la commande de niveau. Un autre procédé permettant de placer sans difficulté la travese de grue dans une position oblique consiste, suivant l'invention, à associer au commutateur è niveau un relais de temporisation qui débranche la commande de niveau pendant le temps qui est nécessaire pour orienter obliquement è la main la traverse de grue pour l'accrochage ou de décrochage d'une charge. Un procédé simple permettant de déplacer le dispositif de liaison du dispositif de suspension, situé dans le prolongement du câble porteur de la grue, dans le sens de la longueur de la traverse de grue, consiste 9 monter le dispositif de suspension de telle manière qu'il puisse. se d6- placer sur la traverse de grue constituant alors un chemin de roulement et è faire en sorte que le moteur de mise en place monté sur le bras d'effort de la traverse de grue agisse sur le dispositif de suspension.On préfère cependant un autre procédé qui, d'après l'invention, consiste à faire en sorte que le dispositif de suspension avec son dispositif de liaison avec la grue est constitué par un tirant de liaison relié par une articulation à la traverse de grue, ce tirant pouvant pivoter, sous la commande du moteur de mise en place , entre une position perpendiculaire à la traverse de grue et une position inclinée correspondant à un raccourcissement du bras d'effort calculé si bien qu'en position inclinée, dans laquelle le tirant de liaison forme un angle aigu minimal avec la partie de bras d'effort , la traverse de grue se trouve en position d'équilibre horizontale quand il n'y a pas de charge, sous l'action des poids du contrepoids, du moteur de mise en place et des parties de bras de charges et d'effort .Cette solution préférée présente l'avantage d'être plus facile à réaliser, car la réalisation d'un dispositif de suspension constituant un élément mobile sur un chemin de déplacement ou de roulement se trouve remplacée par la réalisation d'un-simple palier de pivotement pour le tirant de liaison. La possibilité de pivotement du tirant de liaison ne permet de raccourcir ou d'allonger le bras d'effort "cal- culé" par pivotement du tirant de liaison dans une plus grande proportion que si le contrepoids était fixe. Pour cela, l'invention prévoit que le contrepoids est mobile sur la traverse de grue formant un chemin de roulement et il est relié, par l'intermédiaire d'un système d'articulation et de levier, au tirant de liaison pivotant de telle façon que le contrepoids soit déplacé et ajusté en sens inverse de la direction de pivotement du tirant de liaison. Le centre de gravité du système qui détermine le moment d'effort est, de ce fait, déplacé dans le 'bon sens, en plus de la modification en sens contraire du bras d'effort et du bras de charge. Le moteur de mise en place peut être actionné électriquement ou hydrauliquement. I1 est préférable que le moteur de mise en place soit un vérin hydraulique verrouillable et un réservoir d'huile, une pompe et une soupape de distribution, ainsi qu'un commutateur à niveau , avec une commande de niveau,sont disposés dans le contrepoids mobile. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen de deux exemples de réalisation en se référant au dessin. La figure 1 représente une traverse de grue comportant un dispositif de suspension qui peut se déplacer sous l'action d'un moteur, et qui est suspendue à une grue de chantier. La figure 2 représente une traverse de grue comportant un tirant de liaison pivotant. La figure 1 représente la traverse de grue 1 qui se trouve, en position d'équilibre horizontale, suspendue au crochet 2 d'une grue de chantier 3. Dans le prolongement du câble porteur 4 se trouve le dispositif de liaison 5 d'un dispositif de suspension 6 de la traverse de grue 1 qui, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, peut se déplacer, d'une manière non représentée, sur la traverse de grue 1 qui constitue un chemin de roulement. La position du dispositif de liaison 5, qui est déterminée par la position relative du câble porteur 4 par rapport à la traverse de grue 1, subdivise la traverse de grue en un bras de charge la et un bras d'effort lb. A l'extrémité du bras de charge la est fixé un crochet 7 auquel est suspendue une charge 8 qui doit être déposée directement sur le sol 9 d'un étage d'un bâtiment 10 à plusieurs étages.La charge 8 et une partie du bras de charge la en forme de flèche sont guidées lors du déplacement de la grue de chantier 3 pour passer dans l'ouverture lOa existant dans le mur du bâtiment 10. Le bras d'effort lb porte un contrepoids 11 qui exerce, sous le bras d'effort "calculé" K, un moment d'effort qui, de manière à obtenir la position d'équilibre horizontale de la traverse de grue 1, est égal au moment de charge égal au produit de la charge 8 par le bras de charge "calculé" L. Le bras d'effort "calculé" K est déterminé par la position du centre de gravité S de toutes les parties qui sont portées par le bras d'effort lb, y compris la partie du bras d'effort lb de la traverse elle-même. En fait partie également un vérin hydraulique 12 qui est fixé à la partie lb du bras d'effort et dont la tige de piston 13 agit sur le dispositif de suspension 6.Lorsque, par suite du relaache- ment du câble porteur 4 de la grue du chantier 3, la charge 8 est déposée sur le sol 9 de l'étage, la traverse de grue 1 n'est plus en position d'equilibre horizontale. Lorsque le câble porteur 4 continue à descendre, la traverse de grue 1, sous l'action du contrepoids 11, prend une position oblique,notamment si la charge 8 est détachée du crochet 7 de la traverse de grue.On peut y remédier en faisant intervenir le moteur de mise en place 12 pour que le dispositif de suspension 6 se déplace, de manière à raccourcir le bras d'effort "calculé" K, dans le sens de la longueur de la traverse de grue 1, le bras de charge L "calcule" augmentant simultanément de la même quantité, c'est-à-dire que le bras d'effort K et le bras de charge L varient en sens inverse du fait du déplacement du dispositif de suspension 6. C'est en constatant que le câble de suspension 8a de la charge 8 devient mou que l'on sait quand, par suite du déplacement du dispositif de suspension 6 vers le contrepoids 11, la position d'équilibre horizontale de la traverse de grue 1 pour une charge nulle est rétablie, après quoi on peut détacher finalement le câble de suspension 8a de la charge du crochet 7.La traverse de grue 1 se trouve alors dans une position d'équilibre horizontale de départ pour pouvoir recevoir une nouvelle charge I1 est évident que, lors du nouveau soulèvement de la traverse de grue associée à une charge, le dispositif de suspension 6 doit être de nouveau déplacé en s'éloignant du contrepoids 11, le bras d'effort "calcule" K et le bras de charge "calcule" L se modifiant alors en sens inverse jusqu'à ce que la charge s'élève au-dessus du sol, la traverse de grue 1 étant.en position d'équilibre horizontale. En définitive, c'est la grandeur de la charge 8 qui détermine dans chaque cas l'importance du déplacement du dispositif de suspension 6 par le moteur de mise en place 12. Comme on l'a vu, il suffit, pour la commande du moteur de mise en place 12, d'une commande à distance 14. Si le moteur de mise en place 12 est un vérin hydraulique, le réservoir d'huile, la pompe, la soupape de distribution et de dispositif auxiliaire de commande électrique commandé par la commande à distance 14 sont montés dans le contrepoids 11. Dans l'exemple de réalisation représenté par la figure 2, une traverse de grue 20 est suspendue, par un tirant de liaison 21 servant de dispositif de suspension, au crochet 2 du câble porteur 4 du côté de la grue, le point de liaison 5 situé dans le prolongement du câble porteur 4 étant un boulon transversal. Le tirant de liaison 21 est relié par une articulation 22 à la traverse de grue 20. La traverse de grue 20 comporte une partie de bras de charge 20a plus courte et une partie de bras d'effort 20b plus longue. Cette partie de bras d'effort 20b porte un contrepoids 23 ayant la forme d'un chariot.Sur l'extrémité de la partie de bras d'effort 20b s'articule en 24 un brin hydraulique constituant le moteur de mise en place 12 dont la tige de piston 13 agit, par une articulation 25, sur l'extrémité supérieure du tirant de liaison 21. Sur la partie de bras d'effort 20b est fixé un bloc formant palier 26 qui porte un boulon de pivotement 27 pour un levier coudé 28 à deux bras. L'un des bras de ce levier coudé est relié par une barre 29 au tirant de liaison 21 alors que l'autre bras du levier coudé 28 est relié par une articulation et par l'intermédiaire d'une barre de traction 30, au contrepoids mobile 23. Lorsque la tige de piston 13- du vérin hydraulique 12 est complètement sortie, le tirant de liaison 21 est perpendiculaire à la traverse de grue 20. Celle ci est dans sa position d'équilibre horizontale lorsque la moment de charge résultant de la charge 8 et du bras de charge "calculé" L est égal au moment d'effort résultant du poids total, concentré au centre de gravité S, de la partie de bras d'effort 20b, y compris celui des éléments qu'il porte, et du bras d'effort "calculé" K. Cette situation, qui dépend de la grandeur de la charge 8, est représentée par la figure 2, étant entendu que la charge 8 est la charge maximale admissible du système pour laquelle il soit encore possible que la traverse de grue 20 se trouve en position d'équilibre horizontale.Lorsque la charge suspendue au crochet 7 de la traverse de grue est plus faible, le vérin hydraulique 12 est déplacé de telle manière que la tige de piston 13 rentre et que le tirant de liaison 21 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. De ce Fait, le dispositif de liaison 5 se déplace, comme dans le cas de la figure l, dans le sens de la longueur de la traverse de grue, et le bras d'effort "calculé" L s'allonge. Sur la figure 2, les lignes en trait interrompu indiquent la position limite du tirant de liaison 21', du dispositif de liaison 5', du crochet 2' et du câble porteur 4', le tirant de liaison 21' formant alors un angle aigu minimal avec l'horizontale passant par l'articulation 22.Cet angle a une valeur telle que, lorsque la charge est nulle, c'est-à-dire quand il n'y a pas de charge 8, la traverse de grue se trouve en position d'équilibre horizontale. Pour l'adaptation réciproque des moments, la "charge" est le poids de toutes les parties qui se trouvent à gauche du prolongement déterminé par le câble porteur dans la posi -tion 4' et agissant à peu près au centre de gravité SL. Le bras de charge L' correspondant détermine le moment de charge tournant autour du dispositif de liaison 5'.Comme, lors du pivotement du tirant de liaison 21 dans sa 'position inclinée 21' par l'intermédiairiie du système de leviers et de barres 28, 29, 30, lé contrepoids 23 est déplacé vers la gauche pour occuper la position 23' représentée en trait interrompu, le centre de gravité S sedéplace avec celui-ci, sur la partie de bras d'effort 20b pour occuper à peu près la position S'. Le bras d'effort correspondant est alors K'. Dans l'exemple de réalisation représenté par la figure 2, l'entratnement du contrepoids 23 par suite des mouvements de pivotement du tirant de liaison 21 a pour effet de renforcer l'effet recherché de variation en sens inverse du bras de charge "calculé" et du bras d'effort "calculé" du fait du déplacement du centre de gravité de S en S' au inversement, le résultat étant que le contrepoids 23 et son trajet de déplacement peuvent être maintenus à de faibles valeurs. Comme on ne l'indique que sommairement sans les représenter, le contrepoids 23 contient le réservoir d'huile, la pompe et la soupape de distribution pour l'alimentation du moteur hydraulique de mise en place 12. Comme dans l'exemple da réalisation représenté par la figure 1, la soupape de distribution peut être commandée à la main par une manette 14. Cependant on peut utiliser également un dispositif de commande de niveau d'un type connu pour assurer la commande automatique du moteur de mise en place 12, un commutateur à niveau 31 étant monté sur ou dans le contrepoids mobile 23 de manière à faire intervenir un dispositif de commande auxiliaire dans le contrepoids de manière à maintenir la traverse de grue suspendue librement au câble porteur 4 en position d'équilibre horizontale quelle que soit l'importance de la charge, même dans le cas d'une charge nulle. Pour faciliter l'accrochage ou le décrochage du crochet 7 de la traverse de grue 20, la partie de bras de charge 20a de la traverse de grue porte un commutateur 32 d'accès facile qui permet de débrancher le dispositif de commande de niveau dans le contrepoids 23 pour placer à la main la traverse de grue 20 dans une position oblique. REVENDICATIONS 1.- Traverse de grue comportant un dispositif de suspension au câble porteur d'une grue, notamment d'une grue de chantier, qui comporte un contrepoids sur le bras d'effort et un crochet à l'extrémité du bras de charge an forme de flèche qui, pour l'introduction de la charge dans une ouverture située à une grande hauteur dans le mur d'un bâtiment, se trouve, par suite de l'adaptation réciproque des moments de charge et d'effort lorsque le charge est accrochée, dans une position d'équilibre essentielement horizontale, caractérisée en ce que le dispositif de liaison (5) du dispositif de suspension (6,21) de la traverse de grue (1,20), qui se trouve dans le prolongement du câble porteur (4) de la grue (3), peut être déplacé, sous l'action d'un moteur, dans le sens de la longueur par rapport à la traverse de grue. 2.- Traverse de grue suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur de mise en place (12) monté sur le bras d'effort (lb,20b) de la traverse de grue (1,20) et permettant de déplacer. le dispositif de liaison (5) du dispositif de suspension (6,21), ce moteur faisant partie du contrepoids, et un commutateur à niveau (31), porté par la traverse de grue, qui commande le moteur de mise en place de telle manière que la traverse de grue qui est suspendue librement, soit toujours dans la position d'équilibre horizontale. 3.- Traverse de grue suivant la revendication 2 caractérisée en ce que la commande de niveau peut être annulée par une commande à main (32) pour incliner la traverse de grue (20) lors de l'accrochage ou du décrochage d'une charge. 4.- Traverse de grue suivant la revendication 2 caractérisée en ce qu'au commutateur à niveau (31) est as socié un relais de temporisation qui débranche la commande de niveau pendant le temps qui est nécessaire pour orienter obliquement à la main la traverse de grue (20), pour l'accrochage ou le décrochage d'une charge (8). 5.- Traverse de grue suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce qe le dispositif de suspens ion peut se déplacer sur la traverse de grue (B) constituant alors un chemin de roulement et le moteur de mise en place (12) monté sur le bras d'effort de la traverse de grue agit 'sur le dispositif de suspension. 6.- Traverse de grue suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée le dispositif de suspension avec son dispositif de liai; on (5) avec la grue est constitué par un tirant de liaison (21) relié par une ar- ticulation à la traverse de grue a20), ce tirant pouvant pivoter, sous la commande du moteur de mise an place (12), entre une position perpendiculaire à la traverse de grue et une position inclinée correspondant à un raccourcissement du bras d'effort calculé (K') Si bien quren position inclinée, dans laquelle le tirant de liaison forme un angle aigu minimal ( ) avec la partie de bras d'effort (20b), la traverse de grue se trouve en position d'équilibre horizontale quand il n'y a pas de charge, sous 1'action des poids du contrepoids (23), du moteur de mise en place (12) et des parties de bras de charge et d'effort (20a,20b). 7.- Traverse de grue suivant la revendication 6 caractérisée en ce que le contrepoids (23) est mobile sur la traverse de grue (20) formant un chemin de roulement et il est relié, par l'intermédiaire d'un système d'articulation et de levier (28,29,30), au tirant de liaison pivotant (21) de telle façon que le contrepoids soit déplacé et ajus- té en sens inverse de la direction de pivotement du tirant de liaison. 8.- Traversa de grue suivant la revendication 7 caractérisée en ce que le moteur de mise en place est un vérin hydraulique (12) verrouillable et un réservoir d'huile, une pompe et une soupape de distribution, ainsi qu'un commutateur à niveau (31), avec une commande de niveau,sont disposés dans le contrepoids mobile (23).