Brevet FR2553396A1 — publié le 19850419

Flèche télescopique pour grue, nacelle ou plateforme La présente invention se rapporte a une flèche télescopique pour grue, nacelle ou plateforme, du type comportant un élément de base et au moins deux éléments mobiles, le premier élément étant développé par un vérin et le second élément mobile étant développé par un dispositif à channe ou câble entrainé par le déplacement du premier élément mobile. Le développement des flèches télescopiques à trois éléments dont deux télescopiques s'effectue habituellement, comme on le voit par exemple sur la figure 1 du brevet FR-A-2.390.368, de la façon suivante Un vérin hydraulique placé à l'intérieur des éléments a sa tige fixée sur l'élément de base et son corps fixé au premier élément mobile. L'alimentation en huile sous pression se fait par la tige du vérin et permet de télescoper le premier élément mobile. Un câble, ou jeu de câbles, ou une chaine, ou jeu de chaines, a une extrémité fixée au pied de l'élément de base, passe en épingle à cheveux sur une poulie, roue dentée, ou galet, solidaire de l'extrémité du corps du vérin, et a son autre extrémité fixée au pied du second élément mobile. On obtient alors ce que l'on appelle communément une sortie proportionnelle ou synchronisée des deux éléments mobiles par rapport à l'élément de base.Le développement synchronisé du deuxième élément mobile peut aussi être obtenu par d'autres dispositifs à câble (s) ou channe (s) totalement équivalents où seuls sont différents la position de la poulie, roue dentée, ou galet, toujours solidaire néanmoins du premier élément mobile, ainsi que la position du point d'attache du câble ou chaîne sur l'élément de base, cette position étant néanmoins toujours telle que le câble, ou analogue, s'enroule en épingle à cheveux autour de la poulie, ou analogue. Que ce type de flèche télescopique à trois éléments soit utilisé comme flèche de grue ou comme support de nacelle ou plateforme de personnel, il est de plus en plus souvent demandé actuellement qu'elles offrent en outre la possibilité de disposer d'une alimentation hydraulique en tête de flèche pour alimenter, si on le souhaite, un ou plusieurs équipements complémentaires. Un des objets de l'invention est d'offrir cette possibilité par des moyens particulièrement simples, fiables, et peu onéreux. Par ailleurs, lorsque ce type de flèche télescopique est utilisé comme support de nacelle ou plateforme, on sait que la législation de nombreux pays oblige à prévoir une sécurité s'opposant à une rentrée accidentelle du deuxième élément mobile en cas de rupture de son dispositif de dé veloppement synchronisé à câble (s) ou chatne (s). Un des objets de l'invention est d'utiliser, en en les adaptant, les précédents moyens pour remplir cette fonction de sécurité. Le développement des flèches télescopiques à quatre éléments, dont trois éléments mobiles, s'effectue généralement de la façon suivante Un premier vérin hydraulique placé à l'intérieur des éléments a son corps fixé au pied de l'élément de base et sa tige fixée au pied du premier élément mobile. Son alimentation en pression de fluide hydraulique permet donc de développer en bloc le paquet constitué par les trois éléments mobiles. Un second vérin hydraulique et un dispositif classique à câble (s) ou chaîne (s) sont disposés dans l'ensemble composé des trois éléments mobiles de la même façon qu'ils le sont dans les flèches à trois éléments décrites ci-dessus. Ils développent donc les trois éléments mobiles de la manière précédemment décrite, mais ledit second vérin, du fait qu'il se déplace avec le premier élément mobile, doit être alimenté en fluide hydraulique à l'aide d'un enrouleur à flexible hydraulique situé au pied de la flèche. Un tel dispositif nécessite donc un enrouleur de flexible ainsi qu'un premier vérin suffisamment dimensionné pour supporter la charge due à l'ensemble de la flèche. Il manque par ailleurs de souplesse car il ne permet pas la manoeuvre totalement indépendante du dernier élément mobile, ce qui est très utile pour certains travaux, en particulier, comme on le verra ultérieurement, en cas d'utilisation d'une flèchette à volée variable. Un autre objet de l'invention est de proposer une flèche télescopique à quatre éléments dont trois éléments mobiles, dans laquelle le troisième élément mobile est développé de manière indépendante à l'aide d'un vérin situé entre lui-même et le second élément mobile cette flèche télescopique offrant également la possibilité de disposer d'une ou plusieurs alimentations en fluide hydraulique en tête de flèche dans le but d'alimenter un ou plusieurs équipements complémentaires. Dans le cas d'utilisation d'une telle flèche télescopique pour supporter une nacelle ou plateforme, l'invention a également pour objet de proposer, comme pour la précédente flèche à trois éléments, d'adapter ces moyens d'alimentation par conduite flexible pour leur faire également jouer le rôle de sécurité en cas de défaillance du dispositif à câble (s) ou chatne (s) développant le second élément mobile. L'invention n'est évidemment pas limitée à une flèche à trois ou quatre éléments. Un cinquième élément pourrait très bien être ajouté à la flèche à quatre éléments de l'invention, en étant développé par le même dispositif à câble (s) ou channe (s) que celui développant le troisième d ment, toujours avec disponibilité d'une alimentation hydraulique en tête de flèche et sécurité en cas de défaillance du dispositif à câble (s) ou chaîne (s). De même un sixième élément développé par vérin comme le quatrième élément pourrait être rajouté, puis éventuellement un septième élément également développé par cable (s) ou channe (s) avec les moyens de l'invention, et ainsi de suite. L'invention s'applique donc à une flèche télescopique pour grue, nacelle ou plateforme, du type comportant un élément de base, et au moins deux éléments mobiles, dont un premier élément mobile coulissant dans l'élé- ment de base et un second élément mobile coulissant dans le premier, le premier élément mobile étant développé, de manière connue en soi, par un vérin monté entre l'élément de base et lui-même, et le second élément mobile étant développé, de manière connue en soi, par au moins un câble, chaine, ou analogue, partant d'un premier point d'attache sur l'élément de base, s'étendant vers l'aval, puis passant en épingle à cheveux autour d'une poulie, roue dentée, ou analogue, solidaire du premier élément mobile, et revenant enfin vers l'amont jusqu'en un second point d'attache solidaire du deuxième élément mobile. Selon l'invention, une telle fleche télescopique est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une conduite flexible fixée sur et le long d'au moins un desdits câbles, channes ou analogue. L'invention s'applique également à une flèche télescopique telle que ci-dessus définie, mais comportant au moins un troisième élément mobile coulissant dans le second élément mobile. Selon l'invention, une telle flèche télescopique est caractérisée en ce que ce troisième élément mobile est développé par un autre vérin monté entre le deuxième élément mobile et lui-même, avec sa tige fixée au deuxième élément mobile et son corps fixé au troisième élément mobile, en ce que cet autre vérin est alimenté par l'intermédiaire de ladite conduite flexible, en ce que le corps de cet autre vérin est muni d'au moins une prise de pression de fluide permettant optionnellement d'alimenter au moins un autre équipement, et en ce que ce troisième élément mobile est muni de moyens permettant de l'immobiliser par rapport au second élément mobile de façon à immobiliser ledit autre vérin et utiliser alors son fluide d'alimentation pour alimenter, par ladite pri se de pression, ledit autre équipement. Selon une autre caractéristique de l'invention, applicable au cas où la flèche télescopique de l'invention est utilisée pour supporter une nacelle ou plateforme, on utilise une conduite flexible de solidité suffisante pour empêcher par elle-meme une rentrée accidentelle du (ou des) élément (s) mobile (s) développé (s) par un dispositif à cable (s), chatne (s) ou analogue. Enfin, selon une dernière caractéristique de l'invention, applicable comme ci-dessus au cas où la flèche télescopique de l'invention est utilisée pour supporter une nacelle ou plateforme, on équipe la flèche de l'invention d'au moins un câble de sécurité passant à l'intérieur de ladite conduite flexible, ce câble étant de solidité suffisante pour empêcher une rentrée accidentelle du (ou des) élément (s) mobile (s) développé (s) par un dispositif à câble (s), chatne (s) ou analogue. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de deux exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'une flèche télescopique à trois éléments conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue plus détaillée du dispositif à flexible et à ca- ble de sécurité équipant la flèche de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon la direction AA de la figure 2, - la figure 4 est une représentation schématique d'une flèche télescopique à quatre éléments conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon la direction BB de la figure 4, tous les éléments étant supposés rentrés, - la figure 6 représente, à titre d'exemple, l'utilisation de la flèche télescopique de la figure 4 en flèche de grue équipée d'une flèchette à volée variable par vérin hydraulique auxiliaire, - la figure 7 représente, à titre d'exemple, l'utilisation de la flèche télescopique de la figure 4 comme support de nacelle de personnel, du type pendant sur bras pivotant par action d'un vérin hydraulique auxiliaire, - la figure 8 représente, à titre d'exemple, l'utilisation de la flèche télescopique de la figure 4 en flèche de grue équipée d'une flèchette à volée variable par télescopage du troisième élément mobile. On reconnaît sur la figure 1 une flèche télescopique pour grue, nacelle ou plateforme, à trois éléments dont un élément de base 1, fixe en position longitudinale, un premier élément mobile 2, monté de manière cou lissante dans l'élément de base 1, et un deuxième élément mobile 3, monté de manière coulissante dans l'élément mobile 2. Un vérin hydraulique à double-effet 40, placé dans l'axe de la flèche, a sa tige fixée en 5 au pied de l'élément 1, et son corps fixé en 6 au pied de l'élément 2. De manière classique et comme schématisé sur le dessin, le vérin 40 a ses deux chambres alimentées en fluide hydraulique par l'intermédiaire de deux conduites 7 et 8 passant à l'intérieur de sa tige. De manière classique également, une chatne 9 est fixée par une de ses extrémités en 10 au pied de l'élément 1, passe autour d'une roue dentée 11 fixée à l'extrémité aval du corps du vérin 40, et revient s'attacher en 12 au pied de l'élément 3. La sortie de l'élément 2 entrainée par l'allongement de la tige du vérin 40 entraine alors, de manière bien connue, la sortie proportionnelle et synchronisée de l'élément -3. De manière extrmement classique également, une autre chatne 13, plus mince, attachée en 12, passant autour d'une petite roue dentée 14 fixée au pied de l'élément 2, et revenant s'attacher en 15 à la tête de l'élément 1, permet la rentrée synchronisée de l'élément 3 lorsque l'on rentre l'élément 2 en raccourcissant la tige du vérin 40. Conformément à l'invention, une conduite flexible 16 de fluide hydraulique est fixée souplement, par des attaches 17, sur la channe 9 tout le long de celle-ci, c'est à dire entre les points 10 et 12. Cette conduite 16 est reliée d'une part à une source de pression de fluide hydraulique par une canalisation 18, et est reliée d'autre part, par une canalisation 19 passant à l'intérieur de l'élément mobile 3, à une prise rapide 20 de fluide hydraulique située en tête de flèche comme représenté sur le dessin. On dispose ainsi sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un enrouleur, car le flexible 16 accompagne dans son mouvement la channe 9, d'une source de pression hydraulique en 20, c'est à dire en tête de flèche. En l'absence de branchement d'un équipement hydraulique en 20, la prise est bien évidemment automatiquement obstruée. Afin de servir d'élément de sécurité au cas où la flèche de la figure 1 est destinée à supporter une nacelle ou plateforme de personnel, il est possible, conformément à l'invention, d'utiliser un flexible 16 de solidité suffisante pour cet usage. Par exemple, on peut utiliser un flexible en caoutchouc armé, entouré d'une forte tresse métallique. I1 est également possible dans ce but, comme c'est le cas dans l'exemple considéré, de faire passer à l'intérieur du flexible 16 un câble (21, figure 2) suffisamment détendu et suffisamment solide pour que, ne par ticipant pas aux efforts de développement, il puisse servir d'organe de sécurité. On se reportera maintenant aux figures 2 et 3 qui représentent de manière plus détaillée la fixation souple du flexible 16 sur la channe 9 ainsi que celle du câble 21 qui passe à l'intérieur dudit flexible. Comme on le voit sur ces dessins, la conduite flexible 16 est fixée sur la channe 9, du type à maillons multiples, par des attaches 17 formées chacune par une virole 23 et deux bras de préhension 22. Le diamètre intérieur de la virole 23 est très légèrement supérieur au diamètre extérieur du flexible 16 afin que celui-ci puisse coulisser sans difficulté dans cette virole. Ce coulissement est nécessaire au passage de l'ensemble chatne-flexible 9-16 autour de la roue dentée 11. Un câble 21, peu tendu, passe à l'intérieur de la conduite flexible 16 et est fixé au pied de l'élément 1 d'une part et au pied de l'élé- ment 3 d'autre part par deux pièces 24 telles que celle représentée sur la figure 2. Cette pièce 24, qui est solidement fixée au corps de l'élément 1 par des boulons 25, est munie d'une entrée 26 pour le fluide hydraulique, qui communique avec un ajutage 27 recevant une pièce 28 de réception du flexible 16, par son embout femelle 29, et de fixation et tension du câble de sécurité 21. Comme on le voit sur le dessin, l'embout 29 est serré sur la pièce 28 par un écrou 30, de manière à faire communiquer la partie interne du flexible 16 avec la chambre intérieure 31 de la pièce 28. Un manchon 32, serti à l'extrémité du câble 21, vient s'appuyer sur l'extrémité de la pièce 28 par l'intermédiaire d'une rondelle en deux pièces 33. La tension souhaitée pour le câble 21 est réglée par le déplacement relatif des pièces 34 et 35, formant à elles deux la pièce 28, et qui sont garnies chacune d'un filetage permettant ce déplacement. Le cable 21 est très peu tendu, car, selon la législation, il ne doit pas participer aux efforts de développement de l'élément 3. On décrira maintenant, en référence aux figures 4 et 5, un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention, appliqué à une flèche télescopique à quatre éléments, dont un élément de base 1 et trois éléments mobiles 2, 3, 4. Sur ces figures, les chiffres de référence de la flèche télescopique de la figure 1 ont été retranscrits lorsqu'ils se rapportent à des objets identiques. Comme on le voit sur les dessins, la flèche télescopique de la figure 4 se déduit de celle de la figure 1 par adjonction d'un troisième élé ment mobile 4 coulissant dans l'élément 3. Conformément a l'invention, l'é- lément 4 est développé par un second vérin 41 dont le corps est fixé à celui de l'élément 4 et dont la tige a son extrémité fixée en 42 au pied de l'élément 3. Pour laisser une place suffisante au vérin 419 le dispositif de développement de l'élément 3 est, comme on le voit sur la figure 5, composé de deux ensembles symétriques 93 11 encadrant ledit vérin Deux conduites flexibles hydrauliques 16 de meme longueur sont liées souplement comme précédemment aux deux ensembles à channes, et suivant le mme trajet que les chatnes 9 qui les portent. Ces deux flexibles 16 communiquent en 12 avec deux conduites 43, 44, fixes en position, passent à l'intérieur de la tige du vérin 41 et amènent la pression hydraulique à la chambre amont 45 du vérin 41 d'une part et à sa chambre aval 46 d'autre part. Par ailleurs, deux conduites de fluide hydraulique 47 et 48 relient les chambres 45 et 46 respectivement à deux prises rapides 49 et 50 situées en te te de flèche. On dispose ainsi de la possibilité dBalimenter en fluide hydraulique deux équipements complémentaires situés en tête de flèche. Dans ce but, l'élément 4 est percé de trois orifices 51, 52, 53 disposés dans le sens longitudinal, et l'élément 3 est percé d'un orifice situé près de son extrémité aval, de façon à pouvoir, par l'introduction d'une broche 54, ou par un verrou à commande électromagnétique par exemple immobiliser en position relative les éléments 3 et 4, et donc le vérin ol. Les conduites d'alimentation des équipements auxiliaires peuvent Autre alors branchées sur les prises rapides 49 et 50, qui sont, comme c'est aussi le cas pour la prise 20 de la figure 1, normalement obturées en l'absence de branchement. Avantageusement, de façon à utiliser les deux mêmes sources de fluide hydraulique pour télescoper dans un sens ou dans l'autre le vérin 40 et le vérin 41, les conduites 7,8 d'une part et les deux conduites 18 d'autre part sont reliées à deux sources de fluide hydraulique, non repré- sentées, par l'intermédiaire d'une électrovalve de commutation 55 permettant, sous commande d'une manette 56, d'agir soit sur le vérin 40 > soit sur le vérin 41. On peut ainsi développer séparément, et dans un ordre quelconque, soit les éléments 2 et 3, soit l'élément 4. Les figures 6 et 7 montrent entre autres, deux exemples d'application d'une flèche télescopique à trois ou quatre éléments de linventioa, équipée d'un équipement complémentaire en tête de flèches cet équipement étant animé par un vérin hydraulique à double effet.Dans les exemples sché matísés, il s'agit d'une flèche télescopique à quatre éléments selon la figure 4, le dernier élément 4 ayant été d'abord sorti, puis broché en 54 sur l'avant-dernier élément 3 avant branchement de l'équipement complémentaire sur les deux prises rapides situées en tête de flèche. I1 va de soi qu'une flèche télescopique à trois éléments selon la figure 1 pourrait être aussi utilisée pour ces applications, mais celle-ci comporterait alors, par exemple selon le schéma de la figure 5, deux dispositifs 9, 11, 16 à chaîne, flexible, et roue dentée, et par suite deux conduites 19 et deux prises rapides 20 en tête de flèche. L'exemple de la figure 6 se rapporte à une grue à flèchette inclinable 57 dont la volée est variable, de manière extrêmement classique, par action d'un vérin hydraulique à double effet 58. La flèchette, montée de manière classique en articulation en 59 sur la tête de flèche, est reprbsen- tée sur le dessin en trois positions de travail, une en traits pleins, et deux autres en traits mixtes. L'exemple de la figure 7 se rapporte à une nacelle de personnel 60 suspendue, de manière classique, sur un bras pivotant 61 disposé en tête de flèche et dont la position dans l'espace est commandée par un vérin à double-effet 62. Ici encore, le vérin 62 est alimenté par deux flexibles connectés aux deux prises rapides telle que 49 et 50 > figure 4, situées en tête de flèche, le dernier élément 4 ayant été préalablement sorti, puis broché en 54. Sur la figure 7, la nacelle 60 et son bras pivotant de soutien 61 sont représentés dans deux de leurs positions de travail. La figure 8 représente un exemple, intéressant par sa souplesse, d'utilisation de la flèche à quatre éléments de la figure 4 en flèche de grue équipée d'une fléchette inclinable 63, montée en articuIation en 64 en tête de la flèche, et équipée, de manière classique, d'un tirant 65 reliant, par l'intermédiaire des deux poinçons 66 et 67, son extrémité aval au pied du troisième élément 3. En télescopant dans un sens ou dans l'autre l'élément 4 par rapport à l'élément 3, on fait varier la volée de la flè- chette comme on le voit sur le dessin où celle-ci a été représentée dans deux positions de travail, une en traits pleins et l'autre en traits mixtes. Le fait que l'élément 4 soit télescopable séparément des trois autres éléments permet à la fois un réglage de l'inclinaison de la flèchette d'une part et un réglage de sa hauteur de travail d'autre part. REVENDICATIONS 1. Flèche télescopique pour grue, nacelle ou plateforme du type comportant un élément de base (1) et au moins deux éléments mobiles (2,3) dont un premier élément mobile coulissant dans l'élément de base et un second élément mobile coulissant dans le premier, le premier élément mobile étant développé, de manière connue en soi, par un vérin (40) monté entre ledit élément de base et ledit premier élément mobile, et le second élément mobile étant développé, de manière connue en soi, par au moins un câble, chatne (9) ou analogue, partant d'un premier point d'attache (10) sur l'élément de base, s'étendant vers l'aval, puis passant en épingle à cheveux autour d'une poulie, roue dentée (11), ou analogue, solidaire du premier élément mobile, et revenant enfin vers -l'amont jusqu'en un second point d'attache (12) solidaire du deuxième élement mobile, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une conduite flexible (16) fixée sur et le long d'au moins un desdits câble, chaîne, ou analogue. 2. Flèche télescopique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite conduite flexible est reliée à une prise (20) située en tête de flèche. 3. Flèche télescopique selon la revendication 1, du type comportant au moins un troisième élément mobile (4) coulissant dans ledit second élément mobile, caractérisée en ce que ce troisième élément mobile est développé par un autre vérin (41) monté entre les deuxième et troisième élements mobiles, avec sa tige fixée au deuxième élément mobile et son corps fixé au troisième élément mobile, en ce que cet autre vérin est alimenté par l'intermédiaire de ladite conduite flexible, en ce que le corps dudit autre vérin est relié à au moins une prise de pression de fluide (49, 50) située en tête de flèche et permettant optionnellement d'alimenter au moins un autre équipement, et en ce que ledit troisième élément mobile est muni de moyens (51 à 54) permettant de l'immobiliser par rapport au second élément mobile de façon à immobiliser ledit autre vérin et utiliser alors son fluide d'alimentation pour alimenter, par ladite prise de pression, ledit autre équipement. 4. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, destinée à supporter une nacelle ou plateforme, caractérisée en ce que ladite conduite flexible est de solidité suffisante pour empêcher par elle-même une rentrée accidentelle du (ou des) élément (s) mobile (s) développé (s) par un dispositif à câble (s), chatne (s), ou analogue. 5. Flèche télescopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, destinée à supporter une nacelle ou plateforme, caractérisée en ce qu'elle est munie d'au moins un câble de sécurité (21) passant à l'intérieur de ladite conduite flexible, ce câble étant de solidité suffisante pour empêcher une rentrée accidentelle du (ou des) élément (s) mobile (s) développé (s) par un dispositif à câble (s) ou analogue.