Brevet FR2592026A1 — publié le 19870626

La présente invention a trait aux engins de levage telles que les grues et concerne plus particulièrement les dispositifs de commande des mouvements des flèches articulées équipant de tels engins. D'une manière classique, la flèche d'une grue comporte un bras mobile qui, à une de ses extrémités, est monté articulé sur un bras fixe et, à l'autre de ses extrémités, doit, au moyen d'un organe de préhension approprié, supporter la charge à soulever. La commande du mouvement d'articulation du bras mobile s'opère souvent à l'aide d'un vérin dont le corps d'une part, est monté articulé sur le bras fixe et dont la tête d'autre part, est montée articulée sur le bras mobile. Ce vérin, qui est positionné à l'intérieur du compas que forment les deux bras lorsque le bras mobile est monté articulé sur son extrémité, peut également être positionné à l'ex térieur du compas lorsque ledit bras mobile est articulé sur un point situé sur sa longueur où il définit un levier. Cette disposition du vérin entre les deux bras présente de nombreux inconvénients.D'une part, elle limite considérablement l'angle d'ouverture du compas à des angles inférieurs à 1000. Pour obtenir des angles supérieurs, il est nécessaire d'utiliser des biellettes de démultiplication qui ne permettent d'atteindre que des angles de 1200. D'autre part, elle impose un développement des tiges des vérins proportionnel à l'amplitude du débattement du bras mobile. Enfin, cette disposition constitue un encombrement important. Partant de ces constatations, la demanderesse a donc imaginé un nouveau concept de commande d'articulation de la flèche d'un engin de levage permettant d'obvier aux inconvénients précités tout en offrant des résultats supplémentaires inattendus. A cet effet, le dispositif de commande du mouvement d'articulation d'une flèche de grue comprenant au moins un bras fixe et un bras mobile articulés à une extrémité, est constitué par un engrenage de deux secteurs dentés dont l'un, dit secteur entraîné, est monté solidaire sur l'extrémité du bras mobile et dont l'autre, dit secteur entrainant, est monté rotatif sur l'extrémité du bras fixe et est actionné par un moyen d'entraînement moteur, de préférence, par un vérin. On comprend que le mouvement moteur de rotation du secteur denté entraînant, transmet un mouvement de rotation au secteur denté entraîné qui, solidaire du bras mobile, assure un mouvement angulaire de ce dernier autour de son axe d'articulation sur le bras fixe. Ce mécanisme de commande de la flèche articulée d'une grue, basé sur l'engrènement de deux secteurs dentés, permet notamment - d'obtenir des mouvements angulaires du bras mobile par rapport au bras fixe, supérieurs à 1800; - de conditionner un effort sensiblement constant sur le vérin de commande, ceci pour un moment constant appliqué sur le bras mobile articulé quel que soit l'angle d'ouverture de ce dernier; - de disposer d'un vérin à grande section et à très faible course, qui sont indépendantes de l'amplitude de débattement du bras mobile articulé - de concentrer les efforts dans une zone très limitée au niveau de la jointure des deux bras, ce qui a pour conséquence immédiate d'alléger le poids des composants et, de faciliter les opérations de calcul ainsi que l'échantillonnage de ces derniers;; - de limiter considérablement son encombrement car tous les composants sont rassemblés à l'intérieur du noeud d'articulation des deux bras; - d'éviter la présence de composants fragiles (tiges de vérins, etc...) au voisinage des charges manutentionnées; - etc Selon une réalisation préférée de l'invention, le diamètre primitif du secteur denté entraînant est supérieur au diamètre primitif du secteur denté entrainé. Cette caractéristique offre un grand avantage car elle permet de réduire l'effort moteur du secteur dente entraînant. Le rapport des vitesses de rotation des deux secteurs dentés étant inverse du rapport des rayons de ces derniers, il en résulte une réduction de l'effort demandé au vérin et une diminution de la course de sa tige.En effet, un faible déplacement du secteur denté entraînant transmet au secteur denté entraîné,un mouvement angulaire beaucoup plus important qui est inversement proportionnel au rapport de son rayon sur celui du secteur denté entraînant. On comprend que l'utilisation de diamètres primitifs différents pour les deux secteurs dentés permet d'employer des moyens d'entrainement moteur de faible puissance, reduisant de ce fait leur coût et leur encombrement. Ainsi par exemple, lorsque ce moyen d'entraînement moteur est constitué d'un vérin, ce dernier, de par son faible encombrement, pourra être logé à l'intérieur du bras fixe de manière à ce que son corps soit monté articulé sur un axe solidaire dudit bras et que sa tête soit montée sur un axe solidaire du secteur denté entraînant. Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le secteur denté entraînant est monté rotatif autour d'un axe situé dans la partie inférieure basse du bras fixe alors que l'axe d'articulation de la tête du vérin sur ledit secteur denté entraînant est situé dans la partie supérieure haute dudit bras. Il est utile de préciser que, plus la distance séparant l'axe de rotation du secteur denté entraînant sur le bras fixe de l'axe d'articulation de la tête du vérin sur ledit secteur denté sera grande, plus le moment du couple exercé par la force motrice du vérin sera importante. Il va de soi, bien évidemment, que ce concept de commande d'ar ticulation de la flèche d'une grue pourra être reproduit plusieurs fois sur la longueur de la flèche permettant d'obtenir un pliage de cette dernière en plusieurs points. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit donnant, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexes, un mode de réalisation d'un dispositif de commande du mouvement d'articulation d'une flèche de grue respectant les concepts fondamentaux de l'invention, tels qu'évoqués ci-dessous. Sur ces dessins - La figure 1 est une vue en perspective d'un tel dispositif - La figure 2 est une vue en coupe verticale du dessin de la figure 1. La flèche d'une grue se compose d'au moins deux bras dont l'un, référencé 1 sur l'ensemble des dessins, est mobile par rapport à l'autre qui, référencé 2, est fixe par rapport par exemple au chassis-porteur non représenté. Le bras mobile 1 est monté articulé (flèche A) autour d'un axe 3' maintenu entre deux flasques 2a et 2b du bras fixe 2. Conformément aux dispositions principales de l'invention, un pignon denté, appelé secteur denté entraîné et référencé 3, est, d'une part monté sur l'axe 3 et d'autre part, solidaire du bras mobile 1. Les dents de ce pignon 3 engrènent celles d'un secteur denté, qui, appelé secteur denté entraînant et référencé 4, est monté rotatif (flèche R) dans l'extrémité du bras fixe 2 autour d'un axe 4' maintenu entre les deux flasques 2a et 2b dudit bras. La rotation R du secteur denté entraînant 4 est actionné par un vérin 5 dont le corps 5a est monté articulé sur un axe 5'a calé à l'intérieur du bras 2 et dont la tête 5b est montée articulée sur un axe 5'b calé sur le secteur denté 4. Comme on peut le voir plus en détails sur le dessin de la figure 2, le développement de la tige du vérin 5 exercé sur le secteur denté entraînant 4 provoque la rotation R de ce dernier vers une position où il est représenté en traits mixtes. Cette rotation R du secteur 4 entraîne la rotation inverse du pignon 3 qui, solidaire du bras mobile 1, assure un déplacement angulaire (flèche A) de ce dernier autour de l'axe 3' vers une position dite de relevage où il est représenté en traits inixtes. La rétraction de la tige du vérin 5 transmet les mouvements inverses et permet de faire revenir les différents éléments vers leur position d'origine où ils sont représentés en traits pleins. Il est utile de préciser que les détails techniques de réalisa tion n'ont pas été soulevés dans la présente description (alimentation du vérin, organes d'habillement, installations de joints, de bagues de guidage, etc...) car ceux-ci seront facilement agencés par un homme de métier. L'invention venant d'être ci-dessus décrite et représentée l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Aussi, il peut être apporté, à l'exemple de réalisation ci-dessus, de nombreuses variantes visant à améliorer ou à modifier la forme, les dimensions des différents composants du dispositif de l'invention mais n'altèrant en rien les caractéristiques originales et essentielles de l'invention, prise dans son esprit et dans ses aspects les plus larges. Comme on l'a précise du début du présent memoire, le dispositif de commande du mouvement d'articulation de l'invention trouve une application particulièrement intéressante dans la réalisation de flèches articulées pour engins de levage telles que les grues. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande du mouvement d'articulation de la flèche d'un engin de levage comprenant au moins un bras fixe (2) et un bras mobile (1) articulés (flèche A) à une extrémité, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il est constitué par un engrenage de deux secteurs dentés (3 et 4) dont l'un (3), dit secteur entraîné, est monté solidaire sur l'extrémité du bras mobile (1), et dont l'autre (4), dit secteur entraînant, est monté rotatif (fléche R) sur l'extrémité du bras fixe (2) et actionné par un moyen d'entraine- ment moteur (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit moyen d'entraînement moteur du secteur entraînant (4) est constitué par un vérin (5) dont la tête (5b) d'une part est montée articulée sur ledit secteur denté (4) et dont le corps (5a) d'autre part est monté articulé sur le bras fixe (2). 3.Dispositif selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le diamètre primitif du secteur denté entraînant (4) est supérieur au diamètre primitif du secteur denté entrainé (3). 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le secteur denté entraînant (4) est monté rotatif autour d'un axe (4') situé dans la partie inférieure basse du bras fixe (2) alors que la tête (5b) du vérin (5) est montée articulée sur un axe (5'b) situé dans la partie supérieure haute dudit bras (2) et calé sur le susdit secteur denté entraînant (4). 5. Dispositif selon les revendication 1 à 4 prises ensemble, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit vérin (5) est logé à l'intérieur du bras fixe (2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit secteur denté entraînant (4) est constitué par un pignon calé sur l'axe d'articulation (3') du bras mobile (1) autour du bras fixe (2). 7. Dispositif selon les revendications 1, 4 et 6, CARACTERISE PAR LE FIAT QUE l'extrémité du bras fixe (2) est.préformé de deux flasques parallèles (2a et 2b) servant de palier-support d'une part, à l'axe d'articulation (3') du bras mobile (1) et d'autre part, à l'axe de rotation (4') du secteur denté entraînant (4).