Brevet FR2594427A1 — publié le 19870821

La présente invention concerne un bras de grue, lequel comprend essentiellement un premier tronçon de bras fixé à une tour de support et un deuxième tronçon de bras, pivotant par rapport au premier, ainsi que des moyens d'actionnement- aptes à commander la rotation du deuxième tronçon pour passer d'une première configuration,dans laquelle celui-ci est essentiellement horizontal et aligné sur le premier tronçon de bras, à une deuxième configuration dans laquelle il est replié sur le premier afin d'obtenir une structure de grue d'un encombrement minimal. Comme on le sait, les moyens d'actionnement définis ci-dessus et aptes à commander la rotation du deuxième tronçon de bras par rapport au premier comprennent normalement des ensembles de leviers, poulies et câbles, lesquels sont reliés à des parties des deux tronçons de bras et sont actionnés par un groupe moto-réducteur; normalement, lesdits câbles permettent de commander le mouvement des différents éléments de la grue (tour et bras) qui peuvent ainsi passer de la configuration complètement repliée à la configuration de travail. Dans d'autres types de grue, le relevage de la tour est commandé hydrauliquement, alors que celui du bras est réalisé par un ensemble du type précédemment indiqué dans lequel sont utilisés des câbles; dans ce cas, la rotation du premier tronçon de bras par rapport au deuxième est réalisée en deux étapes successives: on abaisse d'abord le tronçon d'extrémité du bras, lorsque la tour a été placée en position verticale,pour l'appuyer sur une table de support et on commande ensuite le relevage simultané des deux tronçons de bras jusqu a ce qu'ils soient placés dans la configuration horizontale, où ils se trouvent alignés. Les bras pour -grue du type brièvement décrit cidessus présentent certains inconvénients. Tout d'abord, pour faire passer le bras en question de la configuration de repos à celle de travail,il est be soin d'un espace non négligeable que, bien souvent, il n'est pas facile de trouver sur le chantier; en effet, les deux tronçons du bras des grues du type précédemment décrit sont placés en position horizontale alors qu'a lieu en même temps le relevage de la tour,laquelle comprend, elle aussi, deux tronçons ; par conséquent, une telle structure, qui comprend deux ensembles de tronçons tournant l'un par rapport à l'autre pour réaliser la configuration de travail, présente un encombrement très important.On retrouve le même inconvénient dans les grues de l'autre type,où le relevage de la tour est effectué par des moyens hydrauliques, étant donné que le tronçon d'extrémité du bras doit être complètement abaissé et appuyé sur une table de support. De plus, avec les moyens d'actionnement décrits, qui comprennent un ensemble de leviers, de poulies et de câ- bles, le mouvement des deux tronçons de bras ne peut être commandé ni de façon très précise ni avec une grande rapidité ; ces moyens sont peu fiables et, dans certains cas, leur actionnement exige des opérations manuelles supplémentaires, aussi bien pour installer des éléments de support de parties du bras (par exemple, de l'extrémité antérieure du bras lui-même) que pour monter et démonter d'autres parties et d'autres organes de la grue. Enfin, les grues munies de bras du type décrit cidessus présentent une hauteur totale - dans leur configuration d'encombrement minimal au-dessus de la plate-forme de transport- qui est plutôt élevée et qui ne permet pas de garer commodément la grue. La présente invention a pour objet de proposer un bras pour grue du type précédemment indiqué exempt des inconvénients mentionnés ci-dessus, qui peut donc être placé dans la position horizontale de travail sans exiger d'espaces importants pour la manoeuvre correspondante, qui peut être placé dans cette configuration et replacé dans la configuration de repos de façon rapide et sans intervention menuelle et qui,quand il sé trouve dans sa position d'encombrement minimal,permet d'obtenir une hauteur totale de la grue en position de transport sur le véhicule correspondant notablement réduite. La présente invention propose donc un bras pour grue comprenant un premier tronçon fixé à une tour de support du bras et un deuxième tronçon de bras pivotant par rapport au premier , ainsi que des moyens d'actionnement aptes à commander la rotation dudit deuxième tronçon pour passer d'une première configuration,dans laquelle celui-ci est essen tellement horizontal et aligné sur le premier tronçon de bras, à une deuxième configuration dans laquelle il est replié sur le premier tronçon qui est caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comprennent un vérin dont l'enveloppe est articulée sur ledit premier tronçon de bras, et au moins une paire de bielles dont une extrémité est articulée sur l'extrémité de la tige mobile dudit vérin, I'autre extrémité de la première desdites bielles étant articulée sur ledit premier tronçon de bras et l'autre extrémité de la deuxième desdites bielles étant er articulée sur ledit deuxième tronçon de bras. Pour faciliter la compréhension de la présente invention, une description plus détaillée de celle-ci est donnée ci-après, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: Fig.l est une vue latérale d'une partie d'un bras pour grue selon la présente invention dans sa configuration ouverte où les deux tronçons constituant ce bras sont alignés et horizontaux; Fig.2 est une autre vue latérale du bras de la figure I dans laquelle un des tronçons de ce bras est replié sur l'autre ; Fig.3 est une vue en perspective, schématique, du bras selon l'invention dans une configuration de basculement d'un tronçon de bras par rapport à l'autre tronçon. Les figures 4 à 7 sont des vues de face représentant schéma t i quement le bras selon l'invention au cours d'opérations successives au moyen desquelles les deux tronçons du bras pivotent l'un par rapport à l'autre pour placer ce bras dans la position de transport. Le bras pour grue selon l'invention,désigné dans son ensemble par la référence l,est apte à être supporté par une tour de grue (non représentée) possédant une structure quelconque à laquelle il puisse être relié, par exemple, à l'aide d'un système articulé 2 (figure 2) d'un type adéquat quelconque apte à permettre la rotation du bras en question par rapport à la tour. Le bras comprend essentiellement un premier tronçon 3, dont une extrémité est reliée à la tour de la façon précédemment indiquée, et un deuxième tronçon 4 apte à pivoter par rapport au premier,essentiellement autour de l'axe d'une articulation 5 à l'aide de laquelle il est articulé sur l'autre tronçon. Le bras comprend également des moyens d'actionnement, désignés dans leur ensemble par la référence 6,apte à commander la rotation du deuxième tronçon 4 pour le faire-passer d'une première configuration dans laquelle il est essentiellement horizontal et aligné sur le premier tronçon 3 (représentée sur la figure 1), à une deuxième configuration (représentée sur la figure 2) dans laquelle il est replié sur le premier tronçon 3. Selon 1' invention, les moyens d'actionnement précités comprennent essentiellement un vérin 7 dont la tige 8 est reliée,par une de ses extrémités et à l'aide d'un tourillon 9,au premier tronçon 3,ainsi qu'une paire de bielles 10 et 11 dont une extrémité est articulée sur l'extrémité de la tige mobile 12 du vérin 7,tandis que l'autre extrémité de la bielle 10 est articulée sur le premier tronçon 3, I'autre extrémité de la bielle 11 étant articulée sur le deuxième tronçon 4. Les deux points d'articulation des bielles 10 et 11 sur les bras 3 et 4 respectivement sont réalisés au moyen des plaques 13. La structure des deux tronçons de bras 3 et 4 peut être d'un type quelconque,par exemple à treillis, comme celle des figures; de même, la section de chacun des tronçons peut être quelconque, par exemple triangulaire, comme celle de la forme de réalisation représentée. Sur les guides des deux tronçons de bras 3 et 4 peut se déplacer un chariot 16 dont le mouvement est commandé par un câble d'actionnement 17 formant un anneau fermé et enroulé autour de deux poulies 18,1 'une de ces poulies étant supportée par l'extrémité antérieure du deuxième tronçon de bras 4 et l'autre étant supportée par l'autre tronçon de bras, de façon à constituer,quand le bras se trouve dans la position ouverte de la figure l,les brins de câble inférieur 19-et supérieur 20. Comme on le voit clairement sur la figure 1 , 1 e vérin 7 est disposé de manière à ce que son axe longitudinal soit essentiellement parallèle aux axes longitudinaux du premier et du deuxième tronçons de bras 3 et 4 lorsque le deuxième tronçon se trouve dans la configuration repliée de la figu r e 2; le tourillon 9,apte à assurer l'articulation de l'enveloppe 8 du vérin 7 sur le premier tronçon de bras 3,est disposé sur la partie la plus haute de ce tronçon,comme on le voit clairement sur les figures 1 et 2. Le bras comprend également deux autres poulies folles 21 et 22,la première étant supportée par le premier tronçon de bras 3 et la deuxième par la première bielle lO;comme le montre clairement la figure l,le câble du brin supérieur 20 s'enroule aussi autour des poulies 21 et 22 avec une dispo position permettant d'obtenir,entre les deux poulies en question, au moins un brin supérieur 23 et un brin inférieur 24.La position de la poulie 22 est choisie de façon à ce que, lorsque le deuxième tronçon de bras 4 est déplacé pour passer de la configuration ouverte de la figure 1 à la configuration repliée de la figure 2, les axes des poulies 21 et 22 se rapprochent l'un de l'autre; la position des axes des poulies 21 et 22 et le nombre de brins supérieur 23 et inférieur 24 -de câble qui se situent entre ces poulies par enroulement du câble autour desdites poulies sont choisis de manière à ce que,par suite du rapprochement des axes des poulies en question obtenu en passant de la première à la deuxième configuration,la longueur totale du câble des brins supérieur et inférieur 23 et 24 subisse une réduction préétablie et essentiellement égale à la longueur de câble qui est nécessaire pour permettre au deuxième tronçon de bras 4 de passer de la première à la deuxième configuration sans mettre en tension le câble en question. Comme il ressort clairement du schéma de la figure 3,chaque tronçon de bras 3 et 4 est muni d'une paire d'éléments d'articulation 25 fixés sur un côté du tronçon correspondant et présentant des trous,de façon à réaliser une paire d'articulations à axe horizontal moyennant l'insertion dans lesdits trous du tourillon correspondant. Les deux articulations ainsi réalisées ont des axes essen tellement parallèles à-l'axe longitudinal des bras correspondants et sont positionnées de façon à permettre la rotation, de la manière exposée ci-après, du deuxième tronçon de bras 4 par rapport au premier tronçon essentiellement autour de l'axe précité, afin de la placer sur un côté par rapport audit premier t-ronçon.La position desdits trous des éléments d'articulation 25 est choisie de façon à ce que les tourillons en question puissent être insérés dans les trous correspondants pour réaliser les articulations rappelées ci-dessus seulement à la suite d'un relevage préétabli d'au moins une des extrémités du deuxième tronçon de bras 4 par rapport à ltextrémité correspondante du premier tronçon de bras 3. L'utilisation du bras pour grue selon l'invention se déroule de la façon suivante. Dans la configuration normale de travail du bras, les deux tronçons 4 et 3 se trouvent essentiellement alignés, comme le montre la figure 1; dans cette configuration,les deux bielles 10 et 11 et les moyens d'actionnement 6 prennent la position visible sur la figure 1 ,dans laquelle leurs extrémités articulées sur les plaques 13 des tronçons se trouvent sur l'axe longitudinal du bras ;dans la même configuration,le chariot 16 peut se déplacer sur les guides du bras commandé par le câble 17;;lorsque le câble est actionné pour commander le déplacement du chariot l6,son brin supérieur 20 tourne aussi autour des poulies folles 21 et 22 Quand le bras doit être placé dans sa configuration repliée de la figure 2,le vérin 7 est actionné pour commander le déplacement de la tige 12 vers l'enveloppe 8 du vérin; de cette manière, -la force axiale agissant le long de ladite tige commande la rotation de la bielle 10 essentiellement autour de l'axe de l'articulation qui relie son extrémité à la plaque 13 du tronçon de bras 3, déterminant ainsi la rotation de ladite bielle dans le sens contraire des aiguilles d'une montre,selon la figure I ; une configuration intermédiaire est représentée en pointillé sur la figure l;pendant la rotation de la bielle 10 est églement commandée, au moyen de l'autre bielle 1 1, la r o t a t i on du tronçon de bras 4 autour de l'axe de l'articulation 5 provoquant ainsi le repl iement progressif de ce tronçon sur l'autre . Lorsque la tige 12 est entièrement rentrée dans ltenveloppe 8 du vérin 7,la configuration des moyens d'actionnement est celle représentée sur la figure 2: I'axe longitudinal du vérin 7 coincide avec celui des tronçons 3 et 4 du bras et la bielle 10 atteint sa position de fin de course vers ledit vérin, tandis que la bielle 11 se place dans une position essentiellement orthogonale à la précédente Pendant le passage de la configuration ouverte à la configuration repliée - figures I et 2-, la poulie 22,se déplaçant solidairement avec la.bielle lO,atteint une nouvelle position plus proche de la poulie 21; par conséquent, la longueur totale des brins 23 et 24 de câble qui est comprise entre ces poulies se trouve être,dans ladite deuxième configuration, inférieure à la longueur que lesdits brins avaient dans la configuration précédente; il s'ensuit que la longueur des brins 19 et 20 de la partie de câble restante augmente,permettant ainsi au tronçon 4 du bras de pouvoir se replier sur le tronçon 3 sans mettre en traction et sans provoquer des ruptures dans les tronçons en question.Comme il a déjà été indiqué,le nombre de brins supérieur 23 et inférieur 24 de câble qui sont enroulés autour des poulies 21 et 22,ainsi que la position des axes desdites poulies, sont choisis de façon telle que la variation de longueur qu'expérimentent les brins 23 et 24 pour passer de la configuration ouverte à la configuration repliée soit essentiellement égale à la variation de longueur qui est nécessaire dans les brins 19 et 20 pour permettre ledit repliement du tronçon de bras 4 sur le tronçon 3. Bien entendu,pour placer le bras dans la position complètement ouverte, il suffit de répéter en sens inverse les opérations décrites ci-dessus. Quand le bras de trouve dans sa configuration repliée, il peut être placé dans une position d'encombrement minimal au-dessus des autres éléments de la grue, position représentée sur la figure 7,dans laquelle le tronçon 4 se trouve disposé latéralement au tronçon 3. A cet effet, les deux tronçons de bras 3 et 4 sont d'abord séparés l'un de I'autre en démontant les tourillons de l'articulation 5 et on actionne ensuite le vérin 7, lequel . au moyen des bielles lÔ et ll,provoque évidemment un léger relevage du tronçon de bras 4 par rapport au tronçon 3,comme cela a été représenté sur le schéma de la figure 1.Dans cette configuration,les trous de chaque paire d'éléments d'articulation 25 sont placés en alignement et on peut ainsi insérer dans ces trous le tourillon correspondant afin d'obtenir.une articulation dont l'axe coïncide essentiellement avec l'axe longitudinal des deux tronçons de bras.Puis, en utilisant un bras de relevage auxiliaire 26,qui peut faire partie de l'équipement de la grue munie du bras selon I' invention,on commande la rotation du tronçon de bras 4 par rapport au tronçon de bras 3,comme le montrent les schémas des figures 5 et 6, jusqu'à déterminer le basculement complet du tronçon 4 autour de l'axe précédemment défini pour placer ce tronçon dans une position où lesdits tronçons de bras se trouvent l'un à côté de l'autre. Il est donc parfaitement évident que le bras pour grue selon l'invention peut être déplacé très rapidement de la configuration de repos à celle de travail ,sans besoin d'effectuer des opérations manuelles,par des mouvements contrôlables de façon précise. De plus,pour placer le bras dans la position de travail,on n'a pas besoin d'espace autour de la grue,étant donné que le bras est déplacé de la configuration repliée à la configuration ouverte lorsque la tour qui le supporte a été complètement relevée. En outre,pour passer d'une configuration à l'autre, il n'est pas besoin d'opérations supplémentaires telles que le démontage du câble d'actionnement du chariot monté sur la grue; en effet, les longueurs du brin inférieur et du brin supérieur du câble varient de façon à permettre le passage de l'une à l'autre configuration. Enfin, la grue sur lequel le est monté le bras selon l'invention présente, dans la configuration de transport, une hauteur très réduite qui permet de la garer facilement,par suite du positionnement d'un tronçon de bras à côté de l'autre. Il est entendu que des modifications et des variantes peuvent être apportées aussi bien à la forme qu'à la d ispo- sition des différentes parties du bras de grue selon 1' invention décrite ci-dessus sans sortir de son cantre. REVENDICATIONS 1. Bras pour grue (1) comprenant un premier tronçon de bras (3)- fixé à une tour de support du bras et un deuxième tronçon de bras (4) apte 9 pivoter par rapport au premier tronçon (3), des moyens d'actionnement (6) aptes à commander la rotation dudit deuxième tronçon (4) pour passer d'une première configuration, dans laquelle ce deuxième tronçon (4) est essentiellement horizontal et aligné sur le premier tronçon (3), à une deuxième configuration dans laquelle il est replié sur le premier tronçon de bras (3) lequel comprend un chariot (16) pouvant se déplacer longitude nalement sur le bras lui-mme et dont le déplacement est commandé par un câble d'actionnement (17) formant un anneau fermé, > câble (17) qui s'enroule autour d'une première paire de poulies (18), I'une d'elles étant supportée par le premier tronçon de bras (3) et l'autre étant supportée par le deuxième tronçon de bras (4) de façon à constituer, lorsque le deuxième tronçon de bras (4) se trouve dans la première configuration, un brin supérieur (19) et un brin inférieur (20) de câble essentiellement horizontaux, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement (6) comprennent un vérin (7), dont l'enveloppe (8) est articulée sur ledit premier tronçon de bras (3), et au moins une paire de bielles (10, 11) dont une extrémité est articulée sur l'extrémité de la tige mobile (12) dudit vérin (7), I'autre extrémité de la première desdites bielles (10, 11) étant articulée sur ledit premier tronçon de bras (3) et l'autre extrémité de la deuxième de ces bielles (10, 11) étant articulée sur ledit deuxième tronçon de bras (4) et en ce qu'il est prévu une deuxième paire de poulies folles (21, 22) dont la première est supportée par le premier tronçon de bras (3) et la deuxième par la première bielle, ledit cible s'enroulant également autour desdites poulies (21, 22) de ladite deuxième paire avec une disposition permettant -d'obtenir, entre ces poulies, au moins un brin supérieur (23) et au moins un brin inférieur (24) de câble, la position de l'axe de ladite deuxième poulie (22) étant choisie de façon à ce que, lorsque ledit deuxième tronçon de bras (4) est déplacé pour passer de ladite première configuration à ladite deuxième configuration, les axes desdites deux deuxièmes poulies se rapprochent de manière à permettre audit cible de s'allonger et de se replier également sur lesdits tronçons de bras. 2. Bras pour grue selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit vérin (-7) est disposé de façon à ce que son axe longitudinal soit essentiellement parallèle aux axes longitudinaux desdits premier et deuxième tronçons de bras (3, 4) lorsque ledit deuxième tronçon de bras (4) se trouve dans ladite deuxième configuration, une extrémité de l'enveloppe (8) dudit vérin (7) étant articulée sur une partie dudit premier tronçon de bras (3) située dans la zone la plus haute de ce tronçon. 3. Bras pour grue selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position des axes desdites deuxièmes poulies (21, 22) et le nombre desdits brins supérieur (23) et inférieur (24) de câble compris entre ces poulies sont choisis de manière à ce que, par suite du rapprochement des axes desdites deuxièmes poulies (21, 22) la longueur totale de cible desdits brins supérieur (23) et inférieur (24) compris entre ces axes subisse une réduction préétablie et essentiellement égale à la longueur de cible qui est nécessaire pour permettre audit deuxième tronçon de bras (4) de passer de ladite première configuration à ladite deuxième configuration, sans mettre en tension le cible lui-meme. 4. Bras pour grue selon l'une quelconque des re vendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième tronçon de bras (4) est relié audit premier tronçon (3) à l'aide d'un tourillon d'articulation disposé sur l'angle supérieur desdits tronçons et pouvant être écarté de ceux-ci de façon à séparer un tronçon de l'autre, chacun desdits tronçons (3, 4) étant muni d'une paire d'éléments d'articu lation (25) fixés sur un côté du tronçon correspondant, ces éléments (25) présentant des trous et étant disposés de manière à réaliser une paire d'articulations à axe horizontal par l'insertion du tourillon correspondant dans lesdits trous desdits éléments d'articulation (25), lesdites articulations ayant des axes essentiellement parallèles à l'axe longitudinal desdits bras et étant positionnées de façon à permettre la rotation dudit deuxième tronçon de bras (-4) es sentiel lement autour d'un axe parallèle à son axe longitudi nal pour le placer sur un côté par rapport audit premier tronçon de bras (3). 5. Bras pour grue selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position des trous desdits éléments d'articulation (25) est choisie de manière à ce que lesdits tourillons puissent être insérés dans les trous correspondants pour réaliser lesdites articulations seulement à la suite d'un relévage préétabli d'au moins une des extrémités dudit deuxième tronçon de bras (4) par rapport à l'extrémité correspondante dudit premier tronçon de base (3). 6. Bras pour grue selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit relevage préétabli est effectué en activant le vérin (7). 7. Bras pour grue selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend également une tour supplémentaire munie de moyens de relevage aptes à commander la rotation dudit deuxième tronçon de bras (4) essentiellement autour dudit axe.