Brevet FR2818259A1 — publié le 20020621

L'invention concerne les grues à tour, et plus particulièrement les cabines de grutier. Sur les grues à tour, la cabine du grutier est traditionnellement fixée à la partie tournante et tourne avec celle-ci pour que le grutier puisse surveiller le mouvement de la charge qu'il manoeuvre. Les inconvénients de ces cabines solidaires de la partie tournante sont multiples : - Le grutier n'a pas toujours une bonne visibilité au sol pour travailler et la communication avec l'équipe au sol n'est pas toujours parfaite, ce qui entraîne des erreurs. - Cette fixation à la partie tournante entraîne l'obligation pour le grutier de monter et descendre à pied dans la tour par les échelles au moins une fois par jour, et même plusieurs fois, afin de regagner son poste. Il doit tout d'abord atteindre le sommet de la tour par une échelle et au cours de cette ascension une chute est toujours possible et il en est de même lors de la descente. Outre le fait que cet accès à la cabine n'est pas sans dangers, l'effort à fournir entraîne une fatigue importante et parfois des problèmes cardiaques. On connaît par le brevet suédois nO 457168 une grue à tour dont la cabine est montée sur la tour de manière à pouvoir monter ou descendre au moyen d'un treuil solidaire de la partie tournante. Pour cela, la cabine suspendue au câble du treuil est guidée par un chariot baladeur, pourvu d'une chaîne autorisant la rotation de l'ensemble ainsi constitué autour du fut et coulissant le long de celui-ci,. La cabine est directement entraînée verticalement par le treuil et tourne au moyen d'un moteur dont la rotation est synchronisée avec celle de la flèche. Ce système résout les problèmes de fatigue du grutier mais n'élimine pas le danger de son passage du fut à la cabine. En effet, à l'arrêt, la flèche est automatiquement mise en girouette. Si lors du passage du fut à la cabine, une rafale de vent survient, celle-ci, entraînée par la flèche, se met à tourner et le grutier risque de se faire coincer entre les parties fixes et celles en rotation. De plus, l'entraînement vertical de la cabine par un câble relié au treuil sur la partie tournante impose une rotation permanente de la cabine avec celle-ci même à l'arrêt lorsque la flèche est en girouette pour éviter l'enroulement du câble autour du fût de la grue. L'invention vise à palier ces inconvénients en réalisant une cabine ascensionnelle pour grue à tour qui présente une bonne sécurité pour le grutier, notamment lors du passage de celui-ci dans la cabine, et qui permette une autonomie de la cabine vis-à-vis de la flèche quelle que soit la position en rotation de celle-ci. Pour un ensemble de cabine de pilotage de grues à tour, comportant un premier bâti coulissant, fixe en rotation et pouvant monter et descendre le long du fût de la grue grâce à un premier organe d'entraînement et une cabine de pilotage pouvant tourner autour du premier bâti, ce but est atteint grâce à l'invention, en ce que le premier bâti coulissant porte à sa partie supérieure au moins une couronne de roulement sur laquelle s'appuie à rotation un second bâti portant la cabine, qui est entraîné en rotation autour du premier bâti et du fût grâce à un second organe d'entraînement, indépendamment de la rotation de la flèche de la grue. Selon l'invention, le premier bâti, est constitué d'une cage entourant le fût et coulissant sur celui-ci à l'aide de galets qui roulent sur les arêtes des quatre montants du fût, tandis que le second bâti, auquel est fixé la cabine, se compose d'une cage cylindrique entourant le premier bâti et pourvue d'une couronne supérieure portant sur sa face inférieure des galets de roulement qui s'appuient verticalement sur la couronne de roulement du premier bâti et roulent sur celle-ci. Selon une forme préférée de l'invention, la couronne supérieure du second bâti a une section en équerre et porte des galets de guidage qui s'appuient horizontalement contre la périphérie de la couronne de roulement afin de guider le second bâti dans sa rotation. Le premier organe d'entraînement peut être constitué par un treuil à au moins un tambour actionné par un moteur, disposé sur le fût sous le pivot d'orientation de la flèche, dont au moins un câble, ou une chaîne, est relié au premier bâti coulissant afin de l'entraîner en montée ou en descente le long du fût. Il peut également être constitué d'au moins une crémaillère disposée sur toute la hauteur du fût, dans laquelle engrène au moins un pignon actionné par un moteur situé sur le premier bâti coulissant. Selon une forme de réalisation de l'invention, le premier organe d'entraînement est constitué de deux crémaillères disposées sur toute la hauteur du fût sur les côtés opposés, dans chacune desquelles engrène un pignon actionné par un moteur respectif situé sur le premier bâti coulissant et le premier bâti est constitué d'une cage de section rectangulaire entourant le fût et coulissant sur celui-ci à l'aide de guides sur les crémaillères. Selon l'invention, le second organe d'entraînement est un moteur entraînant en rotation le second bâti par un pignon engrenant avec une denture de la couronne de roulement du premier bâti. Cette denture de la couronne de roulement peut être constituée par les maillons d'une chaîne entourant la périphérie de la couronne. Le moteur peut aussi entraîner en rotation le second bâti par un galet de friction appliqué contre la surface périphérique de la couronne. Selon une forme de réalisation de l'invention, le second organe d'entraînement, qui entraîne le second bâti en rotation autour du premier bâti, peut être asservi à l'entraînement de la flèche de façon que la cabine garde la même orientation par rapport à celle-ci pendant le travail. Le premier bâti porte une seconde couronne de roulement inférieure sur laquelle s'appuie horizontalement des galets, montés sur une seconde couronne inférieure du bâti, afin d'améliorer le guidage en rotation de celui-ci. Les supports supportant les galets roulant sur les montants du fût comportent chacun un dispositif de réglage de leur longueur qui permet d'allonger ou de raccourcir les supports afin que les galets s'appuient exactement sur les montants du fût. Ils peuvent être pourvus de ressorts tarés pour améliorer l'application des galets contre les montants du fût. Ils peuvent être aussi reliés par des entretoises qui comportent chacune un dispositif de réglage de leur longueur permettant d'adapter leur longueur en fonction du réglage des supports. On va décrire l'invention ci-après au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé où on a représenté : Figure 1 : une vue partielle en élévation du fût d'une grue à tour avec le dispositif selon un mode de réalisation de l'invention ; Figure 2 : une coupe partielle verticale montrant le guidage du premier bâti le long du fût de la grue et le système à couronne de roulement ; Figure 3 : une vue en coupe horizontale au niveau de la couronne de roulement inférieure montrant schématiquement le guidage du premier bâti sur le fût et le système de couronne de roulement. Figure 4 : une vue schématique en coupe d'un premier bâti coulissant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La grue 1 comporte un fût 2 vertical dont la base est lestée de façon usuelle de masses 3. Le fût est constitué de quatre montants verticaux renforcés par des entretoises en treillis. Le sommet du fût supporte le pivot d'orientation 6 de la partie tournante, non représenté en détails. Immédiatement sous le pivot d'orientation 6 est disposé un bâti en forme de cage de section carrée 5 entourant le fût 2. Ce bâti 5 supporte un treuil 4 dont le tambour enroule deux câbles 7,7'passant par deux poulies de renvoi 21, 21'tournant sur des bords opposés du bâti 5. L'extrémité des câbles 7 7'est arrimée à un bâti 8 en forme de cage cylindrique entourant le fût. Le bâti 8 est constitué de deux couronnes de roulement 9 et 9', de section en équerre, reliées entre elle par au moins quatre montants verticaux 13. Quatre des montants verticaux de ce bâti 8, faisant face aux montants verticaux du fût 2, supportent chacun à rotation deux galets 10 montés sur des supports 10'espacés en hauteur. Ces galets 10 sont pourvus sur leur périphérie de rainures en V leur permettant de rouler sur l'arête vive des montants verticaux du fût 2. Le bâti 8 peut coulisser le long du fût grâce à ses galets 10 pour être hissé par les câbles 7 jusque sous le pivot de rotation 6 et redescendu à la base du fût de la grue au moyen du treuil 4. Un second bâti cylindrique 14 constitué d'une couronne supérieure 15 et d'une couronne inférieure 16 reliées entre elles, comme le bâti 8, par des montants verticaux 17 et des croisillons diagonaux non représentés, est disposé concentriquement au premier bâti 8. La couronne supérieure 15 comporte un rebord intérieur vertical 20 dirigé vers le bas, tandis que la couronne inférieure s'étend horizontalement vers l'intérieur. Le bâti 14 prend appui sur la couronne de roulement supérieure 9 du bâti 8 par des galets de roulement 18 fixés de façon appropriée sous la couronne supérieure 15 de telle façon que le bâti 14 puisse tourner autour du bâti 8. Des galets de guidage 19 sont fixés à l'intérieur du rebord 20 de la couronne supérieure et prennent appui sur la face verticale de la couronne de roulement 9 afin d'assurer une stabilité horizontale. Des galets de guidage 19' sont également montés rotatifs, par paire, sur la couronne inférieure pour s'appuyer de part et d'autre de la face verticale de la couronne de roulement inférieure 9'et participer à la stabilité horizontale. Dans l'exemple représenté dur la figure 3, les paires de galets 19', 19"sont au nombre de 4, régulièrement réparties autour de la couronne. On peut en prévoir plus afin d'améliorer la stabilité. Une cabine de pilotage Il de la grue est fixée latéralement sur le bâti 14. Afin d'équilibrer l'ensemble, un contrepoids 12 est disposé sur le bâti 14 de façon diamétralement opposée à la cabine. L'ensemble bâti 8-bâti 14cabine 11 constitue un ensemble cabine ascenseur pour le grutier. Pour tourner autour du bâti 8, et donc du fût 2, le bâti 14 portant la cabine est pourvu d'un entraînement constitué d'un moteur électrique 22 entraînant un pignon qui engrène avec des dents situées sur la couronne 9'. Grâce à ce moteur, la cabine peut tourner autour du fût indépendamment du mouvement de la flèche. Le mouvement de rotation de la cabine peut évidemment être synchronisé avec celui de la flèche lorsque la grue est opérationnelle avec le grutier aux commandes. L'ensemble se comporte alors comme une grue traditionnelle mais à la hauteur choisie par le grutier. Les dents de la couronne 9'peuvent être constituées par une denture périphérique de la couronne. elles peuvent aussi être constituées par une chaîne entourant la couronne et dans les maillons de laquelle engrène le pignon du moteur 22. L'ensemble forme par les deux bâtis coulissants et la cabine devant être guidé avec une relative précision le long du fût de la grue, il ressort de cela que les galets 10 doivent s'appliquer exactement sur les montants du fût 2. Il en résulte qu'il faudrait, pour des grues de dimensions différentes, des bâtis 8 de dimensions correspondantes. Afin d'éviter une diversité de fabrication des bâtis 8, l'invention prévoit un réglage du bâti 8 afin de l'adapter aux dimensions du fût 2. Ceci est obtenu par le fait que les supports 10'supportant les galets 10 comportent un dispositif de réglage de leur longueur 23 qui, selon la section du fût de grue 2 le long duquel le bâti 8 doit coulisser, permet d'allonger ou de raccourcir les supports 10'afin que les galets 10 s'appuient exactement sur les montants du fût 2. On peut obtenir un ajustement plus précis en montant les supports des galets avec des ressorts tarés. Selon le mode de réalisation de la figure 4, ce système d'adaptation est encore amélioré par le fait que les supports 10'des galets 10 sont reliés par des entretoises 24 afin d'assurer une rigidité à l'ensemble. Les entretoises 24 comportent chacune un dispositif de réglage de leur longueur 25 permettant d'adapter leur longueur en fonction du réglage des supports 10'. Afin d'assurer la sécurité du système, il est également prévu, selon l'invention de pourvoir le premier bâti (8) d'un dispositif dit"parachute en survitesse"pour ralentir ou arrêter la descente de l'ensemble lorsque la vitesse de celle-ci atteint une limite prédéterminée. Ce dispositif comporte un détecteur de survitesse actionnant un système de freinage. Dans le cas d'une suspente par câble ou par chaîne, le système de freinage consiste en des mâchoires crantées serrant sur le fût à la détection d'une survitesse. Dans le cas d'un entraînement à crémaillère, ce système est constitué par un deuxième pignon en prise permanente avec la crémaillère et relié à un frein de secours déclenché par la détection d'une survitesse. Les réalisations décrites ci-dessus ne sont bien entendu que des exemples. Des variantes peuvent être envisagées. Par exemple, on peut employer un treuil à simple tambour pour entraîner un seul câble (ou une chaîne) accroché au bâti 8 en un point déterminé. On peut également utiliser comme premier moyen d'entraînement un pignon monté sur le premier bâti (8) et entraîné par un second moteur porté par le bâti, pignon qui engrène avec une crémaillère fixée au fût (2) sur toute sa hauteur. De même l'entraînement en rotation de la cabine peut être fait au moyen d'une courroie actionnée par le moteur 22 et entourant la couronne de roulement du bâti 8. Il peut aussi s'agir d'une chaîne ou d'un galet entraînant la couronne par friction. REVENDICATIONS 1.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour, comportant un premier bâti coulissant, fixe en rotation et pouvant monter et descendre le long du fût de la grue grâce à un premier organe d'entraînement et une cabine de pilotage pouvant tourner autour du premier bâti caractérisé en ce que le premier bâti coulissant (8) porte à sa partie supérieure au moins une couronne de roulement (9) sur laquelle s'appuie à rotation un second bâti (14) portant la cabine (11), qui est entraîné en rotation autour du premier bâti (8) et du fût (2) grâce à un second organe d'entraînement (22), indépendamment de la rotation de la flèche de la grue. 2.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bâti (8), est constitué d'une cage entourant le fût et coulissant sur celui-ci à l'aide de galets qui roulent sur les arêtes des quatre montants du fût. 3.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second bâti (14), auquel est fixé la cabine (11), se compose d'une cage cylindrique entourant le premier bâti (8) et pourvue d'une couronne supérieure (15) portant sur sa face inférieure des galets de roulement (18) qui s'appuient verticalement sur la couronne de roulement (9) du premier bâti (8) et roulent sur celle-ci. 4.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne supérieure (15) du second bâti (14) a une section droite en équerre. 5.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la couronne supérieure (15) du second bâti (14) porte des galets de guidage (19) qui s'appuient horizontalement contre la périphérie de la couronne de roulement (9) afin de guider le second bâti (14) dans sa rotation. 6.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le premier organe d'entraînement est constitué par un treuil à au moins un tambour actionné par un moteur, disposé sur le fût sous le pivot d'orientation de la flèche, dont au moins un câble, ou une chaîne, est relié au premier bâti coulissant (8) afin de l'entraîner en montée ou en descente le long du fût (2). 7.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le premier organe d'entraînement est constitué d'au moins une crémaillère disposée sur toute la hauteur du fût, dans laquelle engrène au moins un pignon actionné par un moteur situé sur le premier bâti coulissant (8). 8.-. Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendications 7, caractérisé en ce que le premier organe d'entraînement est constitué de deux crémaillères disposées sur toute la hauteur du fût sur les côtés opposés, dans chacune desquelles engrène un pignon actionné par un moteur respectif situé sur le premier bâti coulissant (8), que le premier bâti (8), est constitué d'une cage de section rectangulaire entourant le fût et coulissant sur celui-ci à l'aide de guides sur les crémaillères. 9.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe d'entraînement, qui entraîne le second bâti (14) en rotation autour du premier bâti (8), peut être asservi à l'entraînement de la flèche de façon que la cabine garde la même orientation par rapport à celle-ci pendant le travail. 10.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que le premier bâti (8) porte une seconde couronne de roulement inférieure (9') sur laquelle s'appuie horizontalement des galets (19), montés sur une seconde couronne inférieure (16) du bâti (14), afin d'améliorer le guidage en rotation de celui-ci. 11.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les supports (10') supportant les galets (10) comportent chacun un dispositif de réglage de leur longueur (23) qui permet d'allonger ou de raccourcir les supports (10') afin que les galets (10) s'appuient exactement sur les montants du fût (2). 12. Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 11, caractérisé en ce que les supports (10') sont pourvus de ressorts tarés pour améliorer l'application des galets (10) contre les montants du fût (2). 13.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les supports (10') des galets (10) sont reliés par des entretoises (24) qui comportent chacune un dispositif de réglage de leur longueur (25) permettant d'adapter leur longueur en fonction du réglage des supports (10'). 14.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le second organe d'entraînement est un moteur entraînant en rotation le second bâti (14) par un pignon engrenant avec une denture de la couronne de roulement (9) du premier bâti (8). 15.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 14 caractérisé en ce que la denture de la couronne de roulement (9) est constituée par les maillons d'une chaîne entourant la périphérie de la couronne. 16.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 1 caractérisé en ce que le second organe d'entraînement est un moteur entraînant en rotation le second bâti (14) par un galet de friction appliqué contre la surface périphérique de la couronne. 17.-. Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier bâti (8) est équipé d'un parachute en survitesse pour ralentir ou arrêter la descente de l'ensemble lorsque la vitesse de celle-ci atteint une limite prédéterminée, qui comporte un détecteur de survitesse actionnant un système de freinage. 18.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 17 caractérisé en ce que dans le cas d'une suspente par câble ou par chaîne, le système de freinage consiste en des mâchoires crantées serrant sur le fut à la détection d'une survitesse. 19.-Ensemble de cabine de pilotage de grues à tour selon la revendication 17 caractérisé en ce que dans le cas d'un entraînement à crémaillère, le système est constitué par un deuxième pignon en prise permanente avec la crémaillère et relié à un frein de secours déclenché par la détection d'une survitesse.