Brevet FR3027889A1 — publié le 20160506

[0001] La présente invention concerne une grue mobile comportant un train de roulement et une superstructure rotative par rapport au train de roulement autour d'un axe de rotation et un appareil pour la réception d'un ballast, agencé sur la superstructure et ayant au moins un cylindre de ballast pour recevoir un ballast. [0002] Les grues mobiles ont besoin d'un espace d'action déterminé par le type de construction sur un site de construction pour assurer un mode de fonctionnement complet et selon les règles de sécurité. Cependant, l'espace d'action est souvent limité en raison de rebords en saillie sur le site de construction qui peuvent être formés par des murs, des végétaux ou d'autres engins de travail. [0003] A ce sujet, l'espace d'action nécessaire est déterminé essentiellement par deux facteurs. Alors que le premier facteur est constitué par la base de support qui est définie par l'appareil de support respectif en fonction de l'état d'équipement, le rayon de rotation de la superstructure, comme deuxième facteur important, c'est-à-dire le rebord le plus avancé de la superstructure lors de la rotation de la superstructure autour du train de roulement, détermine l'espace d'action de la grue mobile. En règle générale, le rayon de rotation de la superstructure est influencé par les plaques de ballast montées ou par l'appareil de réception de ballast recevant les plaques de ballast, puisqu'un appareil de réception de ballast installé, y compris les plaques de ballast, s'étend très souvent le plus en avant de la superstructure. [0004] Si le rayon de rotation de la superstructure est réduit, l'espace d'action nécessaire pour la grue mobile est certes réduit, d'une part. Mais, d'autre part, la distance entre le centre de gravité du ballast et l'axe de rotation de la superstructure autour du train de roulement est réduite. Et cela, toutefois, réduit le couple qui agit à l'encontre du couple de charge engendré par la charge. [0005] Le document DE 20 2010 002 364 U1 a déjà traité ce problème et propose une grue mobile qui comporte un premier et un second appareils de réception de ballast qui diffèrent l'un de l'autre en ce qui concerne leurs dimensions physiques et qui sont fixés de manière démontable ou aptes à être fixés, de manière sélective, sur la superstructure de la grue mobile. L'appareil de réception de ballast utilisé définit le rayon de rotation de la superstructure qui est décrit par la composante la plus avancée ou le rebord le plus avancé de l'appareil de réception de ballast dans la direction radiale lors d'un mouvement de rotation de la superstructure. La base de support et le rayon de rotation de la superstructure peuvent être adaptés l'un à l'autre par l'installation, de manière sélective, du premier ou du second appareil de réception de ballast sur la grue mobile. Cette solution optimise certes le rayon de rotation de la superstructure, mais elle a pour résultat que deux appareils de réception de ballast distincts doivent être prévus et doivent être tenus à disposition de l'opérateur de la grue mobile. [0006] Le but de l'invention est donc d'améliorer une grue de la catégorie ci-avant dont le volume constructif minimise l'espace d'action nécessaire au site de construction avec les moins de composantes supplémentaires possibles. [0007] Le but de l'invention est atteint avec une grue mobile comportant un train de roulement et une superstructure rotative par rapport au train de roulement autour d'un axe de rotation et comportant un appareil pour la réception d'un ballast, agencé sur la superstructure et ayant au moins un cylindre de ballast pour recevoir un ballast, la position des cylindres de ballast recevant le ballast étant variable dans l'appareil pour la réception d'un ballast de façon que le ballast puisse être reçu dans des positions de distances différentes de l'axe de rotation de la superstructure. [0008] De manière particulièrement avantageuse, pour une grue mobile selon la présente invention, il n'est plus nécessaire de tenir à disposition des appareils de réception de ballast de différentes dimensions. Car des rayons de rotation différents de la superstructure peuvent être obtenus plutôt avec un appareil de réception de ballast disposé de manière variable. A ce sujet, l'appareil de réception de ballast peut recevoir du ballast dans au moins deux positions différentes. Chaque position a sa propre distance de l'axe de rotation de la superstructure autour du train de roulement. Le même contrepoids peut donc engendrer différents moments de contrepoids et 'peut contrer le moment de charge correspondant de la charge à soulever. [0009] Il est en général plus approprié de ne pas engendrer le moment statique par une augmentation du contrepoids mais d'augmenter plutôt le rayon du ballast puisque le contrepoids lui-même agit sur le train de roulement comme une force verticale. Le train de roulement peut ainsi être déchargé en réduisant le contrepoids qu'il doit porter avec lui, grâce à la possibilité d'augmenter le rayon de rotation de la superstructure. [0010] Selon une première solution particulière pour la variation de position des cylindres de ballast, il peut être prévu, selon la présente invention, que les cylindres de ballast sont supportés sur des rails et qu'ils sont déplaçables longitudinalement par rapport à l'axe longitudinal de la superstructure afin d'augmenter ou de diminuer respectivement la distance de l'axe de rotation. Pour le déplacement des cylindres de ballast le long de rails correspondants, un entraînement, par exemple un agencement d'unité piston-cylindre hydraulique est avantageusement prévu pour déplacer les cylindres de ballast le long des rails. En utilisant un entraînement correspondant, les cylindres de ballast peuvent être positionnés à toute distance souhaitée de l'axe de rotation à l'intérieur du rayon de déplacement et peuvent être fixés dans la position en bloquant l'entraînement. [0011] Selon une solution alternative dans le cadre de la présente invention, des cylindres de ballast en position fixe, c'est-à-dire un ou plusieurs tels cylindres, peuvent 10 également être utilisés à la place des cylindres de ballast mobiles. Dans ce cas, avantageusement, quatre cylindres de ballast sont disposés dans une position fixe sur la superstructure et sont disposés par paires les uns derrière les autres par rapport à l'axe de rotation de la superstructure. Et alors, la paire de cylindres respective disposée plus proche de l'axe de rotation ou la paire de cylindres disposée plus loin de l'axe de rotation 15 peut être actionnée pour recevoir le ballast. Dans ce mode de réalisation préféré, le rayon du contrepoids est ainsi déterminé par la sélection des cylindres de ballast utilisés. [0012] Enfin, selon un autre aspect préféré de l'invention, l'au moins un cylindre de ballast est pivotant autour d'un axe de pivotement vertical par rapport à la superstructure. Les cylindres de ballast peuvent alors être fixés dans leurs positions par un mécanisme de 20 verrouillage. Dans cette solution, avantageusement, deux positions de fixation sont prévues. Davantage de positions verrouillables pour fixer l'angle de pivotement respectif du ou des cylindres de ballast pivotants peuvent être prévues d'une manière pas par pas. [0013] De préférence, deux cylindres de ballast pivotants sont prévus qui sont reçus dans des consoles de pivotement qui, de leur côté, sont pivotantes autour des axes de 25 pivotement verticaux. [0014] Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse, un fonctionnement manuel, c'est-à-dire par la force musculaire, est prévu pour faire pivoter les cylindres de ballast. Afin de maintenir les forces nécessaires dans des limites raisonnables, un palier pour mouvement lent, de préférence en bronze ou en polyamide, 30 est prévu. Les consoles pivotantes sont alors supportées sur la superstructure à l'aide de paliers pour mouvement lent, de préférence en bronze ou en polyamide. Selon un mode de réalisation quelque peu plus complexe, un entraînement par exemple par un agencement d'unité piston-cylindre pneumatique, un agencement d'unité piston-cylindre hydraulique ou une unité à axe entraîné hydrauliquement, peut également être prévu. [0015] Le mécanisme de verrouillage pour arrêter le cylindre de ballast dans une position de pivotement particulière comprend avantageusement une goupille précontrainte par un ressort qui peut être tirée à l'encontre de la force du ressort. Le pivotement des cylindres de ballast correspondants agencés sur une console de pivotement peut alors être effectué plus particulièrement à partir du sol. Une goupille précontrainte par un ressort peut être tirée par l'opérateur à l'aide d'une tige et la console de pivotement peut ensuite être pivotée. La goupille elle-même se verrouille automatiquement dans une des positions finales prévues, grâce à la précontrainte par le ressort. [0016] Enfin, un suivi de localisation de la position des cylindres de ballast est avantageusement intégré qui est apte à envoyer la position respective du cylindre de ballast suivi à la commande de la grue. La position du contrepoids qui peut être déterminée par la position correspondante du cylindre de ballast, est un critère pour la table de charge de la grue qui doit être utilisée. Une erreur humaine dans l'introduction de données figurant dans le tableau peut être exclue par le suivi de la position des consoles de pivotement, puisque l'introduction est automatisée. [0017] La présente invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées isolément ou en combinaison, ou en combinaison avec l'une au moins des caractéristiques ci-avant : - un appareil de réception pour le ballast est prévu sur le train de roulement, des moyens de réception correspondants étant agencés sur l'appareil de réception de façon que le ballast puisse être descendu dans les différentes positions sur l'appareil de réception ; - un entraînement pour le pivotement des cylindres de ballast est prévu, notamment sous la forme d'un agencement d'unité piston-cylindre pneumatique, d'un agencement d'unité piston-cylindre hydraulique ou d'une unité à axe entraîné hydrauliquement. [0018] D'autres caractéristiques, détails et avantages de la présente invention apparaîtront de manière plus détaillée dans la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - Les figures la, lb montrent respectivement une vue latérale (figure la) et une vue de dessus (figure 1 b) d'une partie d'une grue mobile selon un mode de réalisation de la présente invention selon lequel le ballast pour un petit rayon de superstructure a été reçu, - les figures 2a, 2b montrent respectivement une vue latérale (figure 2a) et une vue de dessus (figure 2b) d'une partie d'une grue mobile selon un mode de réalisation de la présente invention selon lequel le ballast pour un grand rayon de superstructure a été reçu, - la figure 3 est une vue en perspective, avec un détail agrandi, d'une partie de la grue des figures 1 et 2 pour illustrer le fonctionnement du mécanisme de pivotement, 10 - la figure 4 est une vue de dessus, avec - comme détail - une coupe verticale le long de la ligne A-A de la vue de dessus, pour illustrer le mécanisme de verrouillage selon la présente invention, et - la figure 5 est une représentation schématique illustrant les deux positions prévues du ballast après avoir été placé sur le train de roulement. 15 [0019] Les figures la et lb représentent chacune une grue mobile 10 dont ne sont pas montrés tous les détails, et qui comporte un appareil de réception de ballast pour recevoir un ballast 12. La grue mobile comporte un train de roulement 14 et une superstructure 18 agencée de manière rotative autour d'un axe de rotation 16 sur le train de roulement 14. [0020] Selon la présente invention, l'appareil de réception de ballast est agencé sur la 20 superstructure 18 de façon qu'il soit à positionnement variable. Le rayon de rotation de la superstructure peut ainsi être changé d'un petit rayon (figures la, lb) à un grand rayon (figure 2a, 2b). [0021] La variation de position de l'appareil de réception de ballast est mise en oeuvre dans le mode de réalisation décrit ici par des cylindres de ballast pivotants 20 (voir les 25 détails respectivement de la figure lb et de la figure 2b). Comme il est particulièrement bien visible sur le détail de la figure 2b, les cylindres de ballast 20 sont reçus dans une console pivotante 22. La console pivotante 22 est montée pivotante autour d'un axe de pivotement vertical 24. Pour cela, les différents rayons de contrepoids (comme montrés sur les figures la et lb en comparaison aux figures 2a et 2b) sont déterminés par l'angle 30 de pivotement et les dimensions, à savoir la longueur, de la console de pivotement 22. Un mécanisme de verrouillage 26 qui comprend une goupille enfichable de réalisation simple, est prévu pour être apte à maintenir le cylindre de ballast 20 et la console de pivotement 22 associée dans une position spécifique. [0022] De préférence, un fonctionnement manuel, c'est-à-dire par la force musculaire, est prévu comme entraînement pour le mouvement de pivotement. Par cela, la conception de l'appareil de réception de ballast peut être fortement simplifiée. Afin de maintenir les forces nécessaires dans des limites raisonnables, un palier pour mouvement lent, par exemple en manchons en bronze ou en manchons en polyamide, peut être utilisé. Selon une alternative (non représentée sur les dessins), un entraînement peut évidemment aussi être fourni par un agencement d'unité piston-cylindre pneumatique, un agencement d'unité piston-cylindre hydraulique ou une unité à axe entraîné hydrauliquement. [0023] Les cylindres de ballast 20 qui peuvent être utilisés ici, peuvent être de la même conception ou pour le moins approximativement de la même conception que les cylindres de ballast connus de l'état de la technique. Le mode de fonctionnement de base des cylindres de ballast est également exactement le même que celui de l'état de la technique relatif à la présente invention, à l'exception de la variation de positionnement par le pivotement. Référence peut être faite ici au mode de fonctionnement tel que décrit, par exemple, dans le document DE 20 2010 002 364 U1. [0024] L'approvisionnement en énergie et l'envoi de signaux pour les cylindres de ballast 20 sont effectués à l'aide d'un enroulement de tuyaux et/ou de câbles ou d'une chaîne d'approvisionnement en énergie d'une manière non représentée sur les dessins. Des lignes électriques, hydrauliques et, en option, pneumatiques sont à prévoir de manière correspondante dans la chaîne d'approvisionnement en énergie. [0025] Les cylindres de ballast 20 peuvent être mis en deux positions et peuvent être verrouillés par un pivotement correspondant. Dans la position selon les figures la et 1 b, les cylindres de ballast 20 sont à une distance a moins éloignée de l'axe de rotation 16 que dans la position de pivotement vers l'extérieur selon les figures 2a et 2b où la distance correspondante est référencée b. [0026] Comme il est connu de l'état de la technique, un appareil 28 peut être mis à disposition sur le train de roulement 14 pour recevoir le ballast 12. Une fois le ballast 12 mis en place de cette manière, il est prêt pour être lesté par les cylindres de ballast 20. Puisque le ballast 12 peut cependant être reçu avec deux rayons de pivotement différents, des découpes associées 30 pour chaque rayon de pivotement prévu sont formées dans le récepteur de ballast. Ces découpes correspondent à des projections correspondantes 32 sur l'appareil 28 de façon que le ballast 12 puisse être reçu dans les deux positions, c'est-à-dire aussi bien dans la position du grand rayon de contrepoids que dans la position du petit rayon de contrepoids. [0027] Selon une alternative, il est également possible de mettre à disposition des appareils distincts ayant des découpes correspondantes, pour chaque rayon de ballast. Afin de concevoir la réception du ballast 12 sur l'appareil 28 d'une manière simple, des arrêts de ballast respectivement 34 et 36, tels qu'ils sont également connus de l'état de la technique, sont installés. Les arrêts de ballast 36 pour le rayon plus petit (voir figure la) peuvent être pliants. [0028] En raison de la conception, le centre de gravité du ballast 12 s'étend loin au-delà de l'arrière du plateau tournant avec le grand rayon de pivotement b. Afin d'être néanmoins en mesure d'attacher le ballast horizontalement au plateau tournant lors d'une hissage, des arrêts correspondants 34 sont prévus sur les consoles de pivotement 22 ou sur les cylindres de ballast 20 eux-mêmes. [0029] La vue agrandie selon la figure 4 montre également le mode de réalisation du mécanisme de verrouillage 26. Il peut être actionné, comme la figure 3 le montre également, à partir du sol par l'opérateur. La goupille 26 précontrainte par un ressort est tirée ici vers le bas à l'aide d'une tige ou barre et la console de pivotement est pivotée ensuite. Grâce à la précontrainte par le ressort, la goupille 26 est automatiquement verrouillée dans une des deux positions finales prévues. [0030] Selon une alternative, la console de pivotement 22 peut également être pivotée et verrouillée à partir d'une plateforme du plateau tournant, par exemple à l'aide d'un levier fixe ou enfichable (non représenté ici en détail). [0031] La position du ballast est un critère pour le tableau de charge de la grue mobile 10 qui doit être utilisée. Afin d'être en mesure d'exclure ici, de manière fiable, toute erreur humaine, la position des consoles de pivotement 22 des cylindres de ballast est suivie par la commande de la grue. [0032] D'une manière générale, un commutateur sur une console de pivotement 22 peut 30 être suffiset pour être en mesure de déterminer la position des deux consoles de pivotement 22 et ainsi du ballast 12, puisque, pour des raisons de géométrie, aucun ballast ne peut être reçu le temps que les consoles de pivotement 22 des cylindres de ballast ne sont pas situées à la même position. [0033] Pour cette solution, un commutateur ayant deux transpondeurs par console de pivotement est choisi afin d'être en mesure de détecter chaque position. Selon une alternative, il est évidemment aussi possible de prévoir au minimum un commutateur mécanique, par exemple un interrupteur de fin de course à rouleau, ou au moins un commutateur inductif ou encore au moins un commutateur et au moins un transpondeur. [0034] La figure 5 montre uniquement, encore une fois, de manière schématique, le positionnement du ballast sur l'appareil 28 du train de roulement 14. Les cercles entièrement ombrés, représentent les projections 32 sur l'appareil 28. Selon la représentation supérieure de la figure 5, c'est-à-dire lorsque le petit rayon de rotation de la superstructure est mis en oeuvre, elles s'engagent dans les deux découpes extérieures 30 dans la plaque de réception du ballast 12. Cette représentation supérieure correspond à la représentation de la figure la. Par contre, la représentation inférieure correspond à l'agencement du ballast selon la figure 2a, c'est-à-dire au rayon de rotation relativement - plus grand de la superstructure. Les deux autres découpes correspondantes 30 dans la plaque de réception du ballast reçoivent ici les projections 32 de l'appareil 28.20 REVENDICATIONS1. Grue mobile (10) comportant un train de roulement (14) et une superstructure (18) rotative par rapport au train de roulement autour d'un axe de rotation (16) et comportant un appareil pour la réception d'un ballast (12), agencé sur la superstructure et ayant au moins un cylindre de ballast (20) pour recevoir un ballast, caractérisée en ce que la position des cylindres de ballast (20) recevant le ballast (12) est variable dans l'appareil pour la réception d'un ballast de façon que le ballast (12) puisse être reçu dans des positions de distances différentes de l'axe de rotation (16) de la superstructure (18). 2. Grue mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres de ballast (20) sont déplaçables longitudinalement par rapport à l'axe longitudinal de la superstructure à l'aide de rails. 3. Grue mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que quatre cylindres de ballast (20) sont prévus, qui sont disposés dans une position fixe sur la superstructure et qui sont disposés par paires les uns derrière les autres par rapport à l'axe de rotation (16) de la superstructure (18), la paire de cylindres respective disposée plus proche de l'axe de rotation ou la paire de cylindres disposée plus loin de l'axe de rotation étant apte à être actionnée pour recevoir le ballast (12). 4. Grue mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres de ballast (20) sont pivotants autour d'un axe de pivotement (24) vertical par rapport à la superstructure (18). 5. Grue mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cylindres de ballast (20) peuvent être fixés dans leurs positions par un mécanisme de verrouillage. 6. Grue mobile selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce que les cylindres de ballast (20) sont reçus dans des consoles de pivotement (22) qui sont pivotantes autour des axes de pivotement verticaux (24). 7. Grue mobile selon la revendication 6, caractérisée en ce que les consoles pivotantes (22) sont supportées sur la superstructure (18) à l'aide de paliers pour mouvement lent, de préférence en bronze ou en polyamide. 8. Grue mobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que le mécanisme de verrouillage comprend une goupille précontrainte par un ressort qui peut être tirée à l'encontre de la force du ressort, le pivotement des cylindres de ballast (20) correspondants agencés sur une console de pivotement (22) pouvant plus particulièrement être effectué à partir du sol. 9. Grue mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'un suivi de localisation de la position des cylindres de ballast (20) est intégré, qui envoie la position respective à la commande de la grue. 10. Grue mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'un appareil de réception pour le ballast est prévu sur le train de roulement (14), des moyens de réception correspondants étant agencés sur l'appareil de réception de façon que le ballast (12) puisse être descendu dans les différentes positions sur l'appareil de réception. 11. Grue mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'un entraînement pour le pivotement des cylindres de ballast (20) est prévu, notamment sous la forme d'un agencement d'unité piston-cylindre pneumatique, d'un agencement d'unité piston-cylindre hydraulique ou d'une unité à axe entraîné hydrauliquement.