Brevet FR3123909A1 — publié le 20221216

L’invention porte sur une grue embarquée (1) pour la pose d’un poteau (91), comprenant : -une tête de manipulation (2), présentant : -une interface de solidarisation (20) à un bras (10) de grue ; -une pince de serrage (4) d’un poteau ; -un mécanisme de manipulation (3) reliant la pince de serrage (4) à l’interface de solidarisation (20), présentant une première articulation (31) configurée pour faire pivoter un premier tronçon (21) par rapport à l’interface de solidarisation (20) autour d’un premier axe (319), présentant une deuxième articulation (32) configurée pour faire pivoter un deuxième tronçon (22) par rapport au premier tronçon autour d’un deuxième axe (329), présentant une troisième articulation (33) configurée pour faire pivoter la pince de serrage (4) par rapport au deuxième tronçon autour d’un troisième axe. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Grue embarquée de pose de poteaux L’invention concerne les grues embarquées sur des véhicules automobiles, et en particulier les grues embarquées destinées à la pose de poteaux. La pose de poteaux métalliques, bois ou composites en milieu urbain est généralement mise en œuvre de la façon suivante. Une chape de béton est coulée avec des corps de vis en saillie vers le haut. Un poteau muni d’une embase est placé verticalement au-dessus de la chape et des corps de vis. L’embase comporte des alésages traversants. Le poteau est manipulé de façon à placer les corps de vis à travers des alésages respectifs. Les vis sont ensuite boulonnées pour assurer le maintien en position du poteau. La pose de poteaux bois ou béton est généralement mise en œuvre de la façon suivante. Les poteaux sont positionnés dans une fouille. Le poteau est manipulé de façon à le placer verticalement. Du béton est ensuite coulé dans la fouille. La manipulation de poteaux s’avère délicate pour les opérateurs, de tels poteaux pouvant peser plusieurs tonnes. Il est donc courant d’utiliser des grues embarquées sur des camions afin de manipuler de tels poteaux. Une grue connue comporte un bras articulé, au bout de laquelle une tête de manipulation du poteau est fixée. La tête de manipulation comporte une pince pouvant sélectivement être serrée ou desserrée autour d’un poteau. La tête de manipulation est fixée au bras par l’intermédiaire de première et deuxième articulations rotatives. Chaque rotation des articulations est pilotée par une console de commande. Pour la mise en place d’un poteau, l’opérateur vient saisir le poteau placé à l’horizontale par l’intermédiaire de la pince. L’opérateur soulève ensuite le poteau au moyen du bras articulé de la grue. L’opérateur fait ensuite pivoter le poteau pour le redresser partiellement en commandant une rotation de la première articulation. En commandant une rotation de la deuxième articulation, l’opérateur place le poteau à la verticale des corps de vis de fixation. Cependant, un problème pratique est que les poteaux doivent être alignés avec les corps de vis. La pratique la plus courante pour l’opérateur est d’incliner légèrement le poteau au moyen d’une des articulations. Ensuite, l’opérateur commande un léger desserrage du poteau. L’opérateur fait alors pivoter manuellement le poteau jusqu’à l’aligner. Une telle manipulation pose des problèmes de sécurité puisque le poteau est mal tenu pendant la manipulation de l’opérateur, pouvant occasionner un risque de chute d’un poteau de plusieurs tonnes. De plus, les poteaux présentent généralement une section conique. Un bon serrage de la pince sur le poteau suppose alors d’appliquer un effort de serrage important pour agripper la section la plus large du poteau dans la pince. Un tel serrage peut occasionner des dégradations de la surface du poteau. L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L’invention porte ainsi sur une grue embarquée pour la pose d’un poteau, comprenant : -une tête de manipulation, présentant : -une interface de solidarisation à un bras de grue ; -une pince de serrage d’un poteau ; -un mécanisme de manipulation reliant la pince de serrage à l’interface de solidarisation, présentant une première articulation configurée pour faire pivoter un premier tronçon par rapport à l’interface de solidarisation autour d’un premier axe, présentant une deuxième articulation configurée pour faire pivoter un deuxième tronçon par rapport au premier tronçon autour d’un deuxième axe, présentant une troisième articulation configurée pour faire pivoter la pince de serrage par rapport au deuxième tronçon autour d’un troisième axe. L’invention porte également sur les variantes suivantes. L’homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, au moins une des première à troisième articulations comprend un entrainement à roue et vis sans fin. Selon encore une variante, ledit entrainement à roue et vis sans fin est motorisé par un moteur hydraulique commandé par un circuit de contrôle. Selon une autre variante, la grue comprend en outre au moins une butée pour brider la rotation de l’entrainement à roue et vis sans fin. Selon encore une autre variante, le premier axe est perpendiculaire au deuxième axe et dans laquelle le troisième axe est perpendiculaire au deuxième axe. Selon une variante, le premier axe est sécant avec le deuxième axe, et dans laquelle le troisième axe est sécant avec le deuxième axe. Selon encore une variante, la pince de serrage comprend : -une platine ; -un support et une première mâchoire montés coulissants par rapport à la platine selon une direction perpendiculaire au troisième axe ; -une deuxième mâchoire montée pivotante par rapport au support selon une direction parallèle au troisième axe. Selon une autre variante, la pince de serrage comprend en outre des premier et deuxième vérins, configurés pour entrainer le support et la première mâchoire en coulissement dans des sens opposés. Selon encore une autre variante, les premier et deuxième vérins incluent des limiteurs d’effort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une représentation schématique d’un véhicule muni d’une grue prête à être équipée d’une tête de manipulation selon l’invention ; et sont des vues en perspective d’une tête de manipulation de grue selon un mode de réalisation de l’invention ; est une vue en perspective d’une pince de la tête de manipulation de la ; est une vue en perspective de la pince de la en l’absence des mâchoires ; est une vue en perspective d’un support de mâchoire de la pince de la ; est une vue schématique de côté de la tête de manipulation dans une première configuration ; est une vue schématique de côté de la tête de manipulation dans une deuxième configuration ; est une vue schématique de côté de la tête de manipulation dans une troisième configuration. La est une représentation d’un véhicule 92 équipé d’une grue embarquée 1. La grue 1 embarquée comprend un bras de grue 10 connu en soi, susceptible de lever et déplacer des charges. La grue 1 est configurée pour assurer le levage et le positionnement d’un poteau 91 reposant sur le sol. Le poteau 91 est ici muni d’une embase 93. L’embase 93 comporte plusieurs alésages non illustrés. A cet effet, la grue 1 selon l’invention peut recevoir une tête de manipulation 2, dont un exemple est illustré en perspective aux et 3. La tête de manipulation 2 comporte une interface de solidarisation 20, incluant ici une rallonge de grue venant s’emboiter à l’intérieur d’une extrémité du bras 10 de la grue 1. La rallonge de grue peut se verrouiller de façon connue en soi sur le bras 10. La tête de manipulation 2 comprend par ailleurs une pince de serrage 4 du poteau 91. La pince de serrage 4 peut être configurée pour appliquer un effort de serrage calibré à la périphérie du poteau 91. La tête de manipulation 2 comprend par ailleurs un mécanisme de manipulation 3. Le mécanisme de manipulation 3 relie la pince de serrage 4 à l’interface de solidarisation 20. Le mécanisme de manipulation 3 présente une articulation 31 configurée pour faire pivoter un premier tronçon 21 par rapport à l’interface de solidarisation 20 autour d’un premier axe 319. Le premier axe 319 est ici perpendiculaire à la direction du bras 10. Le mécanisme de déplacement 3 présente une articulation 32 configurée pour faire pivoter un deuxième tronçon 22 par rapport au premier tronçon 21 autour d’un troisième axe 329. Le mécanisme de manipulation 3 présente également une articulation 33 configurée pour faire pivoter la pince de serrage 4 par rapport au deuxième tronçon 22 autour d’un troisième axe 339. Un circuit de contrôle 5 de la grue 1 et du mécanisme de manipulation 3 est piloté par l’intermédiaire d’une console de commande 51 accessible à l’opérateur. L’opérateur peut ainsi commander indépendamment la rotation des articulations 31 à 33. L’opérateur peut également commander le levage par le bras de levage 10. Ainsi, par une manipulation préalable des articulations 31 et 33, l’opérateur peut placer le poteau 91 en position surélevée initialement au moyen de l’articulation 31, puis en position verticale au-dessus des corps de vis de fixation au sol au moyen de l’articulation 33. L’opérateur peut ensuite faire pivoter le poteau autour de la direction verticale au moyen de la deuxième articulation 32, de façon à positionner les corps des vis de fixation en vis-à-vis des alésages d’une embase du poteau 91. Un tel positionnement peut être réalisé sans desserrage de la pince 4, et donc sans risque de manipulation pour l’opérateur. Un exemple de manipulation d’un poteau 91 est détaillé ultérieurement en référence aux figures 7 à 9. Avantageusement, pour la facilité d’utilisation de la grue 1, l’axe 319 est perpendiculaire à l’axe 329 et l’axe 339 est perpendiculaire à l’axe 329. Avantageusement, l’axe 319 est sécant avec l’axe 329, et l’axe 339 est sécant avec l’axe 329. L’articulation 31 comprend ici un entrainement à roue et vis sans fin. Une vis sans fin 311 est montée à rotation dans un carter du tronçon 21. La vis sans fin 311 est entrainée en rotation par un moteur hydraulique 310 commandé par le circuit de contrôle 5. La vis sans fin 311 s’engrène avec une roue 312 logée dans un carter de l’interface de solidarisation 20. Dans l’exemple illustré, l’articulation 31 comprend deux moteurs hydrauliques et deux entrainements à roue et vis sans fin positionnés en vis-à-vis. Une telle configuration permet de avantageusement disposer d’un couple plus important en début de cycle de manipulation du poteau 91, afin de pouvoir soulever plus aisément le poteau 91. L’articulation 32 comprend ici un entrainement à roue et vis sans fin. Une vis sans fin 321 est montée à rotation dans un carter du tronçon 21. La vis sans fin 321 est entrainée en rotation par un moteur hydraulique 320 commandé par le circuit de contrôle 5. La vis sans fin 321 s’engrène avec une roue 322 logée dans un carter du tronçon 22. L’articulation 33 comprend ici un entrainement à roue et vis sans fin. Une vis sans fin 331 est montée à rotation dans un carter de la pince 4. La vis sans fin 331 est entrainée en rotation par un moteur hydraulique 330 commandé par le circuit de contrôle 5. La vis sans fin 331 s’engrène avec une roue 332 logée dans un carter du tronçon 22. Afin de limiter l’amplitude des rotations mises en œuvre par les articulations 31 à 33, la tête de manipulation 2 comprend avantageusement des butées de bridage des rotations. De telles butées sont destinées à limiter les manipulations indésirées et potentiellement dangereuses de la tête de manipulation 2. Ainsi, l’interface de solidarisation 20 est munie d’une butée 201. La butée 201 est destinée à interférer avec une pièce du tronçon 21, pour limiter la rotation autour de l’axe 319. On peut par exemple prévoir une butée haute pour permettre un pivotement jusqu’à 90° pour relever le tronçon 21, et une butée basse pour permettre un pivotement jusqu’à -70° pour abaisser le tronçon 21. La butée 201 est ici réalisée sous la forme d’une tôle ajourée. Le tronçon 21 comporte une butée 211, ici ménagée sur une plaque de support du tronçon 21. Le tronçon 22 comporte une butée 221, ici ménagée sur une plaque de support du tronçon 22. Les butées 211 et 221 sont configurées pour interférer pour certaines valeurs de rotation autour de l’axe 329. Le tronçon 22 comporte une butée 222, ici ménagée sur une autre plaque de support du tronçon 22. La pince 4 comporte des butées 401, solidaires d’une platine 40 détaillée ultérieurement. Les butées 222 et 401 sont configurées pour interférer pour certaines valeurs de rotation autour de l’axe 339. Comme illustré aux figures 4 et 5, la pince 4 comporte une platine 40. La pince 4 comporte par ailleurs une mâchoire 41 et une mâchoire 42 positionnées en opposition pour assurer la préhension d’un poteau. La mâchoire 41 se décompose en des griffes 411 et 412, positionnées de part et d’autre de l’axe 339. La mâchoire 42 se décompose en des griffes 421 et 422, positionnées de part et d’autre de l’axe 339. La pince 4 comporte par ailleurs un support 45 et un support intermédiaire 46. Le support 45 est monté coulissant par rapport à la platine 40 selon un axe perpendiculaire à l’axe 339. Le support 45 est par exemple monté coulissant sur des traverses 402 et 403 solidaires de la platine 40. Le support 45 est sélectivement entrainé en coulissement par l’intermédiaire d’un vérin 43. Les griffes 411 et 412 de la mâchoire 41 sont fixées sur le support 45 par l’intermédiaire de boulons 49. Le support 46 est monté coulissant par rapport à la platine 40 selon un axe perpendiculaire à l’axe 339. Le support intermédiaire 46 est par exemple monté coulissant sur les traverses 402 et 403. Le support intermédiaire 46 est sélectivement entrainé en coulissement par l’intermédiaire d’un vérin 44. Un support 47 est monté pivotant par rapport au support intermédiaire 46, autour d’un axe parallèle à l’axe 339. Les griffes 421 et 422 de la mâchoire 41 sont fixées sur le support 47 par l’intermédiaire de boulons 49. Les griffes 421 et 422 sont positionnées de part et d’autre de l’axe de rotation du support 47 par rapport au support intermédiaire 46. Pour assurer la préhension d’un poteau 91 avec la pince 4, les mâchoires 41 et 42 sont préalablement écartées l’une de l’autre. Ensuite, les vérins 43 et 44 sont pilotés pour faire coulisser les supports 45 et 46 l’un vers l’autre, de façon à enserrer le poteau 91 entre les mâchoires 41 et 42. Du fait du pivotement du support 47 par rapport au support 46, le serrage des mâchoires 41 et 42 s’adapte à un poteau 91 de forme conique. La illustre davantage de détails concernant le montage coulissant du support 46 par rapport aux traverses 402 et 403 et concernant le montage pivotant du support 47 par rapport au support 46. A cet effet, le support 46 comporte un corps allongé, muni d’étriers 462 à ses extrémités. Le support 47 est maintenu entre le corps et les étriers 462. Par ailleurs, le support 47 comporte un moyeu 471, logé dans un alésage du support 46. Le support 47 est ainsi guidé en rotation par rapport au support 46. Par ailleurs, le support 46 est muni de tubes 461 de section carrée, positionnés de part et d’autre du moyeu 471. Les tubes 461 sont destinés à être traversés par les traverses 402 et 403 afin d’assurer leur guidage en coulissement par rapport à la platine 40. Afin d’appliquer un effort de serrage identique et pas excessif entre les griffes 411, 421 et les griffes 412 et 422, les vérins 43 et 44 sont avantageusement munis de limiteurs d’effort ou de limiteurs de pression calibrés. Les griffes 411, 412, 421 et 422 sont avantageusement démontables, afin de pouvoir s’adapter à différents profils de poteaux. On peut ainsi utiliser des griffes de différentes formes, correspondant au poteau à agripper. Les figures 7 à 9 illustrent schématiquement une vue de côté d’une tête de manipulation 2 à différents stades de déplacement d’un poteau. A la , la pince 4 enserre un poteau 91 afin de l’immobiliser. Le poteau 91 est positionné horizontalement, perpendiculaire au bras de la grue, dont l’extrémité est matérialisée par l’interface 20. Lors d’une première opération, on fait pivoter l’articulation 31 autour de l’axe 319 (d’approximativement 90°) et on soulève le bras de la grue pour surélever le poteau 91 par rapport au sol. On atteint alors la disposition illustrée à la . Lors d’une deuxième opération, on fait pivoter l’articulation 33 autour de l’axe 339 (d’approximativement 90°) pour placer le poteau 91 à la verticale. On atteint alors la disposition illustrée à la . L’embase du poteau 91 peut alors être superposée à des vis d’ancrage dans le sol. Lors d’une troisième opération, on fait pivoter l’articulation 32 autour de l’axe 329, de façon à bien positionner les orifices de l’embase du poteau 91 en vis-à-vis des vis d’ancrage dans le sol. Un positionnement du poteau 91 peut ainsi être mis en œuvre en toute sécurité afin de boulonner l’embase. Grue embarquée (1) pour la pose d’un poteau (91), caractérisé en ce qu’elle comprend : -une tête de manipulation (2), présentant : -une interface de solidarisation (20) à un bras (10) de grue ; -une pince de serrage (4) d’un poteau ; -un mécanisme de manipulation (3) reliant la pince de serrage (4) à l’interface de solidarisation (20), présentant une première articulation (31) configurée pour faire pivoter un premier tronçon (21) par rapport à l’interface de solidarisation (20) autour d’un premier axe (319), présentant une deuxième articulation (32) configurée pour faire pivoter un deuxième tronçon (22) par rapport au premier tronçon autour d’un deuxième axe (329), présentant une troisième articulation (33) configurée pour faire pivoter la pince de serrage (4) par rapport au deuxième tronçon autour d’un troisième axe. Grue embarquée (1) selon la revendication 1, dans laquelle au moins une des première à troisième articulations (31) comprend un entrainement à roue et vis sans fin. Grue embarquée (1) selon la revendication 2, dans laquelle ledit entrainement à roue et vis sans fin est motorisé par un moteur hydraulique (310) commandé par un circuit de contrôle (5). Grue embarquée (1) selon la revendication 2 ou 3, comprenant en outre au moins une butée pour brider la rotation de l’entrainement à roue et vis sans fin. Grue embarquée (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier axe (319) est perpendiculaire au deuxième axe (329) et dans laquelle le troisième axe (339) est perpendiculaire au deuxième axe (329). Grue embarquée (1) selon la revendication 5, dans laquelle le premier axe (319) est sécant avec le deuxième axe (329), et dans laquelle le troisième axe (339) est sécant avec le deuxième axe (329). Grue embarquée (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pince de serrage (4) comprend : -une platine (40) ; -un support (46) et une première mâchoire (41) montés coulissants par rapport à la platine (40) selon une direction perpendiculaire au troisième axe (339) ; -une deuxième mâchoire (42) montée pivotante par rapport au support (46) selon une direction parallèle au troisième axe (339). Grue embarquée (1) selon la revendication 7, dans laquelle la pince de serrage (4) comprend en outre des premier et deuxième vérins, configurés pour entrainer le support et la première mâchoire en coulissement dans des sens opposés. Grue embarquée (1) selon la revendication 8, dans laquelle les premier et deuxième vérins incluent des limiteurs d’effort.