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La présente invention est relative à un système de grue pour tracteurs et aux tracteurs munis de grues servant à prendre de lourdes'charges, à les transporter d'un lieu. à un autre et à les déposer aux déplacements désirés, L'un des buts de la présente invention est de réaliser un système de grue sur. tracteur qui est roouste, puissant et facile à manoeuvrer. Plus particulierement, elle vise une grue ou derrick sous forme.d'une comoinaison susceptible d'être appli- quée et reliée à des tracteurs existants, avec un minimum de réaménagement et de modification du tracteur.
Elle se pro- pose encore de réaliser un systeme de grue et une combinaison de ce systeme avec un tracteur qui sont de la plus grande simplicité tout en étant capaoles d'effectuer toutes les opé- rations que l'on exige d'un système de grue de ce genre,
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dans lequel les forces et les réactions sont supportées et absorbées par le système de grue lui même et qui donne de .la flexibilité permettant aux chenilles ou courroies trac- trices de la machine de s'adapter d'elles-mêmes aux inégalités du sol.
On va décrire ci-dessous une forme de réalisation particulière de l'invention, donnée à titre d'exemple, et à laquelle l'invention n'est pas limitée, celle-ci comprenant toutes les variantes casées sur le même principe.
Sur les dessins annexés :
La figure 1 est une vue de côté d'une grue sur trac- teur selon l'invention.
La figure2 est une vue de cette grue, en élévation par l'arriere.
La figure 3 en est une vue en plan.
La figure 4 est une coupe de détail du systeme de guidage du câole, faite suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une coupe de détail suivant la ligne 5-5 de la figure 4.
La figure 6 est une coupe Transversale ¯d'une piece -de l'un des systèmes tracteurs de la machine, faite suivant la ligne 6-6 de la figure 1.
La figure 7 est une coupe de détail de l'une des consoles de support pour des pieces de la grue, cette console étant une variante de celle représentée sur la figure 6.
La ligure 8 est une vue analogue à la figure 2, représentant une variante du mât et de la flèche.
Le tracteur représenté sur les dessins est un modèle type de l'un des tracteurs industriels bien connus, munis de tambours de levage, couramment utilisés comme- système à deux tambours, et de dispositifs de commande au moyen desquels les tamoours sont actionnés pour lever des charges et leur rotation est retardée lorsque l'on aoaisse les charges. Le moteur du tracteur est enfermé,dans une cabine 10, le tracteur est muni d'un siege 11 pour le conducteur, d'une console 12 fixée à l'arriere du cnâssis du tracteur et de tambours de treuil 13 et 14 au moyen desquels le câble de soulèvement de la cnarge et le câble de relevage sont actionnés et l'on voit en -15 une partie du mécanisme moteur des treuils.
La console 12 porte également des poulies de guidage 16-16-et 17-17 autour desquelles passent ces câoles. On n'a pas représenté ici d'autres détails du mécanisme moteur des tampours, ni les freins au moyen desquels ils sont retardés lorsqu'on descend la charge, ni les leviers de commande, car toutes ces pieces
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sont de type courant. Il est suffisant de dire qu'avec ce sys- teme, il suffit de deux leviers pour commander complètement les tambours en tirant ou en relâcnant les câoles.
Les systèmes de tracteurs sont de type courant, cnacun comprenant deux- carres eu U 18 comportant des' paliers
19 dans lesquels sont montés l'arore 20 de la roue d'entraîne- ment à dents 21 et'des paliers 22-dans lesquels tourne l'arore d'une poulie folle 23. La courroie de truction ou chenille
24 passe autour de la roue dentée et de la poulie. Des galets de support 25 tourillonnent dans des paliers 26 fixés sous les bords inférieurs des carres 18.et portent sur des éléments de cnenilles 27 portés par les pieces 28 dont la courroie de traction ou cnenille est composée.
L'arore 20, actionné par le moteur, tourne dans les paliers 19 et tout le systeme tracteur est capable de pivoter autour de cet arore en passant sur un terrain inégal, des ressorts étant interposés entre les parties avant du cnâssis du systeme tracteur et le châssis du tracteur, de façon à supporter élastiquement le poids de cette partie de la caisse du tracteur. Quoique tout ceci soit de construction courante, on en a donné ici une description générale pour faire voir que les systèmes tracteurs peuvent pivoter en se soulevant et s'abaissant indépendamment l'un de l'autre autour de l'arbre.moteur 20, en passant sur des saillies et obstacles se trouvant surle sol.
Le systeme de .grues comporte un mat 29, une flèche
30 et une pièce 31 que l'on appellera un contre-bras et qui sert de tirant pour la tête du mât. Le mât est d'une cons- truction robuste et rigide, il est fait de profilés en acier en U et de tôles fixés les uns sur les autres par soudure ou d'une autre manière , de façon à constituer une poutre 32 dans sa partie supérieure et trois pieds 33, 34 et 35 respective- ment qui se trouvent dans un plan oblique par rapport à la pou- tre 32, Les pieds sont munis d'yeux à leurs extrémités, en ali= gnement axial, qui sont accouplés au moyen de pivots 36, 37 et
38 avec des oreilles 39,40 et 41 respectivement d'une console de support 42 qui est fixée sur la barre en U extérieure 18 de l'un des systèmes tracteurs.
Il y a sur la console deux oreilles médianes 40 entre lesquelles se loge l'oeil du pied médian du mât. D'au- ' très oreilles 43 et 44 sont disposées sur la console du sup- port, au voisinage de chacune de ses extrémités et à l'extéri- eur des oreilles 22 et 41. Les oreilles extérieures entourent les yeux d'extrémité de la flèche 30 et aident à supporter les pivots 36 et 38 au moyen desquels les pieds extérieurs du mât. et les yeux d'extrémités de le flèche sont réunis à la console de support.
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La partie en forme de poutre 32 du mât s'étend obli- quementi en montant, sensiolement sur toute la largeur du trac- teur, et sa tête porte une oreille 45 à laquelle est reliée, par un pivot 46, l'extrémité supérieure du contre-oras 31.
L'extrémité inférieure de ce contre-Dras est accouplée aux oreilles médianes d'une console de support 47 qui est analogue à la console 42 et qui est fixée sur la carre extérieure en U de l'autre système tracteur. L'accouplement -comporte une biel- le 48 reliée, à une extrémité, par un pivot 49,au contre- bras 31 et, à l'autre extrémité, aux oreilles de la console par un pivot qui est sensiblement perpendiculaire au pivot 49.
Ces pivots sont pres les uns des autres et constituent en fait un joint universel permettant un mouvement angulaire relatif dans toutes les directions entre le contre-bras et le système tracteur.
Oa obtient un avantage important grâce au système de mât et à la disposition de sa tête et du point de liaison avec le contre-bras, sensiblement ou presque verticalement dans l'alignement du point'où le contre-bras est relié au système tracteur. Cet avantage est l'élimination des efforts latéraux exercés par les pièces de la grue sur le système tracteur. L'exactitude de cette indication ressortira de la discussion ci-dessous. Lorsque la flècne est en position inclinée ou Horizontale-le poids de la flecne et de la cnarge- qu'elle peut porter et la traction du câble de relevage don- nent une résultante qui est appliquée sur le systeme tracteur suivant la longueur de la flecne.
La composante norizontale de cette force est dirigée intérieurement vers la ligne centrale du tracteur. Toutefois, la tension sur le câb e de relevage est équilibrée par la force de compression dans le mât qui exerce une force sur le système, tracteur, avec une composante norizontale égale et 'opposée à celle exercée par la fleche. En conséquence, la se.le force non équilibrée appliquée sur le systeme tracteur s'exerce verticalement et est dirigée vers le bas lorsque la machine est sur un terrain plan. Le moment de rotation du mât et du système de grue, dû. à la charge, est équilibré par la force de traction qui s'exerce sur le contre- bras 31 et qui applique une force dirigée verticalement vers le naut sur le systeme -cracteur opposé.
Pour les raisons ci- dessus, la disposition de la tête du mât èt du contre-bras sensiblement verticalement au-dessus du point de liaison infé- rieur du couire-oras est considéré comme étant un facteur im- portant de la présente invention. Toutefois la présente inven- tion couvre également d'autres dispositions possibles, sacri-
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fiant cet avantage dans une mesure plus ou moins grande, car cies dispositions permettent de fonctionner quoique de façon moins satisfaisante.
La flecne est constituée par un cnâssis en A, rait de carres eu acier en H dont les extrémités supérieures sont réunies par soudure ou autrement et dont les extrémités infé- rieures ou pieds sont écartés et munis d'yeux dans lesquels passent les pivots 36 et 38 respectivement, dans les inter- valles compris entre les paires d'oreilles d'extrémités et 44. Une plaque est placée dans des encocnes des extrémités extérieures voisines des oarres en H et est soudée en place.
Les extrémités de cette plaque sont en saillie et constituent une oreille 50, d'un côté de la rlecne, et une oreille 51, de l'auzre côté. Des plaques de recouvrement 501 sont soudées sur les extrémités extérieures de ces narres et recouvrent les U entre leurs ailes.
Un tirant 52, qui est une Darre ou un tube rigide, est relié, à une extrémité, à l'oreille 50 par un pivot 53 et porte, à son extrémité opposée, une cage 54 dans laquelle sont montées des poulies 55,cette cage et ces poulies cons- tituant un moufle. L'oreille 51 comporte un certain uomure de trous dans chacun desquels on peut placer un crochet ou un étrier pour supporter le moufle supémeur 56 du. palan ou pour supporter autrement la chargeDes oreilles 57 sont fixées sur l'extrémité supérieure de la tête du mât, dans des plans parallèles, et elles supportent un pivot 58 sur lequel sont montées des poulies 22 et ces oreilles servent à séparer des poulies voisines.
Un câble 60 de support de la charge, fixé à l'un des moufles du palan passe autour des poulies des moufles supéri- eur et inférieur 56 et 61 et, du moufle supérieur, il va passer sur une poulie de guidage 62 montée sur le mât, puis sur une poulie de guidage 63, qui est accouplée au mât d'une façon qui sera décrite plus'loin, il passe dans un tube 64 dirigé vers l'arrière où les orins de câble.sont libres, sur une poulie de guidage 65 portée par un montant 66 porté lui- même par la console-12 de l'appareil de levage, sous une des poulies 17 et, de là, sur une des poulies 16 pour aller au ta&Dour de levage 13.
La poulie de guidage 62 de ce câble est placée sur le mât, aussi près que possible de la flecne, afin que la force exercée sur le câble 60 ait, aussi peu tendance que possiole à soulever la flecne.
On fait pivoter la flèche sur son pivot, dans la manoeuvre des charges, au moyen d'un câble de relevage 67 qui
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est fixé sur le mât en 68, passe autour des poulies 55 et 59 en deux ou plusieurs orius, puis autour dtune poulie de guida- ge 69, dans le tube 64-, sur un guide qui se trouve à côté de la poulie 65 et va au tambour 14 en. passant autour de l'autre jeu de poulie 17 et 16, de façon sensiolement parallele au câple de la cnarge.
En faisant les oreilles 50 et 51 d'une seule pièce métallique, passant dans l'extrémité de la flèche et fixée à elle, on obtient une construction aussi robuste que possiole pour le levage de cnarges. Elle transmet les efforts directe- ment du palan à l'anneau supérieur de la flèche jusqu'à la limite de sa résistance à la traction et elle n'est pas sus- ceptible de se rompre par suite d'un défaut de soudure.
Le montant 66 est relié à la console 12 par un pivot 70 de sorte qu'il pout pivoter vers l'avait et vers l'arrière dans uu plan sensiblement vertical.
Il est relié au tube 64 par uh coude constitué par un étrier ,21. monté sur le tube 64, à cheval sur un guide poulie 72 fixé au montant et relié à celui-ci par le même pivot 73 sur lequel sont montées la poulie de guidage 65 et la poulie qui se trouve à côté d'elle et sur laquelle passe le câble de relevage. L'étrier 71 comporte une tige tubulaire 74 pouvant tourner dans le tube 64 et le guide- poulie 72 comporte une tige 75 pouvant tourner dans l'extré- mité supérieure du montant 66.
Cette pièce constitue un accou- plement universel permettant un mouvement angulaire relatif entre le montant et le tube 64 autour de trois axes sensible- ment perpendiculaires les ans aux autres et l'extrémité avant du tube est reliée au mât par un accouplement 76 construit de façon à permettre un mouvement angulaire autour d'un axe dirigé dans le sens de la longueur du mât et d'un autre axe sensiblement perpendiculaire à la'fois au mât et au tube.
Les poulies 63 et 69 sont portées par le tube 64 à l'extrémité de celui-ci qui est voisine du. mât et elles sont placées sur les côtés opposés de l'axe du tube. On. les a représentées ici comme étant portées par des pivota 77.(dont 1'on est tubulaire de façoa à permettre au câble d'y passer, comme on le voit sur la figure 5), montés.dans un châssis figé au tube, mais ce détail n'est pas une caractéristique essentielle.
Elles pourraient être montées dans un châssis rigide ou autre- ment en positioa fixe pourvu que les brins .des deux câbles soient disposés dans le sens de la longueur da mât. Toutefois, le système à pivotement permet de placer l'un quelconque des câbles suivant différentes obliquités par rapport à la longueur du mât, si on le désire. En utilisant la poulie de
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guidage 62 ou un système équivalent, les deux câbles 60 et 67 partent des poulies 63 et 69 dans des directions opposées l'une à l'autre et sensiblement en alignement. En conséquence, lorsqu'ils supportent ensemble une charge, les efforts qui s'y exercent sous l'action de la charge sont équilibrés.
Les pièces 64 et 66 agissent comme des contre-fiches qui absorbent les efforts exercés sur les câbles et soulagent le châssis du tracteur et les systèmes tracteurs des efforts de traction. Si les câbles partaient directement du mât pour aller aux tambours, ils appliqueraient sur le mât une force latérale importante et un effort de soulèvement sur l'extrémité arrière du tracteur, ce qui gênerait sérieusement le libre mouvement'du système tracteur sur lequel est fixé le pied du mât.
En disposant des éléments rigides entre les tambours et les points où les câbles quittent le mât, les forces de trac- tion exercées par les câbles sont absorbées et neutralisées et l'atticulation qui se trouve entre les éléments rigides, au moyen desquels les câbles se déplacent suivant une trajec- toire oblique, permet à ces éléments de maintenir une longueur de câble sensiolèment constante entre les tambours et le mât que ce dernier soit incliné dans un sens ou dans l'autre du fait du déplacement du systeme tracteur qun le porte lorsqu'il circule sur un sol inégal ou sur des oustacles.
Un ressort 88.est intercalé entre la flecne et le tirant de façon à porter sur des butées de ces pieces, pres de l'articulation 53. Ce ressort supporte le poids du tirant et du moufle 54-55 et les' maintient écartés de la fleche sui- vant un angle sensiblement constant avec la fleche lorsque le câble de relevage prend du mou de sorte que le moufle ne se oalance pas lorsque la tension du câble de relevage change brusquement sous l'action de conditions qui se produisent fréquemment lorsque l'on manoeuvre des charges et lorsque la grue se déplace. D'autres ressorts à boudins 89 sont montés sur des côtés du mât, obliquement entre la partie montante de pied et. la partie en forme de poutre inclinée de ce mât.
Ils 's'appliquent'contre des consoles 90' du mât et ils sont portés par des carres qui font saillie sur les consoles respectives et pénetrent dans les spires des ressorts respectifs. Ils sont situés sur la trajectoire des deux bras de la fleche et ils viennent porter contre celle-ci en étant comprimés par.elle lorsqu'elle est dans sa position relevée représentée en pointillé sur la figure 2 ou au voisinage de cette position.
Ils ont'principalement pour rôle d'écarter la flèche de sa position relevée lorsque l'on donne du mou au câole de relevage
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pour l'amener dans une positron¯où elle est assez inclinée pour que la pesanteur.puisse agir pour l'abaisser davantage.
La-fleche peut être placée dans une position pour laquelle son centre de gravité est verticalement au-dessus de son pivot ou mène au delà de la verticale si le tracteur est sur un terrain qui souleve le côté sur lequel la fleche@plvote plus naut que l'autre et, en ce cas, la pesanteur seule n'est pas suffisante pour abaisser la flèche et tirer sur le câble de relevage lorsqu'on donne du mou-à celui-ci. Lesressorts font que la flèche s'abaisse dans ces conditions.
La cage.±µ portée par le tirant comporte uge pièce ou cloison transversale 91 (figure 3) qui vient buter contre les 'oreilles 57 portant la poulie de là tête du mât, lorsque les poulies sont amenées moufle contre.moufle comme cela est représenté en pointillé sur la figure 2. Le mât, la.flècne et la bride forment alors un triangle rigide qui empêche la fleche de basculer lorsque le tracteur se déplace sur un ter- rain inégal ou à vitesse inégale, en transportant une charge d'un endroit à un autre. De préférence, le-tirant et sa cage ont une longueur telle que la flèche est alors verticale lors- que le tracteur est sur un terrain plan, mais ceci n'est pas essentiel.
Le triangle rigide est toutefois important et on- peut l'obtenir avec un tirant plus long ou plus court que celui représenté ici.
Grâce aux articulations au moyen desquelles le contre,- bras est réuni au mât ae la grue et au système tracteur et à celles entre le tuoe 64 et le montant 66, on maintient .la com- plete flexibilité du tracteur tandis que la grue elle même est rigide. En conséquence, l'un ou l'autre des systèmes trac- teur peut se soulever au-dessus de l'autre ou s'abaisser en dessous, en passant sur des bosses et des irrégularités du sol sans exercer d'efforts de traction sur le châssis du trac- teur ou sur la grue.
Si, par exemple, le système tracteur sur lequel pivotent les pieds du mât et de la flecheoscille en se soulevant ou en s'auaissant autour de sa liaison à pivot avec le cnâssis, la grue oascule vers l'avant ou vers l'arriere mais les accouplements en naut et en pas du contre-aras 31 permettent ces mouvements sans exercer d'efforts de flamoage appréciaole @ur le contre-pras ou sur les'autres parties dg. dispositif et le tube 64 et le montant 66 s'adaptent à tous ces mouvements et maintiennent les différentes poulies de guidage à des distances invariables les unes des autres, à tout moment, dans la position voulue pour aosoroer les forces exercées par les câbles, comme décrit, et dans des plans cor-
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rects pour guider convenablement les câoles delevage.
Les for- ces et les réactions qui se produisent lorsque l'on soulevé ou descend des charges, sauf celles dues aux contre-ficnes articulées, sont supportées par la construction de la grue elle-même et par les systèmes tracteurs en un point situé bas, au..voisinage du sol. Elles ne sont pas transmises du tracteur.
Il n'est pas essentiel que la flèche de la grue pivote directement sur le cnâssis-du système tracteur car elle peut être montée directement sur le mât et être reliée à celui-ci par un pivot à tout endroit voulu. La ligure 8 repré- sente une variante dans laquelle une flèche 30a est reliée au moyen de pivots 100 au mât, suivant un axe voisin du sommet de l'angle que font les parties verticales et inclinées du mât. Cette flèche, comme la flèche 30, est un châssis en A et comporte des branches se mettant à cheval sur le mât et re- liées à ce dernier par deux pivots en alignement.
Des ressorts 89a, analogues aux ressorts 89,sont portés.par des consoles 90a fixées sur les éléments'latéraux du mât, dans une position telle 'qu'ils viennent en prise avec les branches de la flèche et soit comprimée par elle lorsque cette dernière est sensi- blement verticale et à écarter cette flèche lorsqu'on lâche le câble de relevage. A tous les autres points de vue, ce système de grue est identique à celui précédemment décrit, il est monté sur le tracteur et est commandé par un système moteur à deux tambours et à câbles, de la,même façon. Sur la figure 8, on n'a pas représenté, pour plus de simpircité, le système moteur de la figure 2.
Dans les deux types de grue, la flèche est portée par l'un des systèmes tracteurs exclusi- vement et est disposée de façon à pivoter autour d'un axe s'étendant dans le sens de la longueur du système tracteur.
Les façons suivant lesquelles on peut utiliser les deux câbles 60 et 67 conjointement pour-lever et descendre des charges sont évidentes. Il y a lieu de noter également que dans certains cas on peut utiliser un seul câble dans ce but. Ainsi, on peut maintenir la flèche suivant une inclinai. son désirée sans changer celle-ci pendant 'que l'on lève ou descend les charges au moyen du câble 60, le câble de relevage se servant que-d'entretoise. Ou bien,on peut faire tourner la flèche sur son pivot en tirant ou lâchant le câble de relevage 67 pour faire monter ou descendre les charges qui sont suspendues à la flèche par le palan représenté ici ou par d'autres moyens, sans se servir du câble de la f lèchè autrement que comme organe de suspension.
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. Une caractéristique très importante de l'invention est constituée par le dispositif et la facilité avec lesquels la grue peut être montée sur dès tracteurs industriels. En se référant à la figure 6, on voit que la console de support 42 est munie sur son côté intérieur de.deux rainures parallèles 92 et qui ont la dimension voulue et sont à l'espacement voulu pour recevoir les ailes supérieure et inférieure de la barre extérieure 18 en U de l'un des systèmes tracteurs et que la vis 94 passe dans un trou de la console de support pour ve- nir se visser dans un trou taraudé de la barre d'ancrage 95 qui est soudée sur ltâme de la barre en U, entre ses ailes.
Il peut y avoir deux de ces vis placées aux extrémités de la console de support, comme représenté sur la figure 1 ou tout autre nombre quelconque. Les ailes de l'U et les épaulements constitués par les parois supérieures des rainures 92 et 93 supportent le poids de la grue et les vis 94 ne foit qu'assem- bler la console sur !'?/ Les trous des consoles par lesquels passent les vis étant assez larges pour qu'il ne s'exercer pas sur ces vis d'effet de cisaillement ou de flexion.
La console 47 est fixée sur l'autre système tracteur de la même façon et appliqueles efforts dirigés vers le naut et vers le cas, transmis par le contre aras 31, à la carre en U correspondante, du fait de sa mise en prise avec les ailes de cette carre.
Il n'y a pas à effectuer d'autres changements que d'appliquer des barres d'ancrage sur les U des systèmes trac- teurs pour monter,la grue sur n'importe quel tracteur indus- triel comportant des châssis de système tracteur de ce type et cette fixation peut se faire dans n'importe quel atelier comportant une installation de soudure par fusion.
La figure 7 représente une variante du système de console de support applicable au cas de tracteur dont les élé- ments du châssis longitudinal extérieur sont en coupe, en forme de boite. Dans ce type de tracteur, la poutre 18a correspon- dant à la barre 18 en U de la figure 6 porte une plaque 96 qui est soudée sur ses ailes et qui recouvre l'espace compris entre elles: La console 97 qui correspond aux consoles 42 et 47 comporte une lèvre ou épaulement 98 sur la face opposée à celle sur lesquelles les oreilles sont en saillie, cet épaulement s'appuyant sur le bord supérieur de la plaque 96 et la console est fixée au moyen d'un certain nombre de vis 99 se vissant dans des trous taraudés de la plaque 96.
Tout ce qu'il suffit de faire pour monter la grue sur des tracteurs de ce dernier type c'est de percer et de-tarauder un nombre suffisant de trous dans les plaques 96 des deux systèmes tracteurs pour re- cevoir les vis de liaison.
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Etant donné que les consoles sont identiques des deux côtés du. tracteur, on peut monter la grue pour la faire fonctionner sur le côté droit.ou sur le côté gauche du trac- teur et on peut facilement la faire passer d'un côté à l'autre suivant que cela est nécessaire. Lorsque la grue doit être utilisée dans des conditions qui empêchent de la faire tourner, cette possibilité d'inversion de la grue d'un côté à l'autre constitue un grand avantage.
Dans la description qui précède, lorsqu'on a utilisé les mots "vertical" et "horizontal", ils doivent être compris comme désignant les positions des différentes pièces lorsque le tracteur est au. repos sur un sol plan.