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PERFECTIONNEMENTS DANS OU SE REFERANT, aux GRUES A VOLEE ET À TRANSLATION A HAUTEUR CONSTANTE.
Nous, THE WELLMAN SMITH OWEN ENGINEERING CORPORATION LIMITED, une Société' en registrée sous les lois de La Grande Bretagne, et IGNATIUS KAY, un sujet du Roi de la Grande Bretagne, tous les deux domiciliés à Victoria Station House Victoria Street, Londres, S.W.l, déclarons lar la présente que la nature de cette invention et la manière de sa mise au point sont décrites en detail et établies par la description suivante;
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Cette invention concerne des grues à volée et à transla- tion à hauteur constante, et elle tient pour but de fournir une construction perfectionnée ayant les caractéristiques reconnues en général d'une telle grue, tout en étant capable de fonctionner à grande vitesse avec une sécurité parfaite.
Les caractéristiques auxquelles on a. fait référence sont en bref, (1) un mouvement horizontal du crochet porte-charge quand l'inclinaison de la flèche est variée, et (2) une flèche équilibrée. Une caractéristique additionnelle désirée, que lion ne trouve pas dans toutes les grues à translation en ligne horizontale, mais qu'on peut prévoir dans celles suiv- antes l'invention consiste (3) d'une vélocité substantielle- ment constante du crochet porte-charge pendant la variation d'inclinaison de la volée.. Le mouvement horizontal du crochet devrait de préférence être imputable seulement à l'opération du mécanisme de variation de la flèche, indépenda- mment du mécanisme de levage, de sorte qu'au besoin, on peut exécuter ensembles les opérations de variation et de levage.
Cette invention se réfère à une grue à volée et à trans- lation à hauteur constante, fournie d'une volée équilibrée, dont le centre de gravité .se déplace le long d'un chemin substantiellement horizontal pendant l'opération de variation de la volée et selon laquelle la volée est supportée par le bâti de la grue moyennant des bielles ou des dispositifs pareils disposés et dimensionés de sorte que l'extrémité de la volée éloignée de la charge soit contrainte à se déplacer sur un chemin approximativement vertical.
Afin que l'on peut bien comprendre l'invention, on décrira maintenant des exemples pratiques de la construction de la grue perfectionée et la manière de son developpement théoré- tique, référence etant faite aux dessins diagrammatiques
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ci-joints.
Sur les dessins :
Les Figures 1 à. 4 inclusivement sont des diagrammes en traits démontrant les étages du développement des dispositifs de bielles ou tiges d'assemblage que constituent un caractér- istique principale de cette invention.
La figure 5 est une élévation latérale diagrammatique d'une forme de grue qui présente un exemple pratique de cette disposition de bielles,,le centre de gravité de la volée ôtant situé au centre de la longueur de cette dernière.
La figure 6 est une vue pareille d'une autre grue selon l'invention, dans laquelle une position différente du centre de gravité de la volée a nécessité unealtération dans le passage des cordes, et
La figure 7 est,une vue pareille d'une troisième forme d'une grue munie de deux crochets porte-charges qui sont de capacités différentes de charge et qui sont placés à des dis- tances différentes du centre de gravité de la volée.
Chacune des figures 5 à 7 répresente seulement les parties essentielles à une compréhension claire de la présente invention, les éléments principaux de la volée étant indiqués par des traits pleins et les éléments principaux du bâti par des traits doubles. De nombreux éléments entretoisants ainsi que des détails normaux de construction y compris des moyens permettant le ralentissement de la. grue ou son transport sur des rails,-au besoin, n'ont pas été illustrés, leur disposi- tion et construction étant évident aux .gens de métier.
On peut expliquer au miteux la manière d'adapter les, grues selon ltinvention.à leur opération. en se référant aux diagrammes des figures 1 à 4.
Comme un premier pas et prennant en considération la figure 1, qu'il soit supposé qu'une volée pivotée A,B montée
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ur un bâti de grue (non illustré) tient rigidement fixe la dessus au point pivotai C, 1''extraite supérieure d'un bras D, s'étendant en bas et lequel égale en longueur la partie arrière ou la queue B de la volée qui s'étend au-dela du pivot C, le bras D étant pivoté à son extrémité inférieure à E à 1 .'extrémité de devant d'une bielle ou tige de poussée F disposée essentiellement en parallèles la partie d'arrière ou la queue B.
Si l'extrémité d'arrière de la bielle de pousée F soit placée (comme indiquée verticalement au-dessous de l'extrémité de la queue B et soit pivotée à ce point, à G, à 1''extrémité supérieure d'une bielle radiale H qui s'étend en bas et en avant jusqutà un pivot fixe I sur le bâti de la grue (non indiqué) verticalement au-dessous du point pivotai C de la volée , cette bielle radiale étant aussi de la même longueur que celle du bras D attaché a la volée, tout mouve- ment angulaire imprimé à n'importe quel élément du système (voir les lignes en points et traits) sera réproduit exacte- ment par les autres éléments du système, sauf par la tige ou bielle de compression F, laquelle se déplacera substantielle- ment selon sa longueur.
En outre, la réduction dans la distance entre les extrémités d'arrière de la bielle radiale H et la queue de la volée B tiendront un rapport défini à 1' élévation de l'extrémité supérieure de la partie de devant de la volée A. De plus, les dites extrémités d'arrière seront toujours contenues dans un plan vertical.
En continuation de la sus-dite considération et en référ- ence à la figure 2, supposons que la bielle radiale H soit enlevée de la bielle de compression F et le pivot G à l'extrém- ité arrière de cette dernière soit montée sur le bâti de la
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grue.
Rattachcms'aJ.or:s la bielle radiale H sur pivot à la grue A,J
B au point d'articulation C (lequel n'est pas maintenant monté sur le bâti de la grue et en conséquence se trouve
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libre à se déplacer) et montons sur pivot son extrémité supérieure à un point fixe J sur le bâti (non illustré) verticalement au-dessus des extrémités d'arrière de la bielle - de compression F et de sa queue B. un mouvement angulaire de la bielle radiale H autour du point J fait maintenant se déplacer l'extrémité supérieure du bras D en arrière tandis qu'auparavant un mouvement pareil de son extrémité inférieure en avant aurait été produit (voir les points et traits de la figure 2).
La réduction de la distance entre les extrémité d'arrière de la, bielle de compression F et la queue B tient toujours un rapport défini à l'égard du soulèvement de 1' extrémité supérieure de la partie de stête de la volée, un rapport dont la valeur numérique dépend de la relation-entre les longueurs des parties de tête et de queue A et B respectivement de la volée. on doit noter toutefois que la partie derrière de la queue B est maintenant comprise dans le même plan vertical.
Si on prolonge la bielle de compression F et la bielle radiale H dans la disposition antériéure au-delà des pivots
Et et C respectivement (voir la figure 3) elles se croisent à K verticalement au-dessous d'un point L sur la partie de téte A qui se trouve horizontalement en face du pivot fixe J de la bielle radiale H, le point du croisement K étant aussi horizontalement en face de l'extrémité d'arrière de la queue
B de la volée.
Ceci stapplique quelle que soit la position de la volée (voir la position alternative des parties indiquée par points et traits dans la figure 3) d'ou il suit que le point L de la partie de t'été A se déplace le long d'un chemin horizontal. on verra maintenant que si l'on dispose le centre de gravité de la volée A, B au point L de la partie de tête A, la volée sera en équilibre pour toute position de ce point
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le long de sa course horizontale et, de plus, que si l'on dispose de sorte que des tractions de cordes de levage s' exercantes verticalement sur la volée à ses extrémités d' arrière et de devant, comme indiqué par les flèches M et N sur la figure 3 possèdent des moments égaux autour du dit, point elles aussi seront équivalisées.
Si le centre de gravité L est au centre de la longueur de la vclée A,B, une partie individuelle de la corde de levage à l'extrémité d'arrière équilibrait une partie individuelle de la même corde à l'extrémité de devant. De même, si la longueur de la volée en avant du centre de gravité L soit trois fois la longueur du reste, il fait trois parties de corde à 1' extrémité d'arrière pour équilibrer une seule partie à 1' extrémité de devant. On peut arranger ceci par un passage approprié des cordes, on comprendra que le rapport entre la longueur de la volée en avant du centre de gravité et la longueur du reste de la volée sera. équivalent au rapport du nombre de parties de corde à l'extrémité d'arrière de la volée au nombre de parties de corde a l'extrémité de devant.
Les exemples sont donnés seulement par voie d'illustration.
Quoiqu'une Grue dont la volée est disposée et supportée comme décrit ci-dessus, en se référant aux figures 2 et fonctionnerait d'une mannère satisfaisante il existeraient certains désavantages pratiques, par exemple, la bielle radiale H, étant ancrée sur le bâti de la grue à J et disposée comme ci-dessus indiqué, le b.ti de la grue (non illustré) doit ou passer travers de la volée, laquelle doit être bifurquée à son extrémité d'arrière pu inférieure, ou passer en dehors de la volée, en nécessitant ainsi un bâti bifurqué.
Afin d'éviter ces désavantages, la bielle radiale H est remplacée par son équivalent à une hauteur inférieure, la longueur et la disposition de cette bielle équivalente 0 (fig- ure3) étant comme suit: Son extrémité supérieure est pivotée
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sur le bâti de la grue à un point F sur une ligne EJ qui unit l'extrémité' inférieure E du bras D attaché à la volée A, B, la position théoretiquement correcte J pour l'extrémité supérieure de la bielle radiale H, son extrémité inférieure est pivotée à Q sur le dit bras D vers son extrémité supér- ieure et sa direction est telle qu'étant étendue au'delà du pivot Q elle passerait à travers le point K où les bielles radiales et de compression s'entrecroisent après leur extension (voir la ligne en points QK).
Quoique les deux bielles H et 0 sont montrées sur la figure 3 on comprendra que la bielle H est enlevé' en montant la bielle 0. Grace à. cette modif- ication le bâti de la grue peut être plus court et il n'a pas besoin de passer complètement à travers la volée, laquelle peut être entretoié à son extrémité supérieure pour aug- menter sa rigidité. On comprendra que le terme AB ne fait que répresenter la volée, laquelle en pratique est d'une dimension transversale appréciable.
L'emploi de la bielle équivalente plus courte C entraine une légère déviation du mouvement horizontal théoretiquement exacte du centre de gravité L de la volée A,B mais, vu que la bielle de compression F ne reste pas toujours en pratique à la même position angulaire, elle; n'étant pas de longueur infinie, l'emploi de la bielle de compression décrite intro- duit une seconde déviation de l'exactitude théoretique ce qui amène un effet opposé à l'effet précédent, et les deux devia- tions s'annulent presque entièrement.
On ne doit pas oublier que la bielle de compression peut être remplacée par une glissière droite et la bielle équival- ente par un guide arqué de rayon égal à. la longueur de la bielle, quoique les bielles sont préférées, on peut remarquer que le chemin à hauteur constante théoretiquement exacte du centr de gravité peut être assure par l'emploi de la
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glissière et du guide en combinaison.
La diagramme de la figure 4 montre la construction developpée dans la diagrammede la figure 3, appliquée une volée A, B dont le centre de gravité L est disposé au centre de sa longueur, la volée étant montrée en trois positions différentes, indiquées par des traits pleins, de traits dis- continus et des points et traits respectivement. En déviant la volée A,B de sa position montré en traits pleins jusqu'à la position en traits interrompus son extrémité supérieure R se déplace le long d'un chemin courbé et s'élève d'une dis- tance h, son centre de gravité L se déplace horizontalement et son extrémité inférieure S se déplace verticalement en bas par une distance h également.
De même, en variant la volée de sa position indiquée par traits pleins jusqu'à la position indiquée par points et traits, son extrémité supérieure R parcourt une distance en haut égal à a' et son extrémité inférieure S descende verticalement par la même distance.
Vu que le centre de gravité L est situé au centre de la longueur de la volée A, B, une partie unique M de la corde de levage à son extrémité inférieure sera contrebalancée par une partie unique N de la même corde à son extrémité inférieure.
Des poulies è corde (non indiquées sur la figure 4) sont pourvues à R et S pour recevoir la corde de levage qui tient un crochet porte-charge T à l'extrémité de la partie M, tandis que sa partie N est guidée sur une poulie (non indiquée) disposée substantiellement verticalement au-dessous de extrémité S de la volée, de préférence à G (comme supposé sur la figure 4) se dirigeant à U vers un tambour d'enroule- ment V monté sur lo bâti de la grue (non indiqué).
On verra que pendant le mouvement de variation de la volée de sa position indiquée en traits pleins jusque sa position montrée par de traits interrompus, une longueur
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h de la partie N de la corde de levage est permise de passer en haut sur la poulie à S sous la traction de la charge.
Ils en suit que le crochet porte-charge T reste à hauteur con- stante pendant tout le mouvement de la volée, en dépit de l' élévation h de la poulie à R. pareillement le crochet porte- charge reste à la même hauteur pendant le mouvement de var- iation jusqutà la position indiquée par de points et traits puisqu'une longueur h' de la partie N de la corde est laissé filer par la descente de la poulie à S pour compenser l' ascente h' de la poulie à R. Aucune opération du tambour d' enroulement V n'est nécessaire alors, pendant la déviation de la volée, pour tenir le crochet porte-charge T à la même hauteur tout le temps.
On peut toutefois opérer le tambour d'enroulement selon désir pendant la déviation sans par ce fait d'influencer la compensation automatique de la position du crochet porte-charge quoique ce dernier s'élèverait ou se baisserait alors suivant la direction de rotation du tambour.
La vitesse horizontale substantiellement constante du crochet porte-charge Y que l'on peut exiger pendant la déviation est assurée simplement en disposant des éléments de déviation tels qu'une vis et écrou (non indiqué's sur la figure 4) pour déplacer la volée A, B de sorte que le centre de gravité L se déplace horizontalement à vitesse constante. Afin que le bâti de la grue ne devienne pas trop élévé il est préférable de ne pas faire agir les dispositifs de déviation au point L de la volée mais de les disposer à un niveau plus bas correspondant à la monture dé la vis de commande à un'pointeur une ligne qui unit le centre de gravité L de la grue et l'extrémité in- férieure E du bras D attaché à cette dernière.
Le point d' attache de la vis doit être le plus près au centre de gravité L permis par les considerations pratiques de sorte que la devi- ation de la vitesse constante désirée sera très minime. On
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peut toutefois employer d'autres genres de dispositifs de déviation de la volée quoique dans ce cas on ne pourrait pas peut-être assurer une vitesse horizontale substantiellement constante du crochet porte-charge.
On comprendra naturellement que les bielles () et F et le bras D sus-indiquas seront normalement doublés, un jeu étant dispos! de chaque côté du bâti de la grue. Les dispositifs de levage et pareils ne constituent pas une partie de la présenta invention mais la grue à translation à hauteur constante décrite peut 'être naturellement construite comme une grue roulante que l'on peut virer au besoin. un indique sur la figure 5 une grue de construction pratique qui correspond Il la diagramme de la figure4 ; ci on montre à W le bâti de la grue monté sur une plate-forme rotative X et commande de toute manière convenable pour faire virer la grue et qui elle-même peut être montée sur des rails de sorte à permettre la grue d'être déplacée en totalité.
Les éléments ue cette grue qui correspondent aux éléments de la diagramme de la figure a sont indiqués par les mêmes;ettres de fafôrences que de.ns cette diagramme là on montre aussi une autre poulie S' agissant comme guide pour la corde de levage (nécessitée par la forme de la vole A,B) et un mecanisme de variation qui comprend une vis ce- pivotée à Y' sur la bielle U et engagée dans un écrou Z commande par moteur et qui est monte à pivot à Z' sur le bâti de grue W.
Cette grue fonctionne exactement comme décrit en référ- ence a la diagramme de la figure 4.
Les figures 5 et 7 montrent diagrammatiquement deux autres constructions de grues et, là ou il estpossible, les pigments correspondants sont aussi indiqués par les mêmes caractères de référence.
La grue selon la figure 6 est disposée de sorte que son centre de gravité L est à une distance de la poulie S -
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égale à un quart de la longueur de la volée A, B at comme on le comprendra on aura recours à une contrepoids ou une charge de lest approprié. En raison de ce fait une partie unique.Il. de'la corde de levage à l'extrémité supérieure R' de la. volée nécessite trois parties de la même corde à 1' extrémité inférieure S de la volée, ce qui est assuré par une passage appropriée de la corde comme indiqué à N', avant qu'elle passe à U au tambour V.
Dans cet exemple aussi le mécanisme de variation est légèrement modifié en ce qui concerne sa disposition, par 1' attache à pivot de la vis Y au bâti de la grue à Y2 et le montage à pivot de l'écrou Z commandé par moteur sur la volée A, B à un point Z2 d'une ligne qui unit le centre de gravité L au pivot E de l'extrémité supérieure de la bielle F.
Le fonctionnement de cette grue est substantiellement pareil à, celui deja décrit ci-dessus sauf quela poulie R s'élève verticalement, pendant la variation de la volée de trois fois la distance parcourue par la poulie S en descend- ant. Ceci est dû aux proportions choisies pour la volée et fournit toujours la compensation nécessaire au crochet porte-charge en raison de la présence de trois parties de corde N'. dont chacune mis en liberté une troisième partie de la corde totale désirée.
La figure 7 montre une grue dans laquelle le centre de gravité L est à une distance de la poulie S égale à un quart de la longueur totale de la volée A, B. Dans ce cas toutefois un deuxième crochet porte-charge est pourvu, lequel est attaché à une poulie T2 supportée par deux parties M M2 d'une corde de levage indépendante de celle supportant le crochet porte-charge T. La partie M de cette corde est attachée par son extrémité supérieure à la structure de la grue et se prolonge autour de la poulie T2 comme la partie M2 qui passe sur une poulie R' située à mi-distance entre le centre
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de gravité L et la poulie R.
La corde de levage associée à un crochet porte-charge T passe de la poulie R sur les poulies S' et S et se prolonge alors comme trois parties N' de corde entre la poulie S et la poulie montée à, G avant de se con- tinuer à U vers le tombour d'enroulement V. De l'autre côté, la corde de levage associée au crochet porte-charge T' passe de la poulie R'à une poulie (non représentée) disposée à côté de la poulie S et se prolonge alors comme trois parties de corde entre la dite poulie et une autre (également non montrée) disposée à coté de celle montée à G avant de se con- tinuer à U' vers un second tambour d'enroulement V'.
Dans cette grue la partie unique M de la corde de levage pour le crochet T contrebalance les trois parties N' de cette corde comme dans la grue de la figure 6. En outre, comme une partie seule (N2) des parties N'N2 de la corde de levage du crochet T'est enroulée, les trois parties de cette corde à l'extrémité inférieure de la grue contrebalancent les deux parties Et ,1'[2 qui sont à une distance du centre de gravité L égale une fois et demie la distance de la poulie S du centre de gravité. on comprendra que la compensation nécesaore est pourvue pour les deux crochets T et T' pendant la déviation de la volée en raison de cette manière de passage des cordes de levage.
On peut faire de nombreux autres arrangements pour convenir aux circonstance spéciales mais on croit que les exemples donnés suffiseront pour illustrer l'invention.
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IMPROVEMENTS IN OR REFERRED TO, FLYED AND TRANSLATION CRANES AT CONSTANT HEIGHT.
We, THE WELLMAN SMITH OWEN ENGINEERING CORPORATION LIMITED, a Company registered under the laws of Great Britain, and IGNATIUS KAY, a subject of the King of Great Britain, both domiciled at Victoria Station House Victoria Street, London, SWl It is hereby declared that the nature of this invention and the manner of its development are described in detail and established by the following description;
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This invention relates to constant height boom and lift cranes, and it is intended to provide an improved construction having the generally recognized characteristics of such a crane, while being capable of high speed operation with safety. perfect.
The characteristics we have. referred to are in brief, (1) horizontal movement of the load hook when the tilt of the boom is varied, and (2) a balanced boom. A desired additional feature, which is not found in all horizontal line traveling cranes, but which can be expected in the following ones, is (3) a substantially constant hook velocity. load during the swing tilt variation. The horizontal movement of the hook should preferably be attributable only to the operation of the boom variation mechanism, independent of the lifting mechanism, so that if necessary, the variation and lifting operations can be carried out together.
This invention relates to a constant height boom lift crane, provided with a balanced flight, the center of gravity of which moves along a substantially horizontal path during the flight variation operation. and in which the flight is supported by the frame of the crane by means of connecting rods or the like arranged and dimensioned so that the end of the flight remote from the load is forced to move in an approximately vertical path.
In order that the invention may be fully understood, practical examples of the construction of the improved crane and the manner of its theoretical development will now be described, with reference being made to the diagrammatic drawings.
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attached.
On the drawings:
Figures 1 to. 4 inclusive are line diagrams demonstrating the stages of development of connecting rod devices or rods which constitute a primary feature of this invention.
Fig. 5 is a diagrammatic side elevation of one form of crane which shows a practical example of this connecting rod arrangement, with the center of gravity of the stripping flight located at the center of its length.
FIG. 6 is a similar view of another crane according to the invention, in which a position different from the center of gravity of the flight has necessitated an alteration in the passage of the ropes, and
FIG. 7 is a similar view of a third form of a crane provided with two load-carrying hooks which have different load capacities and which are placed at different distances from the center of gravity of the flight.
Each of Figures 5 to 7 represents only the parts essential for a clear understanding of the present invention, the main elements of the flight being indicated by solid lines and the main elements of the frame by double lines. Numerous bracing elements as well as normal construction details including means for slowing down the. crane or its transport on rails, -if necessary, have not been illustrated, their arrangement and construction being obvious to trades.
We can explain to the shabby how to adapt the cranes according to the invention to their operation. referring to the diagrams in Figures 1 to 4.
As a first step and taking into consideration Figure 1, let it be assumed that a pivoted flight A, B mounted
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on a crane frame (not shown) holds the top rigidly fixed at the pivot point C, the upper part of an arm D, extending downwards and which equals in length the rear part or tail B of the flight which extends beyond the pivot C, the arm D being pivoted at its lower end to E at the front end of a connecting rod or push rod F arranged essentially in parallel with the rear part or the tail B.
If the rear end of the push rod F is placed (as shown vertically below the end of the shank B and is rotated at that point, at G, at the upper end of a connecting rod radial H which extends down and forward to a fixed pivot I on the crane frame (not shown) vertically below the pivot point C of the flight, this radial connecting rod also being the same length as that of the arm D attached on the fly, any angular movement imparted to any element of the system (see the lines in dots and dashes) will be reproduced exactly by the other elements of the system, except by the compression rod or rod F, which will move substantially along its length.
Further, the reduction in the distance between the rear ends of the radial connecting rod H and the tail of the flight B will maintain a defined ratio to the elevation of the upper end of the front portion of the flight A. more, said rear ends will always be contained in a vertical plane.
Continuing from the aforementioned consideration and with reference to Figure 2, suppose that the radial connecting rod H is removed from the compression connecting rod F and the pivot G at the rear end of the latter is mounted on the built of the
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crane.
Rattachcms'aJ.or: s the radial connecting rod H on pivot to the crane A, J
B at the articulation point C (which is not now mounted on the crane frame and therefore is
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free to move) and pivot its upper end to a fixed point J on the frame (not shown) vertically above the rear ends of the compression rod F and its tail B. an angular movement of the radial connecting rod H around point J now causes the upper end of the arm D to move backwards while previously a similar movement of its lower end forward would have been produced (see the points and lines in figure 2).
The reduction in the distance between the rear end of the compression rod F and the tail B still maintains a definite relationship with respect to the uplift of the upper end of the top portion of the flight, a relationship which the numerical value depends on the relationship between the lengths of the head and tail portions A and B respectively of the flight. however, it should be noted that the rear part of the tail B is now included in the same vertical plane.
If we extend the compression rod F and the radial rod H in the previous arrangement beyond the pivots
And and C respectively (see figure 3) they cross at K vertically below a point L on the head part A which is horizontally in front of the fixed pivot J of the radial connecting rod H, the point of crossing K also being horizontally in front of the rear end of the tail
B of the volley.
This applies whatever the position of the flight (see the alternative position of the parts indicated by dots and lines in figure 3) from which it follows that the point L of the part of the summer A moves along a horizontal path. we will now see that if we have the center of gravity of the flight A, B at point L of the leading part A, the flight will be in equilibrium for any position of this point
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along its horizontal course and, moreover, that if one has so that pulls of lifting ropes exerting vertically on the flight at its rear and front ends, as indicated by the arrows M and N in figure 3 have equal moments around said point, they too will be equalized.
If the center of gravity L is at the center of the length of rope A, B, an individual part of the lifting rope at the rear end was balancing an individual part of the same rope at the front end. Likewise, if the length of the flight in front of the center of gravity L is three times the length of the rest, it makes three parts of the rope at the rear end to balance one part at the front end. This can be arranged by a suitable passage of the strings, it will be understood that the ratio between the length of the flight in front of the center of gravity and the length of the rest of the flight will be. equivalent to the ratio of the number of pieces of string at the back end of the run to the number of pieces of string at the front end.
The examples are given by way of illustration only.
Although a crane the flight of which is arranged and supported as described above, with reference to Figures 2 and would function satisfactorily there would be some practical disadvantages, for example, the radial connecting rod H, being anchored to the frame of the crane. the crane at J and arranged as above indicated, the crane frame (not shown) must either pass through the flight, which must be forked at its rear end or lower, or pass outside the flight, thus requiring a bifurcated frame.
In order to avoid these disadvantages, the radial connecting rod H is replaced by its equivalent at a lower height, the length and the arrangement of this equivalent connecting rod 0 (fig- ure3) being as follows: Its upper end is pivoted
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on the crane frame at a point F on a line EJ which unites the lower end E of the arm D attached to the fly A, B, the theoretically correct position J for the upper end of the radial connecting rod H, its lower end is pivoted at Q on said arm D towards its upper end and its direction is such that being extended beyond pivot Q it would pass through point K where the radial and compression rods intersect after their extension (see the line in points QK).
Although the two connecting rods H and 0 are shown in figure 3 it will be understood that the connecting rod H is removed by mounting the connecting rod 0. Thanks to. this change the frame of the crane can be shorter and it does not need to go completely through the flight, which can be braced at its upper end to increase its rigidity. It will be understood that the term AB only represents the flight, which in practice is of an appreciable transverse dimension.
The use of the shorter equivalent connecting rod C causes a slight deviation of the theoretically exact horizontal movement of the center of gravity L of the fly A, B but, since the compression rod F does not always remain in practice at the same angular position , she; not being of infinite length, the use of the compression rod described introduces a second deviation from the theoretical correctness which brings about an effect opposite to the previous effect, and the two deviations almost cancel each other out. entirely.
It should not be forgotten that the compression rod can be replaced by a straight slide and the equivalent rod by an arcuate guide of radius equal to. the length of the connecting rod, although the connecting rods are preferred, it can be seen that the path at constant theoretically exact height of the center of gravity can be ensured by the use of the
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slide and guide in combination.
The diagram of figure 4 shows the construction developed in the diagram of figure 3, applied a flight A, B whose center of gravity L is disposed at the center of its length, the flight being shown in three different positions, indicated by lines solid, discontinuous lines, and dots and lines respectively. In deflecting flight A, B from its position shown in solid lines to the position in broken lines its upper end R moves along a curved path and rises a distance h, its center of gravity L moves horizontally and its lower end S moves vertically downwards by a distance h also.
Likewise, by varying the flight from its position indicated by solid lines to the position indicated by points and lines, its upper end R travels an upward distance equal to a 'and its lower end S descends vertically by the same distance.
Since the center of gravity L is located at the center of the length of the run A, B, a single part M of the lifting rope at its lower end will be counterbalanced by a single part N of the same rope at its lower end.
Rope pulleys (not shown in figure 4) are provided at R and S to receive the lifting rope which holds a load hook T at the end of part M, while its part N is guided on a pulley (not shown) disposed substantially vertically below end S of the flight, preferably at G (as assumed in figure 4) running at U towards a winding drum V mounted on the crane frame (not indicated).
It will be seen that during the movement of variation of the flight from its position indicated in solid lines to its position shown by broken lines, a length
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h of part N of the lifting rope is allowed to pass up on the pulley at S under the pull of the load.
It follows that the load hook T remains at constant height during the whole movement of the fly, despite the elevation h of the pulley to R. Similarly the load hook remains at the same height during the flight. variation movement up to the position indicated by dots and lines since a length h 'of the part N of the rope is allowed to slip by the descent of the pulley at S to compensate for the rise h' of the pulley at R No operation of the winding drum V is then necessary, during the deflection of the flight, to keep the load hook T at the same height all the time.
However, the winding drum can be operated as desired during the deflection without thereby influencing the automatic compensation of the position of the load hook although the latter would then rise or fall in the direction of rotation of the drum.
The substantially constant horizontal speed of load hook Y that may be required during deflection is ensured simply by providing deflection elements such as a screw and nut (not shown in figure 4) to move fly A, B so that the center of gravity L moves horizontally at constant speed. So that the frame of the crane does not become too high, it is preferable not to make the deflection devices act at point L of the flight but to place them at a lower level corresponding to the mounting of the control screw at a 'pointer a line which unites the center of gravity L of the crane and the lower end E of the arm D attached to the latter.
The point of attachment of the screw should be as close to the center of gravity L as permitted by practical considerations so that deviation from the desired constant speed will be very minimal. We
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However, other kinds of flight deflection devices may be employed, although in this case it may not be possible to ensure a substantially constant horizontal speed of the load hook.
It will naturally be understood that the connecting rods () and F and the above-indicated arm D will normally be doubled, a game being available! on either side of the crane frame. Lifting devices and the like do not form part of the present invention but the constant height traveling crane described can of course be constructed as a traveling crane which can be turned as needed. a indicates in Fig. 5 a practical construction crane which corresponds to the diagram of Fig. 4; Here we show W the frame of the crane mounted on a rotating platform X and control in any suitable way to turn the crane and which itself can be mounted on rails so as to allow the crane to be moved In totality.
The elements of this crane which correspond to the elements of the diagram in figure a are indicated by the same ones; and in the same way as in this diagram there is also shown another pulley S 'acting as a guide for the lifting rope (required by the shape of the flywheel A, B) and a variation mechanism which comprises a screw this- pivoted at Y 'on the connecting rod U and engaged in a nut Z controlled by the motor and which is pivotally mounted at Z' on the frame crane W.
This crane operates exactly as described with reference to the diagram in figure 4.
Figures 5 and 7 show diagrammatically two other crane constructions and, where possible, the corresponding pigments are also indicated by the same reference characters.
The crane according to figure 6 is arranged so that its center of gravity L is at a distance from the pulley S -
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equal to a quarter of the length of the flight A, B at as will be understood, a counterweight or an appropriate ballast load will be used. Due to this fact a unique part.It. of the 'lifting rope at the upper end R' of the. The fly requires three parts of the same string at the lower end S of the fly, which is ensured by proper passage of the string as shown at N ', before it passes U to the V drum.
Also in this example the variation mechanism is slightly modified as regards its arrangement, by the pivot attachment of the screw Y to the crane frame at Y2 and the pivot mounting of the motor driven Z nut on the crane. flight A, B at a point Z2 of a line which unites the center of gravity L to the pivot E of the upper end of the connecting rod F.
The operation of this crane is substantially the same as that already described above except that the pulley R rises vertically, during the variation of the flight of three times the distance traveled by the pulley S in descending. This is due to the proportions chosen for the flight and always provides the necessary compensation for the load hook due to the presence of three parts of rope N '. each of which released a third part of the desired total chord.
Figure 7 shows a crane in which the center of gravity L is at a distance from the pulley S equal to a quarter of the total length of the flight A, B. In this case, however, a second load hook is provided, which is attached to a pulley T2 supported by two parts M M2 of a lifting rope independent of that supporting the load hook T. Part M of this rope is attached by its upper end to the structure of the crane and is extended around the T2 pulley like the M2 part which passes over a pulley R 'located halfway between the center
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of gravity L and the pulley R.
The lifting rope associated with a load hook T passes from the pulley R over the pulleys S 'and S and is then extended as three parts N' of rope between the pulley S and the pulley mounted at, G before con - continue at U towards the winding tomb V. On the other side, the lifting rope associated with the load hook T 'passes from the pulley R' to a pulley (not shown) placed next to the pulley S and is then extended as three parts of rope between said pulley and another (also not shown) arranged next to that mounted at G before continuing at U 'towards a second winding drum V'.
In this crane the single part M of the lifting rope for the hook T counterbalances the three parts N 'of this rope as in the crane of figure 6. In addition, as a single part (N2) of the parts N'N2 of the lifting rope of the hook T is wound up, the three parts of this rope at the lower end of the crane counterbalance the two parts Et, 1 '[2 which are at a distance from the center of gravity L equal to one and a half times the distance of the pulley S from the center of gravity. it will be understood that the necessary compensation is provided for the two hooks T and T 'during the deflection of the flight due to this way of passing the lifting ropes.
Many other arrangements can be made to suit special circumstances, but it is believed that the examples given will suffice to illustrate the invention.