<Desc/Clms Page number 1>
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;
<Desc/Clms Page number 2>
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
<Desc/Clms Page number 3>
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
<Desc/Clms Page number 4>
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
EMI4.1
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
<Desc/Clms Page number 5>
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
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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
<Desc/Clms Page number 8>
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
<Desc/Clms Page number 9>
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
<Desc/Clms Page number 10>
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 -
<Desc/Clms Page number 11>
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
<Desc/Clms Page number 12>
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.