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MOUVEMENT DE LEVAGE ET DE VARIATION DE PORTEE POUR GRUE: A TOUR.
Pour la construction et l'exécution de travaux publics, on emploie fréquemment des grues pivotantes montées sur châssis mobiles et dont la manoeuvre des outils (godet, benne preneuse, etc..) est commandée au moyen de deux treuils.
L'usage de grues à tour est aussi très répandu, de telle sorte qu'il serait commode de pouvoir utiliser le même appareillage de treuils pour commander, dans un cas, la manoeuvre des outils ou, dans l'autre cas, le levage et le déplacement des fardeaux.
Or, pour les grues à tour, on emploie couramment pour le levage et la variation de portée du fardeau 1?une ou l'autre des combinaisons ciaprès : - l'une d'elles emploie un seul treuil, mais nécessite un mécanisme spécial à inversion de marche pour provoquer le déplacement du chariot au lieu d'utiliser pour cela un treuil normal à câble; - une autre de ces combinaisons, utilisant deux treuils, ne permet de lever la charge qu'à une vitesse qui est la moitié de celle d'enrou- lement du câble sur le treuil;
- enfin, une troisième combinaison, utilisant deux treuils, permet de lever la charge à la même vitesse que celle d'enroulement du câble sur le treuil, mais, dans ce cas, la charge, au lieu de se déplacer horizontalement le long de la flèche comme dans le cas des deux précédentes combinaisons, se soulève au fur et à mesure que le chariot s'éloigne de la tour. Or, on sait qu'il est commode que, lors d'une variation de portée, la charge soit déplacée horizontalement.
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La présente invention a pour objet un mouvement de levage et de variation de portée pour une grue à tour,mouvement résultant de l'emploi en combinaison de deux commandes, isolément connues et consistant : - l'une, à commander à l'aide d'un treuil normal à câble le déplacement du chariot rappelé en sens opposé sous la dépendance de l'effort antagoniste d'un contrepoids de rappel, - et l'autre à commander le déplacement vertical du fardeau à l'aide d'un deuxième treuil normal à câble agissant sur une poulie de mouflage autour de laquelle passe un câble ayant l'une de ses extrémités fixée au chariot et son autre extrémité à la chargeà manoeuvrer, ledit câble passant autour de poulies de renvoi fixées à demeure sur la flèche ou sur le chariot mobile.
Le dessin schématique annexé représente différentes combinaisons de mouvements de grue à tour et une grue pivotante :
Fig. 1 montre en élévation une grue pivotante à deux treuils normaux ;
Figs. 2 à 4 montrent d'anciennes combinaisons de mouvement pour grues à tour;
Figs. 5 et 6 montrent la commande par treuil respectivement d'un déplacement de chariot et d'une levée de fardeau;
Fig. 7 montre une grue à tour pourvue du mouvement, objet de l'invention, commandée par deux treuils normaux;
Figs. 8 et 9 montrent deux variantes d'exécution.
La grue représentée fig. 1 est équipée avec deux treuils normaux g et ± à câble qui actionnent, l'un, le déplacement en hauteur, l'autre, l'ouverture et la fermeture de la benne preneuse 4 située à l'extrémité de la flé- che 5.
Dans le mouvement de levage et de variation de portée représenté fig. 2, le déplacement en hauteur de la charge fixée au crochet 6. est obtenu par l'action du treuil 2 sur le câble 8. déplaçant la poulie 9 autour de laquelle est mouflé le câble 11 dont une extrémité 11a est.fixée au chariot 12 et l'autre extrémité llb est fixée au crochet 6. Le déplacement du chariot 12 est obtenu au moyen d'un mécanisme réversible d'entraînement, non représenté sur le dessin, agissant sur la poulie à adhérence 13 sur laquelle passe le câble 11. Lors du déplacement du chariot ainsi commandé, la charge suspendue au crochet 6, se déplace horizontalement.
Il en est de même lorsque le chariot 12 (fig. 3) est déplacé par l'action du treuil 14 combinée avec celle d'un contrepoids 15. Le deuxième treuil 16, agissant sur le câble 17 mouflé autour de la poulie 18 solidaire du crochet 19 et ayant son extrémité fixée en 17a, enroule son câble deux fois plus vite qu'il ne'lève la charge fixée au crochet 19.
Si l'on évite le mouflage du câble 17 en fixant son extrémité 17b (fig. 4) directement au crochet 6, on obtient la même vitesse d'enroulement du câble au treuil et de levée de la charge, mais pendant le déplacement du chariot 12, le crochet 6 ne se déplace pas horizontalement, mais dans une direction inclinée approximativement représentée par la ligne 10 en traits pointillés (fig. 4).
En combinant les deux mouvements élémentaires montrés figs. 5 et 6, on commande le déplacement du fardeau manoeuvré par une grue à tour au moyen des deux treuils normaux 2. et 3. (fig. 7) et, pour la levée du fardeau notamment, on obtient une vitesse double de celle d'enroulement du câble 21 sur le treuil 2.
L'équipement d'une grue à tour comprend donc un mât vertical 31 solidaire à sa base du châssis de la grue 20.Ce mât porte, à sa partie supérieure, une volée ou flèche à grande portée 33 équilibrée par un contrepoids 34,Un chariot 35,muni de galets 36 de roulement, peut se déplacer
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depuis le mât 1 jusqu'à l'extrémité de la volée ou flèche à grande portée a3 en roulant sur des chemins appropriés 4.1 prévus sur cette volée.
Un câble 3Q ayant une de ses extrémités attachée en z (figs.
6 et 7) au chariot 1i passe sur les poulies à gorge ¯yz, 38. 39. 40. 4-1 et 42. et porte à son autre extrémité le crochet de levage 44. Les poulies 87, 39. 4Q. et sont fixées sur la volée ou flèche a grande portée 31; la poulie z est solidaire du chariot 35j la poulie peut se déplacer vertica- lement et est reliée à un câble 21 s'enroulant sur le tambour du treuil 2.
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Un troisième câble 22. (figs. 5 et 7), fixé en au chariot 3i, passe sur les poulies à gorge 24 et ?,, portées par la volée a3 et s'enroule sur le tambour du treuil ±v Le quatrième câble 6Q. (figs. 5 et 7), fixé en r au chaJrit'!t , 3i passe sur la poulie 8 portée par la volée .11 et supporte un contrepoids 29.
Le fonctionnement de ce 'mouvement est le suivant
Lorsqu'on met en marche le treuil 2. pour que le câble 21 s'enroule sur son tambour, la poulie 38 est entrainée vers le bas et tire sur le câble 30.
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L'extrémité 30a du câble JQ étant immobile, puisque la résul- tante des efforts exercés horizontalement sur le chariot 35 par la tension
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dudit câble ,Q est nulle, c'est le crochet été et la charge suspendue à ce- lui-ci qui se déplacent dans le sens de la montée.
Lorsque le mécanisme du treuil ? permet au tambour de tourner
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dans le sens du déroulement du câble g, la poulie Il montre, puisqu'elle est entraînée dans cette direction par le poids de la charge suspendue au crochet 44 ou par le poids du crochet lui-même qui prend alors le mouvement de descente désiré.
Lorsqu'on met en marche le treuil 3., dans le sens de l'enrou-
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lement du câble 22. le chariot % se déplace vers l'extrémité de la flèche ou volée 33, et le contrepoids 29 se soulève.
Lorsque le tambour du treuil 3. tourne dans le sens du déroule-
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ment du câble 22. l'action du contrepoids 29 ramène le chariot 3i en direc- tion du mât 31 de la grue pendant que le contrepoids 29 descend.
Pendant ces deux dernières manoeuvres, si le treuil 2 est immobilisé, la poulie 38 ne change pas de hauteur et, par conséquent, le crochet 4 et la charge qui lui est suspendue restent à un niveau constant si le chemin de roulement ±la est horizontal.
Il est à remarquer que si on relève l'extrémité de la flèche ou
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volée 33. pour incliner le chemin de roulement du chariot 35. celui-ci au- ra tendance à se rapprocher du mât de la grue, ce qui permet de diminuer l'importance du contrepoids 29 et même de le supprimer si l'inclinaison dudit chemin de roulement 43 est suffisante,
Si le chemin de roulement 43 est incliné, le crochet 44 ne se déplace plus suivant une direction horizontale mais suivant une direction parallèle à celle de ce chemin de roulement 43.
Avec ce mouvement (fig. 7), la vitesse de levée du crochet 44 est double de celle de descente de la poulie 38 donc de la vitesse d'enroulement du câble 21 sur le tambour du treuil 2.
Les figures 8 et 9 montrent deux dispositions de mouvement dans lesquelles la vitesse de levée du crochet est égale à la vitesse d'enroulement du câble sur le tambour du treuil 2.
Dans le mouvement montré figure 8, le câble 21a est relié à la poulie 39 par l'intermédiaire d'une poulie de mouflage ±.et son extrémité s'attache au point 46 sur la cabine 32 de la grue..
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Dans le mouvement montré figure 9, le crochet 44 est porte par une poulie de mouflage 47 et l'extrémité du câble 30 vient sattacher au point 48 sur le chariot 25.
Ce mouvement de levage et de variation de portée pour grue à tour peut donc être commandé sans adjonction d'aucun mécanisme par deux treuils normaux comme ceux utilisés pour la commande d'une grue courante comme celle représentée fig. 1.
Il permet de transformer en grue à tour une grue équipée avec deux treuils normaux à câble, l'un servant à la levée à une vitesse au moins égale à la vitesse d'enroulement et l'autre pour la variation de portée par déplacement du chariot, la charge se déplaçant horizontalement.
Après démontage de la flèche ± portant la benne 4 (fig. 1) la cabine 32 à deux treuils 2. et 3. et son châssis mobile 20 peuvent servir d'éléments de base pour monter une grue à tour dont le mât 31 se fixe à la place de ladite flèche et est équipé à son sommet d'une flèche à grande portée comme représenté en fig. 7.
REVENDICATIONS.
1 - Mouvement de levage et de variation de portée pour grue à tour caractérisé par l'emploi en combinaison de deux mouvements de commande par treuils normaux à câble, l'un, provoquant à l'aide de son treuil le déplacement du chariot rappelé en sens opposé par l'effort antagoniste d'un contrepoids et, l'autre, commandant le déplacement vertical de la charge à l'aide d'un deuxième treuil dont le câble déplace verticalement une poulie de mouflage autour de laquelle passe un câble ayant l'une de ses extrémités fixée au chariot et son autre extrémité au fardeau à manoeuvrer, ledit cable passant autour de poulies de renvoi appropriées fixées à demeure sur la flèche et sur le chariot mobile.
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LIFTING AND REACH VARIATION MOVEMENT FOR CRANE: TOWER.
For the construction and execution of public works, pivoting cranes mounted on mobile frames are frequently used, the handling of the tools (bucket, clamshell, etc.) of which is controlled by means of two winches.
The use of tower cranes is also very widespread, so that it would be convenient to be able to use the same equipment of winches to control, in one case, the operation of the tools or, in the other case, the lifting and shifting burdens.
However, for tower cranes, one or the other of the following combinations is commonly used for lifting and varying the reach of the load 1: - one of them employs a single winch, but requires a special mechanism to reverse gear to cause the carriage to move instead of using a normal cable winch; - another of these combinations, using two winches, only allows the load to be lifted at a speed which is half that of winding the cable on the winch;
- finally, a third combination, using two winches, allows the load to be lifted at the same speed as that of winding the cable on the winch, but, in this case, the load, instead of moving horizontally along the boom as in the case of the two previous combinations, rises as the carriage moves away from the tower. Now, we know that it is convenient for the load to be displaced horizontally during a variation in range.
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The present invention relates to a lifting movement and range variation for a tower crane, movement resulting from the use in combination of two controls, known in isolation and consisting: - one, to be controlled using '' a normal cable winch the displacement of the recalled carriage in the opposite direction depending on the opposing force of a return counterweight, - and the other to control the vertical displacement of the load using a second winch normal cable acting on a reeving pulley around which passes a cable having one of its ends fixed to the carriage and its other end to the load to be maneuvered, the said cable passing around return pulleys permanently fixed on the boom or on the mobile cart.
The attached schematic drawing represents different combinations of tower crane movements and a slewing crane:
Fig. 1 shows in elevation a pivoting crane with two normal winches;
Figs. 2 to 4 show old motion combinations for tower cranes;
Figs. 5 and 6 show the winch control of a carriage movement and a lifting of the load, respectively;
Fig. 7 shows a tower crane provided with the movement, object of the invention, controlled by two normal winches;
Figs. 8 and 9 show two variant embodiments.
The crane shown in fig. 1 is equipped with two normal cable winches g and ± which actuate, one, the movement in height, the other, the opening and closing of the clamshell 4 located at the end of the boom 5 .
In the lifting and range variation movement shown in fig. 2, the height displacement of the load fixed to the hook 6. is obtained by the action of the winch 2 on the cable 8. moving the pulley 9 around which the cable 11 is mounted, one end 11a of which is fixed to the carriage 12 and the other end 11b is fixed to the hook 6. The movement of the carriage 12 is obtained by means of a reversible drive mechanism, not shown in the drawing, acting on the grip pulley 13 over which the cable 11 passes. During the movement of the carriage thus controlled, the load suspended from the hook 6 moves horizontally.
It is the same when the carriage 12 (FIG. 3) is moved by the action of the winch 14 combined with that of a counterweight 15. The second winch 16, acting on the cable 17 wound around the pulley 18 secured to the hook 19 and having its end fixed at 17a, winds its cable twice as fast as it lifts the load attached to hook 19.
If the reeving of the cable 17 is avoided by fixing its end 17b (fig. 4) directly to the hook 6, the same speed of winding the cable on the winch and lifting of the load is obtained, but while the carriage is moving. 12, the hook 6 does not move horizontally, but in an inclined direction approximately represented by the line 10 in dotted lines (Fig. 4).
By combining the two elementary movements shown in figs. 5 and 6, we control the displacement of the load operated by a tower crane by means of the two normal winches 2. and 3. (fig. 7) and, for the lifting of the load in particular, we obtain a speed double that of winding of the cable 21 on the winch 2.
The equipment of a tower crane therefore comprises a vertical mast 31 integral at its base with the frame of the crane 20. This mast carries, at its upper part, a boom or long-span boom 33 balanced by a counterweight 34, A carriage 35, fitted with rollers 36, can move
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from mast 1 to the end of the flight or long-reach jib a3 by rolling on suitable paths 4.1 provided on this flight.
A 3Q cable with one end attached in a z (figs.
6 and 7) to the carriage 1i passes over the pulleys ¯yz, 38. 39. 40. 4-1 and 42. and carries at its other end the lifting hook 44. The pulleys 87, 39. 4Q. and are fixed on the flight or long reach boom 31; the pulley z is integral with the carriage 35; the pulley can move vertically and is connected to a cable 21 wound up on the drum of the winch 2.
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A third cable 22. (figs. 5 and 7), fixed in to the carriage 3i, passes over the grooved pulleys 24 and? ,, carried by the flight a3 and winds up on the winch drum ± v The fourth cable 6Q . (figs. 5 and 7), fixed at r to the chaJrit '! t, 3i passes over the pulley 8 carried by the fly. 11 and supports a counterweight 29.
The operation of this movement is as follows
When the winch 2 is started so that the cable 21 is wound up on its drum, the pulley 38 is driven downwards and pulls on the cable 30.
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The end 30a of the cable JQ being stationary, since the result of the forces exerted horizontally on the carriage 35 by the tension
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of said cable, Q is zero, it is the summer hook and the load suspended from it which move in the upward direction.
Where the winch mechanism? allows the drum to rotate
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in the direction of unwinding of the cable g, the pulley II shows, since it is driven in this direction by the weight of the load suspended from the hook 44 or by the weight of the hook itself which then takes the desired downward movement.
When starting the winch 3., in the direction of winding
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the cable 22. the carriage% moves towards the end of the boom or boom 33, and the counterweight 29 is raised.
When the winch drum turns 3. in the unwinding direction
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The action of the cable 22. The action of the counterweight 29 returns the carriage 3i in the direction of the mast 31 of the crane while the counterweight 29 descends.
During these last two maneuvers, if the winch 2 is immobilized, the pulley 38 does not change height and, consequently, the hook 4 and the load which is suspended from it remain at a constant level if the track ± la is horizontal .
It should be noted that if the end of the arrow is raised or
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fly 33. to tilt the track of the carriage 35. the latter will tend to move closer to the mast of the crane, which makes it possible to reduce the importance of the counterweight 29 and even to eliminate it if the tilt of said raceway 43 is sufficient,
If the raceway 43 is inclined, the hook 44 no longer moves in a horizontal direction but in a direction parallel to that of this raceway 43.
With this movement (fig. 7), the lifting speed of hook 44 is double that of descent of pulley 38 and therefore of the speed of winding of cable 21 on the drum of winch 2.
Figures 8 and 9 show two movement arrangements in which the lifting speed of the hook is equal to the speed of winding the cable on the drum of the winch 2.
In the movement shown in figure 8, the cable 21a is connected to the pulley 39 by means of a reeving pulley ±. And its end is attached to point 46 on the cabin 32 of the crane.
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In the movement shown in figure 9, the hook 44 is carried by a reeving pulley 47 and the end of the cable 30 is attached to point 48 on the carriage 25.
This lifting movement and range variation for a tower crane can therefore be controlled without the addition of any mechanism by two normal winches such as those used for controlling a common crane such as that shown in fig. 1.
It transforms into a tower crane a crane equipped with two normal cable winches, one used for lifting at a speed at least equal to the winding speed and the other for the variation of reach by moving the trolley , the load moving horizontally.
After dismantling the ± jib carrying the bucket 4 (fig. 1), the cabin 32 with two winches 2. and 3. and its mobile frame 20 can serve as basic elements for mounting a tower crane whose mast 31 is fixed. instead of said boom and is equipped at its top with a long-range boom as shown in fig. 7.
CLAIMS.
1 - Movement of lifting and variation of reach for a tower crane characterized by the use in combination of two control movements by normal cable winches, one causing, using its winch, the movement of the recalled trolley in opposite direction by the opposing force of a counterweight and, the other, controlling the vertical displacement of the load using a second winch, the cable of which vertically moves a reeving pulley around which passes a cable having the 'one of its ends fixed to the carriage and its other end to the load to be maneuvered, said cable passing around suitable return pulleys permanently fixed on the boom and on the mobile carriage.