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"Perfectionnments aux ponte roulats".
Cette Invention est relative aux. ponts roulant* du type dans lequel un chariot constitué par une caisse Montée or roues porte un treuil et roule sur une voit posé* sur ont poutre supérieurede manière à se déplacer sur cette poutre.
Dans le,% ponts rou@ants de ce type$ le chariot a habituellement quatre roues en acier, c'est-à-dire deux paires transversales espacées l'une de l'autre longitudinalement par rapport à la structure de la poutre et roulant sur une voie en acier, Comme ces roues doivent porter la charge du pont roulant, leur diamètre est forcent grand, Par conséquents la hauteur'
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totale du chariot est considérable et corne l'.naollbt'e..n..A hauteur du chariot doit $tre prévu dans bâtiment abrita le pont roulant, la hauteur de et batieent est augMnt4. en fonction de celui-ci.
Sn outre, l'effet d'1ap.ct; du chariot sur la structure de la poutre est considérable et il nécessite un bâtiment relativement fort et un portique relativement massif dans le bâtiment,
Le but de l'invention est de fournir un chariot ayant
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une hauteur total* minimum et un effet d'impact réduit sur la structure de la poutre,
Selon la présente invention, un pont roulant du type
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précité comporte un chariot constitué par une caisse IDOnt4e.U1" , une série d'au moins trois roues montiez 'la.t1quement et 000 paodes l'une de l'autre dans le sens longitudinal de la s truc tu- ! re de la poutre,
la disposition étant telle que la charte indivis
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dulle sur chaque roue est réduite à un minimum et que la char- ge totale sur le chariot est repartie uaiforaextent sur les différentes roues.
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Il est donc possible de réduire le diaaetpe de$ roues et par conséquent de réduire la hauteur totale du chariot, In outre l'8JIOrti...ment élastique réduit le bruit de fonctionne ment et l'effet d'impact des roues sur la voie et permet ainsi
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d'avoir un bâtiment et un portique oins robustes et par ooaodo quent moins coûteux.
L'amortissement élastique est fourni de préférence par des pneus élastiques et compressibles montés sur les roues.
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De préférence aussi les roues à pneu ont la torme de galets allongés dans le sens axial et de diantre relativement petit qui coopèrent avec une voie large et plate posée sur la
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structure de la poutre de manière à distribuer la charge totale transversalement sur la structure de la poutre.
De préférence aussi la structure de la poutre est con-
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stituée par une poutre en caisson simpleet la caisse est for- mée par un châssis transversal entendant en travers de la partie supérieure de la poutre pour surplomber un coté de la poutre et monté sur une série de roues à pneus qui roulent sur une voie posée à la partie supérieure de la poutre de ce côté-là de colle-ci, un châssis vertical adjacent à ce côté de la poutre,
le treuil étant monté sur la partie en surplomb du châssis trans- versal et deux roues de réaction supérieure et inférieure placées horizontalement sur les châssis et roulant sur des voies en des coins diamétralement opposés de la poutre de maniè- re à empocher l'inclinaison latérale de la caisse sous l'effet de la charge et permettre le déplacement vertical de la caisse sur les pneus. De cette manière, la hauteur totale du chariot est encore réduite et en outre le poids et le prix du pont roulant sont substantiellement réduits.
De préférence également les raidisseurs longitudinaux de la poutre en caisson sont placés à l'extérieur de la poutre' ce qui facilite la construction de la poutre.
On décrira maintenant à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels! la figure 1 est une coupe transversale d'un pont roulant à poutre simple montrant le chariot monté sur la poutre supé- rieure; la figure 2 est une vue en plan supérieure de la figura 1 ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une coupe de détail suivant la ligne IV- IV de la figure 9 et la figure 5 est une vue de détail suivant la direction de la flèche V sur la figure 1.
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Sur les dessins, un pont roulant, supporté par un por- tique (non représenté) dans un bâtiment* est constitué par une poutre 4 caisson simple 1, des dispositifs à roues (non repré- sentés) aux extrémités de la poutre roulant sur des rails le long du portique et un chariot ± portant le treuil 3, et rou- lant d'un bout à l'autre de la poutre sur une voie longitudina- le.
Les parois et les diaphragme intérieure transversaux de la poutre 1 sont en acier de faible section et sur les parois latérales et supérieure de la poutre sont fixées, à l'extérieur, des nervures longitudinales parallèles et espacées qui s'éten- dent sur toute la longueur de la poutre et qui sont perpendicu- laires aux parois, ces nervures formant les raidisseurs longi- tudinaux de la poutre.
Le chariot 2, est constitué par une caisse montée sur des roues.
La caisse est formée par un châssis horizontal rectangu- laire 5 s'étendant en travers de la partie supérieure de la poutre 1 de manière à surplomber en 5A une paroi latérale 1A de la poutre,un châssis rectangulaire vertical adjacent à cette paroi latérale 1A et des contre-fiches inclinées 7 placées entre l'extrémité inférieure libre du châssis vertical 2. et la partie en surplomb 5A du châssis horizontal 5.
Le treuil 3 avec son crochet 8. est monté sur cette par- tie en surplomb 5A et il comprend un moteur électrique ± et un tambour d'enroulement 10 ayant leurs axes parallèles et pla- ces dans le sens de la longueur de la poutre 1 et un réducteur à engrenages 11 par l'intermédiaire duquel le moteur S. entraîne le tambour 10, ce réducteur 11 ayant une largeur minimum grâce à l'emploi de matières ayant une grande résistance à l'usure et par l'application sur celles-ci du procédé Sulphinuse (I.C.I.).
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Le châssis horizontal 5 placé sur la poutre 1 est On-
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té sur une série de quatre roues 12 portant la charge qui peu- vent tourner sur des axes horizontaux parallèles 13 solidaire$ du châssis 5 et qui roulent sur un rail large et plat 14 fixe à la partie supérieure de la poutre sur le coin de la poutre
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adjacente au coté 14 de celle-ci, La série de roues 12 s'étend sur presque toute la largeur du châssis S.
et les roues sont équidistantes les unes des autres dans le sens longitudinal de
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la poutre ±# Chaque roue jazz la forme d'un galet allongé dans le sens axial et de diamètre relativement petit et, comme le montre la figure 4, 11 est constitué par un manchon central 15 tournant sur des roulements à aiguilles montés sur l'axe 13 et susceptible d'un glissement limité sur l'axe, d'une paire de jantes 16. espacées axialement et solidaires du manchon 15 et une paire de gros pneus 17 en matière élastique et compressible, par exemple, le polyuréthane élastomère ou la matière Duthane
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(Dunlop Rubber Co.), fixés sur les jantes respectives là et délimitant une gorge périphérique centrale 12# Le châssis S.
porte à l'extrémité opposée au treuil 3, une paire de roues supérieures de réaction la tournant sur des axes verticaux
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parallèles 12 montés aux extrémités d'un support j2& placé cen- tralement sur un pivot 2,',, sur le châssis . Les roues la. sont d'une construction semblable aux roues 12 et elles roulent
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sur un rail large et plat 22 fixé sur un angle supérieur da la poutre 1, les roues la étant susceptibles d'un glissement limité le long de leurs axes et présentant des gorges centrales péri-
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phériques .
Chaque rail lit et est pourvu d'une nervure longitudinale centrale peu épaisse ,L4 et 22A qui pénètre dans les gorges périphériques centrales J.2A et lflA dans chaque roue 12 et la. de manière à empêcher le déplacement axial des roues tout en permettant les mouvements de va et vient verticaux et latéraux de la caisse produits par la compression des pneus des roues*
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Une paire de roues métalliques de réaction 23 montées à l'extrémité inférieure du châssis vertical 6.
sont écartées longitudinalement de la poutre 1 et elles sont en con- tact avec un rail longitudinal plat 24 fixé à l'angle inférieur adjacent de la poutre 1, les surfaces de roulement des roues étant convexes (ou tonneaux) de manière à permettre le déplace- ment angulaire et vertical de la caisse par rapport au rail 24.
Le déplacement transversal du chariot 2, sur la poutre est produit par un moteur électrique 25 qui est monté' sur le châssis horizontal et qui entraîne par l'intermédiaire d'un engrenage approprié une paire de roues adjacentes 12 supportant la charge.
Une plate-forme longitudinale d'accès (non représentée) en métal étiré est montée sur le côté de la poutre opposée au treuil et une main courante extérieure pour la plate-forme est portée par des montants inclinés vers le haut et vers l'ex- térieur sur le bord extérieur de la plate-forme, de sorte que, bien que la surface portante puisse être relativement étroite, avec pour conséquence une économie de hauteur et de prix, la main courante est à une distance confortable de la poutre.
Lorsque le pont roulant est en service, le chariot se déplace transversalement sur la poutre 1, la charge totale étant répartie uniformément sur les quatre roues porteuses 12.
Dans une variante, le chinois ± est monté sur deux sé- ries longitudinales de roues 12 placées cote à cote au lieu d'une série unique.
POIDS MINIMUM DU PONT ROULANT.
Les caractéristiques suivantes incorporées au pont roulant de l'exemple ci-dessus permettent d'obtenir un poids minimum; -
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(a) Le principe de la charge par torsion d'une seule poutre au lieu de la charge verticale de deux poutres.
(b) L'usage d'acier de faible section pour les parois et les diaphragmes de la poutre 1 dans le but de réduire le poids de la poutre nécessite l'emploi de raidisseurs longituid- naux 4. Dans le passé ces raidisseurs étaient habituellement tituba à l'intérieur des faces des parois de la poutre; dans le présent exemple, ils sont placés sur les surfaces extérieures et il en résulte que les raidisseurs ont en eux-mêmes un poids inférieur; de plus, la construction de la poutre caisson 1 est simplifiée parce qu'il n'est plus nécessaire ni d'encocher le diaphragme pour permettre le passage des raidisseurs ni de découper les raidisseurs entre les diaphragmes; la soudure des raidisseurs est aussi plus facile et plus économique à l'extérieur de la poutre caisson qu'à l'intérieur.
DIMENSIONS MINMUM DIT CHARIOT.
La réduction de la dimension verticale du chariot a pour effet de réduire la distance entre le crochet dans sa posi -tion la plus élevée et la ligne du toit du bâtiment abritant le pont roulant et par conséquent a pour effet ultime de rédui- re lahauteur totale du bâtiment dans lequel le pont doit être installé avec pour conséquence une réduction du coût du bâti ment. Les éléments du chariot qui se trouvent entre la ligne du crochet dans sa position la plus élevée et la partie la plus haute du pont roulant ont été par conséquent réduits au minimu.
Les quatre roues verticales 12, qui sont les porteuses de charge principale du chariot, ont une petite dimension ve- ticale, c'est-à-dire le diamètre, mais elles ont une longueur de *axiale considérable, la capacité/charge étant obtenue non pas tant par le diamètre que par l'accroissement de leur nombre et de leur longueur axiale. Le nombre de roues 12 dans une série donne donc une mesure de la capacité de charge du chariot.
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Dans ce genre de pont roulant, la série de roues 12 est une'- série standard et le nombre de roues utilisées dans un pont roulant est déterminé entièrement par la capacité du pont, le nombre étant augmenté pour des ponts de forte capacité et réduit pour des ponts de petite capacité avec un minimum de trois roues pour le pont roulant de petite capacité.
L'usage d'une série longitudinale d'au moins trois roues 12 nécessite une certaine forme de transfert de charge entre les dispositifs pour assurer que chacun d'eux supporte sa part de charge totale, pour éviter les complications de poids, prix et dimen. sion d'un dispositif de compensation mécanique, chaque système de roues 12 est muni de pneus 17 en matière élastique et com- pressible, le degré de compression étant une mesure du degré de fléchissement, en premier lieu de la caisse montée sur les roues et en second lieu de la voie plate 14 sur laquelle les roues se déplacent,
Le degré de compression des pneus 17 tous la charge maximum est d'environ ? mm Les pneus compressibles 17 des roues entraînées 12 servent aussi à procurer l'adhérence nécessaire au déplacement du chariot 2.
Dans le but de réduire l'encombrement longitudinal du chariot ?,et on remarquera que cette dimension contrôle la posi- tion du crochet par rapport à la structure latérale du bâtiment lorsque le chariot se trouve à l'une ou l'autre extrémité de la poutre 1. dans le dessin du chariot, la largeur de toutes les pièces actives a été réduite au minimum. La largeur des dents des engrenages a été réduite par l'usage de matière ayant une grande résistance 4 l'usure et par l'emploi du procédé Sulphinuse (I.C.I.); ce dernier procédé a non seulement l'effet de permettre la réduction de la largeur des dents, mais il a encore pour effet de limiter la lubrification des dents d'engre- nages à des intervalles éloignés.
En conséquence, l'ensemble des
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engrenages n'est pas disposé dans un bain d'huile; $ les engrena- ges sont ouverts dans le sens qu'ils ne sont montés dans aucune forme de récipient d'huile mais la protection contre la saleté et la poussière l'ensemble du chariot est fournie par une cou- verture Imperméable à la poussière. Tous les roulements sont , munis d'un dispositif étanche à la poussière.
EFFET D'IMPACT REDUIT.
Les avantages procurés par les pneus élastiques et compressibles montés sur les roues portant la caisse sont:- (a) L'effet d'impact du chariot sur la poutre est forte- ment réduit, ainsi, le supplément de 20à 50% dans l'effort d'impact dont on tient normalement compte dans la construction des bâtiments ou des ponts roulants soumis à un transfert dyna- mique de charge acier sur acier, peut être substantiellement réduit sinon supprimé, (b) Le déplacement du chariot sur la poutre est silen- cieux.
(c) Les éléments du pont roulant normalement soumis à détérioration par suite de l'impact ont une vie prolongée.
REVENDICATIONS.,
1,- Pont roulant du type précité comprenant un chariot constitué par une caisse montée sur une série d'au moins trois systèmes de roues amorties élastiquement et espacées l'une de l'autre dans le sens longitudinal de la structure de la poutre, la disposition étant telle que la charge individuelle sur chaque système de roues est réduite à un minimum et que la charge tota le appliquée au chariot est répartie uniformément sur les diffé- rents systèmes de roue,.
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"Improvements to ponte roulats".
This invention relates to. overhead cranes * of the type in which a trolley consisting of a box mounted or wheeled carries a winch and rolls on a road * on its upper beam so as to move on this beam.
In bridge cranes of this type the trolley usually has four steel wheels, i.e. two transverse pairs spaced apart from each other longitudinally with respect to the girder structure and rolling. on a steel track, As these wheels must carry the load of the overhead crane, their diameter is forcing large, Therefore the height '
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total of the trolley is considerable and horn the.naollbt'e..n..At the height of the trolley must $ be provided in the building housing the overhead crane, the height of and the frame is increased4. depending on it.
In addition, the effect of 1ap.ct; of the carriage on the beam structure is considerable and it requires a relatively strong building and a relatively massive gantry in the building,
The object of the invention is to provide a carriage having
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a minimum total height * and a reduced impact effect on the structure of the beam,
According to the present invention, an overhead crane of the type
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aforementioned comprises a trolley consisting of an IDOnt4e.U1 "box, a series of at least three wheels mounted 'la.t1quement and 000 paodes from each other in the longitudinal direction of the s tip! re! beam,
the provision being such that the undivided charter
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dulle on each wheel is reduced to a minimum and that the total load on the trolley is distributed uaiforaextent on the different wheels.
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It is therefore possible to reduce the diaaetpe of $ wheels and consequently to reduce the total height of the trolley, Besides the elastic 8JIOrti ... ment reduces the running noise and the impact effect of the wheels on the track and thus allows
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to have a building and a portico that are sturdy and therefore less expensive.
The elastic damping is preferably provided by elastic and compressible tires mounted on the wheels.
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Preferably also the clincher wheels have the torme of axially elongated rollers and relatively small diantre which cooperate with a wide and flat track resting on the
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structure of the beam so as to distribute the total load transversely on the structure of the beam.
Preferably also the structure of the beam is con-
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formed by a single box girder and the body is formed by a transverse frame extending across the upper part of the girder to overhang one side of the girder and mounted on a series of rubber wheels which roll on a track laid at glue the upper part of the beam on that side, a vertical frame adjacent to that side of the beam,
the winch being mounted on the overhanging part of the transverse frame and two upper and lower reaction wheels placed horizontally on the frames and rolling on tracks at diametrically opposed corners of the beam so as to pocket the lateral tilt body under the effect of the load and allow vertical movement of the body on the tires. In this way, the overall height of the trolley is further reduced and furthermore the weight and price of the overhead crane are substantially reduced.
Also preferably the longitudinal stiffeners of the box beam are placed outside the beam, which facilitates the construction of the beam.
An embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which! Figure 1 is a cross section of a single girder overhead crane showing the carriage mounted on the top girder; Figure 2 is a top plan view of Figure 1; Figure 3 is a section taken on line III-III of Figure 1; Figure 4 is a detail section taken along the line IV-IV of Figure 9 and Figure 5 is a detail view taken in the direction of arrow V in Figure 1.
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In the drawings, an overhead crane, supported by a gantry (not shown) in a building * consists of a single box beam 4 1, wheeled devices (not shown) at the ends of the overhead beam. rails along the gantry and a carriage ± carrying the winch 3, and rolling from one end of the beam to the other on a longitudinal track.
The walls and the transverse internal diaphragm of the beam 1 are made of steel of small cross-section and on the side and upper walls of the beam are fixed, on the outside, parallel and spaced longitudinal ribs which extend over the entire length. length of the beam and which are perpendicular to the walls, these ribs forming the longitudinal stiffeners of the beam.
The trolley 2 consists of a box mounted on wheels.
The body is formed by a rectangular horizontal frame 5 extending across the upper part of the beam 1 so as to overhang at 5A a side wall 1A of the beam, a vertical rectangular frame adjacent to this side wall 1A and inclined struts 7 placed between the free lower end of the vertical frame 2.and the overhanging part 5A of the horizontal frame 5.
The winch 3 with its hook 8. is mounted on this overhanging part 5A and it comprises an electric motor ± and a winding drum 10 having their axes parallel and placed in the direction of the length of the beam 1. and a gear reducer 11 through which the motor S. drives the drum 10, this reducer 11 having a minimum width thanks to the use of materials having a high resistance to wear and by the application thereon. ci of the Sulphinuse process (ICI).
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The horizontal frame 5 placed on the beam 1 is On-
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tee on a series of four load-bearing wheels 12 which can turn on parallel horizontal axes 13 integral with the frame 5 and which roll on a wide and flat rail 14 fixed at the top of the beam on the corner of the beam
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adjacent to side 14 thereof, the series of wheels 12 extends over almost the entire width of the S frame.
and the wheels are equidistant from each other in the longitudinal direction of
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the beam ± # Each wheel jazzes the shape of an axially elongated roller of relatively small diameter and, as shown in figure 4, 11 is constituted by a central sleeve 15 rotating on needle bearings mounted on the axis 13 and capable of limited sliding on the axis, of a pair of rims 16. axially spaced and integral with the sleeve 15 and a pair of large tires 17 of elastic and compressible material, for example, the elastomeric polyurethane or the Duthane material
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(Dunlop Rubber Co.), attached to the respective rims there and delimiting a central peripheral groove 12 # The S frame.
carries at the end opposite to the winch 3, a pair of upper reaction wheels rotating it on vertical axes
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parallel 12 mounted at the ends of a support j2 & placed centrally on a pivot 2, ',, on the frame. The wheels there. are of similar construction to wheels 12 and they roll
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on a wide and flat rail 22 fixed at an upper angle of the beam 1, the wheels 1a being capable of limited sliding along their axes and having central grooves peri-
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pherics.
Each rail reads and is provided with a thin central longitudinal rib, L4 and 22A which enters the central peripheral grooves J.2A and lflA in each wheel 12 and la. so as to prevent the axial displacement of the wheels while allowing the back and forth vertical and lateral movements of the body produced by the compression of the tires of the wheels *
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A pair of metal reaction wheels 23 mounted at the lower end of the vertical frame 6.
are spaced longitudinally from the beam 1 and they are in contact with a flat longitudinal rail 24 attached to the adjacent lower corner of the beam 1, the running surfaces of the wheels being convex (or rolls) so as to allow movement - angular and vertical position of the body relative to the rail 24.
The transverse movement of the carriage 2 on the beam is produced by an electric motor 25 which is mounted on the horizontal frame and which drives through an appropriate gear a pair of adjacent wheels 12 supporting the load.
A longitudinal access platform (not shown) of drawn metal is mounted on the side of the beam opposite the winch and an exterior handrail for the platform is carried by uprights inclined up and out. - exterior on the outer edge of the platform, so that, although the bearing surface may be relatively narrow, resulting in a saving in height and cost, the handrail is at a comfortable distance from the beam.
When the crane is in service, the trolley moves transversely on the beam 1, the total load being distributed evenly over the four load wheels 12.
In a variant, the Chinese ± is mounted on two longitudinal series of wheels 12 placed side by side instead of a single series.
MINIMUM WEIGHT OF THE CRANE BRIDGE.
The following features incorporated in the overhead crane of the above example make it possible to obtain a minimum weight; -
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(a) The principle of the torsional load of a single beam instead of the vertical load of two beams.
(b) The use of thin section steel for the walls and diaphragms of beam 1 in order to reduce the weight of the beam requires the use of longitudinal stiffeners 4. In the past these stiffeners were usually staggered inside the faces of the walls of the beam; in the present example, they are placed on the outer surfaces and as a result the stiffeners themselves have a lower weight; in addition, the construction of the box beam 1 is simplified because it is no longer necessary either to notch the diaphragm to allow the passage of the stiffeners or to cut the stiffeners between the diaphragms; welding of the stiffeners is also easier and more economical on the outside of the box girder than on the inside.
MINMUM DIMENSIONS SAID TROLLEY.
Reducing the vertical dimension of the trolley has the effect of reducing the distance between the hook in its highest position and the roof line of the building housing the crane and therefore has the ultimate effect of reducing the overall height. of the building in which the bridge is to be installed, resulting in a reduction in the cost of the building. The elements of the trolley which are between the line of the hook in its highest position and the highest part of the crane have therefore been reduced to a minimum.
The four vertical wheels 12, which are the main load carriers of the cart, have a small vertical dimension, i.e. the diameter, but they have a considerable axial length, the capacity / load being obtained. not so much by the diameter as by the increase in their number and their axial length. The number of wheels 12 in a series therefore gives a measure of the load capacity of the cart.
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In this kind of overhead crane, the series of wheels 12 is a standard series and the number of wheels used in an overhead crane is determined entirely by the capacity of the bridge, the number being increased for high capacity bridges and reduced for small capacity cranes with a minimum of three wheels for the small capacity crane.
The use of a longitudinal series of at least three wheels 12 requires some form of load transfer between the devices to ensure that each of them supports its share of the total load, to avoid complications of weight, price and size. . Zion of a mechanical compensation device, each wheel system 12 is provided with tires 17 of elastic and compressible material, the degree of compression being a measure of the degree of deflection, primarily of the body mounted on the wheels and secondly from the flat track 14 on which the wheels move,
The degree of compression of the tires 17 all the maximum load is about? mm The compressible tires 17 of the driven wheels 12 also serve to provide the necessary grip to move the carriage 2.
In order to reduce the longitudinal bulk of the cart ?, and it will be noted that this dimension controls the position of the hook with respect to the lateral structure of the building when the cart is at either end of the beam 1. in the drawing of the cart, the width of all active parts has been reduced to a minimum. The width of the teeth of the gears has been reduced by the use of material having high wear resistance and by the use of the Sulphinuse process (I.C.I.); the latter method not only has the effect of allowing the tooth width to be reduced, but also has the effect of limiting the lubrication of the gear teeth at long intervals.
As a result, all
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gears is not placed in an oil bath; $ the gears are open in the sense that they are not fitted in any form of oil container but protection against dirt and dust the entire carriage is provided by a dust-proof cover. All bearings are fitted with a dust tight device.
REDUCED IMPACT EFFECT.
The advantages provided by the elastic and compressible tires mounted on the wheels carrying the body are: - (a) The impact effect of the trolley on the beam is greatly reduced, thus, the additional 20 to 50% in the impact force, which is normally taken into account in the construction of buildings or overhead cranes subjected to dynamic load transfer from steel to steel, can be substantially reduced if not eliminated, (b) The movement of the carriage on the beam is silent - heavens.
(c) Overhead crane components normally subject to deterioration as a result of impact have an extended life.
CLAIMS.,
1, - Overhead crane of the aforementioned type comprising a trolley consisting of a body mounted on a series of at least three systems of elastically damped wheels and spaced from one another in the longitudinal direction of the structure of the beam, the arrangement being such that the individual load on each wheel system is reduced to a minimum and the total load applied to the trolley is evenly distributed over the different wheel systems ,.