EP0110786B1 - Flèche de grue à portée variable, avec dispositif d'équilibrage automatique - Google Patents

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EP0110786B1
EP0110786B1 EP83402277A EP83402277A EP0110786B1 EP 0110786 B1 EP0110786 B1 EP 0110786B1 EP 83402277 A EP83402277 A EP 83402277A EP 83402277 A EP83402277 A EP 83402277A EP 0110786 B1 EP0110786 B1 EP 0110786B1
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EP
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jack
counterweight
controlling
arm
chamber
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Serge Montgon
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S.M.S., SOCIETE MONTGON SYSTEMES
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Sms Montgon Systemes Ste
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples

Definitions

  • the invention relates to devices of the type of jib cranes with articulated or telescopic arms allowing the lifting or handling of loads with the grapple, the hook winch or the hook. It relates more particularly to a device ensuring the automatic balancing of the boom of such cranes as a function of the variation in the range of this boom.
  • the crane boom is generally articulated on the turret, without balancing, the counterweight being itself fixed on the turret.
  • the counterweight in fact only serves to reduce the overturning moment but by a fixed value and without compensation depending on the range of the boom.
  • the lifting cylinders of the main arm or the auxiliary arm must ensure both the lifting of the load, the boom and the load gripper.
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned drawbacks of known devices and, for this purpose, it proposes to equip the crane jib with a device ensuring automatically the balancing of this jib as a function of the variation. of its reach.
  • the value of the counterweight being calculated as a function of the dead weight of the elements of the boom (including the gripping means such as grapple or muffle which it supports) and according to the lever arms, the synchronized movements of the auxiliary arm and the counterweight (by supplying the control cylinder of one of them by means of the hydraulic fluid discharged from the control cylinder of the other) thus make it possible to obtain a choice of total or partial balancing of the boom.
  • the device according to the invention also makes it possible to considerably reduce the powers of the motor and receiver organs necessary for the movements of the load, and therefore to reduce energy consumption.
  • a hydraulic distributor in a first position, ensures the supply of hydraulic fluid to the chamber of the counterweight control cylinder which is not connected to the control cylinder of the auxiliary arm while the chamber of the control cylinder of the auxiliary arm which is not connected to the counterweight control cylinder is in communication with a fluid reservoir, the other chamber of the counterweight control cylinder transferring the hydraulic fluid to the other chamber of the auxiliary arm control cylinder.
  • This distributor in a second position, supplies fluid to the chamber of the control cylinder of the auxiliary arm which is not connected to the control cylinder of the counterweight and puts in communication with the fluid tank the chamber of the control cylinder of the counterweight not connected to the control cylinder of the auxiliary arm, while the chamber of the control cylinder of the auxiliary arm which is connected to the chamber of the control cylinder of the counterweight transmits the hydraulic fluid to this chamber.
  • the balancing device according to the invention can be applied to arrows with articulated arms as well as to arrows with telescopic arms.
  • FIG. 1 there is shown in 1 the crane base, in 2 the pivoting turret overhanging this base and in 3 the main boom arm hinged towards its rear end to the turret 2, around an axis horizontal 4, in order to be able to pivot in a vertical plane under the control of a hydraulic cylinder 5.
  • a hydraulic cylinder 5 At the front end of the main arm 3 is articulated, around a horizontal axis 6, an auxiliary arm 7 whose front end carries a gripping means constituted, in the example shown, by a grapple 8.
  • the angled rear end of the auxiliary arm 7 is integral with the free end of the rod 9 of a hydraulic cylinder 10 whose body is articulated on a yoke 11 secured to the main arm 3.
  • a balance 13 secured to a counterweight 14.
  • the balance 13 is articulated at one end of the rod 15 of a hydraulic cylinder 16, the body is pivotally attached to a yoke 17 carried by the main arm 3.
  • the operator then places the distributor 20 in the position corresponding to its right-hand part, looking at FIG. 1, so that the chamber 26 of the jack 16 is is supplied with pressurized fluid and, by displacement of the rod 15, simultaneously produces a tilting of the counterweight 14 and, due to the connection between the chambers 29 and 28 of the jacks 16 and 10, a lifting of the auxiliary arm 7.
  • the counterweight 14 is calculated as a function of the dead weight of the elements of the boom and of the grapple 8, and as a function of the lever arms, the boom is therefore permanently balanced (in whole or in part), on the assembly formed by the base 1 and the turret 2.
  • the distributor 20 is brought back to its intermediate position and the operations of lifting and lowering the load are then carried out by the jack 5.
  • the operator decides to reduce the reach of the boom, he will then have to place the distributor 20 in the position corresponding to its left part, looking at FIG. 1.
  • the chamber 24 of the jack 10 is then supplied, which produces the tilting of the auxiliary arm 7 and simultaneously, by the connection of the chamber 28 of this jack with the chamber 29 of the jack 16, which ensures the lifting of the counterweight 14 to ensure the automatic balancing.
  • FIG. 2 differs mainly from that of Figure 1 only in that the auxiliary arm 7 is mounted to slide telescopically inside the main arm 3, under the action of the hydraulic cylinder 10 '.
  • the grapple 8 in FIG. 1 has also been replaced by a system with winch 30 and block 31.
  • the hydraulic control device is practically the same as that in FIG. 1, except that the conduit 23 ′ connects the distributor. 20 to the annular section chamber 28 'of the jack 10', while the conduit 27 'connects in series the full section chamber 24' of the jack 10 'and the annular section chamber 29' of the jack 16 '.
  • the user will place the distributor 20 in its position corresponding to its right-hand part, looking at FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Description

  • L'invention concerne les appareils du type des grues à flèche à bras articulés ou télescopiques permettant le levage ou la manutention de charges au grappin, au treuil-crochet ou au crochet. Elle concerne plus particulièrement un dispositif assurant l'équilibrage automatique de la flèche de telles grues en fonction de la variation de la portée de cette flèche.
  • Dans les appareils connus de ce genre, la flèche de grue est généralement articulée sur la tourelle, sans équilibrage, le contrepoids étant lui-même fixé sur la tourelle. Dans ce cas, le contrepoids ne sert en fait qu'à réduire le moment de renversement mais d'une valeur fixe et sans compensation en fonction de la portée de la flèche. De plus, les vérins de levage du bras principal ou du bras auxiliaire doivent assurer à la fois le levage de la charge, de la flèche et de l'organe de préhension de la charge.
  • L'invention a pour objet d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus des appareils connus et, à cet effet, elle propose d'équiper la flèche de grue d'un dispositif assurant automatiquement l'équilibrage de cette flèche en fonction de la variation de sa portée.
  • Dans le document EP-A-0 033 060 on a déjà proposé, pour assurer un tel équilibrage automatique, de relier par une bielle le contrepoids, au bras auxiliaire de la flèche. Une telle liaison mécanique n'est toutefois pas entièrement satisfaisante compte tenu des conditions de travail habituelles des grues. La flèche de grue selon l'invention est exposée dans la revendication 1.
  • La valeur du contrepoids étant calculée en fonction du poids propre des éléments de la flèche (y compris le moyen de préhension tel que grappin ou moufle qu'elle supporte) et en fonction des bras de levier, les mouvements synchronisés du bras auxiliaire et du contrepoids (par alimentation du vérin de commande de l'un d'eux au moyen du fluide hyraulique refoulé du vérin de commande de l'autre) permettent ainsi d'obtenir au choix un équilibrage total ou partiel de la flèche.
  • Le dispositif selon l'invention permet de plus de réduire considérablement les puissances des organes moteurs et récepteurs nécessaires aux mouvements de la charge, et donc de réduire les consommations d'énergie.
  • Un distributeur hydraulique, dans une première position, assure l'alimentation en fluide hydraulique de la chambre du vérin de commande du contrepoids qui n'est pas reliée au vérin de commande du bras auxiliaire alors que la chambre du vérin de commande du bras auxiliaire qui n'est pas reliée au vérin de commande du contrepoids est en communication avec un réservoir de fluide, l'autre chambre du vérin de commande du contrepoids transférant le fluide hydraulique à l'autre chambre du vérin de commande du bras auxiliaire. Ce distributeur, dans une seconde position, alimente en fluide la chambre du vérin de commande du bras auxiliaire qui n'est pas reliée au vérin de commande du contrepoids et met en communication avec le réservoir de fluide la chambre du vérin de commande du contrepoids non reliée au vérin de commande du bras auxiliaire, alors que la chambre du vérin de commande du bras auxiliaire qui est reliée à la chambre du vérin de commande du contrepoids transmet le fluide hydraulique à cette chambre.
  • On notera que le dispositif d'équilibrage selon l'invention peut aussi bien s'appliquer à des flèches à bras articulés qu'à des flèches à bras télescopiques.
  • Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention on décrira ci-après, à titre d'exemples sans caractère limitatif, deux formes d'exécution préférées en référence au dessin schématique annexé dans lequel:
    • la figure 1 est une vue de côté d'une flèche de grue à bras articulés, équipée du dispositif d'équilibrage automatique selon l'invention; et
    • la figure 2 est une vue analogue pour une flèche de grue à bras télescopiques.
  • En référence à la figure 1, on a représenté en 1 le socle de grue, en 2 la tourelle pivotante sur- montante ce socle et en 3 le bras principal de flèche articulé vers son extrémité arrière à la tourelle 2, autour d'un axe horizontal 4, pour pouvoir pivoter dans un plan vertical sous la commande d'un vérin hydraulique 5. A l'extrémité avant du bras principal 3 est articulé, autour d'un axe horizontal 6, un bras auxiliaire 7 dont l'extrémité avant porte un moyen de préhension constitué, dans l'exemple représenté, par un grappin 8. L'extrémité arrière coudée du bras auxiliaire 7 est solidaire de l'extrémité libre de la tige 9 d'un vérin hydraulique 10 dont le corps est articulé sur une chape 11 solidaire du bras principal 3.
  • A l'extrémité arrière du bras principal 3 est articulé, autour d'un axe horizontal 12, un balancier 13 solidaire d'un contrepoids 14. Le balancier 13 est articulé à une extrémité de la tige 15 d'un vérin hydraulique 16 dont le corps est fixé de façon pivotante à une chape 17 portée par le bras principal 3.
  • On décrira maintenant le système d'alimentation hydraulique des vérins 10 et 16. A cet effet, on a représenté en 18 un réservoir de fluide hydraulique, en 19 une pompe reliée à ce réservoir et en 20 un distributeur hydraulique à trois positions. A ce distributeur 20 aboutissent d'une part un conduit de pression 21 relié à la pompe 19 et un conduit de retour 22 relié au réservoir 18 et, d'autre part, un conduit 23 relié à la chambre 24 à section pleine du vérin 16. Un conduit 27 relie en série les chambres à section annulaire respectivement 28 et 29 des vérins 10 et 16. Le distributeur 20 peut prendre trois positions différentes c'est-à-dire:
    • -une position centrale (représentée au dessin) dans laquelle les conduits 23 et 25, aboutissant respectivement aux vérins 10 et 16, sont isolés de l'alimentation en fluide et du réservoir:
    • -une position correspondant à la partie de gauche (en regardant la figure) du distributeur, dans laquelle le conduit 23 menant à la chambre 24 du vérin 10 est relié à la pompe 19 et le conduit 25 menant à la chambre 26 du vérin 16 est relié au réservoir 18;
    • -une position correspondant à la partie de droite du distributeur (en regardant la figure) dans laquelle, à l'inverse, la chambre 24 du vérin 10 est reliée au réservoir 18 et la chambre 26 du vérin 16 est reliée à la pompe d'alimentation 19.
  • On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif. En supposant qu'il désire procéder à un allongement de la portée de la flèche, l'opérateur place alors le distributeur 20 dans la position correspondant à sa partie de droite en regardant la figure 1, de sorte que la chambre 26 du vérin 16 se trouve alimentée en fluide sous pression et, par déplacement de la tige 15, produit simultanément un basculement du contrepoids 14 et, en raison de la liaison entre les chambres 29 et 28 des vérins 16 et 10, un soulèvement du bras auxiliaire 7. Comme la valeur du contrepoids 14 est calculée en fonction du poids propre des éléments de la flèche et du grappin 8, et en fonction des bras de levier, la flèche se trouve donc équilibrée en permanence (en totalité ou partiellement), sur l'ensemble formé par le socle 1 et la tourelle 2. Lorsque la position d'allongement désirée de la flèche est atteinte, le distributeur 20 est ramené dans sa position intermédiaire et les opérations de levage et de descente de la charge sont alors assurées par le vérin 5.
  • S'il se trouve, inversement, que l'opérateur décide de procéder à une réduction de la portée de la flèche, il lui faudra alors placer le distributeur 20 dans la position correspondant à sa partie de gauche en regardant la figure 1. La chambre 24 du vérin 10 est alors alimentée, ce qui produit le basculement du bras auxiliaire 7 et simultanément, par la liaison de la chambre 28 de ce vérin avec la chambre 29 du vérin 16, ce qui assure le relevage du contrepoids 14 pour assurer l'équilibrage automatique.
  • La forme d'exécution de la figure 2 ne diffère principalement de celle de la figure 1 que par le fait que le bras auxiliaire 7 est monté pour coulisser de façon télescopique à l'intérieur du bras principal 3, sous l'action du vérin hydraulique 10'. On a aussi remplacé le grappin 8 de la figure 1 par un système avec treuil 30 et moufle 31. Le dispositif de commande hydraulique est pratiquement le même que celui de la figure 1, si ce n'est que le conduit 23' relie le distributeur 20 à la chambre à section annulaire 28' du vérin 10', alors que le conduit 27' relie en série la chambre à section pleine 24' du vérin 10' et la chambre à section annulaire 29' du vérin 16'. De façon analogue, pour augmenter la portée de la flèche, l'utilisateur placera le distributeur 20 dans sa position correspondant à sa partie de droite en regardant la figure 2 ce qui provoquera simultanément la basculement du contrepoids 14 et la sortie du bras auxiliaire télescopique 7 en assurant l'équilibrage automatique. Inversement, pour réduire la portée de la flèche, l'utilisateur placera le distributeur 20 dans sa position correspondant à sa partie de gauche en regardant la figure 2, assurant simultanément la rentrée du bras auxiliaire 7 et le relevage du contrepoids 14.
  • On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications qui suivent.

Claims (6)

1. Flèche de grue à portée variable comprenant un bras principal (3) monté pour pivoter sur une tourelle de support (1, 2) un bras auxiliaire (7) prolongeant le bras principal à une extrémité de celui-ci et mobile par rapport du bras principal, un contrepoids (14) fixé sur un balancier (13) à l'autre extrémité du bras principal et mobile par rapport à celui-ci, un vérin hydraulique (16, 16') disposé entre le bras principal et le balancier du contrepoids pour commander la position du contrepoids par rapport au bras principal, et un moyen (16, 27, 10) reliant le bras auxiliaire et le contrepoids pour assurer automatiquement une variation de la portée du contrepoids en fonction de la variation de la portée du bras auxiliaire, caractérisée par le fait que ledit moyen est constitué par un vérin hydraulique (10, 10') disposé entre le bras principal (3) et le bras auxiliaire (7) et relié au vérin hydraulique (16, 16') de commande du balancier (13) du contrepoids par liaison en série d'une chambre (28, 28') du vérin (10, 10') de commande du bras auxiliaire avec une chambre (29, 29') du vérin (16, 16') de commande du balancier de contrepoids, de façon telle que le verin (16, 16') associé au balancier (13) du contrepoids (14), agissant sous l'action de ce dernier comme une pompe hydraulique, fournisse au vérin (10, 10') associé au bras auxiliaire la pression nécessaire à l'actionnement dudit bras auxiliaire, et inversement.
2. Flèche de grue selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un distributeur hydraulique (20), dans une première position, assure l'alimentation en fluide hydraulique de la chambre (26,26') du vérin (16,16') de commande du contrepoids (14) qui n'est pas reliée au vérin (10, 10') de commande du bras auxiliaire (7) alors que la chambre (24, 28') du vérin (10, 10') de commande du bras auxiliaire (7) qui n'est pas reliée au vérin (16, 16') de commande du contrepoids (14) est en communication avec un réservoir de fluide (18), l'autre chambre (29, 29') du vérin de commande du contrepoids (14) transfè- rant le fluide hydraulique à l'autre chambre (28, 24') du vérin de commande (10, 10') du bras auxiliaire (7) et, dans une seconde position, alimente en fluide la chambre (24, 28') du vérin (10, 10') de commande du bras auxiliaire (7) qui n'est pas reliée au vérin (16, 16') de commande du contrepoids (14) et met en communication avec le réservoir de fluide (18) la chambre (26, 26') du vérin (16, 16') de commande du contrepoids non reliée au vérin (10, 10') de commande du bras auxiliaire, alors que la chambre (28, 24') du vérin de commande (10, 10') du bras auxiliaire (7) qui est reliée à la chambre (29, 29') du vérin de commande (16,16') du contrepoids (14) transmet le fluide hydraulique à cette chambre.
3. Flèche de grue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bras auxiliaire (7) est articulé au bras principal (3).
4. Flèche de grue selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les chambres à section annulaire (28, 29) des vérins de commande (10, 16) sont reliées en série, alors que les chambres à section pleine (24, 26) de ces vérins sont reliées sélectivement à l'alimentation en fluide hydraulique ou au réservoir de fluide.
5. Flèche de grue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bras auxiliaire (7) est monté en coulissement téléscopique à l'intérieur du bras principal (3).
6. Flèche de grue selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la chambre à section pleine (24') du vérin de commande (10') du bras auxiliaire (7) est reliée en série à la chambre à section annulaire (29') du vérin de commande (16') du contrepoids (14), alors que la chambre à section annulaire (28') du vérin de commande (10') du bras auxiliaire (7) et la chambre à section pleine (26') du vérin de commande (16') du contrepoids (14) sont reliées sélectivement à l'alimentation en fluide hydraulique ou au réservoir de fluide.
EP83402277A 1982-11-26 1983-11-25 Flèche de grue à portée variable, avec dispositif d'équilibrage automatique Expired EP0110786B1 (fr)

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AT83402277T ATE32868T1 (de) 1982-11-26 1983-11-25 Verstellbarer kranausleger mit selbsttaetiger gewichtsausgleichsvorrichtung.

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FR8219842A FR2536733B1 (fr) 1982-11-26 1982-11-26 Fleche de grue a portee variable, avec dispositif d'equilibrage automatique

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Publication Number Publication Date
EP0110786A1 EP0110786A1 (fr) 1984-06-13
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AT (1) ATE32868T1 (fr)
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