EP0536060A1 - Flèche à repliage automatisé pour grue - Google Patents

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EP0536060A1
EP0536060A1 EP92420330A EP92420330A EP0536060A1 EP 0536060 A1 EP0536060 A1 EP 0536060A1 EP 92420330 A EP92420330 A EP 92420330A EP 92420330 A EP92420330 A EP 92420330A EP 0536060 A1 EP0536060 A1 EP 0536060A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boom
folding
jib
foot
arrowhead
Prior art date
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Granted
Application number
EP92420330A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0536060B1 (fr
Inventor
François Aquino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manitowoc Crane Group France SAS
Original Assignee
Potain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Potain SA filed Critical Potain SA
Publication of EP0536060A1 publication Critical patent/EP0536060A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0536060B1 publication Critical patent/EP0536060B1/fr
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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
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/68—Jibs foldable or otherwise adjustable in configuration
    • 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
    • B66C23/18—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 specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—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 specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail
    • B66C23/34—Self-erecting cranes, i.e. with hoisting gear adapted for crane erection purposes

Definitions

  • the present invention relates to the field of self-erecting cranes, in particular tower cranes used on building construction sites and public works, cranes which must be folded frequently for their transport on the road from one site to another, or from one location to another, in the best possible conditions of speed and security, without manual intervention. More specifically, this invention relates to an automatically foldable boom for this type of crane, and more particularly still it relates to a device for folding / unfolding a boom made of several elements, which makes it possible to pass from a working position, with the jib elements aligned, in a folded position for transporting the crane as a whole, and vice versa from the folded transport position in the working position.
  • the boom comprises two elements, respectively an arrow foot articulated at the head of a telescopic mast and an arrow point articulated at the front end of the boom foot, while a cable of constant length connects a fixed point of the head of the mast to a fixed point of the arrowhead, so that during the telescoping of the mast the arrow passes from a folded position to the aligned working position and vice versa.
  • This boom folding device requires that the crane is also equipped with a set of punches and tie rods used to raise the boom when the mast is telescoped.
  • the cable of constant length and the set of punches and tie rods must be adjusted periodically, in particular to compensate for the permanent elongation of the cables which changes over time.
  • the boom articulated at the top of a mast is made of two or more elements articulated to each other, and a rod coupling system, arranged at each joint and controlled by a tie rod connecting a member of said coupling system to a fixed point on the top of the mast or of a boom element, ensures the unfolding or folding of the boom during the telescoping of the mast in the if the latter is telescopic, or independently during the lifting of the boom.
  • this device makes it possible to obtain and maintain good accuracy over time; nevertheless it presents some constraints which limit its good use to cranes with telescopic mast, because when the mast is not telescopic the control of the lifting of the boom is carried out by carrying out a hauling between the rear retaining cable and the rotating chassis of the crane and by controlling hauling by a mounting winch, which complicates construction and affects the accuracy of the assembly.
  • the jib articulated at the top of a mast is produced by at least two jib elements linked together in an articulated manner by means of a boom folding section.
  • the folding section has the function of laterally folding the second part of the boom against the first part, when the latter is itself folded against the mast of the crane for transport.
  • the folding section of this known embodiment is therefore not intended to fold and unfold the boom in a vertical plane.
  • the present invention provides an embodiment of a collapsible crane jib, of the kind comprising an intermediate folding section, which aims to ensure the folding and unfolding of the jib in the vertical plane only, independently of the other stages of mounting the crane and avoiding the various drawbacks set out above.
  • a crane boom comprises in known manner at least two main boom elements, including a boom foot and a boom tip, of relatively great length and at least one intermediate boom folding element, relatively short in length, interposed between two main jib elements, all the jib elements being hinged to each other around substantially horizontal axes at their lower members;
  • this crane boom is essentially characterized in that the or each intermediate boom folding element is connected to a main boom element adjacent by a motorized member controlling the pivoting of this intermediate element around its axis of articulation with said main element, while the other adjacent main jib element is connected to the previous main element by a coupling assembly with at least three articulated members, the central member or one of which is also connected by articulation to a fixed point of the intermediate element of boom folding, thereby causing this other main boom member to pivot about its axis of articulation to the intermediate member.
  • the intermediate arrow folding element is connected to the arrowhead by the aforementioned motorized member, while the coupling assembly, with three articulated members, connects the point boom at the boom foot, the central element of this assembly also being connected by articulation to a fixed point of the intermediate boom folding element.
  • a motorized member directly controls the pivoting of the intermediate jib element relative to the jib foot, and the coupling assembly causes, simultaneously and as a consequence of the preceding movement, the pivoting of the jib tip relative to the intermediate element, so that in total the complete folding of the boom is obtained, the arrowhead being folded down on the boom foot.
  • the motorized member connecting the intermediate boom folding element to the boom foot is a double-acting hydraulic cylinder, the body of which is articulated at the end of the upper frame of the boom foot and the rod of which is articulated at the top of the intermediate boom folding element, or vice versa.
  • the intermediate boom folding element comprises two vertically offset vertices and connected by a double lateral triangulation to the lower members of said element, the first vertex, of height substantially greater than that of the other vertex, receiving the end of the rod or of the body of the jack, and the second vertex receiving the articulation of the central member of the coupling assembly connecting the arrowhead to the arrowhead.
  • the boom foot comprises at its front end a double support, formed of two parts symmetrical with respect to the longitudinal median plane of the boom, of heights substantially equal to that of the boom and the top of which carries an axis hinge of one end of the first member of the coupling assembly.
  • the coupling assembly with three articulated members comprises a first single or multiple connecting rod, connecting the articulation axis carried by the aforementioned double support, disposed on the jib foot, to an articulation axis disposed at a first end of the central member, a bent lever with two branches forming said central member, the elbow of which receives the articulation on the second vertex of the intermediate boom folding element, and a second single or multiple connecting rod connecting a hinge pin disposed at the other end of the central member to a fixed hinge disposed at the rear end of the upper member of the arrowhead.
  • this device is designed in such a way that, when the cylinder rod is retracted, the arrow tip is fully folded down on the boom foot, these two elements being then substantially parallel, and when the rod of the jack is fully extended, an alignment of the jib foot, of the intermediate element and of the jib tip is obtained, in particular to form a horizontal distributing jib, that is to say -to say a crane boom along which a load distribution carriage can move, rolling on the lower members of the three aligned boom elements.
  • the boom folding device allows, during the folding of the boom, the recovery of the "slack" of the lifting cable and the distribution cable, whatever or the position of the arrowhead relative to the arrowhead.
  • a crane jib is thus produced, the folding and unfolding of which are carried out automatically and independently of the assembly phase of the crane on which the jib is mounted, and which can be fitted to any type of crane.
  • the tower crane shown schematically in Figure 1 comprises, in known manner, a fixed or rolling base frame 1 supporting, by means of an orientation device 2, a rotating frame 3 which carries at the rear a counterweight 4 and at the front of which is articulated, around a horizontal axis 5, a foldable mast 6 composed of a base mast 7 and an upper mast 8 connected to each other by articulation on their rear face about a horizontal axis 9.
  • This crane is provided with a distributing jib 10, foldable according to the invention, produced here in three successive elements designated respectively as jib foot 11, intermediate jib folding element 12 and tip jib 13, interconnected by joints 14,15 around horizontal axes arranged at their lower members (the concept of "lower” member being defined by reference to the arrow in the horizontal working position).
  • the upper mast 8 is connected to the rotating frame 3 by means of two straightening stays 16 arranged symmetrically on either side of the mast 6 and articulated respectively around a horizontal axis 17 located at the base of the upper mast 8 and around a horizontal axis 18 disposed at the rear part of the frame sis turning 3.
  • the boom 10 is articulated at the top of the mast 6 around a horizontal axis 19 and is held in position by a tie rod 20 connecting a fixed point 21 of the upper chord 22 of the boom foot 11 to the top 23 of a rigid punch 24 inclined towards the rear of the crane and articulated at the base of the jib foot 11 about a horizontal axis 25, said punch 24 being itself held in position by a rear retaining tie rod 26 connecting the top 23 of this punch rigid 24 at a fixed point 27 arranged at the rear part of the rotating chassis 3.
  • the boom 10 of triangular current section comprises a upper chord 22,28 respectively for the jib foot 11 and the jib tip 13, two lower chords 29,30,31, respectively for the jib foot 11, the intermediate jib folding member 12 and the jib tip 13, forming the base of the triangular section, and a set of triangulation bars 32 connecting the upper member 22,28 and the lower members 29,30,31 together to form a rigid triangular section.
  • the intermediate jib folding element 12 of relatively short length, compared to those of the jib foot 11 and the jib tip 13, comprises two vertically offset vertices 33, 34, joined to the lower members 30 by bars triangulation 35 and also substantially offset in height.
  • the highest vertex 33, located opposite the arrowhead 11, is arranged in the median plane of the arrow 10, while the vertex 34 located opposite the arrowhead 13 is double and is arranged substantially at the plumb with the lower members 30 of said intermediate arrow folding element 12 and at the level of the upper member 28 of the arrow tip 13 when the elements of arrow 10 are aligned.
  • the boom folding device 10 comprises a double-acting hydraulic cylinder 36 whose body 37 is articulated at 38 at the end of the upper member 22 of the boom foot 11, and whose rod 39 is articulated at the top 33 of the boom folding element 12, and a coupling assembly 40 produced in two parts symmetrical with respect to the longitudinal median plane of the boom 10, each consisting of a bent lever 41 and two double connecting rods 42 , 43 connecting the arrowhead 13 to the arrowhead 11 via the arrow folding element 12.
  • the bent lever 41 has two branches 44,45, forming an obtuse angle oriented towards the inside of the arrow 10, and this lever 41 is articulated, at its elbow 46, at the top 34 of the intermediate boom folding element 12.
  • the first double connecting rod 42 joins by two articulations 47, 48, respectively, the upper part of a support 49 fixed the front end of the jib foot 11, and the free end of the rear branch 44 of the bent lever 41.
  • the support 49 is a double support, formed by two parts symmetrical with respect to the longitudinal median plane of the crane; the height of the double support 49 is substantially equal to that of the arrow 10.
  • the second double connecting rod 43 joins by two articulations 50, 51, respectively, the free end of the front branch 45 of the bent lever 41 and the rear end of the upper chord 28 of the arrowhead 13.
  • the jack 36 has its rod 39 extended entirely from the body 37 and substantially aligned with the upper chord 28 of the jib tip 13 and with the part of the coupling assembly 40 formed by the second connecting rod 43 and by the front branch 45 of the bent lever 41, so that in service the longitudinal forces of the upper part of the arrow 10 are transmitted continuously from arrowhead 13 to arrowhead 11.
  • the arrowhead 13 is inverted and occupies a position substantially parallel to the boom foot 11, while the intermediate arrow folding element 12 is tilted and occupies a substantially perpendicular to the jib foot 11.
  • the element boom folding intermediate 12 must have a length substantially equal to the sum of the heights of the boom base 11 and the boom tip 13.
  • the motorization of the jack 36 being able to be controlled independently of the other mounting movements of the crane, the folding of the jib 10 can be carried out in any position of the jib 10 and of the crane equipped with this jib.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

La flèche (10) comprend un pied de flèche (11), un élément intermédiaire de pliage de flèche (12) et une pointe de flèche (13), articulés les uns aux autres (en 14,15) au niveau de leurs membrures inférieures. L'élément intermédiaire (12) est relié au pied de flèche (11) par un organe motorisé (36) commandant son pivotement autour de l'axe d'articulation (14). La pointe de flèche (13) est reliée au pied de flèche (11) par un ensemble d'accouplement (40) à trois organes articulés (41,42,43), l'organe central (41) de cet ensemble étant relié par articulation à un point fixe de l'élément intermédiaire (12) et provoquant le pivotement de la pointe de flèche (13) autour de l'axe d'articulation (15). Application à la réalisation de grues à tour à montage automatisé. <IMAGE>

Description

  • La présente invention se rapporte au domaine des grues à montage automatisé, notamment des grues à tour utilisées sur les chantiers de construction de bâtiments et de travaux publics, grues qui doivent être repliées fréquemment pour leur transport sur route d'un chantier à un autre, ou d'un emplacement à un autre, dans les meilleures conditions possibles de rapidité et de sécurité, sans intervention manuelle. Plus précisément, cette invention concerne une flèche repliable automatiquement pour ce genre de grues, et plus particulièrement encore elle est relative à un dispositif de repliage/dépliage d'une flèche réalisée en plusieurs éléments, qui permet de passer d'une position de travail, avec les éléments de flèche alignés, à une position repliée pour le transport de la grue dans son ensemble, et inversement de la position repliée de transport à la position de travail.
  • Aussi bien pour des grues à tour mât pliable que pour des grues à tour à mât télescopique, à montage automatisé, de nombreuses solutions existent pour le repliage de la flèche l'amenant en position de transport de la grue.
  • Selon un premier type, décrit par exemple dans le brevet français N° 2 306 158, la flèche comporte deux éléments, respectivement un pied de flèche articulé à la tête d'un mât télescopique et une pointe de flèche articulée à l'extrémité avant du pied de flèche, tandis qu'un câble de longueur constante relie un point fixe de la tête du mât à un point fixe de la pointe de flèche, de telle façon que pendant le télescopage du mât la flèche passe d'une position repliée à la position alignée de travail et inversement. Ce dispositif de repliage de flèche nécessite que la grue soit équipée par ailleurs d'un ensemble de poinçons et de tirants servant à relever la flèche lors du télescopage du mât. Dans cette réalisation, le câble de longueur constante et l'ensemble de poinçons et de tirants doivent être réglés périodiquement, en particulier pour compenser l'allongement permanent des câbles qui évolue dans le temps.
  • Selon un deuxième type, décrit par exemple dans le brevet français N° 2 550 176, la flèche articulée au sommet d'un mât est réalisée en deux ou plusieurs éléments articulés les uns aux autres, et un système d'accouplement à barres, disposé au niveau de chaque articulation et commandé par un tirant reliant un organe dudit système d'accouplement à un point fixe du sommet du mât ou d'un élément de flèche, assure le dépliage ou le repliage de la flèche pendant le télescopage du mât dans le cas où ce dernier est télescopique, ou indépendamment pendant le relevage de la flèche. Contrairement au dispositif précédent, ce dispositif permet d'obtenir et de conserver une bonne précision dans le temps ; néanmoins il présente quelques contraintes qui limitent son bon emploi à des grues à mât télescopique, car lorsque le mât n'est pas télescopique la commande du relevage de la flèche s'effectue en réalisant un mouflage entre le câble arrière de retenue et le châssis tournant de la grue et en commandant le mouflage par un treuil de montage, ce qui complique la réalisation et nuit à la précision de l'ensemble.
  • Selon encore un troisième type, décrit par exemple dans le brevet français N° 2 368 430, la flèche articulée au sommet d'un mât est réalisée par au moins deux éléments de flèche reliés entre eux de façon articulée par l'intermédiaire d'un tronçon de pliage de flèche. Dans la réalisation décrite par le document cité, le tronçon de pliage a pour fonction de rabattre latéralement la deuxième partie de la flèche contre la première partie, lorsque celle-ci est elle-même rabattue contre le mât de la grue pour le transport. Le tronçon de pliage de cette réalisation connue n'a donc pas pour but de replier et déplier la flèche dans un plan vertical.
  • Partant de ce qui précède, la présente invention fournit une réalisation de flèche repliable de grue, du genre comprenant un tronçon intermédiaire de pliage, qui a pour but d'assurer le repliage et le dépliage de la flèche dans le plan vertical uniquement, indépendamment des autres phases de montage de la grue et en évitant les divers inconvénients exposés ci-dessus.
  • A cet effet, une flèche de grue selon l'invention comprend de façon connue au moins deux éléments de flèche principaux, dont un pied de flèche et une pointe de flèche, de relativement grande longueur et au moins un élément intermédiaire de pliage de flèche, de relativement faible longueur, s'intercalant entre deux éléments de flèche principaux, tous les éléments de flèche étant articulés les uns aux autres autour d'axes sensiblement horizontaux au niveau de leurs membrures inférieures ; cette flèche de grue est caractérisée essentiellement en ce que le ou chaque élément intermédiaire de pliage de flèche est relié à un élément principal de flèche adjacent par un organe motorisé commandant le pivotement de cet élément intermédiaire autour de son axe d'articulation audit élément principal, tandis que l'autre élément principal de flèche adjacent est relié au précédent élément principal par un ensemble d'accouplement à au moins trois organes articulés, dont le ou un organe central est relié aussi par articulation à un point fixe de l'élément intermédiaire de pliage de flèche, provoquant ainsi le pivotement de cet autre élément principal de flèche autour de son axe d'articulation à l'élément intermédiaire.
  • Selon une forme de réalisation simple de l'invention, appliquée à une flèche composée seulement de deux éléments principaux, à savoir un pied de flèche et une pointe de flèche, et d'un unique élément intermédiaire de pliage de flèche intercalé entre le pied de flèche et la pointe de flèche, l'élément intermédiaire de pliage de flèche est relié au pied de flèche par l'organe motorisé précité, tandis que l'ensemble d'accouplement, à trois organes articulés, relie la pointe de flèche au pied de flèche, l'élément central de cet ensemble étant relié aussi par articulation à un point fixe de l'élément intermédiaire de pliage de flèche.
  • Ainsi, un organe motorisé commande directement le pivotement de l'élément intermédiaire de flèche par rapport au pied de flèche, et l'ensemble d'accouplement provoque, simultanément et en conséquence du mouvement précédent, le pivotement de la pointe de flèche par rapport à l'élément intermédiaire, de sorte qu'au total on obtient le repliage complet de la flèche, la pointe de flèche étant rabattue sur le pied de flèche.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel, l'organe motorisé reliant l'élément intermédiaire de pliage de flèche au pied de flèche est un vérin hydraulique à double effet, dont le corps est articulé à l'extrémité de la membrure supérieure du pied de flèche et dont la tige est articulée à un sommet de l'élément intermédiaire de pliage de flèche, ou vice versa.
  • Selon une forme de réalisation particulière, l'élément intermédiaire de pliage de flèche comporte deux sommets décalés longitudinalement et reliés par une double triangulation latérale aux membrures inférieures dudit élément, le premier sommet, de hauteur sensiblement supérieure à celle de l'autre sommet, recevant l'extrémité de la tige ou du corps du vérin, et le second sommet recevant l'articulation de l'organe central de l'ensemble d'accouplement reliant la pointe de flèche au pied de flèche.
  • Suivant une autre particularité, le pied de flèche comporte à son extrémité avant un support double, formé de deux parties symétriques par rapport au plan médian longitudinal de la flèche, de hauteursen- siblement égale à celle de la flèche et dont le sommet porte un axe d'articulation d'une extrémité du premier organe de l'ensemble d'accouplement.
  • Suivant une autre caractéristique, l'ensemble d'accouplement à trois organes articulés comprend une première bielle simple ou multiple, reliant l'axe d'articulation porté par le support double précité, disposé sur le pied de flèche, à un axe d'articulation disposé à une première extrémité de l'organe central, un levier coudé à deux branches formant ledit organe central, dont le coude reçoit l'articulation sur le second sommet de l'élément intermédiaire de pliage de flèche, et une deuxième bielle simple ou multiple reliant un axe d'articulation disposé à l'autre extrémité de l'organe central à une articulation fixe disposée à l'extrémité arrière de la membrure supérieure de la pointe de flèche.
  • Quels que soient les détails de construction du dispositif de repliage de la flèche, ce dispositif est conçu de telle façon que, lorsque la tige du vérin est rentrée, la pointe de flèche est entièrement rabattue sur le pied de flèche, ces deux éléments se trouvant alors sensiblement parallèles, et que, lorsque la tige du vérin est entièrement sortie, on obtient un alignement du pied de flèche, de l'élément intermédiaire et de la pointe de flèche, pour former notamment une flèche horizontale distributrice, c'est-à-dire une flèche de grue le long de laquelle peut se déplacer un chariot de distribution de charges, roulant sur les membrures inférieures des trois éléments de flèche alignés. De plus, dans le cas d'une flèche horizontale distributrice, le dispositif de repliage de flèche selon l'invention permet, lors du repliage de la flèche, la récupération du "mou" du câble de levage et du câble de distribution, quelle que soit la position de la pointe de flèche par rapport au pied de flèche.
  • Dans l'ensemble on réalise ainsi une flèche de grue dont le repliage et le dépliage s'effectuent automatiquement et indépendamment de la phase de montage de la grue sur laquelle la flèche est montée, et qui peut équiper n'importe quel type de grue.
  • De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette flèche à repliage automatisé :
    • Figure 1 montre, en vue de côté, une grue à montage automatisé en position de travail, équipée d'une flèche repliable conforme à la présente invention ;
    • Figure 2 montre plus en détail et en vue de côté le dispositif de repliage de flèche, lorsque la flèche est dépliée ;
    • Figure 3 est une vue en plan pardessus, partielle de cette flèche en position dépliée, en correspondance avec la figure 2 ;
    • Figures 4, 5 et 6 sont des vues de côté similaires à la figure 2, illustrant plusieurs phases du repliage de la flèche.
  • La grue à tour représentée schématiquement à la figure 1 comprend, de façon connue, un châssis de base fixe ou roulant 1 supportant, par l'intermédiaire d'un dispositif d'orientation 2, un châssis tournant 3 qui porte à l'arrière un contrepoids 4 et à l'avant duquel est articulé, autour d'un axe horizontal 5, un mât pliable 6 composé d'un mât de base 7 et d'un mât supérieur 8 reliés l'un à l'autre par articulation sur leur face arrière autour d'un axe horizontal 9. Cette grue est pourvue d'une flèche distributrice 10, repliable selon l'invention, réalisée ici en trois éléments successifs désignés respectivement comme pied de flèche 11, élément intermédiaire de pliage de flèche 12 et pointe de flèche 13, reliés entre eux par des articulations 14,15 autourd'axes horizontaux disposés au niveau de leurs membrures inférieures (la notion de membrure "inférieure" étant définie par référence à la flèche en position horizontale de travail).
  • Le mât supérieur 8 est relié au châssis tournant 3 par l'intermédiaire de deux haubans de dressage 16 disposés symétriquement de part et d'autre du mât 6 et articulés respectivement autour d'un axe horizontal 17 situé à la base du mât supérieur 8 et autour d'un axe horizontal 18 disposé à la partie arrière du châssis tournant 3.
  • La flèche 10 est articulée au sommet du mât 6 autour d'un axe horizontal 19 et est maintenue en position par un tirant 20 reliant un point fixe 21 de la membrure supérieure 22 du pied de flèche 11 au sommet 23 d'un poinçon rigide 24 incliné vers l'arrière de la grue et articulé à la base du pied de flèche 11 autour d'un axe horizontal 25, ledit poinçon 24 étant lui-même maintenu en position par un tirant arrière de retenue 26 reliant le sommet 23 de ce poinçon rigide 24 à un point fixe 27 disposé à la partie arrière du châssis tournant 3.
  • La grue est motorisée pour son montage, c'est-à-dire pour le dressage du mât 6, le relevage et le dépliage de la flèche 10. Comme montré en détail à la figure 2, la flèche 10 de section courante triangulaire comprend une membrure supérieure 22,28 respectivement pour le pied de flèche 11 et la pointe de flèche 13, deux membrures inférieures 29,30,31, respectivement pour le pied de flèche 11, l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12 et la pointe de flèche 13, formant la base de la section triangulaire, et un ensemble de barres de triangulation 32 reliant la membrure supérieure 22,28 et les membrures inférieures 29,30,31 entre elles pour former une section triangulaire rigide.
  • L'élément intermédiaire de pliage de flèche 12, de relativement faible longueur, par rapport à celles du pied de flèche 11 et de la pointe de flèche 13, comprend deux sommets 33, 34, décalés longitudinalement, réunis aux membrures inférieures 30 par des barres de triangulation 35 et aussi sensiblement décalés en hauteur. Le sommet 33 le plus haut, situé en regard du pied de flèche 11, est disposé dans le plan médian de la flèche 10, tandis que le sommet 34 situé en regard de la pointe de flèche 13 est double et est disposé sensiblement à l'aplomb des membrures inférieures 30 dudit élément intermédiaire de pliage de flèche 12 et au niveau de la membrure supérieure 28 de la pointe de flèche 13 lorsque les éléments de la flèche 10 sont alignés.
  • Le dispositif de repliage de la flèche 10 selon l'invention comprend un vérin hydraulique à double effet 36 dont le corps 37 est articulé en 38 à l'extrémité de la membrure supérieure 22 du pied de flèche 11, et dont la tige 39 est articulée au sommet 33 de l'élément de pliage de flèche 12, et un ensemble d'accouplement 40 réalisé en deux parties symétriques par rapport au plan médian longitudinal de la flèche 10, constituées chacune d'un levier coudé 41 et de deux doubles bielles 42,43 reliant la pointe de flèche 13 au pied de flèche 11 par l'intermédiaire de l'élément de pliage de flèche 12. Le levier coudé 41 comporte deux branches 44,45, formant un angle obtus orienté vers l'intérieur de la flèche 10, et ce levier 41 est articulé, au niveau de son coude 46, au sommet 34 de l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12. La première double bielle 42 réunit par deux articulations 47,48, respectivement, la partie supérieure d'un support 49 fixé à l'extrémité avant du pied de flèche 11, et l'extrémité libre de la branche postérieure 44 du levier coudé 41. En correspondance avec la disposition des bielles 42, le support 49 est un support double, formé de deux parties symétriques par rapport au plan médian longitudinal de la grue ; la hauteur du support double 49 est sensiblement égale à celle de la flèche 10. La deuxième double bielle 43 réunit par deux articulations 50,51, respectivement, l'extrémité libre de la branche antérieure 45 du levier coudé 41 et l'extrémité arrière de la membrure supérieure 28 de la pointe de flèche 13.
  • Les éléments 11,12,13 de la flèche 10 étant en position alignée comme montré aux figures 2 et 3, le vérin 36 a sa tige 39 sortie entièrement du corps 37 et sensiblement alignée avec la membrure supérieure 28 de la pointe de flèche 13 et avec la partie de l'ensemble d'accouplement 40 formée par la deuxième bielle 43 et par la branche antérieure 45 du levier coudé 41, de telle façon qu'en service les efforts longitudinaux de la partie supérieure de la flèche 10 se transmettent sans discontinuité importante de la pointe de flèche 13 au pied de flèche 11.
  • A partir de la position dépliée montrée aux figures 2 et 3, le repliage de la flèche 10 illustré par les figures 4 à 6 s'effectue de la manière suivante :
    • En actionnant le vérin hydraulique à double effet 36 dans le sens rentrant, la tige 39 s'enfonce dans le corps 37 dudit vérin 36 et la distance entre les articulations 33,38 portées respectivement par l'élément intermédiaire de pliage de flèche 13 et par le pied de flèche 11 se raccourcit. De ce fait, l'ensemble constitué des deux éléments de flèche 12,13 pivote autour de l'articulation 14 de la flèche 10. En même temps, la distance entre les articulations 47,51 portées respectivement par le pied de flèche 11 et par la pointe de flèche 13 se raccourcit également, entraînant la rotation du levier coudé 41 autour de l'articulation 34 de l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12 et en conséquence le pivotement de la pointe de flèche 13 autour de l'articulation 15 de la flèche 10.
  • On constate ainsi que simultanément l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12 et la pointe de flèche 13 pivotent respectivement autour des articulations 14 et 15 de la flèche 10, en passant par les positions intermédiaires des figures 4 et 5, jusqu'à ce que la pointe de flèche 13 soit située entièrement au-dessus du pied de flèche 11.
  • Dans cette configuration finale montrée à la figure 6, on voit que la pointe de flèche 13 est renversée et occupe une position sensiblement parallèle au pied de flèche 11, tandis que l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12 est basculé et occupe une position sensiblement perpendiculaire au pied de flèche 11. Dans ces conditions, pour obtenir une hauteur repliée minimale pour le transport de la grue, l'élément intermédiaire de pliage de flèche 12 doit posséder une longueur sensiblement égale à la somme des hauteurs du pied de flèche 11 et de la pointe de flèche 13.
  • Il va de soi que pour procéder au dépliage de la flèche 10, à partir de la position repliée de la figure 6, on provoque les mouvements inverses, en commandant le vérin 36 dans le sens de la sortie de sa tige 39, de manière à passer successivement par les positions intermédiaires des figures 5 puis 4, avant d'atteindre la position finale dépliée des figures 2 et 3.
  • La motorisation du vérin 36 pouvant être commandée indépendamment des autres mouvements de montage de la grue, le repliage de la flèche 10 peut s'effectuer dans n'importe quelle position de la flèche 10 et de la grue équipée de cette flèche.
  • Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette flèche à repliage automatisé pour grue qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe. Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention :
    • - par l'utilisation d'un organe motorisé à fonctions d'allongement et de raccourcissement autre qu'un vérin hydraulique à double effet, des moyens équivalents tels que vérins pneumatiques ou électriques, mécanisme à crémaillère, ou à roue tangente et vis sans fin, etc. étant naturellement utilisables ;
    • - par une modification du détail de l'ensemble d'accouplement, éventuellement en prévoyant plus de trois organes articulés ;
    • - par une modification du nombre des vérins, bielles, etc..., ces organes pouvant être simples, doubles ou multiples ;
    • - par une disposition inversée, en ce sens que le pied de flèche, et la pointe de flèche seraient échangés, par rapport à la disposition de l'organe motorisé et de l'ensemble d'accouplement ;
    • - parune application du même principe à des flèches de grues composées de plus de trois éléments, toujours avec des éléments de flèche principaux et des éléments intermédiaires de plus faible longueur, un dispositif de repliage tel que décrit ci-dessus étant associé à chaque élément intermédiaire ;
    • - par une adaptation du même principe de flèche repliable à d'autres types d'engins de levage, tels que grues à tour à mât télescopique, grues à tour à montage par éléments, grues à flèche relevable,...

Claims (10)

1. Flèche à repliage automatisé pour grue, comprenant au moins deux éléments de flèche principaux, dont un pied de flèche (11) et une pointe de flèche (13), de relativement grande longueur, et au moins un élément intermédiaire de pliage de flèche (12), de relativement faible longueur, s'intercalant entre deux éléments de flèche principaux, tous les éléments de flèche (11, 12, 13) étant articulés les uns aux autres autour d'axes sensiblement horizontaux (14, 15) au niveau de leurs membrures inférieures (29,30,31), caractérisée en ce que le ou chaque élément intermédiaire de pliage de flèche (12) est relié à un élément principal de flèche adjacent (11) par un organe motorisé (36) commandant le pivotement de cet élément intermédiaire (12) autour de son axe d'articulation (14) audit élément principal (11), tandis que l'autre élément principal de flèche adjacent (13) est relié au précédent élément principal (11) par un ensemble d'accouplement (40) à au moins trois organes articulés (41,42,43), dont le ou un organe central (41) est relié aussi par articulation (en 34) à un point fixe de l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12), provoquant ainsi le pivotement de cet autre élément principal de flèche (13) autour de son axe d'articulation (15) à l'élément intermédiaire (12).
2. Flèche à repliage automatisé pour grue selon la revendication 1, composée de deux éléments principaux, à savoir un pied de flèche (11) et une pointe de flèche (13), et d'un unique élément intermédiaire de pliage de flèche (12) intercalé entre le pied de flèche (11) et la pointe de flèche (13), caractérisée en ce que l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12) est relié au pied de flèche (11) par l'organe motorisé précité (36), tandis que l'ensemble d'accouplement (40), à trois organes articulés (41,42,43), relie la pointe de flèche (13) au pied de flèche (11), l'élément central (41) de cet ensemble (40) étant relié aussi par articulation (en 34) à un point fixe de l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12).
3. Flèche à repliage automatisé pour grue selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe motorisé reliant l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12) au pied de flèche (11) est un vérin hydraulique à double effet (36), dont le corps (37) est articulé (en 38) à l'extrémité de la membrure supérieure (22) du pied de flèche (11) et dont la tige (39) est articulée à un sommet (33) de l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12), ou vice versa.
4. Flèche à repliage automatisée pour grue selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12) comporte deux sommets (33,34) décalés longitudinalement et reliés par une double triangulation latérale (35) aux membrures inférieures (30) dudit élément (12), le premier sommet (33), de hauteur sensiblement supérieure à celle de l'autre sommet (34), recevant l'extrémité de la tige (39) ou du corps (37) du vérin (36), et le second sommet (34) recevant l'articulation de l'organe central (41) de l'ensemble d'accouplement (40) reliant la pointe de flèche (13) au pied de flèche (11).
5. Flèche à repliage automatisé pour grue selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le pied de flèche (11) comporte à son extrémité avant un support double (49), formé de deux parties symétriques par rapport au plan médian longitudinal de la flèche (10), de hauteur sensiblement égale à celle de la flèche (10) et dont le sommet porte un axe d'articulation (47) d'une extrémité du premier organe (42) de l'ensemble d'accouplement (40).
6. Flèche à repliage automatisé pour grue selon l'ensemble des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que l'ensemble d'accouplement (40) à trois organes articulés comprend une première bielle simple ou multiple (42), reliant l'axe d'articulation (47) porté par le support double précité (49), disposé sur le pied de flèche (11), à un axe d'articulation (48) disposé à l'extrémité d'une branche (44) d'un levier coudé (41) formant l'organe central, levier dont le coude (46) reçoit l'articulation sur le second sommet (34) de l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12), et une deuxième bielle simple ou multiple (43) reliant un axe d'articulation (50) disposé à l'extrémité de l'autre branche (45) de l'organe central (41) à une articulation fixe (51) disposée à l'extrémité arrière de la membrure supérieure (28) de la pointe de flèche (13).
7. Flèche à repliage automatisé pour grue selon la revendication 6, caractérisée en ce que les deux branches (44,45) du levier coudé (41) forment un angle obtus orienté vers l'intérieur de la flèche (10).
8. Flèche à repliage automatisé pour grue selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que l'ensemble d'accouplement (40) est réalisé en deux parties symétriques par rapport au plan médian longitudinal de la flèche (10), chaque partie de cet ensemble étant constituée d'un levier coudé (41) et de deux doubles bielles (42,43).
9. Flèche à repliage automatisé pour grue selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire de pliage de flèche (12) possède une longueur sensiblement égale à la somme des hauteurs du pied de flèche (11) et de la pointe de flèche (13).
10. Flèche à repliage automatisé pour grue selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est articulée autour d'un axe horizontal (19) au sommet d'un mât (6) pliable ou télescopique, pour constituer une grue à tour à montage automatisé.
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