EP1840076B1 - Un ensemble pour une grue à tour constitué d'une contre-flèche et de son lest - Google Patents

Un ensemble pour une grue à tour constitué d'une contre-flèche et de son lest Download PDF

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EP1840076B1
EP1840076B1 EP20070356005 EP07356005A EP1840076B1 EP 1840076 B1 EP1840076 B1 EP 1840076B1 EP 20070356005 EP20070356005 EP 20070356005 EP 07356005 A EP07356005 A EP 07356005A EP 1840076 B1 EP1840076 B1 EP 1840076B1
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ballast
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counter
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notches
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Yves Gueugneau
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Manitowoc Crane Group France SAS
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Manitowoc Crane Group France SAS
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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 present invention relates generally to the field of hoisting apparatus and, more particularly, to tower cranes. Even more especially, this invention relates to an assembly consisting of a counter-arrow and its ballast for a tower crane.
  • a tower crane comprises, in its upper part, an arrow used to lift a load and, opposite the arrow, a counter-boom equipped with a ballast, which serves to balance the load. mass of the boom and at least a portion of the mass of the load lifted.
  • the ballast carried by the counter-arrow must therefore be variable and adapted, depending on the length of the arrow.
  • the ballast consists of several blocks generally made of concrete, masses and adequate dimensions, the number and characteristics of these blocks to be judiciously chosen for each use case.
  • Ballast blocks used to counterbalance a couple, acting in a vertical plane it is preferable to place them as far as possible from the mast of the crane, in order to obtain a greater balancing torque for a minimum total weight of these ballast blocks.
  • the upper part of the crane consisting of the boom and the counter-boom, being rotatable about the vertical axis of the mast, it is exerted on the ballast, during the rotation of this upper rotating part, a centrifugal force that tends to slide the ballast blocks towards the rear end of the counter-boom.
  • a solution generally used is to raise the rear part of the counter-boom, so as to take advantage of gravity to maintain in position these ballast blocks.
  • the documents EP 0379448 A1 and EP 1630122 A1 describe other examples of cranes, with ballast consisting of several ballast blocks.
  • the document EP 0379448 A1 shows a luffing jib crane, the ballast of which consists of several hung up elements; these elements are simultaneously movable along the counter-boom, but it is not expected to remove one or more elements to reduce the total weight of the ballast.
  • the document EP 1630122 A1 is described a mobile crane, the rotating part carries, at the rear, several blocks of suspended ballast, comprising more or less thick blocks, which cling to each other, a device being provided for taking a block on the ground ballast and to attach it to the ballast blocks already in place. In this case too, it is only possible to add or remove a block of ballast from the back.
  • the present invention aims to eliminate the drawbacks, mentioned above, current solutions, and it is therefore intended to provide, for a tower crane, a set consisting of an against-arrow and its ballast that allows, d on the one hand, to obtain a higher torque / weight ratio for all the ballast blocks, and on the other hand, to manufacture a counter-arrow in a more economical manner than at present.
  • the subject of the invention is an assembly consisting of a counter-arrow and its ballast, for a tower crane, the ballast consisting of several blocks generally of concrete, arranged one after the other on the rear part of the counter-boom, this assembly being characterized essentially by the fact that said rear part comprises, on both its sides, a succession of crenellations, while the ballast blocks have lateral trunnions which can be engaged in the crenellations.
  • the invention proposes a device in which each block of ballast is positioned and maintained individually, in a simple manner, on the rear part of the counter-boom, which avoids any sliding of the ballast blocks forward, and allows , regardless of the number of these ballast blocks, keep them closer to the rear end of the counter-boom, to have a maximum torque / weight ratio in all cases.
  • the addition or removal of ballast blocks can now be done from the front, not from the rear.
  • the slots are formed on the upper edge of two side plates fixed, in particular by welds, on the rear portions of longitudinal sections of the against-arrow.
  • the two side plates have a triangular shape, in particular elongated rectangle triangle, the slots being formed on the inclined side of these side plates, so that the successive blocks of ballast are vertically offset compared to others.
  • the two side plates have an elongated rectangular shape, the slots being formed on the substantially horizontal upper edge of these side plates, so that all the ballast blocks are arranged substantially on the same horizontal level.
  • the rear edges of the two side plates are joined by a rear closure plate, for stopping the ballast block located furthest rear, this block of ballast retaining itself the following blocks.
  • each side plate and optionally its rear edge, may have notches which limit the length of the welds securing the side plate to the corresponding longitudinal profile of the counter-arrow and, where appropriate, to the rear closure plate .
  • the set considered comprises ballast blocks of at least two distinct lengths (the "length” to be understood here as being the size of the blocks of ballast measured parallel to the longitudinal profiles of the counter-arrow), and the slots are arranged to ensure the positioning of these at least two types of ballast blocks.
  • the assembly object of the invention comprises first ballast blocks of smaller length, and other ballast blocks of greater length, in particular of a length multiple of that of the first ballast blocks, while the slots are spaced forwards, with a step corresponding to the ballast blocks of smaller length, and towards the rear, by a larger step which corresponds to the ballast blocks of greater length, so as to impose an investment of these ballast blocks of greater length, therefore of higher weight, closer to the rear end of the counter-arrow.
  • FIGS. 2 and 3 show the rear portion 4 of the counter-boom 2 of a tower crane, in a first embodiment of the present invention.
  • arrow 2 is, here again, consisting of two longitudinal sections 3, for example of section "U".
  • two longitudinal profiles 3 are respectively welded two thin side plates 7, in the general shape of an elongated rectangle triangle, which extend in parallel vertical planes, above the level of the profiles 3.
  • each side plate 7 has notches 8, formed at intervals, which limit the total length of the welds fixing the side plate 7 to the corresponding longitudinal profile 3.
  • rear closure plate 9 which extends in a vertical plane transverse to the two side plates 7.
  • the two vertical edges of the rear closure plate 9 are welded to the sides respective vertical plates of the two side plates 7. Again, these plates 7 may have notches 10 limiting the length of the welds.
  • each lateral plate 7 in other words its hypotenuse (with reference to its rectangle-shaped triangle shape), has a crenellated shape, with a succession of crenellations 11, here of triangular shape, cut along its length.
  • ballast blocks 6a and 6b have two lateral trunnions 12, which allow them to be held by engagement in two corresponding slots 11 of the lateral plates 7.
  • the slots 11 located furthest back on these side plates 7 are spaced by a step which corresponds to the triple length 3L of the ballast blocks 6b, so that these heavier blocks 6b are placed closer to the end. rear of the jib 2, the end block 6b being stopped by the rear closure plate 9.
  • ballast blocks 6 located further forward on the side plates 7 are spaced at a pitch which corresponds to the simple length L of the ballast blocks 6a, so that these lighter blocks are placed towards the middle and the front of said plates 7 , by being present in more or less number depending on the total mass desired for the ballast. 5.
  • the figure 2 illustrates a ballast composition comprising, from back to front, two adjacent ballast blocks 6b of triple length 3L, followed by a single ballast block 6a of single length L.
  • the figure 4 illustrates very schematically another embodiment of the present invention, wherein the two side plates 7 have an elongated rectangular overall shape.
  • the crenellations 11 are formed on the substantially horizontal upper edge of each of the two lateral plates 7. All the ballast blocks 6, held by engagement of their lateral trunnions 12 in the crenellations 11, are thus arranged substantially on the same horizontal level , while the configuration of the side plates 7 according to the figures 2 and 3 leads to a vertically offset arrangement of successive ballast blocks 6.

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

Description

  • La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des appareils de levage et, plus particulièrement, les grues à tour. Encore plus spécialement, cette invention se rapporte à un ensemble constitué d'une contre-flèche et de son lest, pour une grue à tour.
  • D'une manière généralement connue, une grue à tour comporte, dans sa partie supérieure, une flèche utilisée pour lever une charge et, à l'opposé de la flèche, une contre-flèche équipée d'un lest, qui sert à équilibrer la masse de la flèche et au moins une partie de la masse de la charge levée.
  • Le lest porté par la contre-flèche doit donc être variable et adapté, en fonction de la longueur de la flèche. A cet effet, le lest est constitué de plusieurs blocs généralement en béton, de masses et de dimensions adéquates, le nombre et les caractéristiques de ces blocs devant être judicieusement choisis pour chaque cas d'utilisation.
  • Les blocs de lest servant à contrebalancer un couple, s'exerçant dans un plan vertical, il est préférable de les placer le plus loin possible du mât de la grue, afin d'obtenir un couple d'équilibrage plus important pour un poids total minimal de ces blocs de lest.
  • Par ailleurs, la partie supérieure de la grue, constituée de la flèche et de la contre-flèche, pouvant tourner autour de l'axe vertical du mât, il s'exerce sur le lest, lors de la rotation de cette partie supérieure tournante, une force centrifuge qui a tendance à faire glisser les blocs de lest vers l'extrémité arrière de la contre-flèche. Pour compenser cette force centrifuge et retenir les blocs de lest, une solution généralement utilisée consiste à relever la partie arrière de la contre-flèche, de manière à mettre à profit la gravité pour maintenir en position ces blocs de lest.
  • Une telle configuration est décrite et illustrée dans la notice POTAIN Guide Produit N°551, page 13, datée 02/2004, et elle se trouve aussi schématisée sur la figure 1 du dessin annexé, sur laquelle sont indiqués :
    • de façon générale, en 2, le contre-flèche,
    • en 3, les profilés longitudinaux constitutifs de la contre-flèche,
    • en 4, la partie arrière relevée de cette contre-flèche,
    • de façon générale, en 5, le lest porté par cette partie arrière,
    • enfin, en 6, les différents blocs de lest, qui constituent le lest 5.
      L'inclinaison de la partie arrière 4 assure l'auto-blocage des blocs de lest 6, qui tendent à se regrouper le plus en avant sur cette partie 4.
  • Toutefois, dans cette configuration, si l'on souhaite diminuer la masse totale du lest 5, il est seulement possible de retirer un bloc de lest 6 (indiqué par des hachures) qui est situé le plus en arrière. Le rapport couple/poids global du lest 5 est ainsi rendu plus faible, puisque les blocs 6 restants sont situés plus près de mât de la grue. De ce point de vue, la solution actuelle est donc défavorable.
  • De plus, pour la mise en oeuvre concrète de cette solution, il faut couper les profilés longitudinaux 3 constitutifs de la contre-flèche 2, et ressouder les parties postérieures coupées de ces profilés, pour obtenir l'inclinaison souhaitée de la partie arrière 4 de la contre-flèche, ce qui représente un procédé de la fabrication coûteux et pouvant affaiblir mécaniquement la contre-flèche.
  • Les documents EP 0379448 A1 et EP 1630122 A1 décrivent d'autres exemples de grues, avec lest constitué par plusieurs blocs de lest. En particulier, le document EP 0379448 A1 montre une grue à flèche relevable, dont le lest est constitué de plusieurs éléments accolés suspendus ; ces éléments sont simultanément mobiles le long de la contre-flèche, mais il n'est pas prévu de retirer un ou plusieurs éléments pour diminuer la masse totale du lest. Dans le document EP 1630122 A1 est décrite une grue mobile, dont la partie tournante porte, à l'arrière, plusieurs blocs de lest suspendus, comprenant des blocs plus ou moins épais, qui s'accrochent les uns aux autres, un dispositif étant prévu pour prélever au sol un bloc de lest et pour l'accrocher aux blocs de lest déjà mis en place. Dans ce cas également, il est seulement possible d'ajouter ou de retirer un bloc de lest par l'arrière.
  • La présente invention vise à éliminer les inconvénients, ci-dessus indiqués, des solutions actuelles, et elle a donc pour but de fournir, pour une grue à tour, un ensemble constitué d'une contre-flèche et de son lest qui permette, d'une part, d'obtenir un rapport couple/poids plus élevé pour l'ensemble des blocs de lest, et d'autre part, de fabriquer une contre-flèche d'une manière plus économique qu'actuellement.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble constitué d'une contre-flèche et de son lest, pour une grue à tour, le lest étant constitué de plusieurs blocs généralement en béton, disposés les uns à la suite des autres sur la partie arrière de la contre-flèche, cet ensemble étant caractérisé essentiellement par le fait que ladite partie arrière comporte, sur ses deux côtés, une succession de créneaux, tandis que les blocs de lest possèdent des tourillons latéraux engageables dans les créneaux.
  • Ainsi, l'invention propose un dispositif dans lequel chaque bloc de lest est positionné et maintenu individuellement, de manière simple, sur la partie arrière de la contre-flèche, ce qui évite tout glissement des blocs de lest vers l'avant, et permet, quel que soit le nombre de ces blocs de lest, de les maintenir au plus près de l'extrémité arrière de la contre-flèche, pour disposer d'un rapport couple/poids maximal dans tous les cas. L'ajout ou le retrait de blocs de lest peut désormais se faire par l'avant, et non plus par l'arrière.
  • Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les créneaux sont formés sur le bord supérieur de deux plaques latérales fixées, notamment par des soudures, sur les parties arrière de profilés longitudinaux de la contre-flèche. Ainsi, toutes opérations de coupe et de ressoudage des profilés longitudinaux sont supprimées.
  • Selon un mode d'exécution particulier, les deux plaques latérales possèdent une forme triangulaire, en particulier en triangle rectangle allongé, les créneaux étant ménagés sur le côté incliné de ces plaques latérales, de sorte que les blocs de lest successifs soient décalés verticalement les uns par rapport aux autres. Ainsi, on reconstitue l'aspect extérieur général de la disposition connue décrite ci-dessus, en éliminant toutefois ses inconvénients techniques.
  • Dans une variante, les deux plaques latérales possèdent une forme rectangulaire allongée, les créneaux étant pratiqués sur le bord supérieur sensiblement horizontal de ces plaques latérales, de sorte que tous les blocs de lest soient disposés sensiblement sur un même niveau horizontal.
  • Avantageusement, les bords arrière des deux plaques latérales sont réunis par une plaque arrière de fermeture, servant à arrêter le bloc de lest situé le plus en arrière, ce bloc de lest retenant lui-même les blocs suivants.
  • La base de chaque plaque latérale, et le cas échéant son bord arrière, peuvent présenter des encoches qui limitent la longueur des soudures fixant cette plaque latérale au profilé longitudinal correspondant de la contre-flèche et, le cas échéant, à la plaque arrière de fermeture.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, l'ensemble considéré comprend des blocs de lest d'au moins deux longueurs distinctes (la « longueur » devant être ici comprise comme étant la dimension des blocs de lest mesurée parallèlement aux profilés longitudinaux de la contre-flèche), et les créneaux sont agencés de manière à assurer le positionnement de ces au moins deux types de blocs de lest.
  • En particulier, l'ensemble objet de l'invention comprend des premiers blocs de lest de plus petite longueur, et d'autres blocs de lest de plus grande longueur, notamment d'une longueur multiple de celle des premiers blocs de lest, tandis que les créneaux sont espacés, vers l'avant, d'un pas qui correspond aux blocs de lest de plus petite longueur, et, vers l'arrière, d'un pas plus important qui correspond aux blocs de lest de plus grande longueur, de manière à imposer un placement de ces blocs de lest de plus grande longueur, donc de poids plus élevé, au plus près de l'extrémité arrière de la contre-flèche.
  • Ainsi, dans la succession de blocs de lest « empilés » à partir de l'extrémité arrière de la contre-flèche, on rencontre d'abord quelques blocs de lest de poids plus élevé, puis un nombre variable de blocs de lest plus légers.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de cet ensemble constitué d'une contre-flèche et de son lest, pour une grue à tour :
    • Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue de côté, très schématique, illustrant une configuration connue de la contre-flèche et de son lest ;
    • Figure 2 est une vue de côté de la partie arrière d'une contre-flèche, et d'un lest monté sur cette partie arrière, dans une première forme de réalisation conforme à la présente invention ;
    • Figure 3 est une vue en perspective de la partie arrière de la contre-flèche, sans son lest, dans la réalisation selon la figure 2 ;
    • Figure 4 est une vue de côté, très schématique, de la partie arrière de la contre-flèche et d'un lest monté sur cette partie arrière, dans une seconde forme de réalisation conforme à la présente invention.
  • Les figures 2 et 3, sur lesquelles les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques, montrent la partie arrière 4 de la contre-flèche 2 d'une grue à tour, dans une première forme d'exécution de la présente invention.
  • La contre-flèche 2 est, ici encore, constituée de deux profilés longitudinaux 3, par exemple de section en « U ». Sur les parties arrière des deux profilés longitudinaux 3 sont respectivement soudées deux plaques latérales minces 7, en forme générale de triangle rectangle allongé, qui s'étendent dans des plans verticaux parallèles, au-dessus du niveau des profilés 3.
  • La base de chaque plaque latérale 7 comporte des encoches 8, ménagées à intervalles, qui limitent la longueur totale des soudures fixant cette plaque latérale 7 au profilé longitudinal 3 correspondant.
  • Au niveau de l'extrémité arrière des profilés 3, est disposée une plaque arrière de fermeture 9, qui s'étend dans un plan vertical transversal aux deux plaques latérales 7. Les deux bords verticaux de la plaque arrière de fermeture 9 sont soudés aux côtés verticaux respectifs des deux plaques latérales 7. Là aussi, ces plaques 7 peuvent présenter des encoches 10 limitant la longueur des soudures.
  • Le troisième côté libre et incliné de chaque plaque latérale 7, autrement dit son hypoténuse (par référence à sa forme en triangle rectangle), possède une allure crénelée, avec une succession de créneaux 11, ici de forme triangulaire, découpés sur sa longueur.
  • Cette contre-flèche 2 est prévue pour recevoir un lest 5 constitué par une succession de blocs 6 en béton, qui sont ici de deux types différents et comprennent :
    • des blocs de lest 6a de plus petite longueur L (la « longueur » étant ici la dimension mesurée parallèlement aux profilés longitudinaux 3), et
    • des blocs de lest 6b de plus grande longueur, par exemple de longueur 3L triple de la longueur L des blocs 6a.
  • Tous les blocs de lest 6a et 6b possèdent deux tourillons latéraux 12, qui permettent leur maintien par engagement dans deux créneaux 11 correspondants des plaques latérales 7.
  • Les créneaux 11 situés le plus en arrière sur ces plaques latérales 7 sont espacés d'un pas qui correspond à la longueur triple 3L des blocs de lest 6b, de sorte que ces blocs 6b les plus lourds sont placés au plus près de l'extrémité arrière de la contre-flèche 2, le bloc 6b d'extrémité étant arrêté par la plaque arrière de fermeture 9.
  • Les créneaux 11 situés plus en avant sur les plaques latérales 7 sont espacés d'un pas qui correspond à la longueur simple L des blocs de lest 6a, de sorte que ces blocs plus légers sont placés vers le milieu et l'avant desdites plaques 7, en étant présents en nombre plus ou moins élevé selon la masse totale souhaitée pour le lest 5. L'ajout ou le retrait de blocs de lest 6 se fait du côté avant, notamment en prévoyant des blocs de lest 6a de longueur simple L donc de poids réduit en nombre plus ou moins grand, tandis que restent en place, le plus en arrière, les blocs de lest 6b les plus longs, donc les plus lourds. A titre d'exemple, la figure 2 illustre une composition du lest 5 comprenant, de l'arrière vers l'avant, deux blocs de lest adjacents 6b de longueur triple 3L, suivis d'un unique bloc de lest 6 a de longueur simple L.
  • La figure 4 illustre de façon très schématique une autre forme d'exécution de la présente invention, dans laquelle les deux plaques latérales 7 possèdent une forme générale rectangulaire allongée. Ainsi, les créneaux 11 sont pratiqués sur le bord supérieur sensiblement horizontal de chacune des deux plaques latérales 7. Tous les blocs de lest 6, maintenus par engagement de leur tourillons latéraux 12 dans les créneaux 11, sont ainsi disposés sensiblement sur un même niveau horizontal, alors que la configuration des plaques latérales 7 selon les figures 2 et 3 conduit à une disposition décalée verticalement des blocs de lest 6 successifs.
  • L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées :
    • en modifiant le nombre et la forme des créneaux ménagés dans les plaques latérales ;
    • en choisissant un rapport de longueur donc un rapport de poids différent, par exemple de deux à un, entre les blocs de lest les plus lourds et les blocs de lest les moins lourds ;
    • en utilisant tous moyens pour la fixation des plaques latérales sur les profilés longitudinaux de la contre-flèche ;
    • en destinant le dispositif de l'invention à des contre-flèches pouvant posséder toutes particularités.

Claims (8)

  1. Ensemble constitué d'une contre-flèche et de son lest, pour une grue à tour, le lest (5) étant constitué de plusieurs blocs (6) généralement en béton, disposés les uns à la suite des autres sur la partie arrière (4) de la contre-flèche (2), caractérisé en ce que ladite partie arrière (4) comporte, sur ses deux côtés (7), une succession de créneaux (11), tandis que les blocs de lest (6) possèdent des tourillons latéraux (12) engageables dans les créneaux (11).
  2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les créneaux (11) sont formés sur le bord supérieur de deux plaques latérales (7) fixées, notamment par des soudures, sur les parties arrière de profilés longitudinaux (3) de la contre-flèche (2).
  3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux plaques latérales (7) possèdent une forme triangulaire, en particulier en triangle rectangle allongé, les créneaux (11) étant ménagés sur le côté incliné de ces plaques latérales (7), de sorte que les blocs de lest (6) successifs soient décalés verticalement les uns par rapport aux autres.
  4. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux plaques latérales (7) possèdent une forme rectangulaire allongée, les créneaux (11) étant pratiqués sur le bord supérieur sensiblement horizontal de ces plaques latérales (7), de sorte que tous les blocs de lest (6) soient disposés sensiblement sur un même niveau horizontal.
  5. Ensemble selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les bords arrière des deux plaques latérales (7) sont réunis par une plaque arrière de fermeture (9), servant à arrêter le bloc de lest (6) situé le plus en arrière, ce bloc de lest (6) retenant lui-même les blocs suivants.
  6. Ensemble selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en de que la base de chaque plaque latérale (7), et le cas échéant son bord arrière, présentent des encoches (8, 10) qui limitent la longueur des soudures fixant cette plaque latérale (7) au profilé longitudinal (3) correspondant de la contre-flèche (2) et, le cas échéant, à la plaque arrière de fermeture (9).
  7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des blocs de lest (6a, 6b) d'au moins deux longueurs distinctes (L, 3L), les créneaux (11) étant agencés de manière à assurer le positionnement de ces au moins deux types de blocs de lest (6a,6b).
  8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers blocs de lest (6a) de plus petite longueur (L), et d'autres blocs de lest (6b) de plus grande longueur, notamment d'une longueur (3L) multiple de celle (L) des premiers blocs de lest (6a), tandis que les créneaux (11) sont espacés, vers l'avant, d'un pas qui correspond aux blocs de lest (6a) de plus petite longueur (L) et, vers l'arrière, d'un pas plus important qui correspond aux blocs de lest (6b) de plus grande longueur (3L), de manière à imposer un placement de ces blocs de lest (6b) de plus grande longueur, donc de poids plus élevé, au plus près de l'extrémité arrière (9) de la contre-flèche (2).
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DE (1) DE602007000474D1 (fr)
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