EP3466863B1 - Grue à flèche relevable avec dispositif de verrouillage de la flèche en configuration relevée - Google Patents

Grue à flèche relevable avec dispositif de verrouillage de la flèche en configuration relevée Download PDF

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EP3466863B1
EP3466863B1 EP18198725.6A EP18198725A EP3466863B1 EP 3466863 B1 EP3466863 B1 EP 3466863B1 EP 18198725 A EP18198725 A EP 18198725A EP 3466863 B1 EP3466863 B1 EP 3466863B1
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EP
European Patent Office
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support
crane
movable rod
shaft
jib
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EP18198725.6A
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German (de)
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EP3466863A1 (fr
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Sylvain Raymond
Lotfi BOUSKINE
Gabriel FRAISSE
Sylvain Brunet
Anthony CHAMPCENEST
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Manitowoc Crane Group France SAS
Original Assignee
Manitowoc Crane Group France SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a lifting jib crane, and in particular to a lifting jib tower crane.
  • the present invention relates to a luffing jib crane provided with a lifting cylinder capable of acting on the jib in order to move it in raising and lowering.
  • the present invention relates to a method for locking a lifting boom in a raised safety configuration.
  • the present invention applies to the field of tower cranes comprising a lifting boom.
  • the present invention can be applied to several crane structures, for example to structures composed of trellis and members.
  • a lifting jib crane provided with a lifting cylinder, this lifting cylinder comprising a jack body mechanically connected to a structural element of the crane and a movable rod articulated on the lifting jib, where the movable rod is movable in the actuator body enters at least one deployed position and at least one retracted position for moving the lifting boom in raising and lowering between at least one raised configuration and at least one lowered configuration.
  • the vane is made with the jib in a raised safety configuration corresponding to a configuration precise enough to minimize the turning radius of the jib and thus prevent the jib, in weather vane, fly over areas near the construction site, such as traffic lanes, buildings, ...
  • the lifting or lowering movement of the boom is carried out by the lifting cylinder, which can be a hydraulic or electric cylinder.
  • This lifting cylinder is always connected between the structural element and the boom, which has the consequence of controlling the movement of the boom in the direction of ascent (in lifting) and also in the direction of descent (in lowering).
  • the object of the present invention is in particular to solve all or part of the aforementioned drawbacks, by proposing a locking device which guarantees a blocking of the lifting boom in the raised safety configuration, whatever the external conditions, even during long periods where the boom is placed in a weather vane in the raised safety configuration without human control.
  • the invention aims to guarantee a fixed reach of the boom to meet the prohibitions on overflying areas near the site, even under high wind conditions.
  • Another object of the invention is to guarantee, when the lifting boom is locked in the raised safety configuration, a force path between the boom and the cylinder body which is aligned as much as possible, or even perfectly, with the cylinder body to avoid putting bending in this cylinder body and thus risk its damage.
  • this locking device with pivoting spacer makes it possible to precisely block the boom in the raised safety configuration, so that the crane can in particular be put on a vane (that is to say free to rotate so as to orient itself automatically in the wind direction).
  • the support device will provide an annular support surface for the stop which, by virtue of the ball joint connection with the support ring, makes it possible both to transmit the forces from the stop to the jack body, and to compensate for any misalignments with the cylinder body, for example from manufacturing faults and / or assembly faults.
  • the mechanical adjustment system will make it possible to make up for any misalignment between the pivot axes of the movable rod and of the spacer, and thus will allow an optimized transmission of the forces from the boom to the body of cylinder, via the swivel bearing device.
  • this mechanical adjustment system will make it possible to adjust the position of the spacer and thus ensure that this spacer is as aligned as possible with the jack body, in addition to the stop device, which will guarantee d 'have a locking device (spacer + stop) forming a rigid assembly that can take up the compression forces which ensure the maintenance of the boom in the raised safety configuration.
  • the support ring has an annular lower surface, opposite the support surface, forming a first mating surface, and the support ring has an annular upper surface forming a second mating surface, where the first coupling surface and the second coupling surface are in swivel support to ensure support of the stop on the support surface of the support ring which is uniformly distributed on each side of the longitudinal axis of the jack lifting.
  • one of the first mating surface and the second mating surface is spherical in shape, and the other of the first mating surface and the second mating surface is shaped spherical or conical.
  • one of the first mating surface and the second mating surface defines a male bearing while the other of the first mating surface and the second mating surface defines a bearing female.
  • the at least one ring is provided with peripheral orifices distributed around the eccentric bore, each peripheral orifice corresponding to a given angular position, and the immobilization device comprises a pin passing through the peripheral orifice corresponding to the angular position selected, said pin also passing through a locking hole formed on the second support and of oblong shape to allow a movement of the pin inside this locking hole when adjusting the alignment between the pivot axes .
  • the second support has at least two locking holes of oblong shape in order to be able to receive the dowel in one or the other of the locking holes and thus offer two additional degrees of adjustment of the alignment of the pivot axes.
  • the locking device comprises a locking rod passing through the second shaft and the second support to cooperate with a clamping member (such as a nut) suitable for tightening the at least one ring against the second support to secure the eccentric system and the second support.
  • a clamping member such as a nut
  • the eccentric system comprises two identical rings arranged on either side of the second support, where the second shaft has two cylindrical portions at its respective ends which are received inside the eccentric bores of the two respective rings.
  • the second support has an oblong housing internally receiving the second shaft, where this second shaft has a central portion slidably mounted inside this oblong housing, so that this housing offers a clearance for the portion central which allows, when adjusting the pivot axes with the eccentric system, a travel for the second shaft in the housing.
  • the central articulation of the movable rod is accessible. Indeed, in the event of a possible failure of the lifting cylinder, it may be necessary to replace it. With this retraction, it is possible to easily free access to the central articulation to dismantle it, even if the boom is in height and therefore without having to lower the boom to the ground.
  • the stop comprises an arcuate central part defining a groove inside which the movable rod is positioned in the locking position, and stop elements are fixed on the central part, on either side of the groove, where these abutment elements face the bearing surface of the bearing crown in the locked position.
  • the abutment elements are in the form of abutment plates defining clean abutment surfaces capable of abutting against the bearing surface of the bearing crown.
  • the crane can be a tower crane.
  • a step of wind vane of the boom consisting of a disengagement of the boom so that it is free in rotation to automatically orient in the wind direction.
  • the stop is supported on the cylinder body to a ready tolerance of the order of 0.5 to 5 centimeters.
  • the stop can be effectively supported on the jack body (in this case the tolerance is zero), or else the stop can be at a given distance (equivalent to the above tolerance) from the jack body.
  • provision may be made to automatically stop the retraction of the movable rod, so that this tolerance will make it possible to take into account the latency between a detection of the position of the stop made by an appropriate sensor which will be used to control the stop of the retraction of the movable rod, and the effective stop of the movable rod in its retraction movement. This tolerance will depend in particular on the speed of retraction of the movable rod during the locking phase.
  • Crane 1 has lifting boom, shown on figure 1 , here is a tower crane which comprises a vertical mast 10 anchored or movable on the ground, surmounted, by means of an orientation device, of a rotating part 11 mainly comprising a rotating pivot 12, a counter arrow 13 on which a counterweight 14 is mounted, and a lifting arrow 2.
  • the rotary pivot 12 can be oriented around the vertical axis of the mast 10 and it supports a driver's cabin 15 of the crane 1.
  • the counter-jib 13 extends substantially horizontally rearward, from the rotary pivot 12, and it carries in particular a lifting winch 16 for lifting the loads suspended on the jib 2, as well as the counterweight 14. This counter-jib 13 is suspended by means of tie rods 19.
  • the lifting winch 16 has a drum on which a lifting cable 17 is wound, which passes over pulleys, then is directed towards the point 21 of the arrow 2 and extends to a lifting hook 18, with or without reeving, the loads to be lifted are suspended from the hook 18 when using the crane 1.
  • the lifting jib 2 is formed by a lattice structure, for example of triangular section, and it has a proximal portion 20 articulated, around a pivot axis 22 horizontal, on the rotary pivot 12. This proximal portion 20 forms the foot arrow 2.
  • the proximal portion 20 has upper beams 23 and lower beams 24 interconnected by members and by a lower cross member 25 located at the end (that is to say opposite the pivot axis 22) and in the lower part of the proximal portion 20.
  • the upper beams 23 extend substantially horizontally, while the lower beams 24 extend obliquely relative to the horizontal.
  • the crane 1 further comprises a lifting cylinder 3 which may be of the hydraulic linear cylinder or electric linear cylinder type.
  • This lifting cylinder 3 can act on the proximal portion 20 of the boom 2 to move the boom 2 between at least one lowered position (as visible on the figures 1 and 3 ) and at least one raised position (as visible on the figures 4 and 5 ).
  • the lifting cylinder 3 comprises a cylinder body 30 and a movable rod 31.
  • the movable rod 31 is mechanically connected to the proximal portion 20 of the arrow 2 by a pivot connection around a main pivot axis 35 horizontal, so that this proximal portion 20 is movable between the lowered position and the raised position.
  • the lifting cylinder 3 makes it possible to raise or lower the jib 2, by means of the proximal portion 20.
  • the movable rod 31 thus has a front end 36 supporting a central articulation 38 (visible on the figure 15 ), such as an articulation ball, which mechanically connects the movable rod 31 to the proximal portion 20 and which allows pivoting around a central shaft 39 defining the main pivot axis 35, this central shaft 29 being supported by a central stirrup 26 secured to the proximal portion 20.
  • a central articulation 38 visible on the figure 15
  • the movable rod 31 is almost entirely retracted inside the cylinder body 30, so that this movable rod 31 is not visible.
  • the central shaft 39 is locked in position on the central stirrup 26.
  • the support ring 42 has an annular upper surface forming a second mating surface 421 of conical shape at a given taper angle AC, where the first mating surface 411 of the support ring 41 and the second coupling surface 421 of the support ring 42 are in swivel support, thus forming the coupling according to a ball joint.
  • the first coupling surface 411 defines a spherical male bearing bearing on the second coupling surface 421 which defines a conical female bearing.
  • the support ring 42 also has an upper surface, surrounding the second coupling surface 421, and on which is fixed, in particular by means of screws 430, a locking ring 43 which is positioned above the peripheral shoulder 416 of the support ring 41.
  • this locking ring 43 and this peripheral shoulder 416 make it possible to maintain the support ring 41 on the support ring 42.
  • the support ring 42 also has an internal bore 423, crossed by the movable rod 31, where this internal bore 423 is mounted around the front end 34 of the cylinder body 30 and is fixedly locked by means of screws 424.
  • the lifting cylinder 3 is a linear cylinder configured so that the movable rod 31 is movable in the cylinder body 30 between at least one extended position (as visible on the figures 4 and 5 ) and at least one retracted position to move the boom 2 up and down between at least one raised configuration (as visible on the figures 4 and 5 ) and at least one lowered configuration (as visible on the figures 1 and 3 ).
  • the crane 1 further comprises a supply device 37 which is configured to supply energy to the lifting cylinder 3 so as to raise the boom 2.
  • the supply device 37 is a hydraulic unit configured to supply the lifting cylinder 3 with hydraulic energy. When it is supplied with energy, the lifting cylinder 3 can raise the jib 2.
  • the supply device 37 is fixed to the counter-jib 13 and it is located relatively close to the lifting cylinder 3, opposite the counterweight 14.
  • the lifting cylinder 3 extends in a vertical median plane of the arrow 2, so that the central articulation 38 of the movable rod 31 on the proximal portion 20 of the arrow 2 is located in a vertical median plane of the portion proximal 20. More specifically, the movable rod 31 is articulated on the lower cross member 25, and more precisely in the middle of this lower cross member 25. Thus, the central stirrup 26 supporting the central shaft 39 is secured (in particular by welding or bolting ) of this lower cross 25.
  • the crane 1 further comprises a locking device 4 capable of cooperating with the lifting cylinder 3 to mechanically lock the movable rod 31 of the lifting cylinder 3 in a deployed safety position (visible on the figure 5 ) and thus block the boom 2 in a raised safety configuration.
  • a locking device 4 capable of cooperating with the lifting cylinder 3 to mechanically lock the movable rod 31 of the lifting cylinder 3 in a deployed safety position (visible on the figure 5 ) and thus block the boom 2 in a raised safety configuration.
  • the stopper 6 Starting from the release position towards the locking position, the stopper 6 follows an arc which brings it closer to the movable rod 31 until it comes to bear on the movable rod 31. Conversely, starting from the locking position towards the release position, the stop 6 follows an arc which moves it away from the movable rod 31 and the approximates the proximal portion 20 of the arrow 2.
  • the spacer 5 comprises a proximal part 510 composed of the proximal ends 51 of the two longitudinal beams 50, where this proximal part 510 is mechanically connected to the proximal portion 20 of the arrow 2 by a pivot connection around the pivot axis main 35 which, as a reminder, corresponds to the pivot axis of the movable rod 31 on the proximal portion 20 of the arrow 2.
  • the pivot axis of the spacer 5 on the proximal portion 20 and the pivot axis of the movable rod 31 on the proximal portion 20 are combined.
  • first longitudinal beam 50 is articulated on the lower cross member 25, next to the central articulation 38
  • second longitudinal beam 50 is also articulated on the lower cross member 25, on the other of the central articulation 38
  • the central articulation 38 is arranged between the first articulation 71 and the second articulation 72 and, as a reminder, these three articulations 38, 71, 72 are all pivoting along the same main pivot axis 35.
  • the first articulation 71 is articulated on a first stirrup (not visible in the figures) secured (in particular by welding or bolting) to the lower cross member 25, and the second articulation 72 is articulated on a second stirrup 27 (visible on the Figures 14 and 15 ) secured (in particular by welding or bolting) to the lower crosspiece 25, where the first stirrup and the second stirrup 27 are arranged on either side of the central stirrup 26.
  • the first articulation 71 comprises a first yoke 710 provided with two parallel flanges 711 and spaced from one another, where this first yoke 710 is fixed integrally, in particular by welding or bolting, on the proximal end 51 of the first beam longitudinal 50.
  • the secondary orifices 713 are located closer to the proximal end 51 of the first longitudinal beam 50 than the main orifices 712, in other words the main orifices 712 are formed at the end of the first yoke 710.
  • the first yoke 710 is pivotally mounted around a first cylindrical shaft 714 mounted fitted inside the first bearing 713, this first shaft 714 passing through the first yoke 710 to cooperate with at least one locking member such as a pin ( as shown in the figure 10 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the first shaft 714 on the first yoke 710.
  • a pin as shown in the figure 10
  • the first articulation 71 further comprises a first support 715 which is in the form of a plate received between the two flanges 711 of the first yoke 710 and which has a housing (not visible) crossed by the first shaft 714.
  • the first shaft 714 is mounted on this first support 715, and it passes through both this first support 715 and the flanges 711 of the first yoke 710.
  • the upper shaft 718 and the lower shaft 719 cooperate respectively with at least one locking member such as a pin (as illustrated in the figure 10 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the upper and lower shafts 718, 719 on the first stirrup.
  • a locking member such as a pin (as illustrated in the figure 10 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the upper and lower shafts 718, 719 on the first stirrup.
  • the second joint 72 comprises a second yoke 720 provided with two parallel flanges 721 and spaced from one another, where this second yoke 720 is fixed integrally, in particular by welding or bolting, on the proximal end 51 of the second beam longitudinal 50.
  • the secondary openings 723 are located closer to the proximal end 51 of the second longitudinal beam 50 than the main openings 722, in other words the main openings 722 are provided at the end of the second yoke 720.
  • the second yoke 720 is pivotally mounted around an eccentric system 73 designed to make up for a misalignment between the first bearing 712 and the second bearing 722, in order to ultimately allow alignment between the axis for pivoting the spacer 5 on the arrow 2 and the main pivot axis 35 for the movable rod 31 on the arrow 2.
  • This eccentric system 73 comprises two cylindrical rings 730, which are identical, where rings 730 are received inside the second bearing 722. More specifically, a ring 730 is fitted fitted inside the main orifice 722 of the one of the flanges 721, and the other ring 730 is mounted adjusted inside the main orifice 722 of the other flange 721. Thus, the second yoke 720 is pivotally mounted around these two rings 730 of the eccentric system 73 .
  • Each ring 730 is provided with a cylindrical eccentric bore 731, that is to say that the center CA of the eccentric bore 731 is offset with respect to the center CB of the ring 730, as schematically illustrated in the figure 12 .
  • Each ring 730 is also provided with peripheral orifices 732 distributed around the eccentric bore 731, where these peripheral orifices 732 are regularly distributed along a fictitious circle CF centered on the center CB of the ring 730, so that the peripheral ports 732 are located at varying distances from the eccentric bore 731.
  • the central portion 735 of the second shaft 733 is received inside a housing 724 of a second support 725.
  • the second articulation 72 indeed comprises a second support 725 which is in the form of a plate received between the two flanges 721 of the second yoke 720 and which has a housing 724 (visible on the figures 11 and 13 ) crossed by the second tree 733.
  • This housing 724 is an oblong housing which has a shape complementary to that of the central portion 735.
  • the central portion 735 has a substantially rectangular section and offers two opposite and parallel flats.
  • the housing 724 also has a substantially rectangular shape, and the central portion 735 is mounted sliding inside the oblong housing 724, with its flats bearing on the internal faces of the housing 724 to guarantee good transmission of forces between the spacer 5 and the jib 2.
  • the housing 724 thus offers a set of adjustment for the central portion 735 which allows, during adjustment with the eccentric system 73, a travel for the second shaft 733 in the housing 724.
  • the second shaft 733 is mounted on this second support 725, and it passes through this second support 725 to mate with the rings 730 arranged on either side of the second support 725.
  • the eccentric system 73 is mounted on the second support 725 which is itself fixed on the arrow 2 as described below.
  • the second shaft 733 has an internal hole 740 passing through and opening into the cylindrical portions 734.
  • the eccentric system 73 also comprises an immobilization device 736 arranged to immobilize the rings 730 on the second support 725 in pivoting around the second shaft 733 in an angular position selected from several angular positions to allow the correction of a misalignment between the first bearing 712 and the second bearing 722.
  • This immobilization device is in the form of a pin 736 which passes through one of the peripheral orifices 732 of one of the rings 730 and which also passes through the second support 725 to pass through the same peripheral orifice 732 of the other ring 730.
  • the peripheral orifices 732 make it possible, by means of the pin 736, to immobilize each ring 730 in different angular positions around the cylindrical portions 734 of the second shaft 733; each peripheral orifice 732 corresponding to a given angular position.
  • the pin 736 passes through the second support 725 by passing through an oblong locking hole 737 formed on the second support 725.
  • the second support 725 has two locking holes 737 of oblong shape to accommodate the pin 736 in one or other of the locking holes 737, which provides an additional degree of adjustment of the alignment of the axes.
  • the pin 736 cooperates with at least one locking member such as a pin (as illustrated in the figure 11 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the pin 736 on the rings 730.
  • a locking member such as a pin (as illustrated in the figure 11 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the pin 736 on the rings 730.
  • the eccentric system 73 also comprises a locking device 738, 739 arranged to fixedly lock the rings 730 and the second shaft 733 on the second support 725.
  • This locking device comprises a locking rod 738 passing through the second shaft 733 (passing through through its internal hole 740) and thereby crossing the rings 730 and the second support 725.
  • This locking rod 738 is locked on one of the rings 730 by means of an enlarged head and / or a washer, and its free end cooperates with a tightening member, such as a nut 739, possibly associated with a washer, where this nut 739 is tightened against the other ring 730, thus tightening the two rings 730 and the second shaft 733 in the second support 725, which makes it possible to lock the eccentric system 73 inside the second bearing 722 .
  • a tightening member such as a nut 739, possibly associated with a washer
  • the upper shaft 728 and the lower shaft 729 cooperate respectively with at least one locking member such as a pin (as illustrated in the figures 10 and 14 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the upper and lower shafts 728, 729 on the second stirrup 27.
  • a locking member such as a pin (as illustrated in the figures 10 and 14 ), a nut, a socket, a circlip, or any other means providing a blocking or locking in translation of the upper and lower shafts 728, 729 on the second stirrup 27.
  • the second articulation 72 is configurable between a service position (visible in figure 14 ) and a retracted position (visible at figure 15 ).
  • the second support 725 is fixed and locked on the second stirrup 27 as described above, that is to say by means of the lower shaft 729 which passes through both the second stirrup 27 and the second support 725 passing through the lower orifice 727, and the upper shaft 728 which passes through both the second bracket 27 and the second support 725 passing through the upper orifice 726.
  • the upper shaft 728 no longer crosses the second bracket 27 and only the lower shaft 729, which remains in place on the second bracket 27, ensures the fixing of the second support 725 on the second stirrup 27.
  • This second support 725 has been pivoted downwards, having pivoted around the lower shaft 729. Following this tilting of the second support 725, the second support 725 and the second yoke 720 have tilted down, thus freeing access to the central articulation 38 of the movable rod 31 on the arrow 2.
  • the second bracket 27 has concave terminations 270 which are shaped to leave an axial passage for the central shaft 39 when it is withdrawn.
  • the second support 725 is locked in this retracted position by means of the upper shaft 728 which passes through this the two secondary orifices 723 of the second yoke 720 and the upper orifice 726 of the second support 725 .
  • the second support 725 operates in the manner of a link between the service position and the retracted position.
  • first articulation 71 is also configurable between a service position and a retracted position, in an identical and concomitant manner to the second articulation 72.
  • the spacer 5 comprises a distal part 520 composed of the distal ends 52 of the two longitudinal beams 50, where this distal part 520 supports the stop 6.
  • the two longitudinal beams 50 have sufficient spacing to be able to extend on either side of the movable rod 31 in the locked position.
  • the two longitudinal beams 50 extend obliquely relative to the movable rod 31, and extend in particular parallel to the lower beams 24 of the proximal portion 20 of the arrow 2.
  • the two longitudinal beams 50 extend parallel to the movable rod 31.
  • the spacer 5 also comprises crosspieces 53 of arcuate shape, or more precisely of arch shape, so that the crosspieces 53 can match the movable rod 31.
  • These crosspieces 53 are positioned in the central part of the longitudinal beams 50 and connect the two longitudinal beams 50 together.
  • the crosspieces 53 are integral with the same central part 530 extending fixedly between the two longitudinal beams 50.
  • the stop 6 is mounted on the distal ends 52 of the two longitudinal beams 50, extending transversely between the two longitudinal beams 50.
  • This stop 5 has an arcuate shape, or more precisely an arch shape, so that the stop 6 can match the movable rod 31.
  • Each slide 60 is provided with a first orifice 65 passing right through, and each longitudinal beam 50 is provided, at its distal end 52, with a series of several second orifices 55 passing right through.
  • the stop 6 is selectively adjustable in position on the spacer in a longitudinal direction 59 parallel to the longitudinal beams 50, by using locking members in the form of two locking fingers 7 which engage both in a first port 65 and in a second orifice 55 selected from the various second orifices 55 providing several adjustment positions.
  • Each locking finger 7 can be blocked by means of locking elements, such as for example a nut, a pin, a socket, a circlip, or any other means providing a locking or locking of the locking finger 7 on the corresponding slide.
  • locking elements such as for example a nut, a pin, a socket, a circlip, or any other means providing a locking or locking of the locking finger 7 on the corresponding slide.
  • the stop 6 is more or less close to the proximal part 510 of the spacer 5 and to the main pivot axis 35.
  • This adjustment of the position of the stopper 6 on the spacer 5 will make it possible to adjust the length of the movable rod 31 in the deployed safety position (subsequently described) and consequently adjust the angle of the arrow 2 in the raised configuration safety, which allows an adjustment of the reach of the boom 2 on the ground in this raised safety configuration.
  • the locking device 4 further comprises an actuator which consists of a locking winch 9 (visible on the figures 2 and 3 ) equipped with a drum 90 on which a locking cable 91 is wound, which passes over pulleys and guides 92 arranged on the proximal portion 20 of the arrow 2 up to the spacer 5.
  • a locking winch 9 visible on the figures 2 and 3
  • a drum 90 on which a locking cable 91 is wound, which passes over pulleys and guides 92 arranged on the proximal portion 20 of the arrow 2 up to the spacer 5.
  • the spacer 5 includes an anchoring element 56 (visible on the figure 7 ) on which is fixed one end of the locking cable 91.
  • This anchoring element 56 is integral with one of the crosspieces 53, and in particular of the crosspiece 53 furthest from the proximal ends 51 of the longitudinal beams 50 to reduce the effort required to raise the spacer 5.
  • This locking winch 9 is fixedly mounted on the proximal portion 20 of the arrow 2 and the rotation of the drum 90 is carried out either manually by means of a crank 93 (as visible in the example of figures 2 and 3 ) or by means of a motor in a preferred example not illustrated.
  • the locking device 4 thus allows the implementation of a locking sequence which results in locking of the liftable jib 2 in the raised safety configuration (visible in figure 5 ). This locking sequence is carried out in three successive phases.
  • a first phase corresponds to a service phase where the spacer 5 is in the release position (visible on the figures 2 to 4 ) so that the movable rod 31 is free to be moved in the cylinder body 30 to act on the movement of the jib 2 which can be raised, whether in lowering or in raising.
  • the movable rod 31 is free to be moved in the cylinder body 30 up to a predefined maximum speed.
  • the movable rod 31 can be moved at the maximum authorized speed.
  • the crane 1 is in service and is used for the distribution of loads.
  • a second phase corresponds to a transition phase where, starting from the service phase, the movable rod 31 is deployed to a deployed transition position (visible on the figure 4 ).
  • This transitional deployed position is located beyond the deployed safety position (described below) and is close to a maximum deployed position, or even corresponds to a maximum deployed position (i.e. with the movable rod 31 at its maximum length exiting the cylinder body 30).
  • the arrow 2 is raised to a raised transition configuration, which is more raised than the deployed safety position.
  • the spacer 5 is moved from its release position to its locking position (visible on the figure 4 ) by being folded down on the movable rod 31.
  • a third phase corresponds to a locking phase where, following the transition phase, the movable rod 31 is retracted from the deployed transition position (visible in FIG. 4) to the deployed safety position (visible on the Figures 5 and 6 ) until the stop 6 is in abutment on the bearing surface 410 of the bearing ring 41 so that the spacer 5 fixes the movable rod 31 fixedly in the deployed safety position, which results in locking the boom 2 in the raised safety configuration.
  • the stop 6 is therefore supported on the actuator body 30, and more precisely the two stop plates 64 are supported on the bearing surface 410 of the bearing crown 41 .
  • a step for wind vane of the boom 2 consisting of a disengagement of the arrow 2 (by unlocking the orientation brakes provided at the rotating pivot 12) so that the arrow 2 is free to rotate along a vertical axis to automatically orient itself in the direction of the wind.

Description

  • La présente invention se rapporte à une grue à flèche relevable, et en particulier à une grue à tour flèche relevable. De plus, la présente invention concerne une grue à flèche relevable munie d'un vérin de levage propre à agir sur la flèche afin de la déplacer en élévation et en abaissement. Par ailleurs, la présente invention concerne un procédé de verrouillage d'une flèche relevable dans une configuration relevée de sécurité.
  • La présente invention s'applique au domaine des grues à tour comprenant une flèche relevable. La présente invention peut s'appliquer à plusieurs structures de grues, par exemple aux structures composées de treillis et de membrures.
  • Il est connu, notamment du document WO 2017/109309 , une grue à flèche relevable munie d'un vérin de relevage, ce vérin de relevage comprenant un corps de vérin relié mécaniquement à un élément de structure de la grue et une tige mobile articulée sur la flèche relevable, où la tige mobile est déplaçable dans le corps de vérin entre au moins une position déployée et au moins une position rétractée pour déplacer la flèche relevable en élévation et en abaissement entre au moins une configuration relevée et au moins une configuration abaissée.
  • Pour des raisons de sécurité, et en particulier en cas de forts vents, il est recommandé, voire obligatoire, d'effectuer une mise en girouette de la flèche, en débrayant la flèche (autrement dit en débloquant les freins d'orientation) afin qu'elle soit libre en rotation pour s'orienter automatiquement dans la direction du vent et ainsi permettre de laisser la grue sans surveillance humaine. Dans le cas d'une grue à flèche relevable, la mise en girouette s'effectue avec la flèche dans une configuration relevée de sécurité correspondant à une configuration assez précise pour minimiser le rayon de giration de la flèche et ainsi éviter que la flèche, en girouette, survole des zones à proximité du chantier, telles que des voies de circulation, des bâtiments, ...
  • Par ailleurs, et toujours pour des raisons de sécurité et/ou de respect de normes ou de réglementations locales, il peut être prévu que la flèche soit maintenue dans une configuration relevée de sécurité même en service, lorsque la grue manutentionne une charge, afin d'éviter que la flèche et la charge suspendue ne survolent de telles zones à proximité du chantier.
  • Ainsi, pour respecter de tels impératifs de sécurité, il est indispensable de garantir le maintien de la flèche dans la configuration relevée de sécurité, pour éviter le survol des zones interdites, même pendant des période très étendues, pouvant aller à plusieurs mois sans surveillance.
  • Lorsque la flèche est mise en girouette, le vent pousse par l'arrière sur la flèche, générant des efforts importants sur le vérin de relevage, et il est dès lors indispensable que le vérin de relevage ne se déforme pas, et en particulier ne se comprime pas, au risque de voir la flèche s'abaisser et donc survoler les zones interdites.
  • Par ailleurs, le mouvement de relevage ou d'abaissement de la flèche est effectué par le vérin de relevage, qui peut être un vérin hydraulique ou électrique. Ce vérin de relevage est toujours connecté entre l'élément de structure et la flèche, ce qui a comme conséquence de maitriser le mouvement de la flèche dans le sens de montée (en relevage) et également dans le sens de descente (en abaissement).
  • Cependant, dans le cas particulier d'une grue avec un vérin de relevage hydraulique, lorsque la flèche doit être maintenue dans la configuration relevée de sécurité, la flèche est bien retenue dans les deux sens grâce au vérin de relevage, mais des fuites de fluide hydraulique et/ou des phénomènes de dilatation du fluide hydraulique peuvent provoquer une compression du vérin de relevage (autrement dit une rétractation de la tige mobile), ce qui entrainerait un abaissement incontrôlé et non désiré de la flèche pouvant être particulièrement préjudiciable si la flèche est mise en girouette ; de telles fuites de fluide hydraulique pouvant être tant internes au vérin de relevage que externes au niveau des joints ou flexibles du système hydraulique.
  • La présente invention a notamment pour but de résoudre en tout ou partie les inconvénients précités, en proposant un dispositif de verrouillage qui garantisse un blocage de la flèche relevable dans la configuration relevée de sécurité, quelles que soient les conditions extérieures, et ce même pendant de longues périodes où la flèche est mise en girouette dans la configuration relevée de sécurité sans contrôle humain.
  • Ainsi, l'invention vise à garantir une portée fixe de la flèche pour répondre aux interdictions de survol de zones à proximité du chantier, et ce même sous des conditions de vent élevé.
  • Un autre objet de l'invention est de garantir, lors du verrouillage de la flèche relevable dans la configuration relevée de sécurité, une voie d'effort entre la flèche et le corps de vérin qui soit alignée au maximum, voire parfaitement, avec le corps de vérin pour éviter de mettre de la flexion dans ce corps de vérin et ainsi risquer son endommagement.
  • A cet effet, elle propose une grue comprenant une flèche relevable et un vérin de relevage, ce vérin de relevage s'étendant selon un axe longitidinal et comprenant un corps de vérin relié mécaniquement à un élément de structure de la grue et une tige mobile articulée sur la flèche relevable, où la tige mobile est déplaçable dans le corps de vérin entre au moins une position déployée et au moins une position rétractée pour déplacer la flèche relevable en élévation et en abaissement entre au moins une configuration relevée et au moins une configuration abaissée, cette grue étant remarquable en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de verrouillage propre à coopérer avec le vérin de relevage pour verrouiller mécaniquement la tige mobile dans une position déployée de sécurité et ainsi bloquer la flèche relevable dans une configuration relevée de sécurité, où ce dispositif de verrouillage comprend une entretoise pourvue d'une partie proximale articulée sur la flèche et d'une partie distale supportant une butée, où cette entretoise est mobile en pivotement sur la flèche entre :
    • une position de libération dans laquelle l'entretoise est déportée vis-à-vis du vérin de relevage de sorte que sa partie distale est écartée du vérin de relevage, autorisant la tige mobile à être déplacée dans le corps de vérin et à agir sur le déplacement de la flèche relevable ; et
    • une position de verrouillage dans laquelle l'entretoise est rabattue sur le vérin de relevage de sorte que la butée est apte à venir en appui sur le corps de vérin après une rétractation de la tige mobile ;
    où ce corps de vérin comporte, à une extrémité avant traversée par la tige mobile, un dispositif d'appui comprenant :
    • une couronne d'appui présentant une surface supérieure annulaire formant une surface d'appui pour la butée ; et
    • une bague de support montée fixement sur l'extrémité avant du corps de vérin, où la couronne d'appui est accouplée à la bague de support selon une liaison rotule à trois degrés de liberté en rotation.
    et en ce que la tige mobile est articulée à pivot sur la flèche selon un axe de pivotement principal, et la partie proximale de l'entretoise est articulée sur la flèche selon un axe de pivotement aligné sur ledit axe de pivotement principal au moyen d'un système mécanique de réglage permettant un réglage d'alignement entre lesdits axes de pivotement,
    de sorte que, dans une phase de verrouillage, la butée est en appui sur la surface d'appui de la couronne d'appui pour que l'entretoise maintienne fixement la tige mobile dans la position déployée de sécurité pour verrouiller la flèche relevable dans la configuration relevée de sécurité, où le dispositif de verrouillage est compressé entre d'un côté le corps du vérin et de l'autre côté la flèche avec une voie d'efforts de compression alignée sur l'axe longitudinal du vérin de relevage grâce, d'une part, au dispositif d'appui qui permet un réglage d'appui de la butée sur le corps du vérin et, d'autre part, au système mécanique de réglage qui permet un réglage d'alignement des axes pivotement de la tige mobile et de l'entretoise.
  • Ainsi, ce dispositif de verrouillage avec entretoise pivotante permet de bloquer précisément la flèche dans la configuration relevée de sécurité, afin que la grue puisse notamment être mise en girouette (c'est-à-dire libre en rotation pour s'orienter automatiquement dans la direction du vent).
  • Par ailleurs, le dispositif d'appui va offrir une surface d'appui annulaire pour la butée qui, de part la liaison rotule avec la bague de support, permet à la fois de transmettre les efforts depuis la butée au corps de vérin, et de rattraper des éventuels défauts d'alignement avec le corps de vérin, provenant par exemple de défauts de fabrication et/ou de défauts de montage.
  • Par ailleurs, le système mécanique de réglage va permettre de rattraper des éventuels défauts d'alignement entre les axes de pivotement de la tige mobile et de l'entretoise, et ainsi va permettre une transmission optimisée des efforts depuis la flèche jusqu'au corps de vérin, via le dispositif d'appui rotulé. En effet, ce système mécanique de réglage va permettre d'ajuster la position de l'entretoise et ainsi faire en sorte que cette entretoise soit le plus alignée possible avec le corps de vérin, en complément du dispositif de butée, ce qui va garantir d'avoir un dispositif de verrouillage (entretoise + butée) formant un ensemble rigide pouvant reprendre les efforts de compression qui assurent le maintien de la flèche en configuration relevée de sécurité.
  • Selon une caractéristique, la couronne d'appui présente une surface inférieure annulaire, opposée à la surface d'appui, formant une première surface d'accouplement, et la bague de support présente une surface supérieure annulaire formant une seconde surface d'accouplement, où la première surface d'accouplement et la seconde surface d'accouplement sont en appui rotulé pour assurer un appui de la butée sur la surface d'appui de la couronne d'appui qui soit uniformément réparti de chaque côté de l'axe longitudinal du vérin de relevage.
  • Selon une autre caractéristique, l'une de la première surface d'accouplement et de la seconde surface d'accouplement est de forme sphérique, et l'autre de la première surface d'accouplement et de la seconde surface d'accouplement est de forme sphérique ou conique.
  • Selon une autre caractéristique, l'une de la première surface d'accouplement et de la seconde surface d'accouplement définit une portée mâle tandis que l'autre de la première surface d'accouplement et de la seconde surface d'accouplement définit une portée femelle.
  • La présente invention concerne également la caractéristique selon laquelle l'entretoise comporte une première poutre longitudinale et une seconde poutre longitudinale qui présentent respectivement :
    • des extrémités proximales supportant respectivement une première articulation et une seconde articulation qui relient mécaniquement et à pivot la première poutre longitudinale et la seconde poutre longitudinale à la flèche ; et
    • des extrémités distales entre lesquelles s'étend la butée ;
    et la tige mobile présente une extrémité avant supportant une articulation centrale qui, d'une part, relie mécaniquement et à pivot la tige mobile à la flèche et, d'autre part, est disposée entre la première articulation et la seconde articulation, et en outre cette articulation centrale, la première articulation et la seconde articulation sont toutes pivotantes selon un même axe de pivotement principal grâce au système mécanique de réglage permettant un réglage d'alignement entre les axes de pivotement desdites articulations.
  • Dans un mode de réalisation particulier :
    • la première articulation comprend un premier palier cylindrique, solidaire de l'extrémité proximale de la première poutre longitudinale, monté pivotant autour d'un premier arbre cylindrique monté à l'intérieur dudit premier palier, ledit premier arbre étant monté sur un premier support fixé sur la flèche ; et
    • la seconde articulation comprend un second palier cylindrique, solidaire de l'extrémité proximale de la seconde poutre longitudinale, monté pivotant autour d'un système excentrique conçu pour rattraper un désalignement entre le premier palier et le second palier, ledit système excentrique étant monté sur un second support fixé sur la flèche ;
    où ce système excentrique constitue le système mécanique de réglage permettant un réglage d'alignement entre les axes de pivotement de la première articulation et de la seconde articulation avec l'axe de pivotement principal de l'articulation centrale.
  • Selon une possibilité, le système excentrique comprend :
    • au moins une bague cylindrique réceptionnée à l'intérieur du second palier et munie d'un alésage excentrique ;
    • un second arbre munie d'une portion cylindrique réceptionnée à l'intérieur de l'alésage excentrique de la bague, ladite bague étant montée pivotante autour de ladite portion cylindrique, ledit second arbre étant monté sur le second support ;
    • un dispositif d'immobilisation agencé pour immobiliser la au moins une bague sur le second support en pivotement autour du second arbre dans une position angulaire sélectionnée parmi plusieurs positions angulaires pour permettre le rattrapage d'un désalignement entre le premier palier et le second palier ;
    • un dispositif de verrouillage agencé pour verrouiller fixement la bague et le second arbre sur le second support et ainsi pour maintenir le système excentrique solidaire du second support.
  • Dans une réalisation particulière, la au moins une bague est munie d'orifices périphériques distribués autour de l'alésage excentré, chaque orifice périphérique correspondant à une position angulaire donnée, et le dispositif d'immobilisation comprend une cheville traversant l'orifice périphérique correspondant à la position angulaire sélectionnée, ladite cheville traversant également un trou de verrouillage ménagée sur le second support et de forme oblongue pour autoriser un débattement de la cheville à l'intérieur de ce trou de verrouillage lors du réglage de l'alignement entre les axes de pivotement.
  • Avantageusement, le second support présente au moins deux trous de verrouillage de forme oblongue pour pouvoir réceptionner la cheville dans l'un ou l'autre des trous de verrouillage et ainsi offrir deux degrés supplémentaires de réglage de l'alignement des axes de pivotement.
  • Selon une caractéristique, le dispositif de verrouillage comprend une tige de verrouillage traversant le second arbre et le second support pour coopérer avec un organe de serrage (comme par exemple un écrou) propre à serrer la au moins une bague contre le second support pour solidariser le système excentrique et le second support.
  • Selon une autre caractéristique, le système excentrique comprend deux bagues identiques disposées de part et d'autre du second support, où le second arbre présente deux portions cylindriques à ses extrémités respectives qui sont réceptionnées à l'intérieur des alésages excentriques des deux bagues respectives.
  • Selon une autre caractéristique, le second support présente un logement oblong réceptionnant intérieurement le second arbre, où ce second arbre présente une portion centrale montée coulissante à l'intérieur de ce logement oblong, de sorte que ce logement offre un jeu de réglage pour la portion centrale qui autorise, lors du réglage des axes de pivotement avec le système excentrique, un débattement pour le second arbre dans le logement.
  • Conformément à une autre caractéristique avantageuse de l'invention :
    • la première articulation comprend une première chape munie de deux flasques pourvues d'orifices principaux cylindriques en vis-à-vis définissant le premier palier pour le premier arbre, le premier support est formé d'une platine reçue entre les deux flasques de la première chape et munie d'un orifice supérieur cylindrique et d'un orifice inférieur cylindrique traversés respectivement par un arbre supérieur et un arbre inférieur, où la première articulation est configurable entre :
      • une position de service dans laquelle le premier support est fixé et verrouillé sur un premier étrier solidaire de la flèche au moyen de l'arbre inférieur et de l'arbre supérieur qui traversent le premier étrier et qui traversent respectivement l'orifice inférieur et l'orifice supérieur du premier support ; et
      • une position escamotée dans laquelle, comparativement à la position de service, l'arbre supérieur ne traverse plus le premier étrier et seul l'arbre inférieur, resté en place sur le premier étrier, assure la fixation du premier support sur le premier étrier après un basculement pivotant du premier support autour de cet arbre inférieur libérant un accès à l'articulation centrale de la tige mobile sur la flèche ;
    • la seconde articulation comprend une seconde chape munie de deux flasques pourvues d'orifices principaux cylindriques en vis-à-vis définissant le second palier pour le système excentrique, le second support est formé d'une platine reçue entre les deux flasques de la seconde chape et munie d'un orifice supérieur cylindrique et d'un orifice inférieur cylindrique traversés respectivement par un arbre supérieur et un arbre inférieur, où la seconde articulation est configurable entre :
      • une position de service dans laquelle le second support est fixé et verrouillé sur un second étrier solidaire de la flèche au moyen de l'arbre inférieur et de l'arbre supérieur qui traversent le second étrier et qui traversent respectivement l'orifice inférieur et l'orifice supérieur du second support ; et
      • une position escamotée dans laquelle, comparativement à la position de service, l'arbre supérieur ne traverse plus le second étrier et seul l'arbre inférieur, resté en place sur le second étrier, assure la fixation du second support sur le second étrier après un basculement pivotant du second support autour de cet arbre inférieur libérant un accès à l'articulation centrale de la tige mobile sur la flèche.
  • Ainsi, en plaçant la première articulation et la seconde articulation en position escamotée, l'articulation centrale de la tige mobile est accessible. En effet, dans le cadre d'une éventuelle défaillance du vérin de relevage, il peut être nécessaire de le remplacer. Avec cet escamotage, il est possible de libérer aisément l'accès à l'articulation centrale pour la démonter, et ce même si la flèche est en hauteur et donc sans recourir à un rabaissement de la flèche jusqu'au sol.
  • Avantageusement :
    • les flasques de la première chape sont munies de deux orifices secondaires en vis-à-vis conformés pour que, dans la position escamotée, l'arbre supérieur concerné verrouille le premier support en traversant à la fois ces deux orifices secondaires et l'orifice supérieur du premier support ;
    • les flasques de la seconde chape sont munies de deux orifices secondaires en vis-à-vis conformés pour que, dans la position escamotée, l'arbre supérieur concerné verrouille le second support en traversant à la fois ces deux orifices secondaires et l'orifice supérieur du second support.
  • Selon une possibilité, la butée comprend une partie centrale arquée définissant une gorge à l'intérieur de laquelle se positionne la tige mobile en position de verrouillage, et des éléments de butée sont fixés sur la partie centrale, de part et d'autre de la gorge, où ces éléments de butée font face à la surface d'appui de la couronne d'appui en position de verrouillage.
  • Selon une autre possibilité, les éléments de butée se présentent sous la forme de plaques de butée définissant des surfaces de butée planes propres à venir en butée contre la surface d'appui de la couronne d'appui.
  • Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la grue peut être une grue à tour.
  • L'invention se rapporte également à un procédé de verrouillage d'une flèche relevable dans une configuration relevée de sécurité, ce procédé étant mis en oeuvre dans une grue conforme à l'invention en mettant en œuvre la séquence de verrouillage suivante :
    • dans une première phase ou phase de service, l'entretoise est en position de libération et la tige mobile est libre d'être déplacée dans le corps de vérin pour agir sur le déplacement de la flèche relevable ;
    • dans une deuxième phase ou phase de transition, la tige mobile est déployée jusqu'à une position déployée de transition, au-delà de la position déployée de sécurité, et l'entretoise est déplacée jusqu'à sa position de verrouillage en étant rabattue sur la tige mobile ;
    • dans une troisième phase ou phase de verrouillage, la tige mobile est rétractée de la position déployée de transition vers la position déployée de sécurité jusqu'à ce que la butée soit en appui sur la surface d'appui de la couronne d'appui pour que l'entretoise maintienne fixement la tige mobile dans la position déployée de sécurité pour verrouiller la flèche relevable dans la configuration relevée de sécurité.
  • Dans une réalisation particulière, une fois que le dispositif de verrouillage a verrouillé la flèche relevable dans la configuration relevée de sécurité, il est prévu une étape de mise en girouette de la flèche consistant en un débrayage de la flèche afin qu'elle soit libre en rotation pour s'orienter automatiquement dans la direction du vent.
  • Au sens de l'invention, à l'issue de la phase de verrouillage, la butée est en appui sur le corps de vérin à une tolérance prêt de l'ordre de 0,5 à 5 centimètres. Autrement dit, la butée peut être effectivement en appui sur le corps de vérin (dans ce cas la tolérance est nulle), ou bien la butée peut être à une distance donnée (équivalente à la tolérance précitée) du corps de vérin. En effet, dans cette phase de verrouillage, il peut être prévu de stopper automatiquement la rétractation de la tige mobile, de sorte que cette tolérance va permettre de prendre en considération la latence entre une détection de position de la butée faite par un capteur approprié qui va servir à commander l'arrêt de la rétractation de la tige mobile, et l'arrêt effectif de la tige mobile dans son mouvement de rétractation. Cette tolérance dépendra notamment de la vitesse de rétractation de la tige mobile lors de la phase de verrouillage.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
    • la figure 1 est une vue schématique de côté et partielle d'une grue à flèche relevable conforme à l'invention, où le dispositif de verrouillage n'est pas visible pour une raison de taille ;
    • la figure 2 est une vue schématique en perspective de dessus d'une portion proximale de la flèche de la grue de la figure 1, où le dispositif de verrouillage est visible ;
    • la figure 3 est une vue schématique de côté de la portion proximale de la flèche illustrée en figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue schématique de côté et partielle d'une grue conforme à l'invention, où la flèche est relevée dans une configuration relevée de transition avec la tige mobile du vérin de relevage dans une position déployée de transition, et où l'entretoise est illustrée à la fois dans une position de libération et dans une position de verrouillage ;
    • la figure 5 est une vue schématique de côté et partielle de la grue de la figure 4, où la flèche est verrouillée dans une configuration relevée de sécurité avec la tige mobile du vérin de relevage bloquée au moyen de l'entretoise et de la butée dans une position déployée de sécurité (la tige mobile ayant été rétractée comparativement à la figure 4) ;
    • la figure 6 est une vue schématique partielle et en perspective de l'entretoise en position de verrouillage, avec la butée en appui sur le corps de vérin du vérin de levage ;
    • la figure 7 est une vue schématique partielle et en perspective de l'entretoise et de sa butée, montrant les plaques de butée de la butée ;
    • la figure 8 est une vue schématique de dessus d'une entretoise avec sa butée ;
    • la figure 9 est une vue schématique en coupe médiale du dispositif de butée prévu pour être monté sur le corps de vérin ;
    • la figure 10 est une vue schématique partielle et en perspective de la partie proximale de l'entretoise afin de visualiser la première articulation et la seconde articulation prévues pour l'articulation de l'entretoise sur la flèche ;
    • la figure 11 est une vue schématique partielle et en perspective de la seconde articulation en éclatée ;
    • la figure 12 est une vue schématique de côté d'une bague employé dans le système excentrique de la seconde articulation de la figure 11 ;
    • la figure 13 est une vue schématique de côté d'un second support employé dans le système excentrique de la seconde articulation de la figure 11 ;
    • la figure 14 est une vue schématique partielle et en perspective de la seconde articulation de l'entretoise en situation sur la flèche et dans une position de service ;
    • la figure 15 est une vue schématique similaire à celle de la figure 14 avec la seconde articulation dans une position escamotée.
  • La grue 1 a flèche relevable, représentée sur la figure 1, est ici une grue à tour qui comprend un mât 10 vertical ancré ou mobile sur le sol, surmontée, par l'intermédiaire d'un dispositif d'orientation, d'une partie tournante 11 comprenant principalement un pivot tournant 12, une contre-flèche 13 sur laquelle est monté un contrepoids 14, et une flèche 2 relevable.
  • Le pivot tournant 12 est orientable autour de l'axe vertical du mat 10 et il supporte une cabine de conduite 15 de la grue 1.
  • La contre-flèche 13 s'étend sensiblement horizontalement vers l'arrière, à partir du pivot tournant 12, et elle porte notamment un treuil de levage 16 pour le levage des charges suspendues sur la flèche 2, ainsi que le contrepoids 14. Cette contre-flèche 13 est suspendue au moyen de tirants de liaison 19.
  • Le treuil de levage 16 possède un tambour sur lequel est enroulé un câble de levage 17, lequel passe sur des poulies, puis est dirigé vers la pointe 21 de la flèche 2 et s'étend jusqu'à un crochet de levage 18, avec ou sans mouflage, les charges à lever étant suspendues au crochet 18 lors de l'utilisation de la grue 1.
  • La flèche 2 relevable est formée par une structure en treillis, par exemple de section triangulaire, et elle présente une portion proximale 20 articulée, autour d'un axe de pivotement 22 horizontal, sur le pivot tournant 12. Cette portion proximale 20 forme le pied de la flèche 2.
  • La portion proximale 20 présente des poutres supérieures 23 et des poutres inférieures 24 reliées entre elles par des membrures et par une traverse inférieure 25 située au bout (c'est-à-dire à l'opposé de l'axe de pivotement 22) et en partie basse de la portion proximale 20. Dans la configuration abaissée de la flèche 2 visible sur les figures 1 et 3, lorsque la flèche 2 est à l'horizontale, les poutres supérieures 23 s'étendent sensiblement horizontalement, tandis que les poutres inférieures 24 s'étendent à l'oblique par rapport à l'horizontale.
  • La grue 1 comprend en outre un vérin de relevage 3 qui peut être du type vérin linéaire hydraulique ou vérin linéaire électrique. Ce vérin de relevage 3 peut agit sur la portion proximale 20 de la flèche 2 pour déplacer la flèche 2 entre au moins une position abaissée (telle que visible sur les figures 1 et 3) et au moins une position relevée (telle que visible sur les figures 4 et 5). Le vérin de relevage 3 comprend un corps de vérin 30 et une tige mobile 31.
  • Le corps de vérin 30 est relié mécaniquement au pivot tournant 12 par une liaison pivot autour d'un axe de pivotement 32 horizontal. A ce titre, le corps de vérin 30 présente :
    • une extrémité arrière 33 supportant une articulation, telle qu'une rotule d'articulation, qui relie mécaniquement le corps de vérin 30 au pivot tournant 12 ; et
    • une extrémité avant 34 ouverte et à travers laquelle débouche la tige mobile 31.
  • La tige mobile 31 est reliée mécaniquement à la portion proximale 20 de la flèche 2 par une liaison pivot autour d'un axe de pivotement principal 35 horizontal, de sorte que cette portion proximale 20 est mobile entre la position abaissée et la position relevée. Lorsque la grue 1 est en service, le vérin de relevage 3 permet de relever ou d'abaisser la flèche 2, par l'intermédiaire de la portion proximale 20.
  • La tige mobile 31 présente ainsi une extrémité avant 36 supportant une articulation centrale 38 (visible sur la figure 15), telle qu'une rotule d'articulation, qui relie mécaniquement la tige mobile 31 à la portion proximale 20 et qui autorise un pivotement autour d'un arbre central 39 définissant l'axe de pivotement principal 35, cet arbre central 29 étant supporté par un étrier central 26 solidaire de la portion proximale 20. Sur la figure 15, la tige mobile 31 est quasiment intégralement rétractée à l'intérieur du corps de vérin 30, de sorte que cette tige mobile 31 n'est pas visible. L'arbre central 39 est verrouillé en position sur l'étrier central 26.
  • Par ailleurs, le corps de vérin 30 comporte, à son extrémité avant 34, un dispositif d'appui 40 comprenant :
    • une couronne d'appui 41 ; et
    • une bague de support 42 montée fixement sur l'extrémité avant 34 du corps de vérin 30, où la couronne d'appui 41 est accouplée à la bague de support 42 selon une liaison rotule à trois degrés de liberté en rotation.
  • En référence à la figure 9, la couronne d'appui 41 présente une paroi périphérique présentant :
    • une surface supérieure annulaire formant une surface d'appui 410 qui est orthogonale à la tige mobile 31 ;
    • une surface inférieure annulaire opposée à la surface d'appui 410 et formant une première surface d'accouplement 411, où cette première surface d'accouplement 411 est de forme sphérique selon un rayon de courbure RC donné ;
    • une surface périphérique intérieure 412 délimitant un orifice central 413 pour le passage de la tige mobile 31 ;
    • une surface périphérique extérieure 414 autour de laquelle est monté un joint d'étanchéité 415 et qui présente épaulement périphérique 416 qui sert à maintenir la couronne d'appui 41 sur la bague de support 42, comme décrit ci-après.
  • La bague de support 42 présente une surface supérieure annulaire formant une seconde surface d'accouplement 421 de forme conique selon un angle de conicité AC donné, où la première surface d'accouplement 411 de la couronne d'appui 41 et la seconde surface d'accouplement 421 de la bague de support 42 sont en appui rotulé, formant ainsi l'accouplement selon une liaison rotule.
  • La première surface d'accouplement 411 définit une portée mâle sphérique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée femelle conique.
  • Des variantes non illustrées sont également envisageables, comme par exemple :
    • la première surface d'accouplement 411 définit une portée mâle sphérique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée femelle sphérique ;
    • la première surface d'accouplement 411 définit une portée mâle conique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée femelle sphérique ;
    • la première surface d'accouplement 411 définit une portée femelle sphérique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée mâle sphérique ;
    • la première surface d'accouplement 411 définit une portée femelle sphérique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée mâle conique ;
    • la première surface d'accouplement 411 définit une portée femelle conique en appui sur la seconde surface d'accouplement 421 qui définit une portée mâle sphérique.
  • La bague de support 42 présente également une surface supérieure, entourant la seconde surface d'accouplement 421, et sur laquelle est fixée, notamment au moyen de vis 430, un anneau de verrouillage 43 qui se positionne au-dessus de l'épaulement périphérique 416 de la couronne d'appui 41. Ainsi, cet anneau de verrouillage 43 et cet épaulement périphérique 416 permettent de maintenir la couronne d'appui 41 sur la bague de support 42.
  • La bague de support 42 présente aussi un alésage interne 423, traversé par la tige mobile 31, où cet alésage interne 423 est monté autour de l'extrémité avant 34 du corps de vérin 30 et est verrouillé fixement au moyen de vis 424.
  • Le vérin de relevage 3 est un vérin linéaire configuré pour que la tige mobile 31 soit déplaçable dans le corps de vérin 30 entre au moins une position déployée (telle que visible sur les figures 4 et 5) et au moins une position rétractée pour déplacer la flèche 2 en élévation et en abaissement entre au moins une configuration relevée (telle que visible sur les figures 4 et 5) et au moins une configuration abaissée (telle que visible sur les figures 1 et 3).
  • La grue 1 comprend en outre un dispositif d'alimentation 37 qui est configuré pour alimenter en énergie le vérin de relevage 3 de façon à relever la flèche 2. Dans le cas d'un vérin de relevage 3 hydraulique, le dispositif d'alimentation 37 est une centrale hydraulique configurée pour alimenter le vérin de relevage 3 en énergie hydraulique. Lorsqu'il est alimenté en énergie, le vérin de relevage 3 peut relever la flèche 2. Le dispositif d'alimentation 37 est fixé à la contre-flèche 13 et il est situé relativement près du vérin de relevage 3, à l'opposé du contrepoids 14.
  • Le vérin de relevage 3 s'étend dans un plan médian vertical de la flèche 2, de sorte que l'articulation centrale 38 de la tige mobile 31 sur la portion proximale 20 de la flèche 2 est située dans un plan médian vertical de la portion proximale 20. Plus spécifiquement, la tige mobile 31 est articulée sur la traverse inférieure 25, et plus précisément au milieu de cette traverse inférieure 25. Ainsi, l'étrier central 26 supportant l'arbre central 39 est solidaire (notamment par soudure ou boulonnage) de cette traverse inférieure 25.
  • La grue 1 comprend en outre un dispositif de verrouillage 4 propre à coopérer avec le vérin de relevage 3 pour verrouiller mécaniquement la tige mobile 31 du vérin de relevage 3 dans une position déployée de sécurité (visible sur la figure 5) et ainsi bloquer la flèche 2 dans une configuration relevée de sécurité.
  • Ce dispositif de verrouillage 4 comprend une entretoise 5 (visible seule sur la figure 8) sur laquelle est montée une butée 6, où l'entretoise 5 est mobile en pivotement sur la portion proximale 20 de la flèche 2 entre :
    • une position de libération (visible sur les figures 2 à 4) dans laquelle l'entretoise 5 est déportée vis-à-vis du vérin de relevage 3 en étant remontée en direction de la portion proximale 20 ; et
    • une position de verrouillage (visible sur les figures 4 à 6) dans laquelle l'entretoise 5 est rabattue sur le vérin de relevage 3, et plus précisément sur la tige mobile 31.
  • En partant de la position de libération vers la position de verrouillage, la butée 6 suit un arc de cercle qui la rapproche de la tige mobile 31 jusqu'à venir en appui sur la tige mobile 31. A l'inverse, en partant de la position de verrouillage vers la position de libération, la butée 6 suit un arc de cercle qui l'éloigne de la tige mobile 31 et la rapproche de la portion proximale 20 de la flèche 2.
  • L'entretoise 5 comprend une première poutre longitudinale 50 et une seconde poutre longitudinale 50 qui sont parallèles et qui présentent respectivement :
    • des extrémités proximales 51 articulées sur la portion proximale 20 de la flèche 2 ; et
    • des extrémités distales 52 entre lesquelles s'étend la butée 6.
  • Plus précisément :
    • l'extrémité proximale 51 de la première poutre longitudinale 50 supporte une première articlation 71 (visible sur la figure 10) qui relie mécaniquement et à pivot la première poutre longitudinale 50 à la portion proximale 20 de la flèche 2 ; et
    • l'extrémité proximale 51 de la seconde poutre longitudinale 50 supporte une seconde articlation 72 (visible sur les figures 10, 11, 14 et 15) qui relie mécaniquement et à pivot la seconde poutre longitudinale 50 à la portion proximale 20 de la flèche 2.
  • Ainsi, l'entretoise 5 comprend une partie proximale 510 composée des extrémités proximales 51 des deux poutres longitudinales 50, où cette partie proximale 510 est reliée mécaniquement à la portion proximale 20 de la flèche 2 par une liaison pivot autour de l'axe de pivotement principal 35 qui, pour rappel, correspond à l'axe de pivotement de la tige mobile 31 sur la portion proximale 20 de la flèche 2. Autrement dit, l'axe de pivotement de l'entretoise 5 sur la portion proximale 20 et l'axe de pivotement de la tige mobile 31 sur la portion proximale 20 sont confondus.
  • Plus spécifiquement, la première poutre longitudinale 50 est articulée sur la traverse inférieure 25, à côté de l'articulation centrale 38, et la seconde poutre longitudinale 50 est également articulée sur la traverse inférieure 25, de l'autre de l'articulation centrale 38. Ainsi, l'articulation centrale 38 est disposée entre la première articulation 71 et la seconde articulation 72 et, pour rappel, ces trois articulations 38, 71, 72 sont toutes pivotantes selon le même axe de pivotement principal 35.
  • La première articulation 71 est articulée sur un premier étrier (non visible sur les figures) solidaire (notamment par soudure ou boulonnage) de la traverse inférieure 25, et la seconde articulation 72 est articulée sur un second étrier 27 (visible sur les figures 14 et 15) solidaire (notamment par soudure ou boulonnage) de la traverse inférieure 25, où le premier étrier et le second étrier 27 sont disposés de part et d'autre de l'étrier central 26.
  • La première articulation 71 comprend une première chape 710 munie de deux flasques 711 parallèles et écartés l'un de l'autre, où cette première chape 710 est fixé solidairement, notamment par soudage ou boulonnage, sur l'extrémité proximale 51 de la première poutre longitudinale 50.
  • Ces deux flasques 711 sont pourvues de :
    • deux orifices principaux 712 cylindriques en vis-à-vis (soit un orifice principal 712 par flasque 711) définissant un premier palier cylindrique qui, pour la suite, portera la même référence 712 ; et
    • deux orifices secondaires 713 cylindriques en vis-à-vis (soit un orifice secondaire 713 par flasque 711).
  • Les orifices secondaires 713 sont situés plus proches de l'extrémité proximale 51 de la première poutre longitudinale 50 que les orifices principaux 712, autrement dit les orifices principaux 712 sont ménagés au niveau de la terminaison de la première chape 710.
  • La première chape 710 est montée pivotante autour d'un premier arbre 714 cylindrique monté ajusté à l'intérieur du premier palier 713, ce premier arbre 714 traversant la première chape 710 pour coopérer avec au moins un organe de verrouillage tel qu'une goupille (comme illustré sur la figure 10), un écrou, une douille, un circlips, ou tout autre moyen procurant un blocage ou verrouillage en translation du premier arbre 714 sur la première chape 710.
  • La première articulation 71 comprend en outre un premier support 715 qui se présente sous la forme d'une platine reçue entre les deux flasques 711 de la première chape 710 et qui présente un logement (non visible) traversé par le premier arbre 714. Ainsi, le premier arbre 714 est monté sur ce premier support 715, et il traverse à la fois ce premier support 715 et les flasques 711 de la première chape 710.
  • Le premier support 715 est muni de :
    • un orifice supérieur 716 cylindrique ; et
    • un orifice inférieur 717 cylindrique disposé en-dessous de l'orifice supérieur 716 selon une direction sensiblement verticale lorsque la flèche 2 est à l'horizontale.
  • Ce premier support 715 est fixé sur le premier étrier, solidaire de la traverse inférieure 25, au moyen de :
    • un arbre supérieur 718 qui traverse à la fois le premier étrier et le premier support 715 en passant par l'orifice supérieur 716 ; et
    • un arbre inférieur 719 qui traverse à la fois le premier étrier et le premier support 715 en passant par l'orifice inférieur 717.
  • L'arbre supérieur 718 et l'arbre inférieur 719 coopèrent respectivement avec au moins un organe de verrouillage tel qu'une goupille (comme illustré sur la figure 10), un écrou, une douille, un circlips, ou tout autre moyen procurant un blocage ou verrouillage en translation des arbres supérieur et inférieur 718, 719 sur le premier étrier.
  • Pour favoriser l'alignement des axes de pivotement décrit ci-dessus, il est prévu de permettre un réglage de cet alignement au niveau de la seconde articulation 72 décrite ci-dessous.
  • La seconde articulation 72 comprend une seconde chape 720 munie de deux flasques 721 parallèles et écartés l'un de l'autre, où cette seconde chape 720 est fixé solidairement, notamment par soudage ou boulonnage, sur l'extrémité proximale 51 de la seconde poutre longitudinale 50.
  • Ces deux flasques 721 sont pourvues de :
    • deux orifices principaux 722 cylindriques en vis-à-vis (soit un orifice principal 722 par flasque 721) définissant un second palier cylindrique qui, pour la suite, portera la même référence 722 ; et
    • deux orifices secondaires 723 cylindriques en vis-à-vis (soit un orifice secondaire 723 par flasque 721).
  • Les orifices secondaires 723 sont situés plus proches de l'extrémité proximale 51 de la seconde poutre longitudinale 50 que les orifices principaux 722, autrement dit les orifices principaux 722 sont ménagés au niveau de la terminaison de la seconde chape 720.
  • La seconde chape 720 est montée pivotante autour d'un système excentrique 73 conçu pour rattraper un désalignement entre le premier palier 712 et le second palier 722, pour au final permettre un alignement entre l'axe de pivotement de l'entretoise 5 sur la flèche 2 et l'axe de pivotement principal 35 de la tige mobile 31 sur la flèche 2.
  • Ce système excentrique 73 comprend deux bagues 730 cylindriques, qui sont identiques, où bagues 730 sont réceptionnées à l'intérieur du second palier 722. Plus spécifiquement, une bague 730 est monté ajusté à l'intérieur de l'orifice principal 722 de l'une des flasques 721, et l'autre bague 730 est monté ajusté à l'intérieur de l'orifice principal 722 de l'autre flasque 721. Ainsi, la seconde chape 720 est montée pivotante autour de ces deux bagues 730 du système excentrique 73.
  • Chaque bague 730 est munie d'un alésage excentrique 731 cylindrique, c'est-à-dire que le centre CA de l'alésage excentrique 731 est décalé par rapport au centre CB de la bague 730, comme schématiquement illustré sur la figure 12. En situation, l'axe de pivotement de l'entretoise 5, qui doit être aligné sur l'axe de pivotement principal 35, passe donc pas le centre CB de la bague 730 mais ne passe pas par le centre CA de l'alésage excentrique 731.
  • Chaque bague 730 est également munie d'orifices périphériques 732 distribués autour de l'alésage excentré 731, où ces orifices périphériques 732 sont régulièrement répartis le long d'un cercle fictif CF centré sur le centre CB de la bague 730, de sorte que les orifices périphériques 732 sont situés à des distances variables de l'alésage excentré 731.
  • Ce système excentrique 73 comprend en outre un second arbre 733 munie :
    • de deux portions cylindriques 734 à ses deux extrémités respectives ; et
    • d'une portion centrale 735 de section non cylindrique.
  • La portion centrale 735 du second arbre 733 est réceptionnée à l'intérieur d'un logement 724 d'un second support 725.
  • La seconde articulation 72 comprend en effet un second support 725 qui se présente sous la forme d'une platine reçue entre les deux flasques 721 de la seconde chape 720 et qui présente un logement 724 (visible sur les figures 11 et 13) traversé par le second arbre 733.
  • Ce logement 724 est un logement oblong qui présente une forme complémentaire de celle de la portion centrale 735. La portion centrale 735 présente une section substantiellement rectangulaire et offre deux méplats opposés et parallèles. Le logement 724 présente également une forme substantiellement rectangulaire, et la portion centrale 735 est montée coulissante à l'intérieur de logement 724 oblong, avec ses méplats en appui sur les faces internes du logement 724 pour garantir une bonne transmission des efforts entre l'entretoise 5 et la flèche 2. Le logement 724 offre ainsi un jeu de réglage pour la portion centrale 735 qui autorise, lors du réglage avec le système excentrique 73, un débattement pour le second arbre 733 dans le logement 724.
  • Ainsi, le second arbre 733 est monté sur ce second support 725, et il traverse ce second support 725 pour s'accoupler aux bagues 730 disposées de part et d'autre du second support 725. De cette manière, le système excentrique 73 est monté sur le second support 725 qui est lui-même fixé sur la flèche 2 comme décrit ci-après.
  • Le second arbre 733 présente un trou interne 740 traversant et débouchant dans les portions cylindriques 734.
  • Le système excentrique 73 comprend également un dispositif d'immobilisation 736 agencé pour immobiliser les bagues 730 sur le second support 725 en pivotement autour du second arbre 733 dans une position angulaire sélectionnée parmi plusieurs positions angulaires pour permettre le rattrapage d'un désalignement entre le premier palier 712 et le second palier 722.
  • Ce dispositif d'immobilisation se présente sous la forme d'une cheville 736 qui traverse l'un des orifices périphériques 732 de l'une des bagues 730 et qui traverse aussi le second support 725 pour traverser le même orifice périphérique 732 de l'autre bague 730. En effet, les orifices périphériques 732 permettent, au moyen de la cheville 736, d'immobiliser chaque bague 730 dans différentes positions angulaires autour des portions cylindriques 734 du second arbre 733 ; chaque orifice périphérique 732 correspondant à une position angulaire donnée.
  • En jouant sur le passage de la cheville 736 à travers tel ou tel orifices périphériques 732 des bagues 730 (ces orifices périphériques 732 étant pour rappel à différentes distances du centre CA de l'alésage excentrique 731), il est mis en œuvre un réglage de l'alignement de l'axe de pivotement de la seconde articulation 72, qui pour rappel passe par les centres CB des bagues 730.
  • La cheville 736 traverse le second support 725 en passant à travers un trou de verrouillage 737 de forme oblongue ménagée sur le second support 725. Dans l'exemple illustré, le second support 725 présente deux trous de verrouillage 737 de forme oblongue pour pouvoir réceptionner la cheville 736 dans l'un ou l'autre des trous de verrouillage 737, ce qui procure un degré supplémentaire de réglage de l'alignement des axes.
  • La cheville 736 coopère avec au moins un organe de verrouillage tel qu'une goupille (comme illustré sur la figure 11), un écrou, une douille, un circlips, ou tout autre moyen procurant un blocage ou verrouillage en translation de la cheville 736 sur les bagues 730.
  • Le système excentrique 73 comprend également un dispositif de verrouillage 738, 739 agencé pour verrouiller fixement les bagues 730 et le second arbre 733 sur le second support 725. Ce dispositif de verrouillage comprend une tige de verrouillage 738 traversant le second arbre 733 (en passant à travers son trou interne 740) et traversant de ce fait les bagues 730 et le second support 725.
  • Cette tige de verrouillage 738 est bloquée sur l'une des bagues 730 au moyen d'une tête élargie et/ou d'une rondelle, et son extrémité libre coopère avec un organe de serrage, comme par exemple un écrou 739, éventuellement associé à une rondelle, où cet écrou 739 est serré contre l'autre bague 730, serrant ainsi les deux bagues 730 et le second arbre 733 dans le second support 725, ce qui permet de verrouiller le système excentrique 73 à l'intérieur du second palier 722.
  • Le second support 725 est également muni de :
    • un orifice supérieur 726 cylindrique ; et
    • un orifice inférieur 727 cylindrique disposé en-dessous de l'orifice supérieur 726 selon une direction sensiblement verticale lorsque la flèche 2 est à l'horizontale.
  • Ce second support 725 est fixé sur le second étrier 27, solidaire de la traverse inférieure 25, au moyen de :
    • un arbre supérieur 728 qui traverse à la fois le second étrier 27 et le second support 725 en passant par l'orifice supérieur 726 ; et
    • un arbre inférieur 729 qui traverse à la fois le second étrier 27 et le second support 725 en passant par l'orifice inférieur 727.
  • L'arbre supérieur 728 et l'arbre inférieur 729 coopèrent respectivement avec au moins un organe de verrouillage tel qu'une goupille (comme illustré sur les figures 10 et 14), un écrou, une douille, un circlips, ou tout autre moyen procurant un blocage ou verrouillage en translation des arbres supérieur et inférieur 728, 729 sur le second étrier 27.
  • En référence aux figures 14 et 15, la seconde articulation 72 est configurable entre une position de service (visible en figure 14) et une position escamotée (visible en figure 15).
  • Dans la position de service, le second support 725 est fixé et verrouillé sur le second étrier 27 comme décrit ci-dessus, c'est-à-dire au moyen de l'arbre inférieur 729 qui traverse à la fois le second étrier 27 et le second support 725 en passant par l'orifice inférieur 727, et de l'arbre supérieur 728 qui traverse à la fois le second étrier 27 et le second support 725 en passant par l'orifice supérieur 726.
  • Dans la position escamotée, comparativement à la position de service, l'arbre supérieur 728 ne traverse plus le second étrier 27 et seul l'arbre inférieur 729, resté en place sur le second étrier 27, assure la fixation du second support 725 sur le second étrier 27. Ce second support 725 a fait l'objet d'un basculement pivotant vers le bas, en ayant pivoté autour de l'arbre inférieur 729. Suite à ce basculement du second support 725, le second support 725 et la seconde chape 720 ont basculé vers le bas, libérant ainsi un accès à l'articulation centrale 38 de la tige mobile 31 sur la flèche 2. Ainsi, dans cette position escamotée, il est possible d'accéder à l'arbre central 39 et de le démonter. Le second étrier 27 présente des terminaisons concaves 270 qui sont conformées pour laisser un passage axial pour l'arbre central 39 lors de son retrait.
  • Suite à ce basculement du second support 725, le second support 725 est verrouillé dans cette position escamotée au moyen de l'arbre supérieur 728 qui traverse cette les deux orifices secondaires 723 de la seconde chape 720 et l'orifice supérieur 726 du second support 725.
  • Ainsi, le second support 725 fonctionne à la manière d'une biellette entre la position de service et la position escamotée.
  • Il est à noter que la première articulation 71 est également configurable entre une position de service et une position escamotée, d'une manière identique et concommittante à la seconde articulation 72.
  • En outre, l'entretoise 5 comprend une partie distale 520 composée des extrémités distales 52 des deux poutres longitudinales 50, où cette partie distale 520 supporte la butée 6.
  • Les deux poutres longitudinales 50 présentent un écartement suffisant pour pouvoir s'étendre de part et d'autre de la tige mobile 31 en position de verrouillage.
  • Dans la position de libération, les deux poutres longitudinales 50 s'étendent à l'oblique par rapport à la tige mobile 31, et s'étendent notamment parallèlement aux poutres inférieures 24 de la portion proximale 20 de la flèche 2.
  • Dans la position de verrouillage, les deux poutres longitudinales 50 s'étendent parallèlement à la tige mobile 31.
  • L'entretoise 5 comprend également des traverses 53 de forme arquée, ou plus précisément en forme d'arceau, de manière à ce que les traverses 53 puissent épouser la tige mobile 31. Ces traverses 53 sont positionnées en partie centrale des poutres longitudinales 50 et relient les deux poutres longitudinales 50 entre elles. Dans l'exemple illustré, les traverses 53 sont solidaires d'une même pièce centrale 530 s'étendant fixement entre les deux poutres longitudinales 50.
  • La butée 6 est montée sur les extrémités distales 52 des deux poutres longitudinales 50, en s'étendant transversalement entre les deux poutres longitudinales 50. Cette butée 5 présente une forme arquée, ou plus précisément une forme d'arceau, de manière à ce que la butée 6 puisse épouser la tige mobile 31.
  • La butée 6 comprend :
    • deux coulisses 60 montées coulissantes sur les extrémités distales 52 des poutres longitudinales 50 respectives ; et
    • une partie centrale 61 arquée s'étendant entre les deux coulisses 60 et définissant une gorge 63 à l'intérieur de laquelle se positionne la tige mobile 31 en position de verrouillage ;
    • deux plaques de butée 64 fixées sur la partie centrale 61, de part et d'autre de la gorge 63, où ces plaques de butée 64 définissent des surfaces de butée planes qui sont tournées en direction de (ou qui font face à) la surface d'appui 410 de la couronne d'appui 41 en position de verrouillage.
  • Chaque coulisse 60 est munie d'un premier orifice 65 traversant de part en part, et chaque poutre longitudinale 50 est munie, à son extrémité distale 52, d'une série de plusieurs seconds orifices 55 traversant de part en part. Ainsi, la butée 6 est sélectivement réglable en position sur l'entretoise selon une direction longitudinale 59 parallèle aux poutres longitudinales 50, en employant des organes de verrouillage sous la forme de deux doigts de verrouillage 7 qui s'engagent à la fois dans un premier orifice 65 et dans un second orifice 55 sélectionné parmi les différents secondes orifices 55 procurant plusieurs positions de réglage.
  • Chaque doigt de verrouillage 7 peut être bloqué au moyen d'éléments de blocage, comme par exemple un écrou, une goupille, une douille, un circlips, ou tout autre moyen procurant un blocage ou verrouillage du doigt de verrouillage 7 sur la coulisse correspondante.
  • Ainsi, suivant le positionnement des doigts de verrouillage 7 dans les seconds orifices 55, la butée 6 est plus ou moins proche de la partie proximale 510 de l'entretoise 5 et de l'axe de pivotement principal 35.
  • Ce réglage de la position de la butée 6 sur l'entretoise 5 va permettre de régler la longueur de la tige mobile 31 dans la position déployée de sécurité (décrite ultérieurement) et par conséquent régler l'angle de la flèche 2 dans la configuration relevée de sécurité, ce qui permet un réglage de la portée de la flèche 2 au sol dans cette configuration relevée de sécurité.
  • Le dispositif de verrouillage 4 comprend en outre un actionneur qui consiste en un treuil de verrouillage 9 (visible sur les figures 2 et 3) équipé d'un tambour 90 sur lequel est enroulé un câble de verrouillage 91, lequel passe sur des poulies et guides 92 disposées sur la portion proximale 20 de la flèche 2 jusqu'à l'entretoise 5.
  • L'entretoise 5 comprend un élément d'ancrage 56 (visible sur la figure 7) sur lequel est fixée une extrémité du câble de verrouillage 91. Cet élément d'ancrage 56 est solidaire de l'une des traverses 53, et notamment de la traverse 53 la plus éloignée des extrémités proximales 51 des poutres longitudinales 50 pour réduire l'effort nécessaire pour relever l'entretoise 5.
  • Ce treuil de verrouillage 9 est monté fixement sur la portion proximale 20 de la flèche 2 et la rotation du tambour 90 est effectuée soit manuellement au moyen d'une manivelle 93 (comme visible dans l'exemple des figures 2 et 3) soit au moyen d'un moteur dans un exemple préféré non illustré.
  • Avec ce treuil de verrouillage 9, l'entretoise 5 est déplacée comme suit :
    • de la position de verrouillage vers la position de libération, en faisant tourner le tambour 90 dans le sens d'un enroulement du câble de verrouillage 91, ce qui permet de relever l'entretoise 5 en tirant dessus ;
    • de la position de libération vers la position de verrouillage, en débrayant le tambour 90 pour libérer le tambour 90 dans le sens d'un déroulement du câble de verrouillage 91, ce qui permet à l'entretoise 5 de s'abaisser sous son propre poids.
  • Le dispositif de verrouillage 4 permet ainsi la mise en œuvre d'une séquence de verrouillage qui a pour résultat un verrouillage de la flèche 2 relevable dans la configuration relevée de sécurité (visible en figure 5). Cette séquence de verrouillage est réalisée en trois phases successives.
  • Une première phase correspond à une phase de service où l'entretoise 5 est en position de libération (visible sur les figures 2 à 4) de sorte que la tige mobile 31 est libre d'être déplacée dans le corps de vérin 30 pour agir sur le déplacement de la flèche 2 relevable, que ce soit en abaissement ou en relevage. Dans cette phase de service, la tige mobile 31 est libre d'être déplacée dans le corps de vérin 30 jusqu'à une vitesse maximale prédéfinie. Ainsi, la tige mobile 31 peut être déplacée à la vitesse maximale autorisée. Dans cette phase de service, la grue 1 est en service et est employée pour la distribution de charges.
  • Une deuxième phase correspond à une phase de transition où, en partant de la phase de service, la tige mobile 31 est déployée jusqu'à une position déployée de transition (visible sur la figure 4). Cette position déployée de transition se situe au-delà de la position déployée de sécurité (décrite ci-après) et se situe proche d'une position déployée maximale, voire correspond à une position déployée maximale (c'est-à-dire avec la tige mobile 31 à son maximum de longueur sortie du corps de vérin 30). A l'issue de ce déploiement de la tige mobile 31 dans la position déployée de transition, la flèche 2 est relevée jusqu'à une configuration relevée de transition, qui est plus relevée que la la position déployée de sécurité.
  • Dans cette phase de transition, et suite au déploiement de la tige mobile 31 dans la position déployée de transition, l'entretoise 5 est déplacée de sa position de libération jusqu'à sa position de verrouillage (visible sur la figure 4) en étant rabattue sur la tige mobile 31.
  • Une troisième phase correspond à une phase de verrouillage où, suite à la phase de transition, la tige mobile 31 est rétractée de la position déployée de transition (visible sur lafigure 4) vers la position déployée de sécurité (visible sur les figures 5 et 6) jusqu'à ce que la butée 6 soit en appui sur la surface d'appui 410 de la couronne d'appui 41 pour que l'entretoise 5 maintienne fixement la tige mobile 31 dans la position déployée de sécurité, ce qui a pour résultat de verrouiller la flèche 2 dans la configuration relevée de sécurité.
  • Dans cette phase de verrouillage, la tige mobile 31 est rétractée vers la position déployée de sécurité à une vitesse réduite inférieure à la vitesse maximale.
  • A l'issue de la phase de verrouillage, la butée 6 est donc en appui sur le corps de vérin 30, et plus précisément les deux plaques de butée 64 sont en appui sur la surface d'appui 410 de la couronne d'appui 41.
  • Une fois que le dispositif de verrouillage 6 a verrouillé la flèche 2 dans la configuration relevée de sécurité, autrement dit à l'issue de la phase de verrouillage, il est prévu une étape de mise en girouette de la flèche 2 consistant en un débrayage de la flèche 2 (en débloquant des freins d'orientation prévus au niveau du pivot tourant 12) afin que la flèche 2 soit libre en rotation selon un axe vertical pour s'orienter automatiquement dans la direction du vent.

Claims (19)

  1. Grue (1) comprenant une flèche (2) relevable et un vérin de relevage (3), ledit vérin de relevage (3) s'étendant selon un axe longitidinal et comprenant un corps de vérin (30) relié mécaniquement à un élément de structure (12) de la grue (1) et une tige mobile (31) articulée sur la flèche (2) relevable, où la tige mobile (31) est déplaçable dans le corps de vérin (30) entre au moins une position déployée et au moins une position rétractée pour déplacer la flèche (2) relevable en élévation et en abaissement entre au moins une configuration relevée et au moins une configuration abaissée, ladite grue (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de verrouillage (4) propre à coopérer avec ledit vérin de relevage (3) pour verrouiller mécaniquement la tige mobile (31) dans une position déployée de sécurité et ainsi bloquer la flèche (2) relevable dans une configuration relevée de sécurité, où ledit dispositif de verrouillage (4) comprend une entretoise (5) pourvue d'une partie proximale (510) articulée sur la flèche (2) et d'une partie distale (520) supportant une butée (6), où ladite entretoise (5) est mobile en pivotement sur la flèche (2) entre :
    - une position de libération dans laquelle l'entretoise (5) est déportée vis-à-vis du vérin de relevage (3) de sorte que sa partie distale (520) est écartée du vérin de relevage (3), autorisant la tige mobile (31) à être déplacée dans le corps de vérin (30) et à agir sur le déplacement de la flèche (2) relevable ; et
    - une position de verrouillage dans laquelle l'entretoise (5) est rabattue sur le vérin de relevage (3) de sorte que la butée (6) est apte à venir en appui sur le corps de vérin (30) après une rétractation de la tige mobile (31) ;
    où ledit corps de vérin (30) comporte, à une extrémité avant (34) traversée par la tige mobile (31), un dispositif d'appui (40) comprenant :
    - une couronne d'appui (41) présentant une surface supérieure annulaire formant une surface d'appui (410) pour la butée (6) ; et
    - une bague de support (42) montée fixement sur l'extrémité avant (34) du corps de vérin (30), où la couronne d'appui (41) est accouplée à la bague de support (42) selon une liaison rotule à trois degrés de liberté en rotation ;
    et en ce que la tige mobile (31) est articulée à pivot sur la flèche (2) selon un axe de pivotement principal (35), et la partie proximale (510) de l'entretoise (5) est articulée sur la flèche (2) selon un axe de pivotement aligné sur ledit axe de pivotement principal (35) au moyen d'un système mécanique de réglage (73) permettant un réglage d'alignement entre lesdits axes de pivotement,
    de sorte que, dans une phase de verrouillage, la butée (6) est en appui sur la surface d'appui (410) de la couronne d'appui (41) pour que l'entretoise (5) maintienne fixement la tige mobile (31) dans la position déployée de sécurité pour verrouiller la flèche (2) relevable dans la configuration relevée de sécurité, où ledit dispositif de verrouillage (4) est compressé entre d'un côté le corps du vérin (30) et de l'autre côté la flèche (2) avec une voie d'efforts de compression alignée sur l'axe longitudinal du vérin de relevage (3) grâce, d'une part, au dispositif d'appui (40) qui permet un réglage d'appui de la butée (6) sur le corps du vérin (30) et, d'autre part, au système mécanique de réglage (73) qui permet un réglage d'alignement des axes pivotement de la tige mobile (31) et de l'entretoise (5).
  2. Grue (1) selon la revendication 1, dans laquelle la couronne d'appui (41) présente une surface inférieure annulaire, opposée à la surface d'appui (410), formant une première surface d'accouplement (411), et la bague de support (42) présente une surface supérieure annulaire formant une seconde surface d'accouplement (421), où la première surface d'accouplement (411) et la seconde surface d'accouplement (421) sont en appui rotulé pour assurer un appui de la butée (6) sur la surface d'appui (410) de la couronne d'appui (41) qui soit uniformément réparti de chaque côté de l'axe longitudinal du vérin de relevage (3).
  3. Grue (1) selon la revendication 2, dans laquelle l'une de la première surface d'accouplement (411) et de la seconde surface d'accouplement (421) est de forme sphérique, et l'autre de la première surface d'accouplement (411) et de la seconde surface d'accouplement (421) est de forme sphérique ou conique.
  4. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans laquelle l'une de la première surface d'accouplement (411) et de la seconde surface d'accouplement définit une portée mâle tandis que l'autre de la première surface d'accouplement (411) et de la seconde surface d'accouplement (421) définit une portée femelle.
  5. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'entretoise (5) comporte une première poutre longitudinale (50) et une seconde poutre longitudinale (50) qui présentent respectivement :
    - des extrémités proximales (51) supportant respectivement une première articulation (71) et une seconde articulation (72) qui relient mécaniquement et à pivot la première poutre longitudinale (50) et la seconde poutre longitudinale (50) à la flèche (2) ; et
    - des extrémités distales (52) entre lesquelles s'étend la butée (6) ;
    et la tige mobile (31) présente une extrémité avant (36) supportant une articulation centrale (38) qui, d'une part, relie mécaniquement et à pivot la tige mobile (31) à la flèche (2) et, d'autre part, est disposée entre la première articulation (71) et la seconde articulation (72),
    et ladite articulation centrale (38), la première articulation (71) et la seconde articulation (72) sont toutes pivotantes selon un même axe de pivotement principal (35) grâce au système mécanique de réglage (73) permettant un réglage d'alignement entre les axes de pivotement desdites articulations (38, 71, 72).
  6. Grue (1) selon la revendication 5, dans laquelle :
    - la première articulation (71) comprend un premier palier (712) cylindrique, solidaire de l'extrémité proximale (51) de la première poutre longitudinale (50), monté pivotant autour d'un premier arbre (714) cylindrique monté à l'intérieur dudit premier palier (712), ledit premier arbre (714) étant monté sur un premier support (715) fixé sur la flèche (2) ; et
    - la seconde articulation (72) comprend un second palier (722) cylindrique, solidaire de l'extrémité proximale (51) de la seconde poutre longitudinale (50), monté pivotant autour d'un système excentrique (73) conçu pour rattraper un désalignement entre le premier palier (712) et le second palier (722), ledit système excentrique (73) étant monté sur un second support (725) fixé sur la flèche (2) ;
    où ledit système excentrique (73) constitue le système mécanique de réglage permettant un réglage d'alignement entre les axes de pivotement de la première articulation (71) et de la seconde articulation (72) avec l'axe de pivotement principal (35) de l'articulation centrale (38).
  7. Grue (1) selon la revendication 6, dans laquelle le système excentrique (73) de la seconde articulation (72) comprend :
    - au moins une bague (730) cylindrique réceptionnée à l'intérieur du second palier (722) et munie d'un alésage excentrique (731) ;
    - un second arbre (733) munie d'une portion cylindrique (734) réceptionnée à l'intérieur de l'alésage excentrique (731) de la bague (730), ladite bague (730) étant montée pivotante autour de ladite portion cylindrique (735), ledit second arbre (733) étant monté sur le second support (725) ;
    - un dispositif d'immobilisation (736) agencé pour immobiliser la au moins une bague (730) sur le second support (725) en pivotement autour du second arbre (733) dans une position angulaire sélectionnée parmi plusieurs positions angulaires pour permettre le rattrapage d'un désalignement entre le premier palier (712) et le second palier (722) ;
    - un dispositif de verrouillage (738, 739) agencé pour verrouiller fixement la bague (730) et le second arbre (733) sur le second support (725) et ainsi pour maintenir le système excentrique (73) solidaire du second support (725).
  8. Grue (1) selon la revendication 7, dans laquelle la au moins une bague (730) est munie d'orifices périphériques (732) distribués autour de l'alésage excentré (731), chaque orifice périphérique (732) correspondant à une position angulaire donnée, et le dispositif d'immobilisation comprend une cheville (736) traversant l'orifice périphérique (732) correspondant à la position angulaire sélectionnée, ladite cheville (736) traversant également un trou de verrouillage (737) ménagée sur le second support (725) et de forme oblongue pour autoriser un débattement de la cheville (736) à l'intérieur dudit trou de verrouillage (737) lors du réglage de l'alignement entre les axes de pivotement.
  9. Grue (1) selon la revendication 8, dans laquelle le second support (725) présente au moins deux trous de verrouillage (737) de forme oblongue pour pouvoir réceptionner la cheville (736) dans l'un ou l'autre des trous de verrouillage (737) et ainsi offrir deux degrés supplémentaires de réglage de l'alignement des axes de pivotement.
  10. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle le dispositif de verrouillage comprend une tige de verrouillage traversant le second arbre (733) et le second support (725) pour coopérer avec un organe de serrage propre à serrer la au moins une bague (730) contre le second support (725) pour solidariser le système excentrique (73) et le second support (725).
  11. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle le système excentrique comprend deux bagues (730) identiques disposées de part et d'autre du second support (725), où le second arbre (733) présente deux portions cylindriques (734) à ses extrémités respectives qui sont réceptionnées à l'intérieur des alésages excentriques (731) des deux bagues (730) respectives.
  12. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans laquelle le second support (725) présente un logement (724) oblong réceptionnant intérieurement le second arbre (733), où ledit second arbre (733) présente une portion centrale (735) montée coulissante à l'intérieur dudit logement (724) oblong, de sorte que le logement (724) offre un jeu de réglage pour la portion centrale (735) qui autorise, lors du réglage des axes de pivotement avec le système excentrique (73), un débattement pour le second arbre (733) dans le logement (724).
  13. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, dans laquelle :
    - la première articulation (71) comprend une première chape (710) munie de deux flasques (711) pourvues d'orifices principaux cylindriques en vis-à-vis définissant le premier palier (712) pour le premier arbre (714), le premier support (715) est formé d'une platine reçue entre les deux flasques (711) de la première chape (710) et munie d'un orifice supérieur (716) cylindrique et d'un orifice inférieur (717) cylindrique traversés respectivement par un arbre supérieur (718) et un arbre inférieur (719), où la première articulation (71) est configurable entre :
    - une position de service dans laquelle le premier support (715) est fixé et verrouillé sur un premier étrier solidaire de la flèche (2) au moyen de l'arbre inférieur (719) et de l'arbre supérieur (718) qui traversent le premier étrier et qui traversent respectivement l'orifice inférieur (717) et l'orifice supérieur (716) du premier support (715) ; et
    - une position escamotée dans laquelle, comparativement à la position de service, l'arbre supérieur (718) ne traverse plus le premier étrier et seul l'arbre inférieur (719), resté en place sur le premier étrier, assure la fixation du premier support (715) sur le premier étrier après un basculement pivotant du premier support (715) autour de cet arbre inférieur (719) libérant un accès à l'articulation centrale (38) de la tige mobile (31) sur la flèche (2) ;
    - la seconde articulation (72) comprend une seconde chape (720) munie de deux flasques (721) pourvues d'orifices principaux cylindriques en vis-à-vis définissant le second palier (722) pour le système excentrique (73), le second support (725) est formé d'une platine reçue entre les deux flasques (721) de la seconde chape (720) et munie d'un orifice supérieur (726) cylindrique et d'un orifice inférieur (727) cylindrique traversés respectivement par un arbre supérieur (728) et un arbre inférieur (729), où la seconde articulation (72) est configurable entre :
    - une position de service dans laquelle le second support (725) est fixé et verrouillé sur un second étrier (27) solidaire de la flèche (2) au moyen de l'arbre inférieur (729) et de l'arbre supérieur (728) qui traversent le second étrier (27) et qui traversent respectivement l'orifice inférieur (727) et l'orifice supérieur (726) du second support (725) ; et
    - une position escamotée dans laquelle, comparativement à la position de service, l'arbre supérieur (728) ne traverse plus le second étrier (27) et seul l'arbre inférieur (729), resté en place sur le second étrier (27), assure la fixation du second support (725) sur le second étrier (27) après un basculement pivotant du second support (725) autour de cet arbre inférieur (729) libérant un accès à l'articulation centrale (38) de la tige mobile (31) sur la flèche (2).
  14. Grue (1) selon la revendication 13, dans laquelle :
    - les flasques (711) de la première chape (710) sont munies de deux orifices secondaires (713) en vis-à-vis conformés pour que, dans la position escamotée, l'arbre supérieur (718) concerné verrouille le premier support (715) en traversant à la fois ces deux orifices secondaires (713) et l'orifice supérieur (716) du premier support (715) ;
    - les flasques (721) de la seconde chape (720) sont munies de deux orifices secondaires (723) en vis-à-vis conformés pour que, dans la position escamotée, l'arbre supérieur (728) concerné verrouille le second support (725) en traversant à la fois ces deux orifices secondaires (723) et l'orifice supérieur (726) du second support (725).
  15. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la butée (6) comprend une partie centrale (61) arquée définissant une gorge (63) à l'intérieur de laquelle se positionne la tige mobile (31) en position de verrouillage, et des éléments de butée (64) sont fixés sur la partie centrale (61), de part et d'autre de la gorge (63), où ces éléments de butée (64) font face à la surface d'appui (410) de la couronne d'appui (41) en position de verrouillage.
  16. Grue (1) selon la revendication 15, dans laquelle les éléments de butée se présentent sous la forme de plaques de butée (64) définissant des surfaces de butée planes propres à venir en butée contre la surface d'appui (410) de la couronne d'appui (41).
  17. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la grue (1) est une grue (1) à tour.
  18. Procédé de verrouillage d'une flèche (2) relevable dans une configuration relevée de sécurité, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre dans une grue (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes en mettant en œuvre la séquence de verrouillage suivante :
    - dans une première phase ou phase de service, l'entretoise (5) est en position de libération et la tige mobile (31) est libre d'être déplacée dans le corps de vérin (30) pour agir sur le déplacement de la flèche (2) relevable ;
    - dans une deuxième phase ou phase de transition, la tige mobile (31) est déployée jusqu'à une position déployée de transition, au-delà de la position déployée de sécurité, et l'entretoise (5) est déplacée jusqu'à sa position de verrouillage en étant rabattue sur la tige mobile (31) ;
    - dans une troisième phase ou phase de verrouillage, la tige mobile (31) est rétractée de la position déployée de transition vers la position déployée de sécurité jusqu'à ce que la butée (6) soit en appui sur la surface d'appui (410) de la couronne d'appui (41) pour que l'entretoise (5) maintienne fixement la tige mobile (31) dans la position déployée de sécurité pour verrouiller la flèche (2) relevable dans la configuration relevée de sécurité.
  19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel, une fois que le dispositif de verrouillage (4) a verrouillé la flèche (2) relevable dans la configuration relevée de sécurité, il est prévu une étape de mise en girouette de la flèche (2) consistant en un débrayage de la flèche (2) afin qu'elle soit libre en rotation pour s'orienter automatiquement dans la direction du vent.
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