EP3974371A1 - Elément de grue formant pivot pour grue à montage par éléments - Google Patents

Elément de grue formant pivot pour grue à montage par éléments Download PDF

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EP3974371A1
EP3974371A1 EP21197307.8A EP21197307A EP3974371A1 EP 3974371 A1 EP3974371 A1 EP 3974371A1 EP 21197307 A EP21197307 A EP 21197307A EP 3974371 A1 EP3974371 A1 EP 3974371A1
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EP
European Patent Office
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crane
pivot
frame
lifting
element forming
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EP21197307.8A
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German (de)
English (en)
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EP3974371B1 (fr
Inventor
Grégory Alamome
Cédric FOURIER
Fabian VERGUET
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Manitowoc Crane Group France SAS
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Manitowoc Crane Group France SAS
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Publication date
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/02—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with non-adjustable and non-inclinable jibs mounted solely for slewing movements
    • B66C23/022—Pivot axis common with column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C23/62—Constructional features or details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/84—Slewing gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/12—Driving gear incorporating electric motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details

Definitions

  • the invention relates to a crane element forming a pivot for a rotating part of a component-mounted crane.
  • Such a crane element forming a pivot forms the element of the crane which pivots at the top of the mast, and which carries the jib along which a distributor carriage moves, itself supporting a block of lifting on which is hung a load to be moved; the jib and the mast also being composed of several elements assembled together.
  • This crane element forming a pivot can, if necessary, also carry a counter-jib which forms another element of the crane, and which conventionally supports one or more ballasts.
  • a top-to-bottom crane has many advantages, including the ability to adapt to the working environment, whether on a high site, a congested site or an extended site, and the range of motion to lift and distribute loads. high.
  • the document EP 0 635 450 A1 describes, for example, a component-mounted crane in which the hoisting winch and the distributing winch are both mounted on the crane element forming the jib foot.
  • These functional components are factory mounted on the structural elements of the crane to form crane elements with one or more functionalities. These crane components are assimilated to packages which are then transported, handled and assembled on site to form the mast and the rotating part (pivot, jib and possibly counter-jib) of the crane.
  • each motor assembly (motorized orientation system, lifting winch and distribution winch) is equipped with its own frame, to hold or guide the mechanical components and electromechanical components that compose it, and this frame is itself provided with mounting and adjustment interfaces for mounting it on the structural element concerned.
  • the dispersion of the functional components on the various structural elements therefore multiplies the number of mechanical interfaces (for example of the screwed, centered or pinned interface type) and of electrical interfaces (for example of the connector, electrical outlet or various electrical connection type) to mechanically and electrically connect the functional components together, and also increases the dimensions and lengths of connecting cables with the control/command unit, in particular for the sensors and motor power supply.
  • this dispersion of the functional components complicates and lengthens the duration of the assembly of the crane elements, because it requires, in addition to the mechanical and structural connections, to ensure the electrical connections between the crane elements.
  • this classic modular architecture has limits whether for manufacturing logistics, the high number of parts to be supplied, the adjustment, assembly and connection operations of the functional components, the quantity of materials used, in particular the copper cables, assembly/disassembly operations and finally reliability through the multiplication of parts and interfaces.
  • the invention proposes to solve all or part of the aforementioned drawbacks, by focusing on a reduction in the number of mechanical and electrical interfaces between the various crane elements of a component-mounted crane.
  • Another object of the invention is to propose a solution for simplifying the assembly of the lifting winch and of the distribution winch, including the paths of the associated lifting cable and of the distribution cable.
  • the invention proposes to mount, on the frame of a crane element forming a pivot, the three main motor assemblies (motorized orientation system, lifting winch and distribution winch) of a crane, thus making it possible to reduce electrical interfaces to a minimum, thus saving time in factory manufacturing, in particular for assembly and wiring operations, and also saving time and making it easier to assemble crane elements on worksite.
  • the invention also provides an increase in the reliability of the crane, with a reduction in the risk of breakdowns, in particular linked to humidity, because fewer cable connections will be necessary.
  • the invention makes it possible to electrically test the three motor assemblies, in the factory and directly on the crane element forming the pivot, without having to assemble the crane, even partially, which will make the tests for detecting faults or breakdowns.
  • the invention makes it possible to carry out a final test of the motor assemblies wired in the final version, and thus to reduce the problems of reliability on the first commissioning of a new crane.
  • Another object which is achieved with the invention is to reduce the number of parts to be manufactured, such as the frames of the motor assemblies and their interfaces as well as the connection sockets with the control command unit, and also to reduce the quantities cables to be installed.
  • the invention also makes it possible to be able to design a frame of the crane element forming a pivot which will receive the three main motor assemblies, which has the advantage of being able to machine, in one go, on a machining center and on the same frame, the different surfaces or supports (bearings, support surfaces, etc.) necessary for the three motor assemblies, which makes it possible to avoid the very numerous manipulations and adjustments necessary in a classic modular architecture, not to mention the reduction in number of high precision critical ribs.
  • the maintenance of the three motor assemblies is facilitated because it is no longer necessary to move on the crane element forming the jib foot to access the distribution winch or the lifting winch, or on the crane element forming a counter jib to access the lifting winch.
  • access to the distribution winch and the lifting winch is possible via type 1 access (crane operator access) without a harness, providing gains in ease and maintenance time.
  • the positioning of the distribution winch on the crane element forming the pivot makes it possible to reduce the dead weight on the crane element forming the jib foot and thus to increase the payload, which contributes to an improvement in the load curve for the crane.
  • the arrangement of the lifting winch and the distribution winch one above the other is particularly advantageous in terms of compactness. Furthermore, by being placed below the hoisting winch, the distribution winch replaces the distribution cable return pulley, which in conventional cranes is generally located at the foot of the jib. This arrangement therefore makes it possible to save a pulley on the passage of the distribution cable and the departure of the distribution cables (front of the carriage and rear of the carriage) is done in the same direction (forward).
  • the lifting winch and the distribution winch are arranged on the front portion of the frame, while the motorized orientation system and the punch are provided on the central portion, thus offering advantageous compactness.
  • the front portion of the frame does not have a rail for a dispensing cart, so that said front portion does not constitute an arrow element.
  • the crane element forming a pivot does not incorporate any jib element or part capable of carrying a distributor carriage, so that the lifting winch and the distribution winch are in no case carried on an element boom (or a part forming the foot of the boom), but are carried on the sole element of the crane forming a pivot and are thus necessarily offset from the distributor truck, whatever the position of this distributor truck.
  • the punch supports an upper jib attachment and the front portion of the frame supports a lower jib attachment.
  • the jib is fixed both on the punch, at the level of the upper jib attachment, and on the front portion of the frame, at the level of the lower jib attachment.
  • the lifting drum and the distribution drum are rotatable along parallel or substantially parallel axes.
  • substantially parallel axes means axes inclined relative to each other at an angle less than or equal to 10 degrees.
  • the punch supports an upper cable return system, such as for example an upper pulley, arranged above and at the rear of the lifting winch for a first return of the lifting cable, and the front portion of the frame supports a lower cable return system, such as for example a lower pulley, arranged below and at the rear of the lifting winch for a second return of the lifting cable.
  • an upper cable return system such as for example an upper pulley
  • a lower cable return system such as for example a lower pulley
  • Such an architecture is advantageous because it allows the lifting cable to circumvent the distribution winch without hindrance.
  • At least one of the upper cable return system and of the lower cable return system is coupled to a load measurement sensor for measuring a load at the level of the lifting cable.
  • the frame has a rear portion extending the central portion towards the rear beyond the punch, and the punch supports a high jib attachment and the rear portion of the frame supports a low counter jib attachment. -arrow.
  • the counter-jib is fixed both to the punch, at the level of the upper counter-jib attachment, and to the rear portion of the frame, at the level of the lower counter-jib attachment.
  • the armature has at least a first bearing on which the lifting drum is rotatably mounted, and at least a second bearing on which the distribution drum is rotatably mounted.
  • these two bearings are provided and machined directly on the armature, which makes it possible to reduce the mechanical interfaces and to carry out almost all of the necessary machining operations on the same part, namely the armature.
  • the invention also relates to the characteristic according to which the crane element forming a pivot comprises an electrical assembly mounted on the frame and integrating at least one control/command unit, a power supply interface for connecting an electrical power supply, and a network electric cables connecting the control/command unit and the power supply interface to the electric orientation motor, the electric lifting motor and the electric distribution motor.
  • the crane element forming a pivot incorporates such an electrical assembly, with a control/command unit present on the frame and directly connected to the three motor assemblies (motorized orientation system, lifting winch and distribution winch), reducing electrical interfaces, cable lengths, electrical assembly times, and facilitating electrical maintenance, etc.
  • a control/command unit present on the frame and directly connected to the three motor assemblies (motorized orientation system, lifting winch and distribution winch), reducing electrical interfaces, cable lengths, electrical assembly times, and facilitating electrical maintenance, etc.
  • the invention makes it possible to carry out in the factory, and directly on the crane element forming a pivot, a final test not only of the cabled motor assemblies, but also of the aforementioned electrical assembly, which includes at least minus the control/command unit, the power supply interface and the electrical cable network, or even also the sensor(s) or the safety device(s) as described below (anemometer, lifting safety device, distribution security).
  • the crane element forming a pivot comprises at least one anemometer mounted on the frame, adding yet another functionality directly to the crane element forming a pivot.
  • a lifting safety device of the upper and lower limit switch type, is arranged on the lifting winch to secure the travel of the lifting cable.
  • a distribution safety device of the front and rear limit switch type, is arranged on the distribution winch to secure the travel of the distribution cable.
  • each is designed to be connected to the control/command unit of the crane. Also, if the control/command unit is present on the crane element forming the pivot as described above (or alternatively on the transportable package as described below), then the wiring between these devices and the unit control/command will be easy and reliable because they are direct.
  • the pivoting mechanism comprises a fixed pivot intended to be fixed integrally to the top of a mast, and a rotating pivot coupled in rotation to the fixed pivot along the orientation axis.
  • the fixed pivot comprises a slewing ring which is toothed
  • the rotating pivot has an annular bearing surface provided on the underside of the armature and resting on the slewing ring
  • the at least one electric motor slewing is fitted with a pinion meshing with the slewing ring.
  • the main crane element is permanently fixed to the frame of the crane element forming a pivot, for example by welding.
  • a transportable package comprising the crane element forming a pivot on which is fixed (for example in a durable manner, in particular by welding) the crane element forming a counter-jib, or as a variant a transportable package comprising the crane element forming a pivot on which is fixed (for example in a durable manner, in particular by welding) the crane element forming the jib foot.
  • Such a transportable package can thus be assembled, equipped, wired and tested on the ground, directly in the factory, before being loaded and transported with the other elements such as the mast elements and the jib elements.
  • An advantage provided by the transportable package comprising the crane element forming the pivot on which the crane element forming the jib foot is fixed, is to be able to potentially set up the distributor trolley on the ground, and thus to improve the ergonomics and the safety of the installation operation of the distributor trolley and the passage of the lifting cable.
  • the transportable package comprises an electrical assembly mounted on the main crane element and integrating at least one control/command unit, a power supply interface for connecting an electrical power supply, and an electrical cable network connecting the control/command unit and the power interface to the electric slewing motor, the electric hoisting motor and the electric distribution motor.
  • This embodiment is therefore a variant of the embodiment previously described, in which the electrical assembly is mounted on the frame of the crane element forming a pivot.
  • this realization has the same advantages, which are to be able to carry out in the factory, and directly on the transportable package (before its transport), a final test not only of the wired motor assemblies, but also of the electrical assembly, which comprises at least the control/command unit, the power supply interface and the network of electrical cables, or even also the sensor(s) or safety devices as described above.
  • the invention also relates to a rotating part of a component-mounted crane, comprising a transportable package as described above, and further comprising a secondary crane element, chosen from the crane element forming a counter- jib and the crane element forming the jib foot and which is not the main crane element, fixed in a detachable manner to the frame of the crane element forming the pivot.
  • the invention also relates to a component-mounted crane comprising a rotating part as described above, and a mast provided with a top on which is mounted the frame of the crane element forming a pivot.
  • the rotating part of the jib crane comprises the jib formed by an assembly of this jib foot crane element 8 and the jib elements, with the jib foot crane element 8 which is fixed on the frame 2 of the crane element forming a pivot 1.
  • a distributor carriage (not shown) suspended on the jib and connected to the distribution winch 5 via the distribution cable 52 for movement of the carriage distributor along the arrow in a forward direction and an opposite rear direction.
  • a block suspended from the distributor carriage by the lifting cable 42 coupled to the lifting winch 4 for movement of the block downhill and uphill.
  • a pilot cabin 10 on the frame 2 of the crane element forming a pivot 1.
  • one or more ballasts are mounted on the crane element forming a counter- arrow 9.
  • the pivoting mechanism 31 comprises a fixed pivot 32 intended to be integrally fixed to the top of the mast 20, and a rotating pivot 33 coupled in rotation to the fixed pivot 32 along the orientation axis Z.
  • the fixed pivot 32 comprises a crown orientation which is toothed
  • the rotating pivot 33 has an annular surface provided on the underside of the armature 2 and resting on the slewing ring, and the at least one electric slewing motor 30 is provided with a pinion meshing with the slewing ring.
  • the punch 7 supports an upper jib attachment 73 and the front portion 61 of the frame 6 supports a lower jib attachment 63, the functions of which are to allow high and low attachment of the crane element forming the jib foot 8 on the armature 2 of the crane element forming a pivot 1.
  • the upper jib attachment 73 is provided on the upper structure 71 of the punch 7.
  • Punch 7 supports a counter-jib top attachment 74 and the rear portion 62 of frame 6 supports a counter-jib bottom attachment 64, the functions of which are to allow top and bottom attachment of the crane element forming a counter-jib.
  • the counter-jib top attachment 74 is provided on upper structure 71 of punch 7.
  • the front portion 61 of the frame 6 does not have a rail for the dispenser carriage, so that this front portion 61 does not constitute an arrow element.
  • the distributor truck travels along the jib, and in particular along the crane element forming the jib foot 8, between a limit jib foot position located on this crane element forming the jib foot 8 and a arrowhead limit position located at the tip of the arrow, without said distributor carriage being able to circulate on the front portion 61 of the frame 6.
  • the crane element forming the foot of the jib 8 is fixed in a detachable manner to the frame 2, while the crane element forming the counter-jib 9 is permanently fixed, by welding, to the frame 2.
  • the crane element forming a pivot 1 and the crane element forming a counter-jib 9 will together form a transportable package which, when assembling the sectional crane, will be assembled to the mast 20, formed of an assembly of several mast elements, and to the crane element forming the jib foot 8, itself being assembled with jib elements to form a jib.
  • the Figure 8 illustrates such a transportable package, where only the frame 2 is shown for the crane element forming a pivot 1.
  • the upper jib attachment 73 is for example in the form of a stirrup provided for an upper attachment of the crane element forming the jib foot 8, via a connecting pin 80 which allows mounting/ disassembly.
  • the lower jib attachment 63 comprises two hooks adapted to receive connecting shafts 64 serving to assemble the lower part of the frame 2 and the crane element forming the jib foot 8 and which also allow assembly/disassembly.
  • the crane element forming the counter-jib 9 is fixed in a detachable manner to the frame 2, while the crane element forming the jib foot 8 is permanently fixed, by welding, to the armature 2.
  • the crane element forming the pivot 1 and the crane element forming the jib foot 8 will together form a transportable package which, during assembly of the component-mounted crane, will be assembled to the mast 20, formed by an assembly of several mast elements, to the crane element forming a counter jib 9 and to the jib elements to form a jib.
  • the lifting drum 41 and the distribution drum 51 are rotatable along axes parallel and orthogonal to the orientation axis Z. Also, so that the routing of the lifting cable 42 is not hindered by the journey of the distribution cable 52, and conversely, the punch 7 supports an upper cable return system 78, such as for example an upper pulley, arranged above and at the rear of the lifting winch 4 for a first return of the cable from lifting 42, and the front portion 61 of the frame 6 supports a lower cable return system 68, such as for example a lower pulley, arranged below and at the rear of the lifting winch 4 for a second return of the lifting cable 42.
  • an upper cable return system 78 such as for example an upper pulley
  • the front portion 61 of the frame 6 supports a lower cable return system 68, such as for example a lower pulley, arranged below and at the rear of the lifting winch 4 for a second return of the lifting cable 42.
  • the lifting cable 42 has a rear strand 420 extending between the upper cable return system 78 and the lower cable return system 68, at the rear of the lifting winch 4.
  • a front cable return system 88 on the crane element forming the jib foot 8 which is located above and at the front of the lifting winch 4, so that the lifting cable 42 passes successively, from the lifting drum 41, through the front cable return system 88, the upper cable return system 78, then the front cable return system 88 and the distributor carriage and the block.
  • At least one of the upper cable return system 78 and the lower cable return system 68 is coupled to a load measurement sensor (not shown) for measuring a load at the lifting cable 42 ; such functionality being thus integrated into the crane element forming a pivot 1.
  • the crane element forming a pivot 1 also to comprise an electrical assembly mounted on the frame 2 (preferably in an electrical cabinet) and integrating at least one control/command unit, a data interface power supply for connecting a power supply, and a network of electric cables connecting the control/command unit and the power supply interface to the electric orientation motor, to the electric lifting motor and to the electric distribution motor.
  • This control/command unit is also connected to a piloting device (not shown) used to pilot the movements of the crane by a pilot, and in particular a piloting device arranged in the piloting cabin 10 and/or alternatively a remote control device or radio control device.
  • this electrical assembly is mounted on the main crane element, chosen from among the crane element forming the counter-jib 9 and the crane element forming the jib foot 8, to form with the crane element forming the pivot 1 a transportable package.
  • the electrical assembly is mounted on the crane element forming counter-jib 9 inside an electrical cabinet 90.
  • At least one anemometer (not shown) is mounted on frame 2 and is connected to the control/command unit.
  • a lifting safety device (not shown), of the upper and lower limit switch type, is arranged on the lifting winch 4 to secure the travel of the lifting cable 42 and is connected to the control unit/ ordered.
  • a distribution safety device (not shown), of the front and rear limit switch type, is arranged on the distribution winch 5 to secure the run of the distribution cable 52 and is connected to the control unit/ ordered.

Landscapes

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Abstract

Elément de grue formant pivot (1) pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, comprenant une armature (2) sur laquelle sont montés :- un système motorisé d'orientation (3) comprenant un mécanisme de pivotement selon un axe d'orientation et au moins un moteur électrique d'orientation (30) coopérant avec ledit mécanisme de pivotement pour faire pivoter l'armature selon l'axe d'orientation ;- un treuil de levage (4) muni d'un moteur électrique de levage (40) coopérant avec un tambour de levage (41) autour duquel s'enroule un câble de levage ;- un treuil de distribution (5) muni d'un moteur électrique de distribution (50) coopérant avec un tambour de distribution autour duquel s'enroule un câble de distribution.

Description

  • L'invention se rapporte à un élément de grue formant pivot pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments.
  • Un tel élément de grue formant pivot, classiquement appelé « pivot », forme l'élément de la grue qui pivote au sommet du mât, et qui porte la flèche le long de laquelle se déplace un chariot distributeur, lui-même supportant une moufle de levage sur laquelle est accrochée une charge à déplacer; la flèche et le mât étant également composés de plusieurs éléments assemblés entre eux. Cet élément de grue formant pivot peut, le cas échéant, également porter une contre-flèche qui forme un autre élément de la grue, et qui supporte classiquement un ou plusieurs lests.
  • Une grue à montage par éléments présente de nombreux avantages, dont la faculté d'adaptation à l'environnement de travail, que ce soit sur chantier en hauteur, chantier encombré ou chantier étendu, et l'amplitude des mouvements pour lever et distribuer des charges élevées.
  • De manière classique, de nombreux composants fonctionnels (treuils et moteurs, unité de contrôle/commande, dispositifs de sécurité, capteurs, ...) sont intégrés aux différents éléments de structure de la grue, dont le treuil de levage qui est généralement monté sur l'élément de grue formant contre-flèche ou sur l'élément de grue formant pied de flèche (cet élément formant le premier élément de la flèche qui est monté sur le pivot), le treuil de distribution qui est classiquement monté sur l'élément de grue formant pied de flèche et le système motorisé d'orientation qui est monté sur l'élément de grue formant pivot.
  • Le document EP 0 635 450 A1 décrit par exemple une grue à montage par éléments dans laquelle le treuil de levage et le treuil de distribution sont tous les deux montés sur l'élément de grue formant pied de flèche.
  • Ces composants fonctionnels sont montés en usine sur les éléments de structure de la grue pour former des éléments de grue avec une ou plusieurs fonctionnalités. Ces éléments de grue sont assimilés à des colis qui sont ensuite transportés, manutentionnés et assemblés sur chantier pour former le mât et la partie tournante (pivot, flèche et éventuellement contre-flèche) de la grue.
  • Le nombre d'interfaces mécaniques est donc élevé, car chaque ensemble moteur (système motorisé d'orientation, treuil de levage et treuil de distribution) est équipé de son propre bâti, pour maintenir ou guider les composants mécaniques et électromécaniques qui le composent, et ce bâti est lui-même muni d'interfaces de montage et de réglage pour son montage sur l'élément de structure concerné.
  • Par ailleurs, la dispersion des composants fonctionnels sur les différents éléments de structure, et ainsi la distanciation entre ces composants fonctionnels, multiplie donc le nombre d'interfaces mécaniques (par exemple de type interfaces vissées, axées ou brochées) et d'interfaces électriques (par exemple de type connecteur, prise électrique ou branchement électrique divers) pour connecter mécaniquement et électriquement les composants fonctionnels entre eux, et augmente aussi les dimensions et les longueurs de câbles de liaison avec l'unité de contrôle/commande, en particulier pour les capteurs et l'alimentation électrique de puissance des moteurs. De plus, cette dispersion des composants fonctionnels complexifie et allonge la durée de l'assemblage des éléments de grue, car elle nécessite, en plus des liaisons mécaniques et structurelles, d'assurer les liaisons électriques entre les éléments de grue.
  • Aussi, cette architecture classique modulaire présente des limites que ce soit pour la logistique de la fabrication, le nombre élevé de pièces à fournir, les opérations de réglage, de montage et de connexion des composants fonctionnels, la quantité de matériaux utilisée, en particulier le cuivre des câbles, les opérations de montage/démontage et enfin la fiabilité par la multiplication des pièces et interfaces.
  • L'état de la technique est également illustré par les enseignements du document DE 35 10 116 A1 , ou de son équivalent français FR 2 565 950 A1 , qui propose de monter le treuil de levage et le treuil de distribution sur une partie de la flèche, formant pied de flèche, qui est solidaire du pivot, et où le treuil de distribution est disposé au-dessus du treuil de levage, lui-même disposé au-dessus du chariot distributeur. Une telle solution permet ainsi de rassembler ces deux treuils sur une partie solidaire du pivot, mais elle s'avère peu adaptée, car ces deux treuils sont situés juste au-dessus du chariot distributeur lorsque ce dernier est ramené en pied de flèche, ce qui est contraignant pour les cheminements des câbles.
  • L'invention se propose de résoudre en tout ou partie les inconvénients précités, en s'intéressant à une réduction du nombre d'interfaces mécaniques et électriques entre les différents éléments de grue d'une grue à montage par éléments.
  • Un autre but de l'invention est de proposer une solution pour simplifier le montage du treuil de levage et du treuil de distribution, y inclus les cheminements du câble de levage et du câble de distribution associés.
  • A cette fin, l'invention propose un élément de grue formant pivot pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, cet élément de grue formant pivot comprenant une armature sur laquelle sont montés :
    • un système motorisé d'orientation comprenant un mécanisme de pivotement selon un axe d'orientation et au moins un moteur électrique d'orientation coopérant avec ledit mécanisme de pivotement pour faire pivoter l'armature selon l'axe d'orientation ;
    • un treuil de levage muni d'un moteur électrique de levage coopérant avec un tambour de levage autour duquel s'enroule un câble de levage ;
    • un treuil de distribution muni d'un moteur électrique de distribution coopérant avec un tambour de distribution autour duquel s'enroule un câble de distribution ;
    dans lequel l'armature comprend un châssis et un poinçon saillant dudit châssis pour former un porte-flèche, où le système motorisé d'orientation, le treuil de levage et le treuil de distribution sont tous montés sur le châssis, et ledit châssis présente :
    • une portion centrale sur laquelle sont montés le système motorisé d'orientation et le poinçon ; et
    • une portion avant prolongeant la portion centrale vers l'avant au-delà du poinçon, et sur laquelle sont montés le treuil de levage et le treuil de distribution ;
      ledit élément de grue formant pivot étant remarquable en ce que la portion avant comprend un plateau supérieur sur lequel est monté le treuil de levage, et sous lequel est monté le treuil de distribution, de sorte que le treuil de levage est disposé au-dessus du treuil de distribution.
  • Ainsi, l'invention propose de monter, sur l'armature d'un élément de grue formant pivot, les trois principaux ensembles moteur (système motorisé d'orientation, treuil de levage et treuil de distribution) d'une grue, permettant ainsi de réduire à minima les interfaces électriques, procurant ainsi un gain en temps à la fabrication en usine, en particulier pour les opérations de montage et de câblage, et aussi un gain de temps et une facilité dans les opérations d'assemblage des éléments de grue sur chantier. L'invention procure aussi une augmentation de la fiabilité de la grue, avec une réduction du risque de pannes, notamment liées à l'humidité, car moins de connexions de câble vont être nécessaires.
  • Par ailleurs, l'invention permet de tester électriquement les trois ensembles moteur, en usine et directement sur l'élément de grue formant pivot, sans avoir à assembler la grue, même partiellement, ce qui va fiabiliser les tests de détection de défauts ou de pannes. Autrement dit, l'invention permet de réaliser un test final des ensembles moteur câblés dans la version finale, et ainsi de réduire les problèmes de fiabilité à la première mise en service d'une grue neuve.
  • Un autre but qui est atteint avec l'invention est de réduire le nombre de pièces à fabriquer, tels que les bâtis des ensembles moteur et leurs interfaces ainsi que les prises de connexion avec l'unité de contrôle commande, et également de diminuer les quantités de câbles à installer.
  • L'invention permet également de pouvoir concevoir une armature de l'élément de grue formant pivot qui va recevoir les trois principaux ensembles moteur, ce qui a l'avantage de pouvoir usiner, en une seule fois, sur un centre d'usinage et sur une même armature, les différentes surfaces ou supports (paliers, surfaces d'appui, etc.) nécessaires aux trois ensembles moteur, ce qui permet d'éviter les très nombreuses manipulations et réglages nécessaires dans une architecture modulaire classique, sans compter la diminution du nombre de côtes critiques à grande précision.
  • Par ailleurs, la maintenance des trois ensembles moteur est facilitée car il n'est plus nécessaire de se déplacer sur l'élément de grue formant pied de flèche pour accéder au treuil de distribution ou au treuil de levage, ou sur l'élément de grue formant contre-flèche pour accéder au treuil de levage. Ainsi, l'accès au treuil de distribution et au treuil de levage est possible par un accès de type 1 (accès grutier) sans harnais, procurant des gains en facilité et en temps de maintenance.
  • En outre, le positionnement du treuil de distribution sur l'élément de grue formant pivot (au lieu classiquement de l'élément de grue formant pied de flèche) permet de réduire le poids mort sur l'élément de grue formant pied de flèche et ainsi d'augmenter la charge utile, ce qui contribue à une amélioration de la courbe de charge pour la grue.
  • Il est à noter que la disposition du treuil de levage et du treuil de distribution l'un au-dessus de l'autre est particulièrement avantageuse en terme de compacité. Par ailleurs, en étant placé en-dessous du treuil de levage, le treuil de distribution remplace la poulie de renvoi du câble de distribution, qui est dans les grues classiques généralement située en pied de flèche. Cette disposition permet donc de faire l'économie d'une poulie sur le passage du câble de distribution et le départ des câbles de distribution (avant du chariot et arrière du chariot) se fait dans le même sens (vers l'avant).
  • Par ailleurs, toutes les côtes et usinages nécessaires aux trois ensembles moteur (système motorisé d'orientation, treuil de levage et treuil de distribution) vont pouvoir être réalisés sur un seul et même châssis, offrant ainsi une facilité et une fiabilité de fabrication.
  • De plus, le treuil de levage et le treuil de distribution sont disposés sur la portion avant du châssis, alors que le système motorisé d'orientation et le poinçon sont prévus sur la portion centrale, offrant ainsi une compacité avantageuse.
  • Dans un mode de réalisation, la portion avant du châssis ne présente pas de rail pour un chariot distributeur, de sorte que ladite portion avant ne constitue pas un élément de flèche.
  • Autrement dit, l'élément de grue formant pivot n'intègre pas d'élément ou de partie de flèche susceptible de porter un chariot distributeur, de sorte que le treuil de levage et le treuil de distribution ne sont en aucun cas portés sur un élément de flèche (ou une partie formant pied de flèche), mais sont portés sur le seul élément de grue formant pivot et sont ainsi nécessairement déportés du chariot distributeur, quelle que soit la position de ce chariot distributeur.
  • Selon une autre possibilité, le poinçon supporte une fixation haute de flèche et la portion avant du châssis supporte une fixation basse de flèche.
  • Ainsi, dans la grue assemblée, la flèche est fixée à la fois sur le poinçon, au niveau de la fixation haute de flèche, et sur la portion avant du châssis, au niveau de la fixation basse de flèche.
  • Dans une réalisation particulière, le tambour de levage et le tambour de distribution sont rotatifs selon des axes parallèles ou sensiblement parallèles.
  • Au sens de l'invention, des axes « sensiblement parallèles » signifie des axes inclinés l'un par rapport à l'autre selon un angle inférieur ou égale à 10 degrés.
  • Avantageusement, le poinçon supporte un système supérieur de renvoi de câble, comme par exemple une poulie supérieure, disposé au-dessus et à l'arrière du treuil de levage pour un premier renvoi du câble de levage, et la portion avant du châssis supporte un système inférieur de renvoi de câble, comme par exemple une poulie inférieure, disposé en-dessous et à l'arrière du treuil de levage pour un second renvoi du câble de levage.
  • Une telle architecture est avantageuse car elle permet au câble de levage de contourner sans gêne le treuil de distribution.
  • Dans une réalisation avantageuse, l'un au moins du système supérieur de renvoi de câble et du système inférieur de renvoi de câble est accouplé à un capteur de mesure de charge pour mesurer une charge au niveau du câble de levage.
  • Ainsi, grâce à ces systèmes de renvoi de câble, il est possible d'intégrer sur l'élément de grue formant pivot un tel un capteur de mesure de charge, rajoutant ainsi une nouvelle fonctionnalité au niveau de cet élément et contribuant ainsi à encore réduire les interfaces.
  • Dans un mode de réalisation particulier, le châssis présente une portion arrière prolongeant la portion centrale vers l'arrière au-delà du poinçon, et le poinçon supporte une fixation haute de contre-flèche et la portion arrière du châssis supporte une fixation basse de contre-flèche.
  • Ainsi, dans la grue assemblée, la contre-flèche est fixée à la fois sur le poinçon, au niveau de la fixation haute de contre-flèche, et sur la portion arrière du châssis, au niveau de la fixation basse de contre-flèche.
  • Selon une possibilité, l'armature présente au moins un premier palier sur lequel est monté rotatif le tambour de levage, et au moins un second palier sur lequel est monté rotatif le tambour de distribution.
  • Autrement dit, ces deux paliers sont prévus et usinés directement sur l'armature, ce qui permet de réduire les interfaces mécaniques et de réaliser la quasi-totalité des usinages nécessaires sur une même pièce, à savoir l'armature.
  • L'invention concerne aussi la caractéristique selon laquelle l'élément de grue formant pivot comprend un ensemble électrique monté sur l'armature et intégrant au moins une unité de contrôle/commande, une interface d'alimentation pour brancher une alimentation électrique, et un réseau de câbles électrique reliant l'unité de contrôle/commande et l'interface d'alimentation au moteur électrique d'orientation, au moteur électrique de levage et au moteur électrique de distribution.
  • Ainsi, l'élément de grue formant pivot intègre un tel ensemble électrique, avec une unité de contrôle/commande présente sur l'armature et directement connecté aux trois ensembles moteurs (système motorisé d'orientation, treuil de levage et treuil de distribution), réduisant les interfaces électriques, les longueurs de câbles, les temps de montage électrique, et facilitant les maintenances électriques, etc.
  • Par ailleurs, dans cette version, l'invention permet de réaliser en usine, et directement sur l'élément de grue formant pivot, un test final non seulement des ensembles moteurs câblés, mais aussi de l'ensemble électrique précité, ce qui comprend au moins l'unité de contrôle/commande, l'interface d'alimentation et le réseau de câbles électriques, voire également le ou les capteurs ou le ou les dispositifs de sécurité comme décrits ci-après (anémomètre, dispositif de sécurité de levage, dispositif de sécurité de distribution).
  • Selon une possibilité, l'élément de grue formant pivot comprend au moins un anémomètre monté sur l'armature, rajoutant encore une fonctionnalité directement sur l'élément de grue formant pivot.
  • Selon une variante, un dispositif de sécurité de levage, de type fin de course haute et basse, est disposé sur le treuil de levage pour sécuriser la course du câble de levage.
  • Selon une variante, un dispositif de sécurité de distribution, de type fin de course avant et arrière, est disposé sur le treuil de distribution pour sécuriser la course du câble de distribution.
  • Que ce soit l'anémomètre, le dispositif de sécurité de levage ou le dispositif de sécurité de distribution, chacun est prévu pour être relié à l'unité de contrôle/commande de la grue. Aussi, si l'unité de contrôle/commande est présente sur l'élément de grue formant pivot comme décrit ci-dessus (ou en variante sur le colis transportable comme décrit ci-après), alors les câblages entre ces dispositifs et l'unité de contrôle/commande seront aisés et fiables car directs.
  • Dans une réalisation particulière, le mécanisme de pivotement comprend un pivot fixe prévu pour être fixé solidairement au sommet d'un mât, et un pivot tournant accouplé en rotation au pivot fixe selon l'axe d'orientation.
  • Selon une possibilité, le pivot fixe comporte une couronne d'orientation qui est dentée, le pivot tournant présente une portée annulaire prévue sur le dessous de l'armature et en appui sur la couronne d'orientation, et l'au moins un moteur électrique d'orientation est muni d'un pignon en engrènement avec la couronne d'orientation.
  • L'invention concerne aussi un colis transportable pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, ledit colis transportable comprenant :
    • un élément de grue formant pivot selon l'invention, et
    • un élément de grue principal, choisi parmi un élément de grue formant contre-flèche et un élément de grue formant pied de flèche, fixé sur l'armature de l'élément de grue formant pivot
  • Selon une possibilité, l'élément de grue principal est fixé à demeure sur l'armature de l'élément de grue formant pivot, par exemple par soudage.
  • Ainsi, il est envisageable de former un colis transportable comprenant l'élément de grue formant pivot sur lequel est fixé (par exemple de manière durable, notamment par soudage) l'élément de grue formant contre-flèche, ou en variante un colis transportable comprenant l'élément de grue formant pivot sur lequel est fixé (par exemple de manière durable, notamment par soudage) l'élément de grue formant pied de flèche.
  • Un tel colis transportable, selon l'une ou l'autre des deux possibilités, peut ainsi être assemblé, équipé, câblé et testé au sol, directement en usine, avant d'être chargé et transporté avec les autres éléments tels que les éléments de mât et les éléments de flèche.
  • Un avantage procuré par le colis transportable comprenant l'élément de grue formant pivot sur lequel est fixé l'élément de grue formant pied de flèche, est de pouvoir potentiellement mettre en place le chariot distributeur au sol, et ainsi d'améliorer l'ergonomie et la sécurité de l'opération d'installation du chariot distributeur et de passage du câble de levage.
  • Dans une réalisation avantageuse, le colis transportable comprend un ensemble électrique monté sur l'élément de grue principal et intégrant au moins une unité de contrôle/commande, une interface d'alimentation pour brancher une alimentation électrique, et un réseau de câbles électrique reliant l'unité de contrôle/commande et l'interface d'alimentation au moteur électrique d'orientation, au moteur électrique de levage et au moteur électrique de distribution.
  • Cette réalisation est donc une variante de la réalisation précédemment décrite, dans laquelle l'ensemble électrique est monté sur l'armature de l'élément de grue formant pivot. Pour autant, cette réalisation présente les mêmes avantages, qui sont de pouvoir réaliser en usine, et directement sur le colis transportable (avant son transport), un test final non seulement des ensembles moteurs câblés, mais aussi de l'ensemble électrique, ce qui comprend au moins l'unité de contrôle/commande, l'interface d'alimentation et le réseau de câbles électriques, voire également le ou les capteurs ou dispositifs de sécurité comme décrits ci-précédemment.
  • L'invention se rapporte également à une partie tournante d'une grue à montage par éléments, comprenant un colis transportable tel que décrit ci-dessus, et comprenant en outre un élément de grue secondaire, choisi parmi l'élément de grue formant contre-flèche et l'élément de grue formant pied de flèche et qui n'est pas l'élément de grue principal, fixé de manière détachable sur l'armature de l'élément de grue formant pivot.
  • L'invention concerne aussi une grue à montage par éléments comprenant une partie tournante tel que décrite ci-dessus, et un mât muni d'un sommet sur lequel est montée l'armature de l'élément de grue formant pivot.
  • Selon une possibilité, la grue à montage par éléments comprend :
    • une flèche pourvue de l'élément de grue formant pied de flèche fixé sur l'armature de l'élément de grue formant pivot ;
    • un chariot distributeur suspendu sur la flèche et relié au treuil de distribution (monté pour rappel sur l'élément de grue formant pivot) via le câble de distribution pour un déplacement du chariot distributeur le long de la flèche selon une direction avant et une direction arrière opposées ;
    • une moufle suspendue au chariot distributeur par le câble de levage accouplé au treuil de levage (monté pour rappel sur l'élément de grue formant pivot) pour un déplacement de la moufle en descente et en montée.
  • 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 :
    • [Fig 1] est une vue schématique en perspective de dessus d'une armature pour un élément de grue formant pivot selon l'invention ;
    • [Fig 2] est une vue schématique en perspective de dessous de l'armature de la Figure 1 ;
    • [Fig 3] est une vue schématique en perspective de dessus d'un élément de grue formant pivot selon l'invention, comprenant l'armature des Figures 1 et 2, ainsi qu'un treuil de levage et un treuil de distribution, où un élément de grue formant contre-flèche est fixé à demeure sur l'armature de cet élément de grue formant pivot ;
    • [Fig 4] est une vue schématique en perspective de dessus de l'élément de grue formant pivot de la Figure 3 ;
    • [Fig 5] est une vue schématique en perspective de dessus de l'élément de grue formant pivot des Figures 3 et 4, où un élément de grue formant contre-flèche est fixé à demeure sur l'armature de cet élément de grue formant pivot et où un élément de grue formant pied de flèche est fixé de manière détachable sur cette même armature ;
    • [Fig 6] est une vue schématique de côté de l'élément de grue formant pivot des Figures 3 à 5 ;
    • [Fig 7] est une vue schématique de côté illustrant le passage du câble de levage dans l'élément de grue formant pivot des Figures 3 à 6 ;
    • [Fig 8] est une vue schématique en perspective de dessus de l'armature des Figures 1 et 2, sur laquelle est fixé à demeure un élément de grue formant contre-flèche pour former un colis transportable.
  • En référence aux Figures 3 et 4, un élément de grue formant pivot 1 selon l'invention est prévu pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, et cet élément de grue formant pivot 1 comprend une armature 2 intégrant un châssis 6 et un poinçon 7 saillant vers le haut du châssis 6 pour former un porte-flèche, et cet élément de grue formant pivot 1 comprend également les systèmes suivants qui sont montés sur l'armature 2 :
    • un système motorisé d'orientation 3 comprenant un mécanisme de pivotement 31 selon un axe d'orientation Z et au moins un moteur électrique d'orientation 30 coopérant avec le mécanisme de pivotement 31 pour faire pivoter l'armature 2 selon l'axe d'orientation Z ;
    • un treuil de levage 4 muni d'un moteur électrique de levage 40 coopérant avec un tambour de levage 41 autour duquel s'enroule un câble de levage 42 ; et
    • un treuil de distribution 5 muni d'un moteur électrique de distribution 50 coopérant avec un tambour de distribution 51 autour duquel s'enroule un câble de distribution 52.
  • Une fois la grue à montage par éléments montée, cette dernière comprend :
    • une partie tournante comprenant l'élément de grue formant pivot 1, ainsi qu'un élément de grue formant pied de flèche 8 et un élément de grue formant contre-flèche 9 qui sont fixés sur l'armature 2, de part et d'autre du poinçon 7, et cette partie tournante comprend également des éléments de flèche (non illustrés) qui sont assemblés successivement sur l'élément de grue formant pied de flèche 8 pour former une flèche ; et
    • un mât 20 (schématisé uniquement en Figure 7) muni d'un sommet sur lequel est montée l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1, pour permettre une rotation de la partie tournante selon l'axe d'orientation Z.
  • Ainsi, la partie tournante de la grue à montage par éléments comprend la flèche formée d'un assemblage de cet élément de grue formant pied de flèche 8 et des éléments de flèche, avec l'élément de grue formant pied de flèche 8 qui est fixé sur l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1. Par ailleurs, il est prévu un chariot distributeur (non illustré) suspendu sur la flèche et relié au treuil de distribution 5 via le câble de distribution 52 pour un déplacement du chariot distributeur le long de la flèche selon une direction avant et une direction arrière opposées. Il est également prévu une moufle (non illustrée) suspendue au chariot distributeur par le câble de levage 42 accouplé au treuil de levage 4 pour un déplacement de la moufle en descente et en montée. Comme visible sur la Figure 5, il est en outre envisageable de monter une cabine de pilotage 10 sur l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1. Par ailleurs, un ou plusieurs lests (non illustrés) sont montés sur l'élément de grue formant contre-flèche 9.
  • En référence à la Figure 2, le mécanisme de pivotement 31 comprend un pivot fixe 32 prévu pour être fixé solidairement au sommet du mât 20, et un pivot tournant 33 accouplé en rotation au pivot fixe 32 selon l'axe d'orientation Z. Le pivot fixe 32 comporte une couronne d'orientation qui est dentée, et le pivot tournant 33 présente une portée annulaire prévue sur le dessous de l'armature 2 et en appui sur la couronne d'orientation, et l'au moins un moteur électrique d'orientation 30 est muni d'un pignon en engrènement avec la couronne d'orientation.
  • En référence aux Figures 1 et 2, le châssis 6 de l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1 présente :
    • une portion centrale 60 sur laquelle sont montés le système motorisé d'orientation 3 et le poinçon 7 ; et
    • une portion avant 61 prolongeant la portion centrale 60 vers l'avant au-delà du poinçon 7, et sur laquelle sont montés le treuil de levage 4 et le treuil de distribution 5 ; et
    • une portion arrière 62 prolongeant la portion centrale 60 vers l'arrière au-delà du poinçon 7.
  • Le poinçon 7 comprend :
    • des poutres 70 saillant vers le haut du châssis 6 et qui comportent chacune une extrémité inférieure solidaire du châssis 6 et une extrémité supérieure opposée,
    • une structure supérieure 71 sur laquelle sont solidairement fixées les extrémités supérieures des poutres 70.
  • Le poinçon 7 supporte une fixation haute de flèche 73 et la portion avant 61 du châssis 6 supporte une fixation basse de flèche 63, dont les fonctions sont de permettre une fixation haute et basse de l'élément de grue formant pied de flèche 8 sur l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1. La fixation haute de flèche 73 est prévue sur la structure supérieure 71 du poinçon 7.
  • Le poinçon 7 supporte une fixation haute de contre-flèche 74 et la portion arrière 62 du châssis 6 supporte une fixation basse de contre-flèche 64, dont les fonctions sont de permettre une fixation haute et basse de l'élément de grue formant contre-flèche 9 sur l'armature 2 de l'élément de grue formant pivot 1. La fixation haute de contre-flèche 74 est prévue sur la structure supérieure 71 du poinçon 7.
  • Dans le mode de réalisation illustré, il est bien visible que la portion avant 61 du châssis 6 ne présente pas de rail pour le chariot distributeur, de sorte que cette portion avant 61 ne constitue pas un élément de flèche. Autrement dit, le chariot distributeur circule le long de la flèche, et notamment le long de l'élément de grue formant pied de flèche 8, entre une position limite de pied de flèche localisée sur cet élément de grue formant pied de flèche 8 et une position limite de pointe de flèche localisée en pointe de la flèche, sans que ledit chariot distributeur ne puisse circuler sur la portion avant 61 du châssis 6.
  • Dans une première réalisation illustrée sur les Figures 3 à 5 et 8, l'élément de grue formant pied de flèche 8 est fixé de manière détachable sur l'armature 2, tandis que l'élément de grue formant contre-flèche 9 est fixé à demeure, par soudage, sur l'armature 2. Ainsi, l'élément de grue formant pivot 1 et l'élément de grue formant contre-flèche 9 formeront ensemble un colis transportable qui, lors de l'assemblage de la grue à montage par éléments, sera assemblé au mât 20, formé d'un assemblage de plusieurs éléments de mât, et à l'élément de grue formant pied de flèche 8, lui-même étant assemblé à des éléments de flèche pour former une flèche. La Figure 8 illustre un tel colis transportable, où seule l'armature 2 est représentée pour l'élément de grue formant pivot 1.
  • Dans cette première réalisation, la fixation haute de flèche 73 se présente par exemple sous la forme d'un étrier prévu pour une fixation haute de l'élément de grue formant pied de flèche 8, via un axe de liaison 80 qui permet un montage/démontage. La fixation basse de flèche 63 comprend deux crochets propres à recevoir des arbres de liaison 64 servant à assembler en partie basse l'armature 2 et l'élément de grue formant pied de flèche 8 et qui permettent également un montage/démontage.
  • Dans une seconde réalisation non illustrée, l'élément de grue formant contre-flèche 9 est fixé de manière détachable sur l'armature 2, tandis que l'élément de grue formant pied de flèche 8 est fixé à demeure, par soudage, sur l'armature 2. Ainsi, dans cette variante, l'élément de grue formant pivot 1 et l'élément de grue formant pied de flèche 8 formeront ensemble un colis transportable qui, lors de l'assemblage de la grue à montage par éléments, sera assemblé au mât 20, formé d'un assemblage de plusieurs éléments de mât, à l'élément de grue formant contre-flèche 9 et aux éléments de flèche pour former une flèche.
  • La portion avant 61 du châssis 6 comprend un plateau supérieur 65 sur lequel est monté le treuil de levage 4, et sous lequel est monté le treuil de distribution 5, de sorte que le treuil de levage 4 est disposé au-dessus du treuil de distribution 5. Aussi, l'armature 2 présente, solidairement fixés au plateau supérieur 65 :
    • deux premiers paliers 66 montés sur une face supérieure du plateau supérieur 65 et sur lequel est monté rotatif le tambour de levage 41, et
    • deux seconds paliers 67 montés sur une face inférieure du plateau supérieur 65 et sur lequel est monté rotatif le tambour de distribution 51.
  • Il est à noter que le tambour de levage 41 et le tambour de distribution 51 sont rotatifs selon des axes parallèles et orthogonales à l'axe d'orientation Z. Aussi, pour que le cheminement du câble de levage 42 ne soit pas gêné par le cheminement du câble de distribution 52, et inversement, le poinçon 7 supporte un système supérieur de renvoi de câble 78, comme par exemple une poulie supérieure, disposé au-dessus et à l'arrière du treuil de levage 4 pour un premier renvoi du câble de levage 42, et la portion avant 61 du châssis 6 supporte un système inférieur de renvoi de câble 68, comme par exemple une poulie inférieure, disposé en-dessous et à l'arrière du treuil de levage 4 pour un second renvoi du câble de levage 42.
  • Ainsi, le câble de levage 42 présente un brin arrière 420 s'étendant entre le système supérieur de renvoi de câble 78 et le système inférieur de renvoi de câble 68, à l'arrière du treuil de levage 4. Comme schématisé en Figure 7, il est également prévu un système avant de renvoi de câble 88 sur l'élément de grue formant pied de flèche 8, qui est situé au-dessus et à l'avant du treuil de levage 4, de sorte que le câble de levage 42 passe successivement, depuis le tambour de levage 41, par le système avant de renvoi de câble 88, le système supérieur de renvoi de câble 78, puis le système avant de renvoi de câble 88 et le chariot distributeur et la moufle.
  • De manière avantageuse, l'un au moins du système supérieur de renvoi de câble 78 et du système inférieur de renvoi de câble 68 est accouplé à un capteur de mesure de charge (non illustrée) pour mesurer une charge au niveau du câble de levage 42 ; une telle fonctionnalité étant ainsi intégrée l'élément de grue formant pivot 1.
  • Bien que non illustré, il est avantageux que l'élément de grue formant pivot 1 comprenne également un ensemble électrique monté sur l'armature 2 (de préférence dans une armoire électrique) et intégrant au moins une unité de contrôle/commande, une interface d'alimentation pour brancher une alimentation électrique, et un réseau de câbles électrique reliant l'unité de contrôle/commande et l'interface d'alimentation au moteur électrique d'orientation, au moteur électrique de levage et au moteur électrique de distribution. Cette unité de contrôle/commande est également reliée à un dispositif de pilotage (non illustrée) servant au pilotage des mouvements de la grue par un pilote, et en particulier un dispositif de pilotage disposé dans la cabine de pilotage 10 et/ou en variante un dispositif de pilotage à distance ou un dispositif de radio-pilotage.
  • Dans une variante, cet ensemble électrique est monté l'élément de grue principal, choisi parmi l'élément de grue formant contre-flèche 9 et l'élément de grue formant pied de flèche 8, pour former avec l'élément de grue formant pivot 1 un colis transportable. Ainsi, dans l'exemple illustré en Figure 5, l'ensemble électrique est monté sur l'élément de grue formant contre-flèche 9 à l'intérieur d'une armoire électrique 90.
  • Cette unité de contrôle/commande met en œuvre :
    • réception en entrée des signaux de commande des mouvements de la grue, tels que levage, rotation, distribution et translation, en provenance du dispositif de pilotage, et reçoit également en entrée des signaux en provenance de différents capteurs (comme par exemple capteurs de position, capteur de mesure de charge tel que celui décrit ci-dessus, capteur d'état du ou des freins associés à tout ou partie des mouvements de la grue, capteur d'horizontalité d'une partie de la grue, du genre inclinomètre, capteur de vent du genre anémomètre) et/ou de systèmes de sécurité, et
    • délivrance en sortie d'ordres de marche et d'arrêt, en contrôlant l'action des variateurs de vitesse ou autres organes de commande affectés aux mouvements et en particulier au système motorisé d'orientation 3, au treuil de levage 4 et au treuil de distribution 5 , ainsi que l'action des éventuels dispositifs de sécurité de la grue (comme par exemple un actionneur de coupure générale).
  • De manière avantageuse, au moins un anémomètre (non illustré) est monté sur l'armature 2 et est relié à l'unité de contrôle/commande.
  • Encore avantageusement, un dispositif de sécurité de levage (non illustré), de type fin de course haute et basse, est disposé sur le treuil de levage 4 pour sécuriser la course du câble de levage 42 et est relié à l'unité de contrôle/commande. De même, un dispositif de sécurité de distribution (non illustré), de type fin de course avant et arrière, est disposé sur le treuil de distribution 5 pour sécuriser la course du câble de distribution 52 et est relié à l'unité de contrôle/commande.
  • Ainsi, la plupart des câblages électriques et des tests électriques sont à faire directement sur l'élément de grue formant pivot 1, en usine, avant même l'assemblage de la grue sur site.

Claims (15)

  1. Elément de grue formant pivot (1) pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, ledit élément de grue formant pivot (1) comprenant une armature (2) sur laquelle sont montés :
    - un système motorisé d'orientation (3) comprenant un mécanisme de pivotement (31) selon un axe d'orientation (Z) et au moins un moteur électrique d'orientation (30) coopérant avec ledit mécanisme de pivotement (31) pour faire pivoter l'armature (2) selon l'axe d'orientation (Z) ;
    - un treuil de levage (4) muni d'un moteur électrique de levage (40) coopérant avec un tambour de levage (41) autour duquel s'enroule un câble de levage (42) ;
    - un treuil de distribution (5) muni d'un moteur électrique de distribution (50) coopérant avec un tambour de distribution (51) autour duquel s'enroule un câble de distribution (52) ;
    dans lequel l'armature (2) comprend un châssis (6) et un poinçon (7) saillant dudit châssis (6) pour former un porte-flèche, où le système motorisé d'orientation (3), le treuil de levage (4) et le treuil de distribution (5) sont tous montés sur le châssis (6) ; ledit châssis (6) présentant :
    - une portion centrale (60) sur laquelle sont montés le système motorisé d'orientation (3) et le poinçon (7) ; et
    - une portion avant (61) prolongeant la portion centrale (60) vers l'avant au-delà du poinçon (7), et sur laquelle sont montés le treuil de levage (4) et le treuil de distribution (5) ;
    ledit élément de grue formant pivot (1) étant caractérisé en ce que la portion avant (61) comprend un plateau supérieur (65) sur lequel est monté le treuil de levage (4), et sous lequel est monté le treuil de distribution (5), de sorte que le treuil de levage (4) est disposé au-dessus du treuil de distribution (5).
  2. Elément de grue formant pivot (1) selon la revendication 1, dans lequel la portion avant (61) du châssis (6) ne présente pas de rail pour un chariot distributeur, de sorte que ladite portion avant (61) ne constitue pas un élément de flèche.
  3. Elément de grue formant pivot (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le poinçon (7) supporte une fixation haute de flèche (73) et la portion avant (61) du châssis (6) supporte une fixation basse de flèche (63).
  4. Elément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le tambour de levage (41) et le tambour de distribution (51) sont rotatifs selon des axes parallèles ou sensiblement parallèles.
  5. Elément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le poinçon (7) supporte un système supérieur de renvoi de câble (78), comme par exemple une poulie supérieure, disposé au-dessus et à l'arrière du treuil de levage (4) pour un premier renvoi du câble de levage (42), et la portion avant (61) du châssis (6) supporte un système inférieur de renvoi de câble (68), comme par exemple une poulie inférieure, disposé en-dessous et à l'arrière du treuil de levage (4) pour un second renvoi du câble de levage (42).
  6. Elément de grue formant pivot (1) selon la revendication 5, dans lequel l'un au moins du système supérieur de renvoi de câble (78) et du système inférieur de renvoi de câble (68) est accouplé à un capteur de mesure de charge pour mesurer une charge au niveau du câble de levage (42).
  7. Elément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le châssis (6) présente une portion arrière (62) prolongeant la portion centrale (60) vers l'arrière au-delà du poinçon (7), et le poinçon (7) supporte une fixation haute de contre-flèche (74) et la portion arrière du châssis (6) supporte une fixation basse de contre-flèche (64).
  8. Elément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'armature (2) présente au moins un premier palier (66) sur lequel est monté rotatif le tambour de levage (41), et au moins un second palier (67) sur lequel est monté rotatif le tambour de distribution (51).
  9. Elément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ensemble électrique monté sur l'armature (2) et intégrant au moins une unité de contrôle/commande, une interface d'alimentation pour brancher une alimentation électrique, et un réseau de câbles électrique reliant l'unité de contrôle/commande et l'interface d'alimentation au moteur électrique d'orientation (30), au moteur électrique de levage (40) et au moteur électrique de distribution (50).
  10. Colis transportable pour une partie tournante d'une grue à montage par éléments, ledit colis transportable comprenant :
    - un élément de grue formant pivot (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, et
    - un élément de grue principal, choisi parmi un élément de grue formant contre-flèche (9) et un élément de grue formant pied de flèche (8), fixé sur l'armature (2) de l'élément de grue formant pivot (1).
  11. Colis transportable selon la revendication 10, dans lequel l'élément de grue principal est fixé à demeure sur l'armature (2) de l'élément de grue formant pivot (1), par exemple par soudage.
  12. Colis transportable selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, comprenant un ensemble électrique monté sur l'élément de grue principal et intégrant au moins une unité de contrôle/commande, une interface d'alimentation pour brancher une alimentation électrique, et un réseau de câbles électrique reliant l'unité de contrôle/commande et l'interface d'alimentation au moteur électrique d'orientation (30), au moteur électrique de levage (40) et au moteur électrique de distribution (50).
  13. Partie tournante d'une grue à montage par éléments, comprenant un colis transportable selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, et comprenant en outre un élément de grue secondaire, choisi parmi l'élément de grue formant contre-flèche (9) et l'élément de grue formant pied de flèche (8) et qui n'est pas l'élément de grue principal, fixé de manière détachable sur l'armature (2) de l'élément de grue formant pivot (1).
  14. Grue à montage par éléments comprenant :
    - une partie tournante selon la revendication 13 ; et
    - un mât (20) muni d'un sommet sur lequel est montée l'armature (2) de l'élément de grue formant pivot (1).
  15. Grue à montage par éléments selon la revendication 14, comprenant :
    - une flèche pourvue de l'élément de grue formant pied de flèche (8) fixé sur l'armature (2) de l'élément de grue formant pivot (1) ;
    - un chariot distributeur suspendu sur la flèche et relié au treuil de distribution (5) via le câble de distribution (52) pour un déplacement du chariot distributeur le long de la flèche selon une direction avant et une direction arrière opposées ;
    - une moufle suspendue au chariot distributeur par le câble de levage (42) accouplé au treuil de levage (4) pour un déplacement de la moufle en descente et en montée.
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