EP4048621B1 - Grue à flèche télescopique et procédé de manutention d'une charge à l'aide d'une telle grue - Google Patents

Grue à flèche télescopique et procédé de manutention d'une charge à l'aide d'une telle grue Download PDF

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EP4048621B1
EP4048621B1 EP20800715.3A EP20800715A EP4048621B1 EP 4048621 B1 EP4048621 B1 EP 4048621B1 EP 20800715 A EP20800715 A EP 20800715A EP 4048621 B1 EP4048621 B1 EP 4048621B1
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EP
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load
crane
pulley
sling
fixed member
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Ludovic Bertrand
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Nexter Systems SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/66—Outer or upper end constructions

Definitions

  • the technical field of the invention is that of telescopic cranes and in particular auxiliary lifting devices intended to equip a telescopic boom crane.
  • Telescopic jib cranes are well known. They comprise a fixed member in which at least one movable member is slidably mounted in order to give the arrow a variable length.
  • the patent EP1342615 describes such a type of telescopic crane equipping an armored vehicle with a crane according to the characteristics of the preamble of independent claim 1.
  • the crane thus disclosed comprises a first end to which a first end of a sling is attached.
  • the second end of the sling is attached to a load that must be lifted and then moved around the vehicle.
  • the charge is an armor plate located on the periphery of the vehicle. Note that the load is always located directly above the end of the boom.
  • the lifting of the load is done by pivoting the crane in elevation, which induces a curved trajectory of the lifted load, a trajectory likely to cause impacts with its environment such as the body of the vehicle.
  • the invention proposes to solve both this problem of limiting the lifting gauge, in particular when a load is located under a fixed member of a telescopic jib crane, as well as the problem posed by the difficulty of lifting at the vertical of a load.
  • the invention relates to a crane with a telescopic boom intended to be attached to a vehicle, crane comprising a fixed member in which at least one movable member slides, characterized in that it carries an auxiliary lifting device which comprises a housing which is attached to the fixed member of the boom substantially above a load to be lifted, and containing at least a first pulley, called a return pulley, with an axis transverse to a direction of sliding of the boom, device also comprising a sling which is fixed by one end to a hooking point arranged at one end of the movable member and which is intended to be fixed by its other end to the load to be lifted, the sling thus passing over the return pulley such that the sliding of the movable member causes, via the sling, the lifting or vertical lowering of the load.
  • an auxiliary lifting device which comprises a housing which is attached to the fixed member of the boom substantially above a load to be lifted, and containing at least a first pulley, called a return pull
  • the housing may contain a second pulley, called a bypass pulley, with an axis parallel to that of the first pulley, the axis of the second pulley being located at a distance D from the fixed member of the crane greater than the distance d at which the axis of the first pulley is located relative to the fixed member.
  • a vehicle 100 includes a crane 10 which includes a telescopic boom 1 fixed to the roof 101 of the vehicle 100 (fixing means not shown).
  • the telescopic boom 1 comprises a so-called fixed member 2 secured to a base 11 of the crane 10.
  • Another member 4, called mobile member 4 can slide, under the action of an invisible internal cylinder, in the fixed member 2 so as to form a telescopic boom 1.
  • a elevation cylinder 3 makes it possible to raise or lower the boom 1 according to a desired elevation angle.
  • the bearing orientation over 360 degrees of the crane 10 is done thanks to a bearing motorization of the base 11 of the crane (not shown).
  • the lower part of the boom 1 includes an auxiliary lifting device 5 which will be better seen at the figure 2 .
  • This auxiliary lifting device 5 comprises a sling 6 which is fixed by its first end to a hooking point 15 disposed at one end of the movable member 4, arrowhead 1.
  • the auxiliary lifting device 5 also comprises a housing 7 containing at least a first pulley 8, called a return pulley, of axis 8a transverse to a sliding direction of the arrow 1.
  • the sling 6 travels in the housing 7 and passes over the return pulley 8.
  • the second end of the sling 6 is attached to a load 20 (here a spare wheel 20) which is located on the roof of the vehicle 100 and under the fixed member 2 of arrow 1.
  • the housing 7 is fixed to the fixed member 4 of the boom 1 by suitable fixing means, such as bolts (not shown).
  • suitable fixing means such as bolts (not shown).
  • several holes can be provided on the fixed member 4 to allow several possible attachment points for the housing 7 along the fixed member 2.
  • housing 7 is fixed substantially above the load 20 to be lifted.
  • the housing 7 is formed of a pair of parallel flanges 7a (only one flange 7a is visible in the figure).
  • the first pulley 8 is pivotally mounted between the flanges 7a and it is arranged at a lower end of the housing 7, oriented towards the lower end of the fixed member 2.
  • the housing 7 contains a second pulley 9, called the bypass pulley, which is also pivotally mounted on the flanges 7a and which is oriented towards the upper end of the fixed member 2.
  • the first and second pulley 8 and 9 have their axes 8a and 9a parallel, however the axis 8a of the first pulley 8 is at a distance d from the fixed member 2 which is less than the distance D separating the axis 9a from the second pulley 9 and the fixed member 2.
  • the sling 6 passes between the flanges 7a and is guided by the pulleys 8 and 9 which have grooves not shown.
  • the sling 6 passes above the first pulley 8 and below the second pulley 9.
  • the first pulley 8 has the function of returning the sling 6, in the vertical direction, towards the load 20 to be lifted.
  • the second pulley 9 makes it possible to move the sling 6 away from the fixed member 2 of the crane and also from the movable member 4.
  • the sling 6 could then interfere with an obstacle 11, for example a flange secured to a fixed or movable member of the crane.
  • the bypass pulley 9 makes it possible to shift the sling 6 below the second pulley 9, which therefore shifts the sling 6 away from the fixed member 2, by a distance D which is greater than the distance d separating the first pulley 8 and the fixed member 2.
  • the distance d between the return pulley 8 and the fixed member 2 would nevertheless be greater than that which it is possible to choose when using a bypass pulley 9.
  • the elongation of the boom 1 by a length ⁇ 1 causes the tension and sliding of the sling 6 in the auxiliary lifting device 5 which vertically lifts the load 20 located below the fixed member 2 by a height ⁇ 2 .
  • the crane 10 can be pivoted into bearing as shown in Figure figure 4 , then lowered in site.
  • the final removal of the load to the ground is done by controlling the retraction of the movable member 4 into the fixed member 2 over a length ⁇ 3, which results in a strictly vertical movement of the sling 6 downwards by a length ⁇ 4 , and the deposit of the load 20 on the ground, that is to say without any horizontal movement component.
  • the invention allows the safe and easy handling of a load which is placed under the fixed member of a crane boom adjustable in elevation and bearing and this with a strictly vertical movement, both during lifting and lowering. laid.
  • the auxiliary lifting device can possibly be fixed at different locations on the fixed member 2 to allow the lifting to be adapted to the position of the load relative to the fixed member.
  • the auxiliary lifting device can thus constitute a kit which can be attached or not to the crane depending on needs.

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

Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des grues télescopiques et en particulier des dispositifs de levage auxiliaires destinés à équiper une grue à flèche télescopique.
  • Les grues à flèche télescopique sont bien connues. Elles comportent un membre fixe dans lequel au moins un membre mobile est monté coulissant afin de donner à la flèche une longueur variable. Le brevet EP1342615 décrit un tel type de grue télescopique équipant un véhicule blindé avec une grue selon les caractéristiques du préambule de la revendication indépendante 1.
  • La grue ainsi divulguée, comprend une première extrémité à laquelle est fixée une première extrémité d'une élingue. La seconde extrémité de l'élingue est fixée à une charge qui doit être levée puis déplacée autour du véhicule. En l'espèce la charge est une plaque de blindage située à la périphérie du véhicule. On note que la charge est toujours située à l'aplomb de l'extrémité de la flèche.
  • Une telle grue, malgré sa capacité à faire varier sa longueur, ne peut pas effectuer de levage d'une charge située sous le membre fixe. Pour soulever la charge, il faut relever la flèche de la grue dans une position proche de la verticale afin de positionner l'extrémité de la flèche au-dessus de la charge, ce qui n'est pas toujours possible pour des raisons de limitation du débatement maximal en site de la flèche qui peut être bridé structurellement ou bien du fait de l'environnement du véhicule. Le gabarit de levage se trouve donc limité.
  • De plus, l'élévation de la charge se fait par pivotement de la grue en site ce qui induit une trajectoire courbe de la charge soulevée, trajectoire susceptible d'occasionner des chocs avec son environnement tel que la caisse du véhicule.
  • Pour obtenir une trajectoire purement verticale de la charge, un opérateur de la grue doit alors combiner le mouvement de pivotement en site de la grue avec un mouvement de translation des membres mobiles de la grue ce qui est particulièrement difficile à réaliser.
  • L'invention propose de résoudre tout à la fois ce problème de limitation du gabarit de levage, en particulier lorsqu'une charge est située sous un membre fixe d'une grue à flèche télescopique, ainsi que le problème posé par la difficulté de levage à la verticale d'une charge.
  • Ainsi, l'invention porte sur une grue à flèche télescopique destinée à être fixée à un véhicule, grue comportant un membre fixe dans lequel coulisse au moins un membre mobile, caractérisée en ce qu'elle porte un dispositif de levage auxiliaire qui comprend un boîtier qui est fixé au membre fixe de la flèche sensiblement au-dessus d'une charge à soulever, et renfermant au moins une première poulie, dite poulie de renvoi, d'axe transversal à une direction de coulissement de la flèche, dispositif comprenant également une élingue qui est fixée par une extrémité à un point d'accrochage disposé à une extrémité du membre mobile et qui est destinée à être fixée par son autre extrémité à la charge à soulever, l'élingue passant ainsi sur la poulie de renvoi de telle sorte que le coulissement du membre mobile provoque par l'intermédiaire de l'élingue le soulèvement ou l'abaissement vertical de la charge.
  • Avantageusement, le boîtier pourra renfermer une seconde poulie, dite poulie de contournement, d'axe parallèle à celui de la première poulie, l'axe de la seconde poulie étant situé à une distance D du membre fixe de la grue plus grande que la distance d à laquelle se situe l'axe de la première poulie par rapport au membre fixe.
  • Avantageusement, plusieurs perçages pourront être aménagés sur le membre fixe pour permettre plusieurs points de fixation possibles pour le boîtier le long du membre fixe.
  • L'invention a également pour objet un procédé de manutention d'une charge à l'aide d'une grue selon les caractéristiques précédentes, procédé comportant les étapes suivantes :
    • on place le boîtier de telle sorte que la première poulie se trouve positionnée à l'aplomb de la charge ;
    • on fixe une première extrémité de l'élingue au point d'accrochage du membre mobile ;
    • on accroche la charge à la seconde extrémité de l'élingue ;
    • on commande l'extension du membre mobile jusqu'à levage de la charge.
  • Avantageusement, le procédé comportera également les étapes suivantes, après le levage de la charge :
    • on commande le mouvement de la flèche en site et/ou en gisement jusqu'à placer la charge au-dessus d'un emplacement de dépose ;
    • on commande la rétractation du membre mobile jusqu'à dépose de la charge.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, description faite à la lumière des dessins en annexe, dessins dans lesquels :
    • [Fig.1] représente une vue d'un véhicule doté d'une grue selon l'invention et au cours d'une première phase d'utilisation.
    • [Fig.2] représente une vue de détail d'un dispositif de levage auxiliaire selon l'invention.
    • [Fig.3] représente une vue d'un véhicule doté d'une grue selon l'invention et au cours d'une seconde phase d'utilisation.
    • [Fig.4] représente une vue d'un véhicule doté d'une grue selon l'invention et au cours d'une troisième phase d'utilisation.
  • Selon la figure 1, un véhicule 100 comporte une grue 10 qui comporte une flèche télescopique 1 fixée au toit 101 du véhicule 100 (moyens de fixation non représentés). La flèche 1 télescopique comporte un membre 2 dit fixe solidaire d'une la base 11 de la grue 10.
  • Un autre membre 4, dit membre mobile 4, peut coulisser, sous l'action d'un vérin interne non visible, dans le membre fixe 2 de manière à former une flèche télescopique 1.
  • Un vérin 3 de site permet de lever ou d'abaisser la flèche 1 selon un angle de site souhaité. L'orientation en gisement sur 360 degrés de la grue 10 se fait grâce à une motorisation en gisement de la base 11 de la grue (non représentée).
  • La partie inférieure de la flèche 1 comporte un dispositif de levage auxiliaire 5 qui sera mieux vu à la figure 2.
  • Ce dispositif de levage auxiliaire 5 comporte une élingue 6 qui est fixée par sa première extrémité à un point d'accrochage 15 disposé à une extrémité du membre mobile 4, en pointe de flèche 1. Le dispositif de levage auxiliaire 5 comporte aussi un boîtier 7 renfermant au moins une première poulie 8, dite poulie de renvoi, d'axe 8a transversal à une direction de coulissement de la flèche 1.
  • L'élingue 6 chemine dans le boîtier 7 et passe sur la poulie de renvoi 8. La seconde extrémité de l'élingue 6 est accrochée à une charge 20 (ici une roue de secours 20) qui est située sur le toit du véhicule 100 et sous le membre fixe 2 de la flèche 1.
  • Le boîtier 7 est fixé au membre fixe 4 de la flèche 1 par des moyens de fixation appropriés, tels que des boulons (non représentés). Avantageusement on pourra prévoir plusieurs perçages sur le membre fixe 4 pour permettre plusieurs points de fixation possibles pour le boîtier 7 le long du membre fixe 2.
  • Ici le boîtier 7 est fixé sensiblement au-dessus de la charge 20 à soulever.
  • Selon la figure 2, le boîtier 7 est formé d'une paire de flasques 7a parallèles (un seul flasque 7a est visible sur la figure).
  • La première poulie 8 est montée pivotante entre les flasques 7a et elle est disposée au niveau d'une extrémité inférieure du boîtier 7, orientée vers l'extrémité inférieure du membre fixe 2.
  • Comme on le voit sur la figure 2 et selon un mode de réalisation particulier, le boîtier 7 renferme une seconde poulie 9, dite poulie de contournement, qui est elle aussi montée pivotante sur les flasques 7a et qui est orientée vers l'extrémité supérieure du membre fixe 2.
  • La première et la seconde poulie 8 et 9 ont leurs axes 8a et 9a parallèles, cependant l'axe 8a de la première poulie 8 est à une distance d du membre fixe 2 qui est inférieure à la distance D séparant l'axe 9a de la seconde poulie 9 et le membre fixe 2.
  • L'élingue 6 passe entre les flasques 7a et elle est guidée par les poulies 8 et 9 qui comportent des gorges non représentées. L'élingue 6 passe au-dessus de la première poulie 8 et en dessous de la seconde poulie 9.
  • La première poulie 8 a pour fonction de renvoyer l'élingue 6, suivant la direction verticale, vers la charge 20 à soulever. La seconde poulie 9 permet d'écarter l'élingue 6 du membre fixe 2 de la grue et également du membre mobile 4.
  • On peut ainsi tendre l'élingue 6 entre le point d'accrochage 15 à l'extrémité de la flèche 1 et la charge 20 tout en évitant toute interférence avec le ou les membres de la grue lors du levage.
  • On a représenté par la ligne de pointillés 6a sur la figure 2 le cheminement qu'adopterait l'élingue 6 au-dessus de la première poulie 8 si la seconde poulie 9 était absente.
  • On remarque que l'élingue 6 pourrait alors interférer avec un obstacle 11, par exemple une bride solidaire d'un membre fixe ou mobile de la grue.
  • La poulie de contournement 9 permet de déporter l'élingue 6 en dessous de la seconde poulie 9, ce qui déporte donc l'élingue 6 à distance du membre fixe 2, d'une distance D qui est supérieure à la distance d séparant la première poulie 8 et le membre fixe 2.
  • Il est bien entendu que pour des architectures de grues particulières (sans obstacle 11), il serait possible de prévoir une unique poulie de renvoi 8 et de ne pas prévoir de poulie de contournement 9.
  • On notera que dans ce cas, la distance d entre la poulie de renvoi 8 et le membre fixe 2 serait néanmoins supérieure à celle qu'il est possible de choisir lorsqu'on utilise une poulie de contournement 9.
  • Lorsque l'élingue 6 est installée comme à la figure 1 et qu'elle relie le point d'accrochage 15 du membre mobile 4 à la charge 20 en passant par le boîtier 5, le membre mobile 4 peut alors être progressivement mis en extension, faisant ainsi augmenter la longueur de la flèche 1.
  • Comme visible à la figure 3, l'élongation de la flèche 1 d'une longueur Δ1 entraine la tension et le glissement de l'élingue 6 dans le dispositif de levage auxiliaire 5 ce qui lève verticalement la charge 20 située en dessous du membre fixe 2 d'une hauteur Δ2.
  • Une fois la charge 20 soulevée de son emplacement de repos initial sur le toit 101 du véhicule 100, la grue 10 peut être pivotée en gisement comme représenté à la figure 4, puis abaissée en site.
  • La dépose finale de la charge jusqu'au sol se fait en commandant la rétractation du membre mobile 4 dans le membre fixe 2 sur une longueur Δ3, ce qui entraine un mouvement strictement vertical de l'élingue 6 vers le bas d'une longueur Δ4, et la dépose de la charge 20 au sol, c'est à dire sans aucune composante de mouvement horizontale.
  • On constate donc que l'invention permet la manutention sûre et aisée d'une charge qui est placée sous le membre fixe d'une flèche de grue orientable en site et gisement et cela avec un mouvement strictement vertical, tant lors du soulèvement que de la pose.
  • Comme décrit précédemment, le dispositif de levage auxiliaire peut être éventuellement fixé à différents endroits sur le membre fixe 2 pour permettre d'adapter le levage à la position de la charge par rapport au membre fixe.
  • Le dispositif de levage auxiliaire peut ainsi constituer un kit qui peut être fixé ou non à la grue en fonction des besoins.

Claims (5)

  1. Grue (10) à flèche télescopique (1) destinée à être fixée à un véhicule, grue (10) comportant un membre fixe (2) dans lequel coulisse au moins un membre mobile (4), caractérisée en ce qu'elle porte un dispositif de levage (5) auxiliaire qui comprend un boîtier (7) qui est fixé au membre fixe (2) de la flèche (1) sensiblement au-dessus d'une charge (20) à soulever, et renfermant au moins une première poulie (8), dite poulie de renvoi (8), d'axe (8a) transversal à une direction de coulissement de la flèche (1), dispositif (5) comprenant également une élingue (6) qui est fixée par une extrémité à un point d'accrochage (15) disposé à une extrémité du membre mobile (4) et qui est destinée à être fixée par son autre extrémité à la charge (20) à soulever, l'élingue (6) passant ainsi sur la poulie de renvoi (8) de telle sorte que le coulissement du membre mobile (4) provoque par l'intermédiaire de l'élingue (6) le soulèvement ou l'abaissement vertical de la charge (20).
  2. Grue selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier (7) renferme une seconde poulie (9), dite poulie de contournement (9), d'axe (9a) parallèle à celui de la première poulie (8), l'axe (9a) de la seconde poulie (9) étant situé à une distance D du membre fixe (2) de la grue (10) plus grande que la distance d à laquelle se situe l'axe (8a) de la première poulie (8) par rapport au membre fixe (2).
  3. Grue selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que plusieurs perçages sont aménagés sur le membre fixe (2) pour permettre plusieurs points de fixation possibles pour le boîtier (7) le long du membre fixe (2).
  4. Procédé de manutention d'une charge (20) à l'aide d'une grue (10) selon une des revendications 1 à 3, procédé comportant les étapes suivantes :
    - on place le boîtier (7) de telle sorte que la première poulie (8) se trouve positionnée à l'aplomb de la charge (20);
    - on fixe une première extrémité de l'élingue (6) au point d'accrochage (15) du membre mobile (4);
    - on accroche la charge (20) à la seconde extrémité de l'élingue (6);
    - on commande l'extension du membre mobile (4) jusqu'à levage de la charge (20).
  5. Procédé de manutention d'une charge (20) selon la revendication 4, procédé comportant également les étapes suivantes après le levage de la charge :
    - on commande le mouvement de la flèche (1) en site et/ou en gisement jusqu'à placer la charge (20) au-dessus d'un emplacement de dépose ;
    - on commande la rétractation du membre mobile (4) jusqu'à dépose de la charge (20).
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