EP4635894A1 - Grue à flèche relevable - Google Patents

Grue à flèche relevable

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Publication number
EP4635894A1
EP4635894A1 EP25169179.6A EP25169179A EP4635894A1 EP 4635894 A1 EP4635894 A1 EP 4635894A1 EP 25169179 A EP25169179 A EP 25169179A EP 4635894 A1 EP4635894 A1 EP 4635894A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jib
central section
arm
counter
punch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25169179.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Barbet
Lotfi BOUSKINE
Gabriel FRAISSE
Michael Mollenthiel
Mathieu BOCHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manitowoc Crane Group France SAS
Original Assignee
Manitowoc Crane Group France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manitowoc Crane Group France SAS filed Critical Manitowoc Crane Group France SAS
Publication of EP4635894A1 publication Critical patent/EP4635894A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B66C23/06—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 jibs mounted for jibbing or luffing movements
    • 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
    • B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
    • 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
    • B66C23/82—Luffing gear

Definitions

  • a crane comprising a mast surmounted by a rotating part orientable around a vertical axis and comprising a rotating pivot mounted pivotally on the mast and on which is fixed a counter-jib, which counter-jib comprises a central section and a substantially horizontal radial section directed towards the rear and fixed on the central section, where the central section comprises a base fixedly mounted on the rotating pivot, and a top located above the base along the vertical axis, a luffing jib directed towards the front and having a rear end articulated, around a horizontal axis, on the central section of the counter-jib, in a manner diametrically opposed to the radial section of the counter-jib, a punch fixed on the top of the central section of the counter-jib and extending obliquely upwards and backwards from this top.
  • a luffing winch which includes a luffing motor which rotates, in both directions and via a reduction gear, a luffing drum, around which is wound a luffing cable which passes over one or more pulleys arranged at the top of the punch, and which also passes over the pulleys of a luffing block, located in front of the punch.
  • the luffing block is connected, by a line of tie rods, to the luffing jib.
  • the lifting cable allows the luffing boom to be raised or lowered, between a low configuration in which the boom extends substantially horizontally, and a maximum raised configuration in which the boom is raised to its maximum while being inclined relative to the horizontal at an angle generally greater than 45 degrees.
  • luffing jib cranes may include a mast topped with a rotating portion that can be steered about a vertical axis, which rotating portion includes a rotating pivot pivotally mounted on the mast.
  • a longer punch allows to increase productivity by reducing the impact of the weight of the luffing jib on the tie rod line (improved luffing speed), and by reducing the weight of the luffing jib by increasing the tie rod angle (which corresponds to the angle between the tie rod line and the luffing jib) and thus have an improved load curve.
  • the invention aims to resolve the aforementioned drawbacks by proposing a luffing jib crane architecture which makes it possible to improve performance without having to increase the length of the punch.
  • the invention proposes to transfer the articulation of the lifting boom as low as possible on the central section of the counter-jib, namely at the level of its base rather than at the level of its top on which the foot of the punch is fixed.
  • the length of the punch is fictitiously increased by the distance between the base and the top of the central section, in other words by the distance between the base and the foot of the punch.
  • the crane is greatly optimized with gains in terms of access, maintenance, effort in the luffing cable and therefore productivity through a faster flight speed, reduction of effort in the luffing jib and therefore reduction of weight, reduction of effort in the punch (compared to an equivalent punch) and therefore weight.
  • the punch extends in a punch direction that is inclined rearwardly with respect to the vertical axis at a punch angle of between 10 and 50 degrees
  • the front structure of the central section of the counter-jib extends in a forward direction that is inclined rearwardly with respect to the vertical axis at a forward angle of between 5 and 40 degrees.
  • the punch angle and the front angle are between 0 and 20 degrees; so that the punch and the front structure of the central section of the counter-jib are substantially aligned, thereby improving the fictitious increase in the length of the punch.
  • the radial section of the counter-jib is fixed to the rear structure of the central section of the counter-jib.
  • the radial section of the counter-jib is attached to the upper end and lower end of the rear structure of the central section of the counter-jib.
  • the front structure of the central section of the counter-jib comprises a right front arm and a left front arm extending parallel and obliquely upwards and rearwards, the right front arm and the left front arm having respective lower terminations forming the lower end of the front structure, and respective upper terminations forming the upper end of the front structure; and in which the rear end of the luffing boom is hinged to the lower ends of the right front arm and the left front arm.
  • the punch comprises a right oblique element and a left oblique element extending parallel and obliquely upwards and backwards, and in which the right oblique element is fixed on the upper terminations of the right front arm and the right rear arm, and the left oblique element is fixed on the upper terminations of the left front arm and the left rear arm.
  • a luffing jib crane 1 (hereinafter referred to as crane 1) comprises a base frame, fixed or movable on the ground, above which rises a mast 2 which extends along a vertical axis 20. At the top of the mast 2 is mounted, by means of an orientation device 21, a rotating part 4 orientable around the vertical axis 20 and mainly comprising a rotating pivot 5, a counter-jib 6, a luffing jib 7 and a punch 8.
  • the rotating pivot 5 is orientable around the vertical axis 20 of the mast 2, and it is pivotally mounted on the mast 2 by means of the orientation device 21.
  • the rotating pivot 5 can support a driver's cabin of the crane 1.
  • the counter-jib 6 is fixedly mounted on the rotating pivot 5 in order to be integral in rotation with the latter.
  • the counter-jib 6 comprises a central section 60 and a substantially horizontal radial section 61 directed towards the rear and fixed on the central section 60.
  • the radial section 61 has a platform for carrying equipment which includes, in particular, a lifting winch 90 of the luffing boom 7 and a lifting winch 91 for lifting loads.
  • the radial section 61 also carries counterweights 63. This radial section 61 can be suspended from the punch 8, in its rear part, by means of one or more connecting rods 87.
  • the lifting winch 90 has a drum, around which is wound a lifting cable which passes over at least one pulley 99 arranged on the punch 8, and in particular at the top of the punch 8, and which also passes over the pulleys of a lifting block (not illustrated), located in front of the punch 8.
  • the lifting block is connected, by a line of tie rods (not illustrated), to the luffing boom 7.
  • the lifting winch 91 has a drum on which a lifting cable is wound, which is directed towards a pulley located at the tip of the luffing boom 7 and extends to a lifting hook (not shown), with or without a reeving system, the loads to be lifted being suspended from the hook when using the crane 1.
  • the central section 60 comprises a base 64 fixedly mounted on the rotating pivot 5 and a top 65 surmounting the base 64 and located above the base 64 along the vertical axis 20.
  • the central section 60 comprises a front structure 66 which is formed of two front arms 660, and a rear structure 67 which is formed of two rear arms 670, where the two front arms 660 join the respective two rear arms 670 at the apex 65 of the central section 60 in order to have a general triangular shape for the central section 60.
  • the front arms 660 include a right front arm and a left front arm that extend parallel and obliquely upward and rearward.
  • the rear arms 670 include a right rear arm and a left rear arm that extend parallel and obliquely upward and forward.
  • Each of these two front arms 660 comprises an upper termination 661 at the top 65 of the central section 60 and a lower termination 662 at the base 64 of the central section 60.
  • the upper terminations 661 of these two front arms 660 form an upper end of the front structure 66, while the lower terminations 662 of these two front arms 660 form a lower end of the front structure 66.
  • Each of these two rear arms 670 comprises an upper termination 671 at the top 65 of the central section 60 and a lower termination 672 at the base 64 of the central section 60.
  • the upper terminations 671 of these two rear arms 670 form an upper end of the rear structure 67, while the lower terminations 672 of these two rear arms 670 form a lower end of the rear structure 67.
  • the upper ends 661 of the two front arms 660 and the upper ends 671 of the two rear arms 670 are respectively secured to form together the top 65 of the central section 60. Also, the upper end of the front structure 66 and the upper end of the rear structure 67 are joined and secured to the top 65 of the central section 60.
  • the punch 8 has a foot 88 which is fixed on the apex 65 of the central section 60, and extends obliquely upwards and rearwards from the apex 65, that is to say with a rearwards inclination.
  • the foot 88 forms the lowest part of the punch 8.
  • the punch 8 is therefore fixed on the upper ends of the front structure 66 and of the rear structure 67. More precisely, the punch 8 comprises a right oblique element 81 and a left oblique element 82 extending parallel and obliquely upwards and backwards, and the right oblique element 81 is fixed on the upper ends 661, 671 of the right front arm 660 and of the right rear arm 670, and the left oblique element 82 is fixed on the upper ends 661, 671 of the left front arm 660 and of the left rear arm 670.
  • the punch 8, and more precisely its two oblique elements 81, 82, extend in a punch direction 80 which is inclined rearwardly relative to the vertical axis 20 at a punch angle A8 of between 10 and 50 degrees, and the front arms 660 of the front structure 66 extend in a front direction 600 which is inclined rearwardly relative to the vertical axis 20 at a front angle A6 of between 5 and 40 degrees.
  • the difference between the punch angle A8 and the front angle A6 is between 0 and 20 degrees, in other words IA8 - A6I ⁇ 20 degrees.
  • the punch 8 and the front arms 660 are substantially aligned.
  • the lower ends 662 of the two front arms 660 and the lower ends 672 of the two rear arms 670 are connected by bars to together form the base 64 of the central section 60.
  • the luffing boom 7 is directed forward and has a rear end 71 articulated, about a horizontal axis, on the central section 60 of the counter-jib 6, in a manner diametrically opposed to the radial section 61 of the counter-jib 6.
  • the rear end 71 of the luffing boom 7 is articulated on the base 64 of the central section 60, below the top 65 along the vertical axis 20, and therefore below the foot 88 of the punch 8. More precisely, the rear end 71 of the luffing boom 7 is articulated on the lower end of the front structure 66, and in particular on the lower terminations 662 of the two front arms 660.
  • the rear end 71 of the lifting boom 7 is offset downwards compared to the top 65 of the central section 60, on which the punch 8 is fixed; in other words, the rear end 71 of the lifting boom 7 is offset downwards compared to the foot 88 of the punch 8.
  • the two front arms 660 form extensions of the respective oblique elements 81, 82 of the punch 8, thus making it possible to fictitiously increase the length of the punch 8 by the length L6 of the front arms 660 or of the front structure 66.
  • the luffing boom 7 comprises a lattice structure, for example of triangular section.
  • the radial section 61 also comprises a lattice structure, for example of triangular section.
  • This radial section 61 comprises upper beams 610 which are fixed on the upper ends of the front structure 66 and the rear structure 67. More precisely, these upper beams 610 comprise a right upper beam and a left upper beam which extend parallel and substantially horizontally towards the rear, and the right upper beam is fixed on the upper ends 661, 671 of the right front arm 660 and the right rear arm 670, and the left upper beam is fixed on the upper ends 661, 671 of the left front arm 660 and the left rear arm 670.
  • This radial section 61 comprises lower beams 611 which are fixed on the lower ends of the rear structure 67. More precisely, these lower beams 611 comprise a lower beam on the right and a lower beam on the left which extend parallel towards the rear, and the lower beam on the right is fixed on the lower end 672 of the rear arm on the right 670, and the lower beam on the left is fixed on the lower end 672 of the rear arm on the left 670.
  • FIG. 5 illustrates a first curve C1 of variation of a force on the tie rod line ET as a function of the span P on the luffing jib in a conventional luffing jib crane, i.e. in which the rear end of the luffing jib is articulated on the top 65 of the central section 60 of the counter-jib 6, and a second curve C2 of variation of a force on the tie rod line ET as a function of the span P on the luffing jib in a luffing jib crane 1 as described above, i.e. in which the rear end 71 of the luffing jib 7 is articulated on the base 64 of the central section 60 of the counter-jib 6.

Landscapes

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

Abstract

Grue à flèche relevable (1) comprenant un mât (2) surmonté d'une partie tournante (4) orientable autour d'un axe vertical (20) et comprenant :
- un pivot tournant (5) monté pivotant sur le mât ;
- une contre-flèche (6) comprenant une section centrale (60) et une section radiale (61) horizontale dirigée vers l'arrière et fixée sur la section centrale qui comprend une base (64) fixée sur le pivot tournant et un sommet (65) surmontant la base ;
- une flèche relevable (7) dirigée vers l'avant et ayant une extrémité arrière (71) articulée sur la base de la section centrale de la contre-flèche, en-dessous du sommet, de manière diamétralement opposée à la section radiale de la contre-flèche ;
- un poinçon (8) fixé sur le sommet de la section centrale de la contre-flèche, et s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière à partir du sommet.

Description

    [Domaine technique]
  • L'invention se rapporte à une grue à flèche relevable.
  • Elle se rapporte plus particulièrement à une grue comprenant un mât surmonté d'une partie tournante orientable autour d'un axe vertical et comprenant un pivot tournant monté pivotant sur le mât et sur lequel est fixée une contre-flèche, laquelle contre-flèche comprenant une section centrale et une section radiale sensiblement horizontale dirigée vers l'arrière et fixée sur la section centrale, où la section centrale comprend une base montée fixement sur le pivot tournant, et un sommet situé au-dessus de la base selon l'axe vertical, une flèche relevable dirigée vers l'avant et ayant une extrémité arrière articulée, autour d'un axe horizontal, sur la section centrale de la contre-flèche, de manière diamétralement opposée à la section radiale de la contre-flèche, un poinçon fixé sur le sommet de la section centrale de la contre-flèche et s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière à partir de ce sommet.
    • [Etat de la technique]
  • Classiquement, dans une grue à flèche relevable, il est prévu un treuil de relevage qui comprend un moteur de relevage qui entraine en rotation, dans les deux sens et via un réducteur, un tambour de relevage, autour duquel est enroulé un câble de relevage qui passe sur une ou plusieurs poulies disposées au sommet du poinçon, et qui passe aussi sur les poulies d'une moufle de relevage, située en avant du poinçon. La moufle de relevage est quant à elle reliée, par une ligne de tirants, à la flèche relevable.
  • Ainsi, en faisant tourner le moteur dans un sens ou dans l'autre, le câble de relevage permet de relever ou abaisser la flèche relevable, entre une configuration basse dans laquelle la flèche s'étend sensiblement horizontalement, et une configuration relevée maximale dans laquelle la flèche est relevée à son maximum en étant inclinée par rapport à l'horizontale selon un angle généralement supérieur à 45 degrés.
  • En outre, les grues à flèche relevable peuvent comprendre un mât surmonté d'une partie tournante orientable autour d'un axe vertical, laquelle partie tournante orientable comprend un pivot tournant monté pivotant sur le mât.
  • Il est connu, des documents WO 2018/050278 A1 et CN 2 191 854 Y , d'articuler l'extrémité arrière de la flèche et l'extrémité avant de la contre-flèche sur le pivot tournant.
  • Il est également connu, comme par exemple de SU 423 740 A1 , que l'extrémité arrière de la flèche relevable est articulée au même niveau que le pied du poinçon (opposée au sommet du poinçon), afin de positionner les efforts de la flèche relevable au pied du poinçon, dans le but de contrôler les efforts sur cette partie de la structure.
  • Pour améliorer les performances d'une grue à flèche relevable, il est connu de rallonger le poinçon. En effet, un poinçon plus long permet d'augmenter la productivité en réduisant l'impact du poids de la flèche relevable sur la ligne de tirants (vitesse de relevage améliorée), et en réduisant le poids de la flèche relevable par une augmentation de l'angle du tirant (qui correspond à l'angle entre la ligne de tirants et la flèche relevable) et ainsi avoir une courbe de charge améliorée.
  • Cependant, augmenter la longueur du poinçon n'est pas sans contrainte. En effet, un poinçon plus long prend plus de place à transporter, ce qui peut donc nécessiter de recourir à un poinçon démontable pour rester transportable en container ou sur un plateau standard. De plus, un poinçon plus long nécessite des renforts structurels sur la contre-flèche plus importants.
    • [Résumé de l'invention]
  • L'invention se propose de résoudre les inconvénients précités, en proposant une architecture de grue à flèche relevable qui permet d'améliorer les performances sans avoir à augmenter la longueur du poinçon.
  • A cette fin, l'invention propose une grue à flèche relevable comprenant un mât surmonté d'une partie tournante orientable autour d'un axe vertical et comprenant :
    • un pivot tournant monté pivotant sur le mât ;
    • une contre-flèche comprenant une section centrale et une section radiale sensiblement horizontale dirigée vers l'arrière et fixée sur la section centrale, laquelle section centrale comprenant une base montée fixement sur le pivot tournant et un sommet surmontant la base et situé au-dessus de la base selon l'axe vertical ;
    • une flèche relevable dirigée vers l'avant et ayant une extrémité arrière articulée, autour d'un axe horizontal, sur la section centrale de la contre-flèche, de manière diamétralement opposée à la section radiale de la contre-flèche ;
    • un poinçon ayant un pied fixé sur le sommet de la section centrale de la contre-flèche, lequel poinçon supportant au moins une poulie et s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière à partir du sommet de la section centrale de la contre-flèche, et où la section radiale de la contre-flèche est suspendue au poinçon au moyen d'au moins un tirant de liaison ;
    ladite grue à flèche relevable étant remarquable en ce que l'extrémité arrière de la flèche relevable est articulée sur la base de la section centrale de la contre-flèche, en-dessous du sommet selon l'axe vertical, et donc en-dessous du pied du poinçon.
  • Ainsi, l'invention propose de reporter l'articulation de la flèche relevable le plus bas possible sur la section centrale de la contre-flèche, à savoir au niveau de sa base plutôt qu'au niveau de son sommet sur lequel est fixé le pied du poinçon. Ainsi, la longueur du poinçon est fictivement augmentée de la distance entre la base et le sommet de la section centrale, autrement dit de la distance entre la base et le pied du poinçon.
  • Grâce à ce décalage vers le bas de l'articulation de la flèche relevable, la grue s'en trouve fortement optimisée avec des gains en termes d'accès, de maintenance, d'effort dans le câble de relevage et donc de productivité par une vitesse de volée plus rapide, de réduction d'effort dans la flèche relevable et donc de réduction de poids, de réductions d'efforts dans le poinçon (par rapport à un poinçon équivalent) et donc de poids.
  • Selon une caractéristique, la section centrale de la contre-flèche comprend :
    • une structure avant s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière et comprenant une extrémité supérieure au sommet de la section centrale et une extrémité inférieure à la base de la section centrale ; et
    • une structure arrière s'étendant obliquement vers le haut et vers l'avant et comprenant une extrémité supérieure au sommet de la section centrale et une extrémité inférieure à la base de la section centrale ;
    dans laquelle l'extrémité supérieure de la structure avant et l'extrémité supérieure de la structure arrière sont jointes et solidarisées au sommet de la section centrale ; et dans laquelle le poinçon est fixé sur les extrémités supérieures de la structure avant et de la structure arrière et l'extrémité arrière de la flèche relevable est articulée sur l'extrémité inférieure de la structure avant.
  • Selon une possibilité, le poinçon s'étend selon une direction de poinçon qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical selon un angle de poinçon compris entre 10 et 50 degrés, et la structure avant de la section centrale de la contre-flèche s'étend selon une direction avant qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical selon un angle avant compris entre 5 et 40 degrés.
  • Avantageusement, l'angle de poinçon et l'angle avant est compris entre 0 et 20 degrés ; de sorte que le poinçon et la structure avant de la section centrale de la contre-flèche sont sensiblement alignés, améliorant ainsi l'augmentation fictive de la longueur du poinçon.
  • Selon une autre possibilité, la section radiale de la contre-flèche est fixée sur la structure arrière de la section centrale de la contre-flèche.
  • Selon une autre possibilité, la section radiale de la contre-flèche est fixée sur l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure de la structure arrière de la section centrale de la contre-flèche.
  • Dans une réalisation particulière, la structure avant de la section centrale de la contre-flèche comprend un bras avant à droite et un bras avant à gauche s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière, le bras avant à droite et le bras avant à gauche présentant des terminaisons inférieures respectives formant l'extrémité inférieure de la structure avant, et des terminaisons supérieures respectives formant l'extrémité supérieure de la structure avant ;
    et dans laquelle l'extrémité arrière de la flèche relevable est articulée sur les terminaisons inférieures du bras avant à droite et du bras avant à gauche.
  • Dans un mode de réalisation particulier, la structure arrière de la section centrale de la contre-flèche comprend un bras arrière à droite et un bras arrière à gauche s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'avant, le bras arrière à droite et le bras arrière à gauche présentant des terminaisons inférieures respectives formant l'extrémité inférieure de la structure arrière, et des terminaisons supérieures respectives formant l'extrémité supérieure de la structure arrière ;
    • dans laquelle la terminaison supérieure du bras avant à droite est jointe à la terminaison supérieure du bras arrière à droite, et la terminaison supérieure du bras avant à gauche est jointe à la terminaison supérieure du bras arrière à gauche ;
    • et dans laquelle le poinçon est fixé sur les terminaisons supérieures du bras avant à droite, du bras arrière à droite, du bras avant à gauche et du bras arrière à gauche.
  • Selon une possibilité, laquelle le poinçon comprend un élément oblique à droite et un élément oblique à gauche s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière, et dans laquelle l'élément oblique à droite est fixé sur les terminaisons supérieures du bras avant à droite et du bras arrière à droite, et l'élément oblique à gauche est fixé sur les terminaisons supérieures du bras avant à gauche et du bras arrière à gauche.
    • [Brève description des figures]
  • 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 de côté et partielle de la partie tournante d'une grue à flèche relevable selon l'invention, avec la flèche relevable en configuration relevée ;
    • [Fig 2] est une vue schématique de côté et partielle de la partie tournante de la grue à flèche relevable de la Figure 1, avec la flèche relevable en configuration basse ;
    • [Fig 3] est une vue schématique en perspective et partielle de la partie tournante de la grue à flèche relevable de la Figure 1, avec la flèche relevable en configuration relevée ;
    • [Fig 4] est une vue schématique en perspective et zoomée sur la zone IV de la Figure 3 ;
    • [Fig 5] est un graphique illustrant la variation d'un effort sur la ligne de tirants en fonction de la portée sur la flèche, dans une grue à flèche relevable classique et dans une grue à flèche relevable selon l'invention.
    [Description détaillée d'un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention]
  • En référence aux Figures 1 à 4, une grue à flèche relevable 1 (appelée par la suite grue 1) comprend un châssis de base, fixe ou mobile sur le sol, au-dessus duquel s'élève un mât 2 qui s'étend selon un axe vertical 20. Au sommet du mât 2 est montée, par l'intermédiaire d'un dispositif d'orientation 21, une partie tournante 4 orientable autour de l'axe vertical 20 et comprenant principalement un pivot tournant 5, une contre-flèche 6, une flèche relevable 7 et un poinçon 8.
  • Le pivot tournant 5 est orientable autour de l'axe vertical 20 du mât 2, et il est monté pivotant sur le mât 2 par l'intermédiaire du dispositif d'orientation 21. Le pivot tournant 5 peut supporter une cabine de conduite de la grue 1.
  • La contre-flèche 6 est montée fixement sur le pivot tournant 5 afin d'être solidaire en rotation avec ce dernier. La contre-flèche 6 comprend une section centrale 60 et une section radiale 61 sensiblement horizontale dirigée vers l'arrière et fixée sur la section centrale 60.
  • La section radiale 61 présente une plateforme pour porter des équipements qui comprennent, en particulier, un treuil de relevage 90 de la flèche relevable 7 et un treuil de levage 91 pour le levage des charges. La section radiale 61 porte également des contrepoids 63. Cette section radiale 61 peut être suspendue au poinçon 8, dans sa partie arrière, au moyen d'un ou plusieurs tirants de liaison 87.
  • Le treuil de relevage 90 possède un tambour, autour duquel est enroulé un câble de relevage qui passe sur au moins une poulie 99 disposée sur le poinçon 8, et notamment au sommet du poinçon 8, et qui passe aussi sur les poulies d'une moufle de relevage (non illustrée), située en avant du poinçon 8. La moufle de relevage est reliée, par une ligne de tirants (non illustrée), à la flèche relevable 7.
  • Le treuil de levage 91 possède un tambour sur lequel est enroulé un câble de levage, lequel est dirigé vers une poulie située à la pointe de la flèche relevable 7 et s'étend jusqu'à un crochet de levage (non illustré), avec ou sans mouflage, les charges à lever étant suspendues au crochet lors de l'utilisation de la grue 1.
  • La section centrale 60 comprend une base 64 montée fixement sur le pivot tournant 5 et un sommet 65 surmontant la base 64 et situé au-dessus de la base 64 selon l'axe vertical 20.
  • Plus précisément, la section centrale 60 comprend une structure avant 66 qui est formée de deux bras avant 660, et une structure arrière 67 qui est formée de deux bras arrière 670, où les deux bras avant 660 rejoignent les deux bras arrière 670 respectifs au sommet 65 de la section centrale 60 afin d'avoir une forme générale de triangle pour la section centrale 60.
  • Les bras avant 660 comprennent un bras avant à droite et un bras avant à gauche qui s'étendent parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière. Les bras arrière 670 comprennent un bras arrière à droite et un bras arrière à gauche qui s'étendent parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'avant.
  • Chacun de ces deux bras avant 660 comprend une terminaison supérieure 661 au sommet 65 de la section centrale 60 et une terminaison inférieure 662 à la base 64 de la section centrale 60. Les terminaisons supérieures 661 de ces deux bras avant 660 forment une extrémité supérieure de la structure avant 66, tandis que les terminaisons inférieures 662 de ces deux bras avant 660 forment une extrémité inférieure de la structure avant 66.
  • Chacun de ces deux bras arrière 670 comprend une terminaison supérieure 671 au sommet 65 de la section centrale 60 et une terminaison inférieure 672 à la base 64 de la section centrale 60. Les terminaisons supérieures 671 de ces deux bras arrière 670 forment une extrémité supérieure de la structure arrière 67, tandis que les terminaisons inférieures 672 de ces deux bras arrière 670 forment une extrémité inférieure de la structure arrière 67.
  • Les terminaisons supérieures 661 des deux bras avant 660 et les terminaisons supérieures 671 des deux bras arrière 670 sont respectivement solidarisées pour former ensemble le sommet 65 de la section centrale 60. Aussi, l'extrémité supérieure de la structure avant 66 et l'extrémité supérieure de la structure arrière 67 sont jointes et solidarisées au sommet 65 de la section centrale 60.
  • Le poinçon 8 présente un pied 88 qui est fixé sur le sommet 65 de la section centrale 60, et s'étend obliquement vers le haut et vers l'arrière à partir du sommet 65, autrement dit avec une inclinaison vers l'arrière. Le pied 88 forme la partie la plus basse du poinçon 8.
  • Ce poinçon 8 est donc fixé sur les extrémités supérieures de la structure avant 66 et de la structure arrière 67. Plus précisément, le poinçon 8 comprend un élément oblique à droite 81 et un élément oblique à gauche 82 s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière, et l'élément oblique à droite 81 est fixé sur les terminaisons supérieures 661, 671 du bras avant à droite 660 et du bras arrière à droite 670, et l'élément oblique à gauche 82 est fixé sur les terminaisons supérieures 661, 671 du bras avant à gauche 660 et du bras arrière à gauche 670.
  • Le poinçon 8, et plus précisément ses deux éléments obliques 81, 82, s'étendent selon une direction de poinçon 80 qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical 20 selon un angle de poinçon A8 compris entre 10 et 50 degrés, et les bras avant 660 de la structure avant 66 s'étendent selon une direction avant 600 qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical 20 selon un angle avant A6 compris entre 5 et 40 degrés. Avantageusement, l'écart entre l'angle de poinçon A8 et l'angle avant A6 est compris entre 0 et 20 degrés, autrement dit IA8 - A6I ≤ 20 degrés. Ainsi, le poinçon 8 et les bras avant 660 sont sensiblement alignés.
  • Les terminaisons inférieures 662 des deux bras avant 660 et les terminaisons inférieures 672 des deux bras arrière 670 sont reliées par des barres pour former ensemble la base 64 de la section centrale 60.
  • La flèche relevable 7 est dirigée vers l'avant et a une extrémité arrière 71 articulée, autour d'un axe horizontal, sur la section centrale 60 de la contre-flèche 6, de manière diamétralement opposée à la section radiale 61 de la contre-flèche 6. L'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 est articulée sur la base 64 de la section centrale 60, en-dessous du sommet 65 selon l'axe vertical 20, et donc en dessous du pied 88 du poinçon 8. Plus précisément, l'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 est articulée sur l'extrémité inférieure de la structure avant 66, et en particulier sur les terminaisons inférieures 662 des deux bras avant 660.
  • Ainsi, l'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 est déportée vers le bas comparativement au sommet 65 de la section centrale 60, sur lequel est fixé le poinçon 8 ; autrement dit, l'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 est déportée vers le bas comparativement au pied 88 du poinçon 8. De la sorte, les deux bras avant 660 forment des prolongements des éléments obliques 81, 82 respectifs du poinçon 8, permettant ainsi d'augmenter fictivement la longueur du poinçon 8 de la longueur L6 des bras avant 660 ou de la structure avant 66.
  • La flèche relevable 7 comprend une structure en treillis, par exemple de section triangulaire. La section radiale 61 comprend également une structure en treillis, par exemple de section triangulaire.
  • Cette section radiale 61 comprend des poutres supérieures 610 qui sont fixées sur les extrémités supérieures de la structure avant 66 et de la structure arrière 67. Plus précisément, ces poutres supérieures 610 comprennent une poutre supérieure à droite et une poutre supérieure à gauche qui s'étendent parallèlement et sensiblement horizontalement vers l'arrière, et la poutre supérieure à droite est fixée sur les terminaisons supérieures 661, 671 du bras avant à droite 660 et du bras arrière à droite 670, et la poutre supérieure à gauche est fixée sur les terminaisons supérieures 661, 671 du bras avant à gauche 660 et du bras arrière à gauche 670.
  • Cette section radiale 61 comprend des poutres inférieures 611 qui sont fixées sur l'extrémités inférieure de la structure arrière 67. Plus précisément, ces poutres inférieures 611 comprennent une poutre inférieure à droite et une poutre inférieure à gauche qui s'étendent parallèlement vers l'arrière, et la poutre inférieure à droite est fixée sur la terminaison inférieure 672 du bras arrière à droite 670, et la poutre inférieure à gauche est fixée sur la terminaison inférieure 672 du bras arrière à gauche 670.
  • La Figure 5 illustre une première courbe C1 de variation d'un effort sur la ligne de tirants ET en fonction de la portée P sur la flèche relevable dans une grue à flèche relevable classique, c'est-à-dire dans laquelle l'extrémité arrière de la flèche relevable est articulée sur le sommet 65 de la section centrale 60 de la contre-flèche 6, et une seconde courbe C2 de variation d'un effort sur la ligne de tirants ET en fonction de la portée P sur la flèche relevable dans une grue à flèche relevable 1 telle que décrite ci-dessus, c'est-à-dire dans laquelle l'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 est articulée sur la base 64 de la section centrale 60 de la contre-flèche 6.
  • Ainsi, il est à noter une réduction de l'ordre de 15% de l'effort sur la ligne de tirants ET grâce au positionnement de l'articulation de l'extrémité arrière 71 de la flèche relevable 7 sur la base 64, ce qui permet d'affiner et donc optimiser les structures de la contre-flèche 6 et du poinçon 8.

Claims (9)

  1. Grue à flèche relevable (1) comprenant un mât (2) surmonté d'une partie tournante (4) orientable autour d'un axe vertical (20) et comprenant :
    - un pivot tournant (5) monté pivotant sur le mât (2) ;
    - une contre-flèche (6) comprenant une section centrale (60) et une section radiale (61) sensiblement horizontale dirigée vers l'arrière et fixée sur la section centrale (60), laquelle section centrale (60) comprenant une base (64) montée fixement sur le pivot tournant (5) et un sommet (65) surmontant la base (64) et situé au-dessus de la base (64) selon l'axe vertical (20) ;
    - une flèche relevable (7) dirigée vers l'avant et ayant une extrémité arrière (71) articulée, autour d'un axe horizontal, sur la section centrale (60) de la contre-flèche (6), de manière diamétralement opposée à la section radiale (61) de la contre-flèche (6) ;
    - un poinçon (8) ayant un pied (88) fixé sur le sommet (65) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6), lequel poinçon (8) supportant au moins une poulie (99) et s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière à partir du sommet (65) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6), et où la section radiale (61) de la contre-flèche (6) est suspendue au poinçon (8) au moyen d'au moins un tirant de liaison (87) ; ladite grue à flèche relevable (1) étant caractérisée en ce que l'extrémité arrière (71) de la flèche relevable (7) est articulée sur la base (64) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6), en-dessous du sommet (65) selon l'axe vertical (20), et donc en-dessous du pied (88) du poinçon (8).
  2. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 1, dans laquelle la section centrale (60) de la contre-flèche (6) comprend :
    - une structure avant (66) s'étendant obliquement vers le haut et vers l'arrière et comprenant une extrémité supérieure au sommet (65) de la section centrale (60) et une extrémité inférieure à la base (64) de la section centrale (60) ; et
    - une structure arrière (67) s'étendant obliquement vers le haut et vers l'avant et comprenant une extrémité supérieure au sommet (65) de la section centrale (60) et une extrémité inférieure à la base (64) de la section centrale (60) ;
    dans laquelle l'extrémité supérieure de la structure avant (66) et l'extrémité supérieure de la structure arrière (67) sont jointes et solidarisées au sommet (65) de la section centrale (60) ;
    et dans laquelle le poinçon (8) est fixé sur les extrémités supérieures de la structure avant (66) et de la structure arrière (67) et l'extrémité arrière (71) de la flèche relevable (7) est articulée sur l'extrémité inférieure de la structure avant (66).
  3. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 2, dans laquelle le poinçon (8) s'étend selon une direction de poinçon (80) qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical (20) selon un angle de poinçon (A8) compris entre 10 et 50 degrés, et la structure avant (66) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6) s'étend selon une direction avant (600) qui est inclinée vers l'arrière par rapport à l'axe vertical (20) selon un angle avant (A6) compris entre 5 et 40 degrés.
  4. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 3, dans laquelle l'écart entre l'angle de poinçon (A8) et l'angle avant (A6) est compris entre 0 et 20 degrés.
  5. Grue à flèche relevable (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle la section radiale (61) de la contre-flèche (6) est fixée sur la structure arrière (67) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6).
  6. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 5, dans laquelle la section radiale (61) de la contre-flèche (6) est fixée sur l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure de la structure arrière (67) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6).
  7. Grue à flèche relevable (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle la structure avant (66) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6) comprend un bras avant à droite (660) et un bras avant à gauche (660) s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière, le bras avant à droite (660) et le bras avant à gauche (660) présentant des terminaisons inférieures (662) respectives formant l'extrémité inférieure de la structure avant (66), et des terminaisons supérieures (661) respectives formant l'extrémité supérieure de la structure avant (66) ;
    et dans laquelle l'extrémité arrière (71) de la flèche relevable (7) est articulée sur les terminaisons inférieures (662) du bras avant à droite (660) et du bras avant à gauche (660).
  8. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 7, dans laquelle la structure arrière (67) de la section centrale (60) de la contre-flèche (6) comprend un bras arrière à droite (670) et un bras arrière à gauche (670) s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'avant, le bras arrière à droite (670) et le bras arrière à gauche (670) présentant des terminaisons inférieures (672) respectives formant l'extrémité inférieure de la structure arrière (67), et des terminaisons supérieures (671) respectives formant l'extrémité supérieure de la structure arrière (67) ;
    dans laquelle la terminaison supérieure (661) du bras avant à droite (660) est jointe à la terminaison supérieure (671) du bras arrière à droite (670), et la terminaison supérieure (661) du bras avant à gauche (660) est jointe à la terminaison supérieure (671) du bras arrière à gauche (670) ;
    et dans laquelle le poinçon (8) est fixé sur les terminaisons supérieures (661, 671) du bras avant à droite (660), du bras arrière à droite (670), du bras avant à gauche (660) et du bras arrière à gauche (670).
  9. Grue à flèche relevable (1) selon la revendication 8, dans laquelle dans laquelle le poinçon (8) comprend un élément oblique à droite (81) et un élément oblique à gauche (82) s'étendant parallèlement et obliquement vers le haut et vers l'arrière, et dans laquelle l'élément oblique à droite (81) est fixé sur les terminaisons supérieures (661, 671) du bras avant à droite (660) et du bras arrière à droite (670), et l'élément oblique à gauche (82) est fixé sur les terminaisons supérieures (661, 671) du bras avant à gauche (660) et du bras arrière à gauche (670).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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SU423740A1 (ru) 1972-07-07 1974-04-15 А. Г. Юрченко, А. М. Павловский, В. Л. Сакович , В. С. Фурто Само подъемны и башенный кран
JPS55130483A (en) * 1979-03-26 1980-10-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Lifttup crane
CN2191854Y (zh) 1993-01-01 1995-03-15 曾绍强 附着式提升井架塔吊
WO2018050278A1 (fr) 2016-09-15 2018-03-22 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Grue à tour

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