FR2546496A1

FR2546496A1 - Articulated frame for tower crane

Info

Publication number: FR2546496A1
Application number: FR8407887A
Authority: FR
Inventors: Gerolamo Cattaneo; Erino Cattaneo; Roberto Bonarelli
Original assignee: CATTANEO SpA
Current assignee: CATTANEO SpA
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1984-11-30
Also published as: IT1164241B; IT8321283A0; IT8321283A1; FR2546496B1; DE3419427A1

Abstract

The crane tower has articulating sections (2,3,4) and it is articulated on a ballasted base platform (1), and the articulating piece jib (6,7) is articulated on the tower top end. A single continuous manoeuvre corrects and simultaneously deploys the jib and thejib is maintained in stable equilibrium in all its deployment movement phases. The jib parts articulate at the beam mid-height (6a), and the parts have complimentary sections, so that when folded they have less encumbrance than the sum of the heights of the jib parts.

Description

O utilise fréquemment pour le bâtiment des grues ayant de grandets hauteurs et dont la flèche pré- sente un porte-à-faux notable. Le transport de grues de ce genre exige donc une réduction de leurs dimensions d'encombrementt à cet effet, on a utilisé des grues articulées que l'on peut redresser sur le chantier en les mettant en position de service. O frequently uses for building cranes with great heights and whose jib presents a significant overhang. The transport of cranes of this kind therefore requires a reduction in their overall dimensions for this purpose, we used articulated cranes that can be straightened on site by putting them in the service position.

Toutefois, les grues articulées de type connus présentent, en position pliée, un grand encombrement vertical dû à la hauteur des poutres constituant la flèche et aux éléments d'articulation; les opérations de redressement apparaissent souvent complexes. However, the articulated cranes of known type have, in the folded position, a large vertical size due to the height of the beams constituting the boom and to the articulation elements; recovery operations often appear complex.

En outre, des formes connues de grues articulées nécessitent l'introduction d'un élément intermédiaire qui permet à la flèche, articulée le long des membrures inférieures, d'atteindre la position de fermeture, ce qui introduit donc des complications de structure et donne un grand encombrement vertical en position repliée
C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir une grue articulée qui présente une hauteur limitée en position repliée, qui soit de structure simple et que l'on puisse amener à la position de service sans intervention manuelle, l'alignement et le redressement de la flèche s'effectuant en même temps que le redressement de la tour, sans nécessiter d'éléments intermédiaires d'articulation sur la flèche, avec un seul organe moteur de redressement.In addition, known forms of articulated cranes require the introduction of an intermediate element which allows the boom, articulated along the lower members, to reach the closed position, which therefore introduces structural complications and gives a large vertical footprint in folded position
This is why the object of the invention is to provide an articulated crane which has a limited height in the folded position, which is of simple structure and which can be brought to the service position without manual intervention, the alignment and the straightening of the boom being effected at the same time as the straightening of the tower, without requiring intermediate articulation elements on the boom, with a single straightening motor member.

lia grue articulée selon l'invention est donc munie d'une tour articulée à une plate-forme de base lestée, la tour étant constituée par des éléments articulés entre eux et étant munie d'une flèche composée d'éléments articulés, et articulée à l'extrémité supérieure de la tour qui présente des moyens assuran.t le redressement et simultanément le déploiement de la flèche grâce à une seule manoeuvre continue, des moyens étant prévus pour maintenir la flèche en équilibre stable à toutes les phases de son mouvement de déploiement. The articulated crane according to the invention is therefore provided with a tower articulated to a weighted base platform, the tower being constituted by elements articulated between them and being provided with a jib composed of articulated elements, and articulated at the upper end of the tower which has means ensuring the straightening and simultaneously the deployment of the boom by a single continuous maneuver, means being provided to keep the boom in stable equilibrium at all the phases of its deployment movement .

En particulier, la flèche est composée .délé- ments articulée entre eux en un point situé à mihauteur de la poutre, ces éléments présentant des sections complémentaires pouvant permettre, en position repliée, un encombrement inférieur à la somme des hauteurs des éléments de flèche. In particular, the boom is made up of elements hinged together at a point located at mid-height of the beam, these elements having complementary sections which can allow, in the folded position, a footprint smaller than the sum of the heights of the boom elements.

Avantageusement/ les éléments de la flèche présentent l'un une section concave et l'autre une section convexe, la concavité d'un élément pouvant loger, en position repliée, la majeure partie de l'autre élément à section convexe. Advantageously / the elements of the boom have one a concave section and the other a convex section, the concavity of an element which can accommodate, in the folded position, the major part of the other element with convex section.

Le redressement s'effectue grâce à un moyen d'actionnement agissant sur les deux éléments de tour, en coopération avec une paire de bielles reliant la partie inférieure de l'élément supérieur de tour à la plate-forme de base de la grue, des câbles tendeurs de longueur prédéterminée étant prévus et reliant les eléments de flèche à la plate-forme de base avec interposition éventuelle de coe-fiches appropriées. The straightening is carried out by an actuating means acting on the two tower elements, in cooperation with a pair of connecting rods connecting the lower part of the upper tower element to the base platform of the crane, tensioning cables of predetermined length being provided and connecting the jib elements to the base platform with possible interposition of appropriate co-plugs.

lies moyens qui maintiennent la flèche en équilibre stable à toutes les phases du redressement et de l'alignement sont constitués par une ou plusieurs paires de câbles présentant une précharge et reliant deux points fixes de l'extrémité supérieure de la tour à deux points fixes correspondants situes sur le deuxième élément de flèche, des éléments d'appui façonnés étant prévus pour chacun des câbles de manière à maintenir constante la distance comprise entre deux des points fixes correspondants de la tour et du deuxième élément de flèche, mesurée suivant la trajectoire du câble maintenu sous tension, à toutes les phases du redressement de la grue et du déploiement simultané de la flèche où l'action des câbles est nécessaire. the means which keep the boom in stable equilibrium at all stages of straightening and alignment consist of one or more pairs of cables having a preload and connecting two fixed points at the top of the tower to two corresponding fixed points located on the second jib element, shaped support elements being provided for each of the cables so as to maintain constant the distance between two of the corresponding fixed points of the tower and of the second jib element, measured along the path of the cable kept under tension, at all stages of crane recovery and simultaneous boom deployment where cable action is required.

Selon un mode d'exécution, les éléments d'appui façonnés sont constitués par des corps en forme d'arc de circonférence sur le périmètre desquels peuvent s'adapter les câbles présentant une précharge, les rayons et la position des points fixes d'ancrage des câbles étant choisis de manière à maintenir constante la distance entre les points fixes mentionnés, mesurée suivant la trajectoire du caBle maintenu sous tension, à toutes les phases du redressement. According to one embodiment, the shaped support elements consist of bodies in the form of an arc of circumference around the perimeter of which the cables having a preload, the radii and the position of the fixed anchoring points can be adapted. cables being chosen so as to maintain constant the distance between the fixed points mentioned, measured along the trajectory of the cable kept under tension, at all the phases of straightening.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. An embodiment of the object of the invention is shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawings.

La fig. 1 montre lagrue en position complètement repliée. Fig. 1 shows the crane in the fully folded position.

La fig. 2 représente la grue à une première phase du redressement. Fig. 2 shows the crane in a first phase of recovery.

La fig. 3 illustre la grue à une deuxième phase du redressement. Fig. 3 illustrates the crane in a second phase of recovery.

La fig. 4 montre la grue en position de redressement complet et de déploïement de la flèche. Fig. 4 shows the crane in full recovery position and boom deployment.

La fig. 5 représente une coupe suivant la ligne
V-V de la fig. 1.Fig. 5 shows a section along the line
VV of fig. 1.

La fig. 6 montre quelques variantes possibles de la section de la fig. 5. Fig. 6 shows some possible variants of the section of FIG. 5.

La fig. 7 montre la grue en position, le premier élément de flèche étant cabré. Fig. 7 shows the crane in position, the first boom element being nose up.

La fig. 8 représente un détail de l'articulation de la flèche dans une position proche de l'horizontale. Fig. 8 shows a detail of the articulation of the boom in a position close to the horizontal.

La fig. 9 montre l'articulation de la fig. 8 en position horizontale
La fig. 10 montre l'articulation de la fig. 8 dans l'état de flexion élastique de la flèche.Fig. 9 shows the articulation of FIG. 8 in horizontal position
Fig. 10 shows the articulation of FIG. 8 in the state of elastic flexion of the arrow.

Comme le montrent particulièrement les fig. 1 à 4, la grue est composée d'un châssis fixe 1 portant une plate-forme tournante 2 munie du lest de base. A cette plate-forme 2 est relié, au moyen de l'articulation 2a, l'élément inférieur 3 d'une tour habituellement constituée par une structure en treillis articulée à son tour, en 3a, à l'élément supérieur 5 de la tour. As shown in particular in figs. 1 to 4, the crane is made up of a fixed chassis 1 carrying a rotating platform 2 provided with the base ballast. To this platform 2 is connected, by means of the articulation 2a, the lower element 3 of a tower usually constituted by a lattice structure articulated in turn, at 3a, to the upper element 5 of the tower .

L'élément 4 est en outre relié à la plate-forme 2 par l'intermédiaire d'une paire de bielles 5 et présente une articulation 4a par laquelle il est relié au demi-élément 6 d'une flèche, présentant de façon analogue une structure en treillis et relié à son tour, par l'articulation 6a, au demi-élément 7. La flèche, composée des demi-éléments 6, 7, est munie de contrefiches 8, 9, 10, 10a, représentés partiellement aussi, en tiretés, en position abaissée pour le transport.The element 4 is also connected to the platform 2 by means of a pair of connecting rods 5 and has an articulation 4a by which it is connected to the half-element 6 of an arrow, having in a similar manner a lattice structure and connected in turn, by articulation 6a, to the half-element 7. The arrow, composed of the half-elements 6, 7, is provided with struts 8, 9, 10, 10a, also partially represented, in dashed, in the lowered position for transport.

La flèche et la tour sont en outre munies des tirants 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 dont l'allure est visible en détail sur les fig 2, 3 et 4. A l'ex- trémité supérieure de l'élément 4 est fixé l'élément façonné 18, avantageusement constitué par les arcs 18a et 18b et à l'extrémité inférieure du demi-élément de flèche 7 est fixé l'élément en arc 19. The jib and the tower are further provided with tie rods 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, the shape of which is visible in detail in FIGS. 2, 3 and 4. At the upper end of the element 4 is fixed the shaped element 18, advantageously constituted by the arcs 18a and 18b and at the lower end of the half-arrow element 7 is fixed the arc element 19.

Sur l'élément à arcs 18 sont prévus les points de fixation 20 et 21 (respectivement solidaires de l'arc 18a et de l'arc 18b) servant à relier une extrémité des tirants respectifs 22 et 23 qui, à l'extrémité opposée, sont fixés respectivement aux points 24 et 25 de l'élément en arc 19. La longueur des tirants 22 et 23 est fixée à l'avance de façon qu'ils soient montés entre les points de fixation respectifs dans un état de tension. Les éléments à arcs 18 et 19 et les tirants 22 et 23 peuvent etre simples ou doubles, sur les deux côtés de la grue. On the arched element 18 are provided the fixing points 20 and 21 (respectively integral with the arc 18a and the arc 18b) serving to connect one end of the respective tie rods 22 and 23 which, at the opposite end, are fixed respectively to points 24 and 25 of the arched element 19. The length of the tie rods 22 and 23 is fixed in advance so that they are mounted between the respective fixing points in a tensioned state. The arch elements 18 and 19 and the tie rods 22 and 23 can be single or double, on both sides of the crane.

Le long de l'élément inférieur 3 de la tour se trouve un dispositif d'actionnement de redressement qui, dans l'exemple représenté, est constitué par le vérin hydraulique 26 dont la tige est reliée aux bielles 27 et 28, articulées respectivement aux éléments 3 et 4 de la tour. Along the lower element 3 of the tower is a righting actuation device which, in the example shown, consists of the hydraulic cylinder 26, the rod of which is connected to the connecting rods 27 and 28, articulated respectively to the elements 3 and 4 of the tower.

Sur l'élément inférieur 3 de la tour se trouve l'essieu fixe 29 portant les roués caoutchoutées 30; à la plate forme 2 est relié l'essieu de direction 31 portant les roues caoutchoutées 30a, cet essieu peut etre enlevé lors du redressement de la grue. Lors du transport, le chariot 32 est placé de préférence à l'extrémité du demiélément de flèche 6. On the lower element 3 of the tower is the fixed axle 29 carrying the rubberized wheels 30; to the platform 2 is connected the steering axle 31 carrying the rubberized wheels 30a, this axle can be removed during the straightening of the crane. During transport, the carriage 32 is preferably placed at the end of the boom half-element 6.

Comme on peut aussi le voir par la fig. 5 qui montre en coupe la flèche de la grue, les demi-éléments correspondants étant repliés, l'encombrement en hauteur est limité, et en tout cas, rentre dans les limites permises pour le chargement des plate-formes de véhicules articulés. As can also be seen in fig. 5 which shows in section the boom of the crane, the corresponding half-elements being folded, the overall height is limited, and in any case, falls within the limits permitted for the loading of articulated vehicle platforms.

Les autres formes de la fig. 6 montrent différentes autres solutions structurales possibles, présentant différentes sections des demi-éléments de la flèche et qui sont toutes en mesure de permettre un encombrement vert il cal limité. The other shapes in fig. 6 show different other possible structural solutions, having different sections of the half-elements of the boom and which are all able to allow a limited green space.

lia fig. 2 montre une première phase du redressement, obtenu au moyen du vérin hydraulique 26 ou dgun dispositif deactionnement analogue. A cette phase, le centre de gravité du demi-élément de flèche 7 se trouve à gauche de l'articulation 6a et par suite, le tirant 22 est mis sous tension par le-poids du demi-élément 7, A cette phase, le tirant 23 nla pas à soutenir de charges mais il présente toutefois une précharge initiale. lia fig. 2 shows a first phase of recovery, obtained by means of the hydraulic cylinder 26 or a similar actuation device. At this phase, the center of gravity of the jib half-element 7 is to the left of the articulation 6a and consequently, the tie rod 22 is tensioned by the weight of the half-element 7, In this phase, the pulling 23 does not support loads, but it does have an initial preload.

La phase suivante, illustrée par la fig. 3, montre le demi-élément 7 de la flèche dans une position où le centre de gravité se trouve à droite de l'articulation 6a; le poids propre du demi-élément 7 est alors porté par le tirant 23 tandis que le tirant 22 est soumis seulement à la précharge initiale qui lui a été communiquee. The next phase, illustrated in fig. 3, shows the half-element 7 of the arrow in a position where the center of gravity is to the right of the articulation 6a; the self-weight of the half-element 7 is then carried by the tie rod 23 while the tie rod 22 is subjected only to the initial preload which has been communicated to it.

A partir de cette phase, le tirant 22 n'a plus à supporter la charge du demi-élément de flèche 7 et peut donc se relâcher en perdant sa tension initiale.From this phase, the tie rod 22 no longer has to bear the load of the jib half-element 7 and can therefore relax by losing its initial tension.

Le passage de la position de la fig. 2 à celle de la fig 3 s'effectue sans inconvénients étant donné que le demi-élénent 7 est commandé dans sa rotation par les tensions imposées aux tirants 22 et 23 et ne passe donc pas par des positions diéquilibre instable. The passage from the position of fig. 2 to that of FIG 3 is carried out without drawbacks since the half-element 7 is controlled in its rotation by the tensions imposed on the tie rods 22 and 23 and therefore does not pass through unstable equilibrium positions.

Dans le mode d'exécution représenté, choisi parmi les multiples solutions qui prévoient en général les tirants tendus entre la tour et le deuxième demi-élé- ment de flèche 7 et qui causent le renversement du demiélément de flèche 7 et son alignement sur le demiélément 6 articulé à la tour, en le maintenant en équi- libre stable dans toute position intermédiaire de mon- tage, les points de fixation 20 et 21, 24 et 25 des tirants 22, 23 sont reliés aux extrémités d'arcs de circonférence des éléments respectifs 18 et 19, de dimension telle que pendant les phases suivantes de montage, les tirants 22 et 23 puissent reposer partiellement dessus par une longueur appropriée, de manière à maintenir constante la distance entre les points 20 et 24 et 21 et 25 respectivement, mesurée suivant la trajectoire du tirant tendu. In the embodiment shown, chosen from among the multiple solutions which generally provide for the tie rods stretched between the tower and the second jib half-element 7 and which cause the jib half-element 7 to overturn and its alignment on the half-element 6 hinged to the tower, keeping it in stable equilibrium in any intermediate mounting position, the fixing points 20 and 21, 24 and 25 of the tie rods 22, 23 are connected to the ends of arcs of circumference of the elements respective 18 and 19, of such dimension that during the following stages of assembly, the tie rods 22 and 23 can rest partially on it by an appropriate length, so as to maintain constant the distance between the points 20 and 24 and 21 and 25 respectively, measured following the trajectory of the tensioned tie rod.

Le redressement s' effectue au moyen dsun dispositif d'actionnement capable d'écarter et de soulever les demi-éléments 3; 4, dans le mode d'exécution représenté, on utilise le vérin 26 qui agit, par l'intermédiaire des bielles 27 et 28, sur deux demi-éléments 3, 4 et en provoque la rotation, avec l'intervention des bielles 5, autour des articulations respectives 2a, 3a. The straightening is carried out by means of an actuating device capable of spreading and lifting the half-elements 3; 4, in the embodiment shown, the jack 26 is used which acts, via the connecting rods 27 and 28, on two half-elements 3, 4 and causes them to rotate, with the intervention of the connecting rods 5, around the respective joints 2a, 3a.

Simultanément, les tirants agissant sur la tour sont mis sous tension et causent l'ouverture des contre-fiches de la flèche en partant de leur position repliée. Le redressement de la tour se poursuivant, les tirants 11, 12, 13 14, 15, 16 sont mis sous tension et provoquent la rotation du demi-élément de flèche 6 > rela- tivement à l'élément de tour 4, autour de l'articulation 4a; donc, sous l'action du tirant 22 et ensuite: (fig. 3) du tirant 23, il se produit un déploiement progressif du demi-élément de flèche 7 qui tourne autour de l'articula- tion 6a jusqu'à la position représentée sur la fig. 4 ou sur la fig. 7, où la position du bras relativement au sol est définie par la longueur choisie pour les tirants et peut être horizontale, cabrée ou en "col-de-cygne". Simultaneously, the tie rods acting on the tower are under tension and cause the opening of the jib struts from their folded position. The straightening of the tower continuing, the tie rods 11, 12, 13 14, 15, 16 are tensioned and cause the rotation of the half-boom element 6> relative to the tower element 4, around the hinge 4a; therefore, under the action of the tie rod 22 and then: (fig. 3) of the tie rod 23, there occurs a progressive deployment of the half-jib element 7 which rotates around the articulation 6a to the position shown in fig. 4 or in fig. 7, where the position of the arm relative to the ground is defined by the length chosen for the tie rods and can be horizontal, nose-up or "swan neck".

En particulier la position de la fig. 7,où le deuxième élément de flèche 7 est horizontal, peut être atteinte grâce à la longueur limitée de l'élément en arc 18a qui permet au tirant 22 de se relâcher au-delà de l'horizontale sans provoquer une nouvelle rotation dans l'élément 7 qui est donc maintenu en position par le tirant 17, en coopération avec la contre-fiches 1osa. Comme le montrent plus en détail les fig. 8, 9 et 10, les membrures inférieures de la flèche sont interrompues entre l'éléments 6 et l'élément 7, à une distance "d" de la verticale de l'articulation 6a; cela permet d'obtenir pour le chariot 32 une voie continue sur toute la longueur de la flèche (fig. 9). In particular the position of fig. 7, where the second jib element 7 is horizontal, can be reached thanks to the limited length of the arc element 18a which allows the tie rod 22 to relax beyond the horizontal without causing a new rotation in the element 7 which is therefore held in position by the tie rod 17, in cooperation with the 1osa counter-sheets. As shown in more detail in figs. 8, 9 and 10, the lower members of the jib are interrupted between the elements 6 and the element 7, at a distance "d" from the vertical of the articulation 6a; this makes it possible to obtain a continuous track for the carriage 32 over the entire length of the boom (FIG. 9).

L'inclinaison de l'élément 7, due à l'allongement élastique des tirants dans le cas de fortes charges appliquées au chariot 32 placé à l'extrémité de l'élément 7, peut alors s'effectuer, comme le montre la fig. 10, sans causer de sollicitations excessives par le contact des membrures inférieures; lorsque le chariot 32 s'approche de l'articulation, étant donné la diminution du moment de flexion qu'il engendre, la structure revient à l'état de la fig. 9, rétablissant la continuité de la voie. The inclination of the element 7, due to the elastic elongation of the tie rods in the case of heavy loads applied to the carriage 32 placed at the end of the element 7, can then be carried out, as shown in FIG. 10, without causing excessive stress by contact with the lower members; when the carriage 32 approaches the articulation, given the reduction in the bending moment it generates, the structure returns to the state of FIG. 9, restoring the continuity of the track.

Ce mode d'exécution permet en outre d'atteindre facilement la position de la fig. 7,comme indiqué en tireté sur la fig. 10 où il existe un angle d'inclinaison sensible entre l'élément 6 et l'élément 7, sans que les membrures inférieures doivent se gêner mutuellement. This embodiment also makes it easy to reach the position of FIG. 7, as indicated in dashed lines in FIG. 10 where there is a significant angle of inclination between the element 6 and the element 7, without the lower members must interfere with each other.

On peut apporter de nombreuses variantes à la réalisation pratique de la grue sans par ailleurs sortir du cadre de l'invention. Many variations can be made to the practical construction of the crane without, however, departing from the scope of the invention.

Claims

1 - Articulated crane with automatic recovery, characterized in that it is provided with a tower (4) articulated to a weighted base platform (1), the tower being constituted by elements articulated between them (2, 3 , 4) and being provided with a boom (7) composed of articulated elements, and articulated at the upper end of the tower (4) which has means ensuring the straightening and simultaneously the deployment of the boom (6, 7 ) thanks to a single continuous maneuver, means being provided to maintain the boom (7) in stable equilibrium at all the phases of its deployment movement.

2 - Crane according to claim 1, characterized in that the jib is composed of elements (6, 7) articulated together at a point (6a) located at mid-height of the beam, these elements having complementary sections which can allow, in the folded position, a space less than the sum of the heights of the boom elements.

3 - Crane according to claim 1, characterized in that the elements of the jib (6, 7) have one a concave section and the other a convex section, the concavity of an element which can accommodate, in the folded position, most of the other element with a convex section.

4 - Crane according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means which keep the boom in stable equilibrium at all phases of straightening and alignment are constituted by one or more pairs of cables (11, 13 , 15, 17) having a preload and connecting two fixed points of the upper end of the tower to two corresponding fixed points located on the second jib element, shaped support elements being provided for each of the mani.ère cables to keep constant the distance between two of the fixed points (8, 9, 10a) corresponding to the tower and the second jib element- (7), measured along the path of the cable (17) kept under tension, at all phases the crane straightening and the simultaneous deployment of the boom where the action of the cables is necessary.

5 - Crane according to one of. Claims 1 to 4, characterized in that the shaped support elements consist of arcuate bodies of circumference (18a, 18b) on the perimeter of which the cables having a preload, the radii and the position of the fixed anchoring points (20, 21) of the cables being chosen so as to maintain constant the distance between the fixed points mentioned, measured along the trajectory of the cable kept under tension, at all phases of straightening.