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(11) | EP 0 039 529 A2 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Grue |
| (57) L'invention concerne une grue comportant une flèche simple ou ensemble de flèches
composé dont l'extrémité supérieure de la flèche 4 est réalisée en forme de T et comporte
un câblage partant d'un treuil disposé d'un côté du plan de basculement vers la charge
qui se trouve de l'autre côté du plan de basculement en passant sur des poulies à
câbles 18-18a-19. |
[0001] L'invention est relative à une grue pour la manipulation de charges, entre autres de conteneurs qui doivent être déplacés par ladite grue sur une distance telle que des moyens doivent être prévus pour déplacer la charge approximativement horizontalement et réduire la hauteur d'oscillation de la charge par rapport à son point de suspension,grue équipée d'une flèche qui est montée à articulation sur un portique et cela de telle sorte que la flèche ou le système de flèche composée peut pivoter d'un côté du portique vers l'autre au-delà de la verticale, autour d'un axe de grue horizontal.
[0002] Des grues équipées d'une flèche ou d'un système de flèche composée capable de basculer d'un côté de la tour de grue à l'autre en passant par la verticale ont été décrites par les brevets français 1.558.315, allemands 598.157, 1.119.196 et par la dèmende néerlandaise 266.662.
[0003] La demande de brevet néerlandaise 266.662 décrit notamment une construction qui ne peut s'appliquer ni aux charges importantes ni sur les trajectroires très élevées visées par la présente demande. En effet, pour une portée et une capacité de charge identiques,l'engin selon la demande précitée développe une hauteur de près de 90 m à partir du sol. Le câblage de l'engin qui parait être demeuré au stade théorique pose des problèmes dont la solution n'est pas esquissée dans la demande en cause.
[0004] L'invention a pour but de proposer une solution réalisable d'une grue à flèche basculable d'un côté de la tour à l'autre en passant par la verticale, grue qui par sa portée exceptionnelle peut remplacer les portiques à container apparentés aux engins connus sous le nom de ponts-roulants.
[0005] La grue nouvellement conçue est, de plus, universelle en ce qui concerne le genre des charges de levage pouvant être manipulées. Si nécessaire, ce type de grue peut fonctionner avec un grappin à quatre câbles (transbordement de minerais) ou avec le joug de levage classique.
[0007] En résumant, l'invention de ce type de grue original a pour but de réunir en soi les avantages importants suivants par rapport aux ponts transbordeurs de conteneurs du type des ponts roulants :
a) pour une même capacité de levage et volée, réaliser une grue avec un poids de construction net plus léger ;
b) réduire au minimum le nombre d'éléments de construction et de noeuds d'assemblage ;
c) obtenir des pressions d'angle plus favorables (un angle = l'un des quatre pieds du portique),
d) réduire la surface au vent et améliorer la stabilité contre un basculement.
[0008] Pour obtenir ces avantages suivant l'invention, l'extrémité supérieure de la flèche est réalisée en forme de T, les câbles de levage enroulés par un treuil de levage pour la charge, qui se trouve sur un côté du plan de pivotement de la flèche, étant amenés vers la charge, qui se trouve de l'autre côté dudit plan de pivotement, sur des poulies supportées dans la tête de flèche en forme de T.
[0009] Dans l'exposé suivant, différents types de formes de réalisation sont décrits, qui sont tous dérivés du principe qui est à la base de la grue venant d'être décrite.
[0010] Ces différents types de grues peuvent être distingués comme suit :
Ia Grue équipée d'une seule flèche en réalisation unilatérale, l'horizontalité du mouvement de la charge pendant le basculement de la flèche étant obtenu par un triple câblage des câbles entre le sommet de la tour et le sommet de la flèche,
Ib Grue avec flèche simple en réalisation unilatérale, le mouvement de charge horizontal pendant le basculement de la flèche étant obtenu par une flèche de compensation, articulée sur la tour,
II a Grue avec un quadrilatère articulé, en réalisation unilatérale à voie de guidage verticale,
II b Grue avec un quadrilatère articulé, en réalisation unilatérale à voie de guidage horizontale,
IIIa Forme de réalisation analogue à Ia, mais avec une flèche simple en réalisation double,
IIIb Forme de réalisation analogue à Ib, mais avec une flèche simple en réalisation double,
IV a Forme de réalisation IIa, mais en exécution double, IV b Forme de réalisation IIb, mais en exécution double.
[0011] Les figures annexées, auxquelles on se référera dans la description, peuvent être subsdivisées comme suit :
La figure 1 est une élévation latérale schématique d'une grue du type décrit sous Ia.
La figure 2 est une élévation frontale schématique de la grue suivant la figure 1.
La figure 3 est une représentation en perspective développée du triple câblage de câble dans la tête de flèche d'une grue suivant les figures 1 ou 2.
[0012] La figure4a est une représentation en perspective d'une flèche auxiliaire destinée au guidage et à la sta- bilïsation de charge nécessaire à son entratnement.
[0013]
La figure 4b schématise, à une échelle limitée, le rapport flèche auxiliaire - châssis de guidage.
La figure 4c illustre le rapport tour de grue - flèche principale - tambour 22 et câble 21.
La figure 5a donne une image du châssis de guidage de charge et les moyens qui en assurent l'horizontalité.
La figure 5b illustre à une échelle limitée l'identité existant entre les angles a' et a2.
La figure 6 représente à une autre échelle un moyen pour l'entraînement d'une flèche de grue suivant les figures précédentes.
La figure 7 représente à une échelle analogue un autre moyen pour l'entraînement d'une flèche de grue suivant les figures 1-5.
La figure 8 représente, à une échelle analogue, un troisième moyen pour l'entraînement d'une flèche de grue suivant les figures 1-5.
La figure 8bis représente, finalement, un quatrième moyen pour l'entraînement d'une flèche de grue suivant les figures 1-5.
La figure 9a est une élévation latérale schématique d'une grue avec flèche et flèche auxiliaire, équipée en outre d'un bras de compensation.
La figure 9b est une élévation frontale schématique de la grue suivant la figure 9.
La figure 9c est une représentation en perspective du parcours de câble dans une grue du type suivant les figures 9 et 9bis.
La figure 10a est, à une autre échelle, une représentation schématique, en élévation latérale, d'une grue du type décrit sous IIa.
La figure lOb représente, à une plus grande échelle, certains détails de l'extrémité avant de la flèche supérieure avec châssis de suspension de charge et cabine de commande.
La figure loc est une élévation frontale de la grue suivant la figure 10.
La figure 11 est une élévation frontale schématique de la grue du type décrit sous IIIa.
La figure 12 est une élévation frontale schématique de la grue du type décrit sous IIIb.
La figure 13 est une élévation frontale schématique de la grue du type décrit sous IVa.
La figure 14 est une vue schématique en élévation latérale d'une grue du type décrit sous le groupe IIb.
La figure 15 est une vue schématique en élévation frontale de la grue du type décrit sous la groupe IIb.
La figure 16 est une vue schématique en élévation frontale de la grue du type décrit sous le groupe IVb.
La figure 17 est une vue schématique en élévation frontale d'une grue du type IIb
Forme de réalisation Ia (figures 1-5a, b).
[0014] La forme de réalisation avec flèche simple et flèche auxiliaire en combinaison avec le triple câblage comprend :
Une flèche simple à parois pleines, ou construction en treillis, pivotant autour d'un axe horizontal qui est monté en porte-à-faux par rapport à une tour de grue. La tête de flèche est réalisée en forme de T, de telle sorte que les câbles de levage de la charge, enroulés par un treuil de levage, qui se trouve contre la tour, circulent par l'intermédiaire de poulies dans la tour de grue vers la tête de flèche et ensuite atteignent, par l'intermédiaire d'autres poulies à câble sur l'extrémité en forme de T, le joug de levage de conteneur.
[0015] Pour pouvoir obtenir pendant le mouvement de la tête, avec le treuil de levage immobile, un trajet de charge horizontal, les câbles de levage sont tendus en triple entre la tête de tour et la tête de flèche.
[0017] Dans la forme de réalisation suivant les figures 1-5, on a cependant adopté un agencement spécial des poulies de flèche, qui est spécifique pour l'invention (voir surtout la figure 3).
[0018] La grue, illustrée par les figures 1-5 précitées, est équipée d'un portique 1 et d'une tour de grue 2. Aussi bien le portique 1 que la tour 2 s'y raccordant peuvent présenter des formes aux structures très diverses.
[0019] Le portique 1 est équipé pour se déplacer sur deux rails de roulement et il est équipé dans ce but de quatre pieds. Chacun des quatres pieds de portique comporte un système de bogies qui répartit uniformément statiquement les pressions de roue, au moyen de roues de roulement, sur des rails de roulement non représentés.
[0020] Le treuil de levage avec moteur, frein, réducteur et tambours d'enroulement de câbles est monté dans une chambre de machine 3.
[0021] La gure, dans la forme de réalisation Ia, suivant les figures 1-5, est équipée d'une flèche 4. L'axe de flèche 5 est enchassé sur un côté et est de préférence réalisé en forme de tube. Les deux points d'appui de flèche par rapport à la tour 2 se situent sur un même côté de la flèche. Les points d'appui de flèche 6 sont formés par deux grands paliers radiaux dont les bagues externes portent dans les flancs de la tour ; les bagues internes tournent conjointement avec l'axe de flèche 5. La flèche effectue pendant le mouvement de basculement complet, un angle égal à 2a (figure 1). La flèche est complètement équilibrée dans chaque position par un contre-poids 4bis.
[0022] L'entraînement de la flèche se trouve à la base de la flèche et est à réaliser suivant l'un des principes suivants :
a) le mécanisme avec secteur denté 7 et pignon d'entraînement 8 (figure 6),
b) le mécanisme avec crémaillère 9 et pignon d'entraînement 10 (figure 7),
c) le mécanisme à vis et écrou qui est classique pour des grues de port (figure 8),
d) le cylindre hydraulique (figure 8bis).
[0023] Le parcours de câble illustré par la figure 3, dans la forme de réalisation Ia de l'invention, est le suivant :
Les câbles de levage, constitués par un faisceau de préférence de quatre câbles, sont indiqués par la référence 11. Pour rendre possible les mouvements d'oscillation de la flèche au-delà de la verticale, les câbles de levage 11 s'étendent de la chambre de machines 3, le long d'un côté du plan d'oscillation de la flèche 4 vers la charge 12, par l'intermédiaire du système de poulies à câbles 13-15-16-17 dans la tête de flèche et sur l'extrémité de flèche en forme de T.
[0024] Cet agencement donne la possibilité que, sans obstacle, la flèche 4 peut décrire un angle 2a complet. Les câbles de levage, entre la tête de tour et la tête de flèche, la flèche et les câbles de levage suspendus à partir de la pièce en T vers le joug de levage, se déplacent alors dans des plans verticaux parallèles entre eux.
[0025] La flèche auxiliaire 14, montée avec articulation sur la flèche 4, se déplace aussi pendant le mouvement de basculement dans un plan parallèle vertical par rapport aux autres plans précités.
[0026] Le parcours suivi par l'un des quatre câbles de levage 1 est, pour la forme de réalisation Ia, comme suit : (voir la figure 3).
[0027]
- depuis le tambour de levage agencé dans la chambre de machines 3 vers les poulies de tête de flèche 18
- depuis la poulie.18 vers la poulie 16 dans la flèche,
- depuis la poulie 16 vers la poulie 19 dans la tête de flèche,
- depuis la poulie 19 vers une des poulies 17,
- depuis la poulie 17 vers la poulie 13a, vers la poulie 13b et vers une des poulies 15
- depuis la poulie 15 vers le joug de guidage et ainsi vers la charge 12.
[0028] Pendant le franchissement de la position verticale (médiane) de la flèche 4, le câble 11 sur les poulies 17 et 15 est repris par 17a et 15a.
[0029] Pour toutes les poulies à câble, des dispositifs anti-déraillement sont agencés, qui empêchent les cables de levage de sortir de la gorge et de provoquer une usure excessive.
[0031] Une propriété essentielle de l'invention consiste à conserver les avantages de ce type de câblage, par un agencement de poulies à câble, pendant le basculement de l'unique bras de flèche.
[0032] La rotation de flèche à basculement reste cependant la qualité la plus essentielle de l'invention, l'horizontalité (ou parcours de charge horizontal) est obtenue dans la forme de réalisation Ia par le triple câblage précité dont le parcours de câble est décrit.
[0033] Pendant le déplacement horizontal de la charge, la tête de flèche avec extrémité en forme de T décrit une voie circulaire dans l'espace, et ceci autour du centre de rotation de la flèche. Ceci signifie que l'écartement vertical depuis la charge jusqu'aux poulies de tête de flèche 15 varie en fonction de l'écartement horizontal depuis la charge par rapport à l'axe de tour de grue ou axe de symétrie YY (figure 1). Plus petite est la volée, plus grand est l'écartement E-K (théoriquement : E-K = a x cos a.)
[0034] Sans une disposition auxiliaire, ce phénomène aurait pour conséquence que la longueur d'oscillation E-K + h de la charge par rapport à la suspension 15 deviendrait très grande, avec comme valeur maximum celle atteinte pour la position médiane verticale de la flèche.
[0035] Etant donné qu'une grande longueur d'oscillation E-K + h aurait un effet très défavorable sur la manipulation de la charge, il est logique de prévoir un dispositif anti-balancement, pour empêcher les mouvements de balancement indésirables de la charge, dus à une trop grande longueur d'oscillation.
[0036] La grue, dans la forme de réalisation Ia, est munie suivant l'invention d'une flèche auxiliaire (figure 4) et d'un chassis guidant la charge (figure 5) pour empêcher les effets de balancement mentionnés ci-dessus.
[0037] La flèche auxiliaire 14 est un bras rigide en treillis, dont l'extrémité inférieure, pour la totalité de l'étendue du mouvement de basculement, suit un parcours horizontal. Cette flèche auxiliaire est fixée à articulation sur la flèche 4 et est entraînée par un tambour d'entraînement 20 et une transmission à câble 21, en-synchronisme avec la flèche principale 4.
[0038] Un tambour d'entraînement 20, fixé sur la flèche auxiliaire, entraîne au moyen d'une transmission à câble 21, la flèche auxiliaire. Les câbles 21 sont fixés à la périphérie d'un tambour stationnaire 22, fixé concentriquement au centre de rotation de la flèche 4.
[0039] Le mouvement synchrone de la flèche auxiliaire est obtenu parce que le rapport de réduction 2 : 1 du tambour stationnaire 22 vers le tambour d'entraînement 20 double le déplacement angulaire de la charge auxiliaire par rapport a" déplacement angulaire de la flèche 4. Les angles formés par la flèche principale 4 avec l'horizontale et l'axe de flèche auxiliaire avec l'horizontale sont égaux pour chaque position. En effet, KS = SA (figure 5 bis) avec α1 = a2.
[0040] Les points K et A se trouvent donc sur une ligne horizontale, le châssis de guidage suivra par conséquent cette voie horizontale.
[0041] Le châssis de guidage (figure 5) ou châssis guidant la charge comprend un axe de rotation horizontal, en porte-à-faux, fixé par deux paliers radiaux dans l'extrémité inférieure de la flèche auxiliaire (figure 4).
[0042] Le châssis de guidage comprend quatre poulies à câble 23, une pour chacun des quatre câbles de levage.
[0043] Les câbles de levage 11, partant des poulies à câble 15, dans l'extrémité en forme de T de la flèche 4, sont guidés deux par deux sur les poulies à câble 23.
[0044] Il se forme ainsi dans l'élévation latérale suivant la figure 4bis, la figure EFLGE, avec E comme projection de la ligne de départ des câbles 11 sur les poulies 15.
[0045] La charge 12 est suspendue aux quatre câbles 11 qui sont fixés deux par deux au joug à conteneur ou joug à colis qui est empêché ce faisant par les câbles convergeant en deux points, de se balancer sous l'influence de sollicitations horizontales.
[0046] Le châssis de guidage, suspendu à articulation à la flèche auxiliaire, dotée de poulies à càble, requiert en plus un dispositif qui conserve le plan horizontal dans lequel se trouvent les quatre axes de poulie à câble, dans chaque position de la flèche.
[0048] Ce dispositif très simple, qui maintient horizontal le châssis de guidage, comprend un jeu de deux parallélogrammes formés par les points Pl, P2, P3, P4 et P3, P4, P5, P6. Les tronçons Pl-P3, P2-P4, P3-P6 et P4-P5, sont des câbles de traction, P3-P4 est un levier horizontal, articulé, concentrique à l'axe de flèche auxiliaire, tandis que P5 et P6 sont des points fixes sur la tour de grue.
[0049] Pendant le déplacement de la flèche 4 et de la flèche auxiliaire 14, P3-P4, donc aussi P1-P2 restent horizontaux.
[0050] La forme de réalisation Ia suivant l'invention comprend donc une grue, pour la manipulation de charges, entre autres de conteneurs,avec une flèche simple et une flèche auxiliaire, un châssis de guidage et un mécanisme de levage.
[0051] Ces éléments principaux sont agencés de telle sorte que les mouvements suivants soient possibles :
a) la flèche principale 4 peut exécuter sans obstacle un mouvement d'oscillation symétrique dans un plan vertical par rapport à l'axe de tour de grue, tandis que le bras de flèche franchit la position médiane verticale,
b) la flèche auxiliaire 14 se déplace en synchronisme avec la flèche principale 4 dans un plan vertical parallèle à cette dernière et forme ainsi, au moyen d'un chassis de guidage, fixé à articulation à son extrémité, un dispositif qui empêche les balancements de la charge,
c) la charge suit,pendant le mouvement d'oscillation de la flèche principale, une voie horizontale,
d) tous les éléments principaux : flèche, flèche auxiliaire, châssis de guidage, câbles de levage, se déplacent alors sans obstacle dans l'espace, dans des plans verticaux parallèles entre eux, d'un côté de la tour de flèche vers l'autre au-delà de la ligne verticale dans la position médiane.
[0053] La forme de réalisation avec flèche simple 32 et flèche auxiliaire 14 en combinaison avec une flèche de compensation 26 comprend une réalisation analogue par rapport à la forme de réalisation suivant Ia.
[0054] La grue suivant cette forme de réalisation est constituée par un portique 1, une tour 2, une flèche 32 avec extrémité en forme de T et une flèche auxiliaire 14 avec châssis de guidage.
[0055] La forme de réalisation se distingue de celle suivant Ia par d'autres moyens qui assurent le trajet de charge horizontal.
[0057] La figure 9c représente, suivant une représentation en perspective, la disposition des câbles. Un des quatre câbles de levage suit un parcours décrit comme suit.
[0058] Le câble part du tambour de levage 24 vers la poulie à câble 25 dans l'extrémité arrière du bras 26 de la flèche de compensation et ensuite vers les poulies 27-28-29-30 dans l'extrémité de flèche en forme de T, et comme dans la forme de réalisation suivant Ia, par l'intermédiaire des poulies directrices du châssis de guidage, vers le joug de charge pour conteneurs ou colis.
[0059] Un nouvel élément par rapport à Ia est la flèche de compensation. Cette flèche de compensation, constituée essentiellement par un bras articulé 26, couplé à la flèche principale 32, et un système de barres 31, suit de façon synchrone le mouvement de la flèche principale tandis que la géométrie de la figure formée par les points de déviation de câbles assure que la somme des longueurs de câbles entre le tambour 24, la poulie 25, les poulies 27-30 jusqu'à la charge évolue de telle sorte que la charge se déplace sur une horizontale pendant le mouvement de basculement ou d'oscillation de la flèche 32.
[0060] Le bras 26 de la flèche de compensation est agencé de telle sorte que le mouvement décrit par la flèche 32 dans un plan d'oscillation vertical n'est pas gêné. Aussi bien la flèche 32 que le bras 26 franchissent la position médiane et permettent la plage de charge symétrique spécifique pour l'invention. Le bras 26 est relié par les tiges articulées 31 de telle sorte que l'axe longitudinal du bras reste toujours parallèle à l'axe longitudinal de la flèche 32.
[0061] Les leviers 34 représentés par les figures 9aet 9c sont prévus dans ce but sur la flèche 32 et le bras 26 de la flèche de compensation. Les plans décrits par les poulies 25 du bras de compensation se situent sur le côté opposé de la tour 2 par rapport aux tiges d'entrai- nement 31. Le bras de compensation est supporté dans deux paliers radiaux 33 au sommet de la tour.
[0062] Le système de poulies à câble 27-30 est analogue à la forme de réa lisation Ia en étant entendu que le câble de levage s'étend directement du tambour de levage vers la charge par l'intermédiaire des poulies concernées, le parcours de câble 3 possède dans la forme de réalisation Ia des renvois entre la tête de tour et la tête de flèche.
[0063] Dans la forme de réalisation Ib de l'invention, le fonctionnement de l'ensemble flèche, flèche auxiliaire et châssis de guidage est analogue à celui décrit pour la forme de réalisation Ia.
Forme de réalisation IIa.
Grue à flèche composée, quadrilatère de barres articulé en réalisation unilatérale et à voie de guidage verticale
[0064] La forme de réalisation IIa est la forme de réalisation adoptée de préférence de l'invention.
[0065] Cette grue de levage, pour la manipulation de charges, entre autres de conteneurs et de grappins pour des produits en vrac de tous genres, est composée des éléments principaux suivants (figures loa-lob-loc) :
a) un portique de grue, constitué par deux poutres de roues 35, une mono-poutre 36, une tour verticale 37, et un mécanisme de circulation de grue 38,
b) un système de flèche composée constitué par : une poutre d'appui 39, un bec ou flèche supérieure 40, une poutre de traction 41, un tendeur de poutre d'appui 42, un chariot de guidage 43 se déplaçant verticalement et un bras d'équilibrage 44 avec un contre-poids 44'.
[0066] L'ensemble de la flèche composée forme un parallélogramme articulé dont chacun des éléments de flèche précités forme un côté ou partie d'un côté.
[0067] Le bec 40 comprend un corps de flèche, dont l'extrémité inférieure est équipée d'un châssis de suspension de charge 45 qui suit une voie horizontale correcte pendant le mouvement de volée. Ce châssis est articulé par rapport au bec 40 autour d'un axe horizontal et se déplace vers la gauche et vers la droite, tel que considéré en vue latérale par rapport à la tour 37, tandis que la poutre d'appui 39 s'articule en position médiane en franchissant sa position verticale.
[0068] Le châssis de suspension, de charge 45 est muni de poulies à câbles et points de suspension pour les parties mortes. Le mécanisme de levage 46 est agencé dans la partie supérieure du bec 40. Les quatre câbles de levage s'étendent par l'intermédiaire des poulies à câbles 48 vers les poulies de joug de charge et sont ensuite accrochés aux points de suspension à ressort du châssis de suspension, dans lequel est incorporée une limitation de charge 49. La cabine de commande 60 est aussi suspendue au châssis de suspension de charge 45.
[0069] La flèche supérieure ou bec 40 est fixé à articulation par rapport à la poutre d'appui 39. L'axe de rotation 50 est horizontal et parallèle à l'axe de rotation du châssis de suspension 45.
[0070] La flèche supérieure 40 pivote dans un plan vertical autour de l'axe de rotation 50, tandis que cette articulation pivote à son tour autour de l'axe de poutre d'appui 51. La flèche supérieure 40 et la poutre d'appui 39 se déplacent dans la position verticale côte à côte tandis que les câbles de levage se déplacent dans des plans verticaux parallèles sur l'autre côté du bec par rapport à la poutre d'appui.
[0071] Pendant le mouvement d'articulation de la flèche supérieure 40, le châssis de suspension de charge 45 qui est muni de poulies à câbles 48 et de points de suspension 49 pour les quatre parties de câble mortes 47, est empêché de basculer.
[0072] Pour ceci, un dispositif 55 est prévu, constitué par un tambour 56, soudé au châssis 45, un tambour faisant partie de l'axe de poutre d'appui 50, et un jeu de câbles de transmission 57.
[0073] Tous les couples, exercés par des forces extérieures par rapport à la charnière de châssis, sont repris par ce dispositif maintenant horizontal.
[0074] La poutre d'appui 39, s'articulant autour de l'axe 51, est une poutre rigide soudée qui forme l'élément d'appui de tout le système de flèche par rapport à la tour de grue et reprend aus≈i tous les moments horizontaux exercés sur ce système de flèche. L'axe d'articulation 51 est constitué par un axe tubulaire passant à travers la tour, monté sans possibilité de torsion entre la poutre d'appui et le bras de contre-poids 44.
[0076] La poutre d'appui 39 comporte,approximativement à mi-distance sur sa longueur, une tige d'articulation 42 qui forme aussi un côté du système de parallélogramme articulé et est relié à la charnière du chariot de guidage 43.
[0077] A cette même articulation du chariot de guidage 43 est relié le tirant principal 41 qui forme une liaison entre le chariot de guidage 43 et le bec 40.
[0078] Le mécanisme de volée 52 et 52' est réalisé en double, grâce au fait que deux des points d'articulation du parallélogramme sont entraînés. Chaque mécanisme entraîne deux barres. Le premier mécanisme d'entraînement 52 est installé dans l'articulation 50 et fait tourner le bec 40 par rapport à la poutre d'appui 39. Le second mécanisme 52 est installé dans le point d'articulation 54 et fait tourner le tendeur de poutre d'appui 42 par rapport à la poutre d'appui 39.
[0079] Chacun des mécanismes d'entraînement 52 et 52' comprend un moteur, frein, réducteur et axe de pignon avec pignon, engrenant avec un secteur de couronne dentée.
[0080] Les groupes d'entraînement 52 et 52' se trouvent sur la poutre d'appui 39 et les couronnes dentées sont montées sur les barres entraînées, respectivement le bec 40 et le tendeur de poutre d'appui 42.
[0081] Les moteurs 52 et 52' sont synchronisés électriquement pour, dans la position centrale (position verticale), déployer le parallélogramme en synchronisme à partir de cette position médiane dans laquelle tous les éléments sont articulés conjointement dans un plan.
[0082] Suivant la propriété essentielle de l'invention, l'ensemble du système de parallélogramme qui représente la flèche composée, peut donc pivoter au-delà de la position médiane et,considér,é en élévation latérale, se déplacer de la gauche vers la droite par rapport à la tour 37, de telle sorte que la charge soulevée peut atteindre les positions extrêmes, également à gauche et à droite (suivant la figure lOa)de l'axe de symétrie de grue.
[0083] Pendant le mouvement d'articulation du parallélogramme, le point d'articulation entre tendeur de poutre d'appui 42, chariot de guidage 43 et tirant principal 41 est guidé sur une voie verticale rectiligne par le chariot de guidage 43.
[0084] Ce chariot de guidage 43 est soutenu par rapport à la tour 37, dans toutes les directions par des roues de guidage, de telle sorte qu'un mouvement uniforme régulier du point d'articulation 53 est obtenu.
[0085] A cet effet, la tour 37 est équipée de six voies de guidage (rails) parallèles. Le chariot de guidage est équilibré par une fraction du contre-poids 44' et est limité dans la position la plus basse par des tampons.
Forme de réalisation IIb.
[0086] Grue à flèche composée, quadrilatère de barres articulé, en exécution unilatérale, illustrée par la figure 14. Cette grue comporte un portique de grue et un système de flèches composé et mobile.
[0087] Ce système composé comporte un bec 60, une poutre d'appui 61, une flèche principale 62 avec bras d'équilibrage et contrepoids 63, un court bras d'équilibrage 64 et un chariot de guidage 65. Le chariot de guidage 65 se déplace le long d'une poutre de support horizontal 65bis formée d'un caisson et équipée des rails de guidage nécessaires. Comme dans la forme de réalisation IIa, les divers côtés du parallélogramme pivotent dans des plans verticaux parallèles entre eux et cela pendant tout le mouvement de basculement de la flèche. Ce mouvement a lieu depuis la position maximale vers la gauche vers une position maximale vers la droite (en se référant à la figure 14). Grâce à la géométrie des éléments 60, 61, 62 et 64, l'extrémité du bec 60 se déplace sur une trajectoire parfaitement horizontale. Le chemin parcouru par cette extrémité est proportionnel au déplacement du chariot à déplacement horizontal 65. Ceci résulte de l'équivalence des triangles ABC et CDE (figure 14). La flèche principale pivote en E dans deux paliers principaux. Les barres 61 et 64 pivotent en C et prennent appui sur le chariot de guidage 65.
[0088] Ce chariot est équipé de quatre roues porteuses et de quatre roues de guidage auxquelles est transmis le couple formé par les composantes horizontales des efforts des barres 61 et 64.
[0089] Le mécanisme de levage 66 et le châssis de suspension de charge 67 équipé d'une cabine de commande 68 sont intégrés à l'ensemble tout comme dans la forme de réalisation IIa. Le mécanisme qui assure l'horizontalité du déplacement de la charge est semblable à celui qui équipe la forme de réalisation IIa.
[0090] Les dispositifs d'entraînement du parallélogramme sont montés respectivement dans les axes de pivotement 69 et 70. Ces dispositifs sont des unités comportant tout simplement des couronnes dentées.
[0091] Les paliers de pivotement 69, 71 et 72 (D-figure 14) sont réalisés sous la forme de paliers radiaux et de paliers de couronne de giration comme dans la forme d'exécution IIa. La forme de réalisation alternative selon IIb a l'avantage que la tour qui se retrouvait dans la forme d'exécution selon IIa disparaît et que la chariot de guidage, qui se déplace horizontalement, ne doit pas être équilibré. Le bec 60 est moins long que dans la forme de réalisation précédente et est de construction plus légère. De même le contrepoids 63 est plus léger que dans la forme de réalisation IIa. La disparition de la tour de grue permet une construction moins élevée. Le portique est plus léger mais moins esthétique car il est réalisé à l'aide de plusieurs poutres en caisson.
[0092] Un des avantages primordiaux de la forme de réalisation qui vient d'étre décrite réside dans le fait que la flèche principale 62 pivote de manière très simple sur le portique, ce qui entraîne des facilités de montage et de démontage.
[0093] La figure 15 illustre clairement la manière dont sont combinés le portique et la poutre de guidage 65bis.
[0094] Dans la forme de réalisation IIb existe la possibilité de monter le treuil sur la flèche principale et celui à un niveau inférieur. Ce montage est illustré par la figure 16. Les câbles s'étendent depuis le treuil 73, par des poulies 74, vers le chassis de suspension de charges.
[0095] La forme d'exécution IVb comporte, tout comme pour les formes d'exécution IIIa, IIIb et IVa,une réalisation en double exécution dans laquelle la partie basculable est pratiquement double tandis que les éléments des flèches sont reliés horizontalement entre eux.
Formes de réalisation IIIa-IIIb-IV.
[0096] Les formes de réalisation décrites précédemment Ia, Ib et II comprennent la grue, suivant l'invention, capable de décrire un mouvement continu du système de flèche de la gauche vers la droite par rapport à la tour de grue, considérée en élévation latérale, et en fait dans une réalisation dite unilatérale.
[0097] Des variantes des formes de réalisation analogues de Ia, Ib et II sont obtenues en passant à des formes de réalisation bilatérales, respectivement IIIa, IIIb, IV.
[0098] Par forme de réalisation bilatérale il est entendu que les éléments articulés de la forme de réalisation unilatérale sont présents en double dans une grue avec un portique unique et une tour double.
[0099] La flèche pour les formes de réalisation IIIa, IIIb et IV est composée de deux systèmes de flèche parallèles et semblables, décrits respectivement sous Ia, Ib et II.
[0101] Pour les formes de réalisation IIIa et IIIb on a : les extrémités de flèche en forme de T sont reliées horizontalement par une poutre rigide 58 (figure 1) ou 59 (figure 12) et assemblées en un pont qui est amené à tourner par deux mécanismes de volée. Le châssis de guidage de charge reste simple mais relie les deux flèches auxiliaires à leurs extrémités inférieures. Les treuils de levage des poulies à câble sont répartis sur les deux moitiés. Ces formes de réalisation IIIa, IIIb et IVa sont également des grues universelles, c'est-à-dire adaptées pour joug, crochet simple, joug à conteneur ou exploitation à grappin.
[0102] Pour la forme de réalisation IVa on a :
les flèches supérieures 40' sont réalisées en double et reliées à la partie inférieure par :
le châssis de suspension de charge 45.
[0103] Le châssis avec treuil de levage 46 forme la seconde liaison ou liaison supérieure entre les flèches supérieures. Les poutres d'appui, tirants et tours sont réalisés symétriquement. Les contre-poids se présentent également de chaque côté. Les mécanismes de volée 52 sont dédoublés : deux pour chaque poutre d'appui. Le portique est à adapter en largeur pour deux tours, chacun avec un chariot de guidage à recevoir.
1. Grue pour la manipulation de charges, entre autres de conteneurs qui doivent être
déplacés par ladite grue sur une distance telle que des moyens doivent être prévus
pour déplacer la charge approximativement horizontalement et réduire la hauteur d'oscillation
de la charge par rapport à son point de suspension, grue équipée d'une flèche qui
est montée à articulation sur un portique (1) et cela de telle sorte que la flèche
ou le système de flèche composée peut pivoter d'une côté du portique vers l'autre
au-delà de la verticale, autour d'un axe de grue horizontal, caractérisée en ce que
l'extrémité supérieure de la flèche (4-32) est réalisée en forme de T, les câbles
de levage enroulés par un treuil de levage pour la charge, qui se trouve sur un côté
du plan de pivotement de la flèche (4-32), étant amenés vers la charge, qui se trouve
de l'autre côté dudit plan de pivotement, sur des poulies à câbles supportées dans
la tête de flèche en forme de T.
2. Grue suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un triple
cablage (11) des câbles de levage entre la tête en forme de T de la flèche (4-32)
et le sommet d'une tour de grue (2-37), de telle sorte que,pendant le mouvement de
pivotement de la flèche, un déplacement approximativement horizontal de la charge
est assuré.
3. Grue suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour assurer le déplacement
de charge horizontal, elle est équipée d'une flèche de compensation (26), qui comporte
principalement un bras oscillant dans un plan vertical au sommet d'une tour de grue
(2), qui est relié du côté de la flèche précitée par une articulation à tringle (31)
à cette flèche, tandis que l'extrémité libre de ce bras est équipée d'au moins deux
poulies à câble (25) pour chaque câble de levage (11), tout ceci de telle sorte que
la géométrie variable des câbles de levage pendant le mouvement de pivotement de la
flèche assure le déplacement horizontal ou approximativement horizontal de la charge.
4. Grue suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que les poulies à
câble (25) précitées sont montées de telle sorte par rapport à l'extrémité libre du
bras oscillant précité, que les câbles de levage précités sont guidés alternativement
sur l'une et sur l'autre poulie à câble, suivant que la flèche se trouve de l'un ou
de l'autre côté de la tour de flèche.
5. Grue suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que
la dernière des parties de câble du triple câblage dans la tête de flèche en forme
de T est guidée de telle sorte, par un jeu de deux poulies à câble, que,dans toutes
les positions de la flèche, le guidage de câble reste assuré par au moins une poulie
à câble.
6. Grue suivant l'une quelconque des revendications 1, 3 ou 4, caractérisée en ce
qu'elle est équipée d'une flèche de compensation qui est constituée par une pièce
en forme de T montée à oscillation par rapport au sommet de la tour de grue, dont
l'extrémité libre de la partie médiane ou corps porte au moins une poulie à câble
pour un câble de levage et dont les extrémités libres des bras, qui se trouvent à
des distances égales de l'axe d'oscillation de la pièce en forme de T, sont reliées
à articulation à des tiges qui sont reliées à articulation par leur autre extrémité
aux extrémités de deux bras qui s'étendent de part et d'autre de la flèche à hauteur
de l'axe de flèche et font partie de cette flèche, de telle sorte que les deux derniers
bras précités, les bras de la pièce en forme de T et les tiges précitées déterminent
un parallélogramme déformable qui, en fonction de l'oscillation de la flèche de la
grue, assure l'oscillation du corps de la pièce en forme de T précitée, tout ceci de telle sorte que la géométrie variable des câbles de levage,pendant
le mouvement de pivotement de la flèche, assure un parcours horizontal ou approximativement
horizontal de la charge.
7. Grue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que
la flèche est encore équipée d'une flèche auxiliaire qui guide ou stabilise horizontalemert
la charge et réduit la longueur d'oscillation par rapport au point de suspension,
flèche auxiliaire (14).qui est montée à articulation sur la flèche précitée (4) et
s'étend depuis la flèche dans le direction de la charge et en ce qu'en supplément
des moyens sont prévus pour déplacer la flèche auxiliaire en synchronisme avec la
flèche.
8. Grue suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens précités consistent
en ce que l'entrainement de la flèche auxiliaire est réalisé par une transmission
à câble entre un tambour fixe (12), monté concentraiquement par rapport à l'axe de
rotation de flèche horizontal et stationnaire par rapport à la tour de grue (2), et
un second tambour à câble (20) avec un diamètre égal à la moitié du premier, et en
ce que le second tambour à càble fait partie de la flèche auxiliaire (14) et est monté
concentriquement avec l'axe de rotation de la flèche auxiliaire par rapport à la flèche
(4), de telle sorte que cet entraînement est assuré pendant le mouvement de pivotement
complet de la flèche auxiliaire par rapport à la flèche principale.
9. Grue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle
est équipée d'un châssis avec poulies à câbles fixé à articulation dans l'extrémité
inférieure de la flèche auxiliaire, qui reçoit les parties de câble de levage de la
tête de flèche en forme de T et les guide en outre vers un joug de charge, des moyens
étant prévus pour maintenir le châssis précité horizontal.
10. Grue suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens précités résident
en ce qu'un jeu de tiges formant un parallélogramme s'articule conjointement avec
la flèche et dont un côté est maintenu immobile par rapport à la tour de grue, entraîne
un second jeu en parallélogramme, de telle sorte que le côté de parallélogramme formé
par les points d'articulation avec le châssis précité reste horizontal pendant tout
le mouvement de pivotement de la flèche et de la flèche auxiliaire.
11. Grue. suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la flèche est réalisée
suivant le principe du parallélogramme déformable, tous les éléments ou côtés fixés
à articulation les uns par rapport aux autres de ce parallélogramme (39-40-41-42)
étant amenés à pivoter dans des plans verticaux parallèles, de telle sorte que l'extrémité
de l'élément se trouvant au-dessus de la charge se déplace sur un parcours horizontal
pendant le mouvement de pivotement qui déplace la charge d'un côté de la tour de grue
vers l'autre, au-delà de la ligne verticale.
12. Grue suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le parallélogramme précité
est formé par un bec(40) à l'extrémité avant duquel est suspendue la charge, bec qui
présente,approximativement aux deux tiers de sa longueur, mesurée à partir de l'extrémité
précitée, un point d'articulation (50) pour une poutre d'appui (39) appartenant au
parallélogramme précité, qui est relié à articulation à une tour de grue (37), le
premier des deux derniers éléments ou côtés du parallélogramme précité étant en outre
formé par un tendeur de poutre d'appui (42) qui, d'une part est relié à articulation
à un chariot (43) qui est guidé verticalement le long de la tour de grue précitée
et, d'autre part, est relié à articulation à un point de la poutre d'appui précitée
(39), et finalement le dernier élément du parallélogramme précité est formé par une
poutre de traction (42) qui, d'une . part, est reliée à articulation au chariot précité
et, d'autre part, à l'extrémité de la flèche supérieure précitée qui est opposée à
la charge à porter.
13. Grue suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le chariot précité (43)
est équipé d'au moins huit roues de circulation pour assurer le guidage par rapport
à la tour de grue qui est munie pour ceci d'au moins quatre rails de roulement, ce
pourquoi deux roues reprennent la force de poussée du chariot précité sur les rails
précités et les quatre autres roues prévues le long de l'autre côté de la tour de
grue assurent le guidage du chariot le long des rails précités.
14. Grue suivant l'une quelconque des revendications 11, 12 ou 13, caractérisée en
ce que la déformation du parallélogramme précité a lieu en synchronisme dans toutes
les positions en ce qui concerne l'augmentation ou diminution de valeur synchrone
des angles du parallélogramme et ceci également dans la position dite médiane du parallélogramme,
la limite de ce parallélogramme déformé étant une ligne droite, ce pourquoi des moyens
sont prévus pour rendre possible le déploiement uniforme et synchrone du parallélogramme
à partir de cette position médiane.
15. Grue suivant la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens précités pour
déployer le parallélogramme sont formés par deux mécanismes tels que chacun des deux
éléments ou côtés précités qui déterminent deux angles du parallélogramme, sont chacun
entraînés par un mécanisme qui fait tourner un élément ou côté par rapport à l'autre
sur un angle suffisant pour déplacer l'ensemble du parallélogramme et le châssis pour
la suspension de la charge d'un côté de la tour de grue vers L'autre, au-delà de la
ligne verticale.
16. Grue selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que
les moyens précités pour déployer le parallélogramme sont constitués par des moyens
d'entraînement pour deux paires de côtés montés dans les points de pivotement respectifs
de chacune desdites paires.
17. Grue selon l'une quelconque des revendications 1 à15, caractérisée en ce que les
moyens précités pour déployer le parallélogramme sont constitués par des moyens d'entraînement
agissant sur deux côtés formant une charnière ainsi que sur la charnière entre la
poutre d'appui précitée et la tour de grue précitée.
18. Grue suivant l'une quelconque des revendications 15, 16 ou 17, caractérisée en
ce qu'en plus du mécanisme précité, pour au moins un, mais de préférence deux des
points d'articulation du parallélogramme précité, un entraînement synchronisé de la
poutre d'appui précitée par rapport à la tour de grue est encore prévu.
19. Grue suivant l'une quelconque des revendications 11 à 18 , caractérisée en ce
qu'à l'extrémité avant de la flèche supérieure précitée est fixé à articulation un
châssis de suspension de charge, ce châssis étant muni de poulies a câble et points
de suspension pour les parties de câble mortes et d'une cabine de commande.
20. Grue suivant la revendication 19, caractérisée en ce que le châssis de suspension
de charge précité est maintenu horizontal par l'application d'un dispositif de synchronisation
de tambour de câble.
21. Grue suivant l'une des revendications 11 à 20, caractérisée en ce que la poutre
d'appui précitée est articulée par rapport à la tour de grue au moyen d'un axe tubulaire
continu, portant dans des paliers prévus dans la tour de grue, la flèche d'appui précitée
étant prolongée au-delà de son articulation sur la tour de grue précitée par un arbre
de contre-poids, qui est muni à son extrémité libre d'un contre-poids, de telle sorte
que le moment pondéré propre total du système de parallélogramme articulé par rapport
à l'axe de la poutre d'appui précitée en chaque position du parallélogramme est complètement
en équilibre avec le moment du bras de contre-poids par rapport à l'axe de flèche.
22. Grue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que
la flèche décrite ci-dessus ou le système de flèche décrit ci-dessus est réalisé en
double, de telle sorte que dans cette réalisation dite double, la flèche ou le système
de flèche composée se retrouve comme une image symétrique de l'autre côté du plan
de symétrie par rapport à la flèche ou système de flèche composée précité, deux tours
de grue étant ainsi prévues et des ponts formant la liaison entre soit les têtes de
flèche des bras de flèche simple, soit l'extrémité opposée au chassis de suspension
de charge de la flèche supérieure précitée dans la réalisation en forme de parallélogramme
et, finalement, dans cette dernière forme de réalisation, ledit châssis de suspension
de charge forme la liaison entre les autres extrémités des flèches supérieures précitées.
23. Grue suivant l'une quelconque des revendications 11 à 22, caractérisée en ce que
le mécanisme de levage est monté sur le même élément du parallélogramme articulé que
ledit châssis de suspension de charge.
24. Grue suivant l'une des revendications 11 à 23, caractérisée en ce que le parallélogramme
articulé précité est transformé à titre de variante en un triangle isocèle à base
variable, en prolongeant l'extrémité supérieure du bec jusqu'à ce que cette extrémité
(considérée en élévation latérale) recoupe l'axe de tour vertical, deux côtés du parallélogramme
étant ainsi éliminés de telle sorte que le chariot de guidage précité guide l'extrémité
adjacente de la flèche supérieure précitée.
25. Grue selon la revendication 11, caractérisée en ce que, dans son exécution selon
le principe du parallélogramme déformable, les éléments du système de flèche composée
comportent une flèche principale (62) articulée à proximité de sa base sur un chariot
de guidage (65) pouvant se déplacer sur une voie de guidage horizontale fixée sur
la poutre (65a)du portique de la grue, deux autres éléments du parallélogramme formés
par les barres 61 et 64 étant articulés sur ledit chariot de guidage, de manière à
permettre un déplacement horizontal ou sensiblement horizontal de l'extrémité inférieure
du bec (60) et donc de la charge.