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"Appareil de levage à dispositif d'élévation de la charge et flè- che mobile verticalement":
La présente invention a pour objet un appareil ou engin de levage muni d'un dispositif d'élévation de la charge et d'une flèche ou bras mobile verticalement.
Avec le présent appareil de levage, on obtient, lors du pivotement de la flèche, un réglage automatique de la longueur du câble porteur en ce sens que, lors d'un changement de la volée ou portée de la flèche, la charge se meut dans un plan horizontal afin d'éviter un travail supplémentaire d'élévation de la charge et qu'il se produit un équilibrage ou compensation de la réaction
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de la charge agissant sur la flèche avec la traction du câble porteur.
Deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés sur les dessins ci-annexés.
La fig.l représente l'appareil de levage en élévation;, laté- rale dans la position correspondant à la volée ou portée maximum et la fig. 2, le même appareil de levage dans la position cor- respondant à la volée minimum.
La fig. 3 représente le côté arrière de l'appareil de leva- ge.
La fig.4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.l; la fig. 5 est une vue en élévation latérale d'une partie du deuxième exemple de réalisation.
La grue pivotante à tour ou pylône représentée sur les dessins comme exemple de réalisation présente un support 1 pour la flèche, qui est monté dans une plaque de fondation ou d'assise 2 de manière qu'il puisse tourner. A l'extrémité supérieure du sup- port 1, une flèche 4 est montée de manière à pouvoir pivoter ver- ticalement autour d'un tourillon 3.
La charge Q est suspendue à un crochet porte-charge 7 re- lié au moufle $ sur lequel passe le câble porteur 9, dont les deux brins 9a et 9b passent respectivement sur les poulies de renvoi 10 et 11 montées pour tourner à l'extrémité extérieure de la flèche 4 et sur les poulies de renvoi 12 et 13 fixées au sup- port 1 de la flèche de la grue et sont fixés aux tambours à câ- ble 15 et 14.
La partie arrière de la flèche 4 forme, de préférence, un arc de cercle de rayon r. Sur cet arc de cercle 4c reposent deux organes de traction flexibles 16 (par exemple des chaînes ou des câbles) dont une extrémité est fixée à la flèche 4 en 4a et l'au- tre extrémité au palan 17.
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Ce dernier présente un certain nombre de poulies à câble supérieures 18 et un certain nombre de poulies à câble inférieu- res 19, sur lesquelles passe le câble 22. L'une des extrémités du câble 22 est fixée au palan même;l'autre extrémité, à un tam- bour à câble 23. Les tambours à câble 15 et 23 sont reliés rigi- dement l'un à l'autre. La charge Q suspendue au crochet 7 pro- duit, pour la volée maximum (fig.l) dans chacun des deux brins 9a et 9b du câble porteur 9 une traction d'une grandeur Q, les
2 deux tractions agissant respectivement sur les tambours à câble 15 et 14.
La tambour à câble 15 agit, dans les deux positions ex- trêmes de la flèche 4, suivant les rayons y-, et y2 respectivement et le tambour à câble 23 suivant le rayon xl.La traction ± du
2 brin 9a du câble porteur produit sur le tambour à câble 15 le cou- ple ou moment de rotation -y1.Q/2.La traction Q/2 du brin 9b du câble porteur s'exerce sur le tambour 14. La charge Q produit sur la flèche 4 au point 4b (fig.l) une réaction de charge R=Q.a dirigée r parallèlement à Q, où a est la distance entre l'axe du support 1 et la direction de Q.
Si l'on choisit le palan 17 tel qu'il ait n brins de câble actifs, de sorte que l'on ait R = K et si l'on donne au tambour n 23 un rayon X1 tel que l'on ait + K.x1 = - . yl, ces deux 2 couples s'annulent mutuellement.
Par l'entraînement du tambour à câble 23 dans le sens dex- trorsum, à la main ou au moyen d'un moteur, les poulies supérieu- res 18 du palan sont tirées par le câble 22 de la position selon la fig.l vers le bas dans la position selon la fig. 2. Les orga- nes de traction flexibles 16 descendent en se déroulant de l'arc 4c de la flèche jusqu' à ce que la pointe de celle-ci ait atteint sa position la plus élevée, (fig. 2). Pour les tambours à câble 15 et 23, on obtient, dans ce cas, d'une manière analogue à ce qui a été dit plus haut, les relations suivantes:
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Rb = Q.b ; K, = Rb; x..
K1 = - y2. , dans lesquelles b est la r n 2 distance entre l'axe vertical du support 1 et la nouvelle direc- tion de Q, les grandeurs n,xl,yl,y2 et r étant choisies de telle manière que lorsque les tambours à câble porteur 15 et 23 tour- nent (par exemple dans le sens dextrorsum) la pointe de la flèche passe de la position la plus basse (fig.l) à sa position la plus élevée (fig. 2). Pendant ce relèvement de la flèche, le tambour 15 déroule une longueur de câble porteur suffisante pour assurer un déplacement horizontal de la charge de a1 en b1 (fig.l,fig.2).
Les poulies inférieures 19 du palan 17 sont montées dans un châs- sis 30 qui est monté sur un tourillon 31 porté par le support 1.
Ce châssis porte aussi les tambours 14,15 et 23 avec leur comman- de, ainsi que des galets de roulements 32 qui sont guidés dans une couronne de roulement 33 fixée sur la plaque de fondation.
Afin que le poids propre S de la flèche agissant au centre de gravité s soit équilibré dans toutes les positions, un certain nombre de contrepoids 40a,40b,40c etc. espacés sont suspendus aux poulies supérieures 18 du palan 17, comme le montre la fig. 5. La force P provenant du poids propre de la flèche s'élève, selon la fig.l, à : P = S.p.Les contrepoids 40a,40b etc. sont réunis entre r eux par des organes de traction 41 et sont calibrés de manière qu'ensemble ils correspondent à la force P.
Lorsque la flèche se déplace (par la mise en rotation du tambour 23 dans le sens d'extrorsum) de la position de la fig.l vers celle de la fig. 2, les contrepoids, qui sont guidés dans le châssis 20 de manière à pouvoir coulisser verticalement, sont dé- posés l'un après l'autre sur ce châssis, ce qui fait qu'ils ces- sent d'agir comme poids d'équilibrage. Grâce à ce dispositif sup- plémentaire s'ajoutant au mécanisme d'équilibrage de l'élévation de la charge, le poids propre de la flèche est pratiquement équi- libré dans toute position. Les moments ou couples suivants agis- sent sur la flèche lorsqu'elle se trouve.'. dans sa position la plus élevée:
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Pl . r = S . P1 (voir fig. 2), où la force P' est engendrée par au moins un des contrepoids suspendus au palan.
Le tambour latéral 14 sert, indépendamment du mécanisme d'équilibrage, à éle- ver et à abaisser la charge Q dans n'importe quelle position de la flèche.
Par la compensation du moment de la charge ou moment résis- tant de la flèche et du poids propre de la flèche,d'une part, et par le déplacement horizontal de la charge, d'autre part, on ob- tient que le déplacement de la flèche nécessiteune énergie relati- vement minime, ce qui a un effet favorable sur la vitesse de tra- vail de l'appareil de levage et sur la consommation d'énergie de celui-ci. Le support 1 de la grue ne subit de la part du poids Q et du poids propre S de la flèche dans toute position de cette dernière qu'une force verticale résultante attaquant à son centre de rotation 3 et pratiquement pas de moments de flexion entrant en ligne de compte.
Ce fait a pour conséquence que les sections transversales du support 1 de la flèche..,principalement dans les grues dites à tour, peuvent être déduites afin qu'elles offrent une résistance moindre au vent et augmentent la stabilité de la grue.
Au lieu du palan 17, on peut aussi employer, comme le mon- tre la fig.5, un appareil de levage mécanique ou cric 35 dont la crémaillère 36 est en engrènement avec une roue dentée 37 calée sur le tambour 23.
EMI5.1
R E V E IT D I C A T I 0 N S
1. Appareil de levage à dispositif d'élévation de la charge et flèche mobile verticalement, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux corps rotatifs reliés entre eux, dont l'un est en liaison avec la charge et l'autre avec le mécanisme de déplacement de la flèche et cela de telle manière que, sous l'influence de la charge, la traction du câble porteur, d'une part, et le mécanisme de déplacement de la flèche, d'autre part, produisent sur les deux
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corps rotatifs des couples dirigés en sens opposés et s'annulant constamment, et en ce que, lors de l'actionnement de ces corps ro- tatifs, la volée ou portée de la flèche portant la charge est mo- difiée, la charge est déplacée horizontalement par réglage de la longueur du câble porteur et, simultanément,
le poids propre de la flèche est équilibré ou compensé.
2. Appareil de levage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les corps rotatifs sont réalisés sous la forme de tambours à câble.
3. Appareil de levage selon la revendication 2, caracté- risé en ce que, pour le déplacement de la flèche, il est prévu un palan qui attaque un des tambours à câble.
4. Appareil de levage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la charge, le poids propre de la flèche et les forces de réaction produisent une réaction à peu près verticale sur le support de la flèche et en ce que cet- te propriété se traduit par des sections transversales réduites de ce support.
5. Appareil de levage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le câble porteur consiste en plus d'un brin et en ce qu'au moins un de ses brins agit dans le mécanisme d'équilibrage de la charge.
6. Appareil de levage selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'un appareil mécanique de levage attaquant l'un des corps rotatifs est prévu pour le déplacement de la flèche.