La présente invention a pour objet un dispositif pour maintenir une charge en position horizontale.
Dans l'industrie de la construction, d'innombrables problèmes se réfèrent au chargement et au déchargement de matériaux au moyen de grues ou d'élévateurs.
Durant les opérations de construction en hauteur, des matériaux doivent être mis à pied d'oeuvre sur l'un des étages supérieurs. Une grue ou un élévateur sont généralement utilisés pour transporter la charge de matériaux nécessaires du sol jusqu'au niveau en construction. Cependant, I'introduction d'une charge à travers une ouverture, par exemple un encadrement de fenêtre ou analogue, se révèle comme une opération extrêmement délicate qui requiert des capacités hautement spécialisées de la part du conducteur de la grue. Le probléme est rendu encore plus compliqué par le fait que toute charge déposée par la grue doit être placée sur un plancher de chargement ou sur des lattes pour permettre d'enlever la charge des élingues de chargement et de transport.
Une fois la charge élevée au niveau désiré, on attache une corde à la charge et plusieurs ouvriers saisissent ensuite la corde et tirent la charge à travers l'ouverture. Le câble de la grue ou le câble de hissage vient en contact avec la façade du bâtiment ou bien avec la partie supérieure de l'ouverture. Pendant que la charge est tirée dans la construction, le câble de hissage est lié au bord supérieur de l'ouverture et ainsi la charge se trouve audessus du niveau du plancher. Après son placement convenable sur le plancher, I'opérateur de la grue doit abaisser la charge jusqu'au niveau du plancher.
Cette méthode d'opération est une source de danger continuel pour les ouvriers. En outre, le câble de hissage est susceptible d'endommager sérieusement la façade de l'édifice et d'être luimême endommagé.
Au cas où une charge doit être prélevée du bâtiment, la procédure décrite cidessus est inversée: le câble de hissage est attaché à l'élingue à l'intérieur du bâtiment et les ouvriers retiennent la charge pour fournir un effet retardateur pendant que l'opérateur de la grue met en tension le câble de hissage pour faire passer la charge à travers l'ouverture. A nouveau, le câble de hissage entre en contact avec le bord supérieur de l'ouverture, ce qui peut facilement provoquer des dommages à la façade du bâtiment. Il arrive souvent que lors du passage de la charge à travers l'ouverture le plancher de chargement soit emporté et qu'il tombe sur le sol en bas. Il faut donc disposer d'autres ouvriers au sol pour surveiller et alerter en cas de danger.
Le risque d'accident avec cette méthode de travail est réel: il y a eu des cas où des hommes se sont empêtrés dans le câble et ont été emportés hors du bâtiment ensemble avec la charge. Non seulement le câble lui-même est sujet à l'endommagement, mais souvent la charge elle-même. Il arrive en effet que la charge se détache de l'élingue dans son balancement quand elle sort hors du bâtiment ou bien qu'elle subisse un choc quand on la fait descendre sur le plancher.
La même méthode, employée dans l'industrie de la construction depuis des années, est utilisée pour amener sur place des appareils d'agencement, par exemple des coffres-forts, des conditionneurs d'air, des meubles lourds ou encombrants, etc.
L'invention a pour but de pallier ces inconvénients et de fournir une solution aux problèmes susmentionnés.
Le dispositif suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend une poutre, des moyens de connexion reliés à cette poutre dans des positions intermédiaires entre ses extrémités, de façon à créer un point de suspension, un organe de support de la charge monté d'un côté du point de suspension, à une extrémité de la poutre, et un contrepoids relié à la poutre de l'autre côté du point de suspension et à l'autre extrémité de la poutre, de façon à équilibrer la charge et maintenir la poutre en position horizontale.
Des formes de réalisation du dispositif objet de l'invention
seront décrites, à titre d'exemple et avec référence aux figures ci
jointes.
Dans le dessin:
la fig. 1 est une vue en perspective du premier dispositif pendant
l'opération de placement d'une charge dans l'ouverture d'une cons
truction en hauteur partiellement représentée;
la fig. 2 est une vue latérale du dispositif de la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la fig. 2; ila fig. 4 est une vue latérale d'une seconde forme d'exécution;
la fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 4;
la fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig. 4;
la fig. 7 est une coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la fig. 4;
la fig. 8 est une vue à plus grande échelle, suivant la ligne 8-8
de la fig. 4;
la fig. 9 est une vue à plus grande échelle, suivant la ligne 9-9
de la fig. 4, sous le carter du chariot;
;
la fig. 10 est une vue partielle à plus grande échelle, suivant
la ligne 10-10 de la fig. 9;
la fig. 11 est une vue latérale à très grande échelle, partiellement
en coupe, du raccord interne de crochet du câble de soulèvement;
la fig. 12 est une vue à très grande échelle, partiellement
en coupe, du raccord externe de crochet du câble de soulèvement.
en coupe, du raccord externe de crochet du câble de soulève
ment.
Dans une première forme de réalisation selon les fig. 1 à 3, le
dispositif de chargement 21 est connecté avec une corde de his
sage 22 et supporté par l'entremise de cette dernière par une grue,
fauconneau ou équipement de hissage analogue. Le câble de
hissage 22 comprend un poids 22a et un crochet 22b. Le dispositif
de chargement 21 comprend une poutre en I constituée d'une
âme 23a, d'une aile inférieure 23b et d'une aile supérieure 23c,
cette dernière étant solidaire de deux plaques de connexion 24 et
25. Des câbles 26 et 27 sont fixés au crochet 22b du câble de
hissage 22 au moyen d'anneaux 26a et 27a et raccordés aux
plaques de connexion 24 et 25 au moyen d'anneaux ou crochets
26b et 27b passant dans des oeillets respectifs 24a et 25a.
Ce genre
de support encercleur donne de la stabilité horizontale à la
poutre 23 dont un centre ou axe de pivotement coïncide avec la
projection verticale vers le bas du câble de hissage 22.
Raccordé à une extrémité 23d de la poutre 23 se trouve le pont
de chargement 28 qui comprend un élément horizontal 28a dis
posé sur la partie supérieure 23c de la poutre 23 et une plate
forme 28b suspendue à l'élément horizontal 28a au moyen de
plusieurs élingues 28c. Comme le montrent les fig. 1 et 2, le pont
de chargement 28 transporte une charge 29, plus spécialement des
matériaux de construction disposés sur la plate-forme 28b.
A l'extrémité opposée 23e de la poutre 23, des contrepoids 30
détachables sont reliés à la poutre 23, au moyen de boulons 31 qui
sortent en haut des cavités 30a des contrepoids 30 et passent en
bas à travers des trous pratiqués dans la poutre 23 même, afin
d'être fixés à la partie supérieure 23c de celle-ci moyennant des
écrous 32. Les contrepoids 30 peuvent être fabriqués avec
n'importe quel matériau approprié. Il est cependant préférable de
fabriquer les contrepoids 30 en béton parce qu'il est facile de les
produire sur place dans le chantier même, dans les dimensions et
le poids nécessaires, de les employer et ensuite de les mettre au
rebut quand on n'en a plus besoin. On dispose ainsi de contre
poids 30 d'une construction aisée, rapide et relativement peu
coûteuse.
Le dispositif se base sur le principe du levier. La poutre 23 est
un levier ayant un point d'appui intermédiaire entre les plaques de
connexion 24 et 25 situé sur la ligne de projection du câble de
hissage 22. Si on étudie les moments par rapport au point
d'appui, le produit de la distance entre le point d'appui et le
centre d'équilibre des contrepoids par le poids du contrepoids doit
à peu près correspondre au produit de la distance entre le point
d'appui et le centre d'équilibre de la charge par le poids de la charge, si l'on veut que la poutre soit horizontale.
A titre d'exemple, si l'on suppose que la poutre a une longueur de 610 cm et qu'elle est raccordée au câble de hissage de façon que le point d'appui se trouve à distance égale de chaque extrémité et que le poids de la charge à transporter est d'environ 900 kg, alors le poids des contrepoids doit aussi être d'environ 900 kg, afin de maintenir la poutre dans une position horizontale. Un autre exemple: si une poutre de 610 cm est raccordée au câble de hissage de sorte que le point d'appui soit situé à 155 cm des contrepoids, la distance de la charge sera de 455 cm. Dans ce cas, avec la même charge d'environ 900 kg, il est nécessaire d'avoir un contrepoids d'environ 2700 kg pour maintenir la poutre en position horizontale.
S'il faut monter une charge de matériaux 29 jusqu'à l'un des étages supérieurs 33a dans une construction en hauteur 33 (fig. 1) et s'il faut la mettre en place à travers une ouverture 33b à l'aide d'un câble de hissage 22, on fixe au préalable la quantité nécessaire de contrepoids 30 à l'extrémité 23e de la poutre 23 pour maintenir celle-ci en équilibre horizontal. Selon le poids de la charge 29, il peut être aussi nécessaire de porter le point d'appui plus près du contrepoids 30 ou plus près de la charge 29 en raccordant d'une manière opportune les câbles 26 et 27 aux ceil- lets 24a et 25a. Quand la charge 29 est bien équilibrée selon le principe du levier, on soulève le dispositif de chargement jusqu'à l'étage voulu 33a de la construction 33 moyennant le câble de hissage 22.
A cet endroit, l'appareil de hissage peut être tourné pour faire pénétrer la charge 29 dans l'ouverture 33b. En relâchant graduellement le câble de hissage 22, la charge 29 se dépose doucement sur le plancher (non représenté). Ensuite, en relâchant encore un peu le câble 22, on permet aux contrepoids 30 d'orienter la poutre 23 selon un angle et de détacher alors le pont de chargement de l'extrémité 23d de la poutre. Mise ainsi en biais, la poutre 23 peut sortir de l'ouverture 33b.
Selon l'angle sous lequel la poutre 23 est enlevée hors de la construction 33 après le détachement de la charge 29, les câbles d'écartement 26 et 27 jouent un rôle important. Si le câble de hissage 22 avait été raccordé à la poutre 23 en un seul point, le détachement de la charge 29 aurait fait dresser la poutre 23 dans une position verticale en endommageant la structure supérieure de l'ouverture 33b. Or, les câbles 26 et 27 empêchent que cela arrive et ralentissent la rotation de la poutre 23 une fois la charge détachée. On peut aussi utiliser des câbles 26 et 27 de différentes longueurs pour réduire au minimum cet angle de rotation.
Quand il s'agit de faire sortir une charge 29 par l'ouverture 33b de la construction 33, on exécute la même suite d'opérations décrite ci-dessus en sens inversé. Avec la poutre 23 peu inclinée, l'extrémité 23d de celle-ci est insérée dans l'ouverture 33b et raccordée au pont 28 qui supporte la charge 29. En hissant le câble 22, la charge 29 est soulevée doucement du plancher par le passage de la poutre 23 de la position inclinée dans une position horizontale et peut alors être transportée hors de la construction 33.
Les avantages considérables qui découlent de l'emploi de ce dispositif pour les opérations de chargement et de déchargement sont évidents. Il n'est pas nécessaire qu'un homme pousse la charge dans le bâtiment. Le danger de la chute de débris est pratiquement écarté, étant donné que la charge est soulevée doucement du plancher plutôt que tirée à travers l'ouverture. On a donc une double économie, soit de temps, soit de main-d'oeuvre.
Grâce au dispositif une charge peut être très bien introduite dans une construction sans que le câble de hissage touche la façade. Par conséquent, le dispositif élimine non seulement les avaries au bâtiment et au câble, mais empêche aussi que la charge elle-même soit soumise à un choc.
Le dispositif décrit ci-dessus trouve application dans de nombreuses situations. Il y a toutefois des situations où le fait d'introduire ou de sortir la poutre 23 inclinée en regard de l'ouverture peut donner des inconvénients. Dans ces cas, il est souhaitable que la poutre 23 reste toujours en position horizontale aussi bien pendant le chargement que le déchargement. On peut obtenir cela avec une forme différente de réalisation du dispositif décrite ciaprès avec référence aux fig. 4 à 12.
Comme on le voit dans la fig. 4, le dispositif de chargement 21' est raccordé au câble de hissage 22' d'une grue, d'un fauconneau ou d'un équipement de hissage analogue. Le câble de hissage 22' comprend un poids 22a' et un crochet 22b'. Le dispositif de chargement 21' comprend une poutre en I 23' ayant une âme 23a', une aile inférieure 23b' et une aile horizontale supérieure 23c', cette dernière solidaire de deux plaques de connexion 24' et 25'.
Des câbles 26' et 27' sont fixés à un anneau 34 par l'entremise de crochets 26a' et 27a' et raccordés aux plaques de connexion 24' et 25' au moyen de crampons 26b' et 27b', dans des oeillets respectifs 24a' et 25a'. L'anneau 34 est tenu par le crochet 22b' du câble de hissage 22'.
Un profil 35 en T, sur lequel est monté un crochet pivotant 36, est solidement soudée à l'extrémité 23d' de la poutre 23'. Comme on peut voir à la fig. 8, le crochet 36 est tenu par une goupille 37a et une cheville 37b qui passent dans un trou du profil 35. Le crochet 36 comprend une partie recourbée 36a et une tige 36b pivotant dans une partie 36c. En saillie à l'extrémité supérieure de la partie 36c, il y a une paire de montants 36d à travers lesquels passe un boulon ou une goupille 36e qui relie le crochet 36 à l'anneau 37a. Le crochet 36 peut porter ainsi une élingue 28' transportant une charge 29' (fig. 4).
A l'extrémité opposée 23e' de la poutre 23' se trouve un chariot de contrepoids mobile 38. Le support du chariot 38 comprend à chaque extrémité une paire d'éléments verticaux 39a.
Comme on le voit dans la fig. 5, ces éléments 39a sont espacés de façon à permettre à la poutre 23' de s'insérer entre eux, chacun d'eux étant raccordé à un élément en U 39b qui passe d'une paire d'éléments verticaux 39a à la paire opposée. Les bras verticaux de l'élément en U 39b sont suffisamment larges pour s'étendre le long de chaque côté de la poutre 23'.
Montées sur l'élément 39b en U et espacées sur toute sa longueur, il y a une pluralité de roues 40 sur des boulons 40a qui sont fixés au moyen d'écrous 40b à la surface extérieure de l'élément 39b en U pour permettre rapidement une inspection.
Comme le montre la fig. 5, il y a à la surface supérieure de la partie inférieure 23b' de la poutre 23' une voie sur laquelle le chariot 38 coulisse sur des roues 40.
De chaque côté du chariot 38 (fig. 5), des éléments de support 39c sont fixés à la surface interne des éléments verticaux 39a.
Ces éléments de support 39c présentent une découpure 39d pour le passage du câble 41 du chariot. De chaque côté de cet ensemble, des battants 39e sont montés par des charnières aux panneaux supérieurs 39g attachés à l'élément en U 39b. Les battants 39e ont la forme d'un L et constituent ensemble avec les éléments 39c un châssis qui ressemble à un boîtier. Les battants 39e peuvent être élevés pour donner accès à l'intérieur du boîtier à l'aide des manches 39h montées sur les battants.
Autour de la périphérie inférieure du boîtier se trouve un cadre rectangulaire 39i construit avec des fers à cornières et attaché aux éléments verticaux 39a. A l'intérieur du boîtier 39i (fig. 9) est solidement attachée une pièce d'angle en fer 39j sur laquelle repose une varangue 39k en formant la fermeture du fond.
Près du cadre 39i sont fixés de manière amovible plusieurs contrepoids 30' tenus par des brides d'appui 42 raccordées par des goujons 42a et des écrous 42b à chaque coin du cadre rectangulaire 39i.
Une plaque d'arrêt 43 (fig. 4 et 7) est solidement fixée, préférablement soudée, aux extrémités des parties 23a', 23b' et 23c' à l'extrémité du contrepoids 23e' de la poutre 23'. A l'extérieur du point d'appui à l'extrémité 23d' est montée une plaque d'arrêt angulaire 44 (fig. 4 et 6) dans la partie inférieure 23b' de la poutre.
Le câble 41 est fixé entre les plaques d'arrêt 43 et 44 par des moyens qui seront décrits plus loin.
Comme on le voit à la fig. 9, un moteur 48 contenu dans le carter du chariot 38 fait déplacer le chariot le long de la poutre 23'. La source d'énergie est constituée de deux batteries 45 à courant continu connectées entre elles par un câble 45a, mises à terre par un fil 45b et reliées au châssis et connectées par un raccordement 45c au circuit électrique monté sur un panneau 46, illustré schématiquement. Un chargeur de batterie 47 comprend un instrument de contrôle (non représenté) qui indique continuellement les conditions des batteries 45 et avertit quand il faut les charger. Le chargeur 47 comprend aussi un boitier 47a, monté à l'extrémité du cadre 39c et ayant une protection élastique 47b afin de recevoir un fil électrique pour embrancher une source de courant alterné lors d'une charge.
Le mécanisme de commande comprend un moteur réversible 48 à courant continu ayant un arbre de sortie 48a sur lequel est montée une roue dentée 48b. Une chaîne sans fin 49 relie la roue dentée 48b à une roue dentée 50a montée sur l'arbre d'entrée 50b d'un accouplement sans friction 50 ayant un arbre de sortie 50c couplé à l'arbre d'entrée 51 a d'un réducteur 51. Un cylindre 52 avec une rainure hélicoïdale à sa surface est monté sur l'arbre de sortie 51b du réducteur 51. Le câble 41 du chariot est enroulé autour du cylindre 52 dans la rainure en spirale. Le cylindre 52 comprend aussi des bords 52a circulaires à chacune de ses extrémités pour empêcher que le câble 41 glisse dehors.
Ainsi, la rotation de l'arbre 48a du moteur 48 fait tourner le cylindre 52 qui, par l'effet de friction avec le câble 41, fait mouvoir le chariot 38 supporté par les roues 40 le long de l'extrémité 23e' du contrepoids de la poutre. Etant donné que le moteur 48 peut tourner dans les deux sens, le chariot 38 peut se déplacer selon les nécessités à l'intérieur ou à l'extérieur le long de la poutre 23'. La direction de l'opération et la mise en fonctionnement et hors fonctionnement du moteur 48 sont commandées par un circuit électrique de commutation monté sur le panneau électrique 46.
Comme on voit à la fig. 10, le panneau électrique 46 comprend un couple d'interrupteurs à mercure 53 qui sont orientés à angle par rapport au plan horizontal. De préférence, les interrupteurs 53 sont insérés en permanence dans un bloc de résine 54 qui est fixé au panneau moyennant des vis 54a. De cette façon, les interrupteurs 53 n'ont pas besoin d'être réglés après leur installation initiale et ne peuvent pas être endommagés par du personnel non autorisé.
Montés ainsi, les interrupteurs 53 sont sensibles à l'inclinaison de la poutre 23' elle-même, c'est-à-dire un interrupteur 53 est sensible à la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la poutre 23' (fig. 4) et quand le mercure 53a dans cet interrupteur 53 met en connexion ses points de contact 53b pour fermer le circuit électrique, le moteur 48 fait déplacer le chariot 38 vers le centre de la poutre 23', jusqu'à ce que la poutre retourne à une position horizontale dans laquelle le mercure 53a dans l'interrupteur 53 ne met plus en connexion les points de contact 53b de façon que le circuit électrique soit ouvert et le moteur 48 soit arrêté.
De la même manière, l'autre interrupteur 53 est sensible à la rotation en sens contraire de la poutre 23' et commande la mise en fonctionnement et hors fonctionnement du moteur 48 afin de faire déplacer le chariot 38 loin du centre et vers l'extrémité de la poutre 23'.
Le dispositif de chargement 21' est en outre équipé d'un dispositif d'arrêt manuel qui comprend une boîte de commande à bouton-poussoir et un cordon électrique (non représenté) qui est raccordé au circuit par la boîte électrique 55, montée sur l'élément de support 39c et ayant une protection à ressort 55a.
Cette mesure rend impossible la mise en marche automatique du moteur 48 et permet à l'opérateur de commander indépendamment le mouvement du chariot 38 sur la poutre 23', ainsi que des situations exceptionnelles pourraient le demander.
Comme le mouvement du chariot 38 subit l'influence de la friction entre le cylindre 52 et le câble 41, il faut que ce câble 41 reste en tension. A cette fin, à chaque extrémité du câble 41 il y a un ressort (fig. 11 et 12). Dans la fig. 12, qui montre la connexion de l'extrémité de la poutre 23', une tige 56a traverse une ouverture 43a de la plaque d'arrêt 43. L'extrémité interne de la tige 56a présente un étrier 56b en U qui porte une goupille 56c tenue par une goupille fendue 56d. La goupille 56c passe à travers l'anneau final 41a de la goupille fendue 56d. L'extrémité externe de la tige 56a est filetée pour recevoir un écrou de fixation réglable qui tient un arrêt 56f coulissant sur la tige 56a. Entre la face externe de la plaque d'arrêt 43 et l'arrêt 56f est un ressort en spirale 56g encerclant la tige 56a.
L'arrêt 56f comprend une partie vers l'intérieur ayant substantiellement le même diamètre que le diamètre interne du ressort 56g pour assurer au ressort 56g un siège et un centrage appropriés. Une protection cylindrique 56h entoure le ressort 56g, la tige 56a, l'arrêt 56f et l'écrou de fixation 56e afin d'éviter l'endommagement de ces pièces au cas où cette extrémité de la poutre 23' heurterait un objet. En outre, la protection 56h sert aussi pour garder bien centrée l'extrémité interne du ressort 56g.
Dans la fig. 11, l'extrémité interne du câble 41 est raccordée à une tige 57a ayant un étrier 57b avec une goupille amovible passant à travers l'anneau 41b du câble 41 et retenue à cet étrier 57b au moyen d'une goupille fendue 57d. La tige 57a passe à travers une ouverture 44a dans la plaque interne d'arrêt 44 et elle est filetée à son extrémité externe pour recevoir un écrou réglable de fixation 57e qui tient un arrêt 57f à ressort coulissable sur la tige 57a pour garder bien centré un ressort en spirale 57g.
Comme le montre la fig. 4, ces éléments sont disposés près de la poutre 23' elle-même, et par conséquent un endommagement par d'autres objets est improbable et une protection cylindrique, comme celle pour l'extrémité externe, n'est pas nécessaire. Toutefois, afin d'assurer un siège au ressort 57g et un centrage parfait, une attache 57h est fixée à la plaque d'arrêt dont l'orifice central coïncide avec l'ouverture 44a dans la plaque d'arrêt 44 dans laquelle la tige 57a doit coulisser. Cette pièce de montage 57h comprend aussi une partie ronde élevée dont le diamètre est substantiellement le même que le diamètre interne du ressort 57g pour assurer un centrage parfait.
Pour le fonctionnement du dispositif 21', construit suivant le second exemple de réalisation, on peut appliquer le principe du levier mentionné ci-dessus. Ici, toutefois, la distance entre le point d'appui et le centre du contrepoids peut être changée automatiquement en déplaçant le chariot 38 afin de maintenir la poutre 23' en position horizontale. Grâce à cette capacité de tourner, il n'est pas nécessaire de régler le point d'appui lui-même et prévoir les plaques de connexion 24' et 25' avec des oeillets 24a' et 25a' à part.
Si par exemple une charge 29' est déposée à un étage et si on désire la transporter à un étage plus haut de la construction, il faut suivre la méthode suivante d'opération. Tant que le dispositif 21' n'est pas auparavant attaché à la charge 29', on doit supposer que le chariot 38 est près du point d'appui de la poutre 23' et que la poutre 23' est donc dans une position horizontale.
Le conducteur de la grue fait d'abord pénétrer l'extrémité de la charge 23d' de la poutre 23' dans l'ouverture du bâtiment, après quoi l'élingue 28' peut être connectée au crampon 36. Sitôt élevé le câble de hissage 22',1'extrémité 23d' de la poutre s'inclinera vers le bas sous l'influence de la charge 29' elle-même.
Quand l'angle de la poutre 23' atteint une inclinaison présélectionnée, le mercure 53a dans un des interrupteurs 53 ouvre le contact 53b, ce qui complétera le circuit électrique entre le moteur 48 et la batterie 45. Le moteur 48 met alors en marche le cylindre 52 et le chariot 38 se déplacera vers l'extrémité externe de la poutre 23' jusqu'à ce qu'elle retourne en position horizontale, et l'interrupteur 53 fait arrêter le fonctionnement du moteur 48.
Pendant que le chariot 38 se déplace le long de la poutre 23', le conducteur doit cesser d'élever le câble 22' et ainsi de balancer la charge, qui sera hissée du plan de support au moment où la poutre 23' retourne dans la position horizontale. Ensuite, le conducteur éloigne le dispositif 21' avec la charge 29' du bâti ment, l'élève jusqu'à son propre niveau et tourne l'appareil de hissage jusqu'à ce que la charge 29' ait de nouveau rejoint l'ouverture du bâtiment. En relâchant ou descendant le câble de hissage 22', la charge se pose doucement sur le plancher. En descendant ensuite le câble 22',1'extrémité 23e' du contrepoids de la poutre s'incline vers le bas sous l'influence du chariot 38 sur l'extrémité externe de celle-ci.
A un angle d'inclinaison présélec tionné, le mercure 53a dans le deuxième interrupteur 53 ferme le circuit électrique pour amener l'arbre de sortie 48a du moteur 48 dans la direction opposée. Cela fait tourner le cylindre 52 dans la direction inverse et le chariot 38 est attiré automatiquement à l'intérieur vers le centre de la poutre 23' jusqu'à ce que la poutre 23' retourne en position horizontale, après quoi le crampon pivotant 36 peut être détaché de l'élingue 28'. Pendant que le chariot 38 se déplace le long de la poutre 23', le conducteur doit cesser de faire descendre le câble de hissage 22'.
D'après le principe du levier, la charge maximale que ce dispositif pourra maintenir en position horizontale est déterminée par le point le plus éloigné où le chariot 38 peut arriver. Si la charge est trop lourde pour pouvoir être bien équilibrée par le chariot 38, en essayant d'attraper la charge, le chariot 38 se déplacera automatiquement vers l'extrémité externe de la poutre 23' jusqu'à ce que les éléments verticaux 39a fassent prise avec la plaque d'arrêt externe 43. A ce moment, si le circuit électrique est encore fermé (c'est-à-dire si le chariot 38 est en train de se déplacer sur la poutre 23' pour équilibrer la charge), l'interrupteur sans friction 50 empêche d'endommager le moteur 48 par son décalage. Dans ce cas, des contrepoids 30', de préférence aussi en ciment, peuvent être attachés près du boîtier par des courroies.
Quand le chariot 38 se déplace soit vers la plaque d'arrêt 43 ou 44, il tire sur le câble 41 en direction de son mouvement. Par exemple, si le chariot se déplace vers la plaque d'arrêt 43 à l'extrémité externe de la poutre 23', cette action de tirer comprime légèrement le ressort 56g par l'arbre 56a et le ressort 57g ensemble avec la plaque opposée 43 empêche le câble 41 de se relâcher, et par l'action unie des deux ressorts 56g et 57g le câble 41 est tenu très élevé et en prise de friction avec le cylindre 52.
Concernant l'angle d'inclinaison nécessaire pour mettre le chariot 38 en mouvement, il est préférable de placer les interrupteurs à mercure 53 dans un bloc 54 pour tourner sur le moteur 48 quand la poutre 23' est inclinée à peu près de cinq degrés du plan horizontal.
En suivant le principe décrit ici, des charges peuvent être maintenant déposées dans des bâtiments ou en être extraites sans mettre en danger des vies humaines ou corps et sans endommager l'équipement et les matériaux comme c'était le cas avec les techniques de chargement antérieures.
The present invention relates to a device for maintaining a load in a horizontal position.
In the construction industry, countless problems relate to the loading and unloading of materials by means of cranes or elevators.
During construction operations at height, materials must be laid on one of the upper floors. Usually a crane or lift is used to transport the load of necessary materials from the ground to the level under construction. However, introducing a load through an opening, for example a window frame or the like, proves to be an extremely delicate operation which requires highly specialized skills on the part of the crane operator. The problem is further complicated by the fact that any load deposited by the crane must be placed on a loading floor or on slats to allow the load to be removed from the loading and transport slings.
Once the load is raised to the desired level, a rope is attached to the load and several workers then grab the rope and pull the load through the opening. The crane cable or the hoisting cable comes into contact with the facade of the building or with the upper part of the opening. While the load is being pulled through the construction, the hoisting cable is tied to the top edge of the opening and so the load is above floor level. After proper placement on the floor, the crane operator should lower the load to floor level.
This method of operation is a source of continual danger to the workers. In addition, the hoisting cable is liable to seriously damage the facade of the building and to be damaged itself.
In the event that a load needs to be taken from the building, the above procedure is reversed: the hoisting cable is attached to the sling inside the building and workers hold the load to provide a retarding effect while the operator of the crane tension the hoisting cable to pass the load through the opening. Again, the hoisting cable comes in contact with the top edge of the opening, which can easily cause damage to the building facade. It often happens that when the load passes through the opening, the loading floor is washed away and falls to the ground below. It is therefore necessary to have other workers on the ground to monitor and alert in case of danger.
The risk of accidents with this method of working is real: there have been cases where men got entangled in the cable and were carried out of the building together with the load. Not only is the cable itself subject to damage, but often the load itself. It happens that the load is detached from the sling in its swing when it leaves the building or that it suffers a shock when it is lowered to the floor.
The same method, which has been used in the construction industry for years, is used to bring fixtures on site, for example safes, air conditioners, heavy or bulky furniture, etc.
The object of the invention is to overcome these drawbacks and to provide a solution to the aforementioned problems.
The device according to the invention is characterized by the fact that it comprises a beam, connection means connected to this beam in intermediate positions between its ends, so as to create a point of suspension, a member for supporting the load. mounted on one side of the suspension point, at one end of the beam, and a counterweight connected to the beam on the other side of the suspension point and at the other end of the beam, so as to balance the load and keep the beam in a horizontal position.
Embodiments of the device which is the subject of the invention
will be described, by way of example and with reference to the figures below.
attached.
In the drawing:
fig. 1 is a perspective view of the first device during
the operation of placing a load in the opening of a cons
construction in height partially shown;
fig. 2 is a side view of the device of FIG. 1;
fig. 3 is a cross section taken on line 3-3 of FIG. 2; ila fig. 4 is a side view of a second embodiment;
fig. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4;
fig. 6 is a partial section taken on line 6-6 of FIG. 4;
fig. 7 is a partial section taken on line 7-7 of FIG. 4;
fig. 8 is a larger scale view, taken along line 8-8
of fig. 4;
fig. 9 is a larger scale view, taken along line 9-9
of fig. 4, under the cart housing;
;
fig. 10 is a partial view on a larger scale, following
line 10-10 of fig. 9;
fig. 11 is a side view on a very large scale, partially
in section, of the internal hook connection of the lifting cable;
fig. 12 is a view on a very large scale, partially
in cross section of the lifting cable hook external fitting.
in section, of the lifting cable hook external connection
is lying.
In a first embodiment according to FIGS. 1 to 3, the
charging device 21 is connected with a cord of his
sage 22 and supported through the latter by a crane,
falcon or similar hoisting equipment. The cable
hoisting 22 comprises a weight 22a and a hook 22b. The device
load 21 comprises an I-beam consisting of a
web 23a, a lower wing 23b and an upper wing 23c,
the latter being integral with two connection plates 24 and
25. Cables 26 and 27 are attached to hook 22b of the cable
hoisting 22 by means of rings 26a and 27a and connected to the
connection plates 24 and 25 by means of rings or hooks
26b and 27b passing through respective eyelets 24a and 25a.
This genre
of encircling support gives horizontal stability to the
beam 23 of which a center or pivot axis coincides with the
vertical projection downwards from the hoisting cable 22.
Connected to one end 23d of the beam 23 is the bridge
load 28 which comprises a horizontal element 28a dis
placed on the upper part 23c of the beam 23 and a flat
form 28b suspended from the horizontal element 28a by means of
several slings 28c. As shown in Figs. 1 and 2, the bridge
load 28 carries a load 29, more especially
building materials arranged on the platform 28b.
At the opposite end 23e of the beam 23, counterweights 30
detachable are connected to the beam 23, by means of bolts 31 which
exit at the top of the cavities 30a of the counterweights 30 and pass through
down through holes made in the beam 23 itself, so
to be fixed to the upper part 23c thereof by means of
nuts 32. Counterweights 30 can be manufactured with
any suitable material. It is however preferable to
make the counterweights 30 in concrete because they are easy to
produce on site in the site itself, in the dimensions and
necessary weight, to use them and then to put them in
scrap when it is no longer needed. We thus have against
weight 30 of easy construction, fast and relatively low
expensive.
The device is based on the principle of the lever. Beam 23 is
a lever having an intermediate fulcrum between the plates of
connection 24 and 25 located on the projection line of the
hoisting 22. If we study the moments with respect to the point
fulcrum, the product of the distance between the fulcrum and the
center of balance of the counterweights by the weight of the counterweight must
roughly correspond to the product of the distance between the point
support and the center of balance of the load by the weight of the load, if the beam is to be horizontal.
As an example, if we assume that the beam has a length of 610 cm and that it is connected to the hoisting cable so that the fulcrum is at an equal distance from each end and that the weight of the load to be transported is about 900 kg, then the weight of the counterweights must also be about 900 kg, in order to keep the beam in a horizontal position. Another example: if a 610 cm beam is connected to the hoisting cable so that the fulcrum is located 155 cm from the counterweights, the distance of the load will be 455 cm. In this case, with the same load of about 900 kg, it is necessary to have a counterweight of about 2700 kg to keep the beam in a horizontal position.
If a load of materials 29 has to be lifted up to one of the upper floors 33a in an overhead construction 33 (fig. 1) and whether it has to be placed through an opening 33b using 'a hoisting cable 22, the necessary quantity of counterweight 30 is fixed beforehand at the 23rd end of the beam 23 to maintain the latter in horizontal equilibrium. Depending on the weight of the load 29, it may also be necessary to bring the fulcrum closer to the counterweight 30 or closer to the load 29 by conveniently connecting the cables 26 and 27 to the eyelets 24a and 25a. When the load 29 is well balanced according to the lever principle, the loading device is lifted to the desired floor 33a of the construction 33 by means of the hoisting cable 22.
At this point, the hoisting apparatus can be rotated to cause the load 29 to enter the opening 33b. By gradually releasing the hoisting cable 22, the load 29 settles gently on the floor (not shown). Then, by slackening the cable 22 a little more, the counterweights 30 are allowed to orient the beam 23 at an angle and then detach the loading bridge from the end 23d of the beam. Thus placed at an angle, the beam 23 can come out of the opening 33b.
Depending on the angle at which the beam 23 is removed from the construction 33 after detaching the load 29, the spacer cables 26 and 27 play an important role. If the hoisting cable 22 had been connected to the beam 23 at a single point, the detachment of the load 29 would have raised the beam 23 to a vertical position damaging the upper structure of the opening 33b. However, the cables 26 and 27 prevent this from happening and slow down the rotation of the beam 23 once the load has been detached. Cables 26 and 27 of different lengths can also be used to minimize this angle of rotation.
When it comes to exiting a load 29 through the opening 33b of the construction 33, the same series of operations described above is carried out in the reverse direction. With the beam 23 slightly inclined, the end 23d thereof is inserted into the opening 33b and connected to the bridge 28 which supports the load 29. By hoisting the cable 22, the load 29 is lifted gently from the floor by the passage. of the beam 23 from the tilted position to a horizontal position and can then be transported out of the construction 33.
The considerable advantages which derive from the use of this device for loading and unloading operations are obvious. It is not necessary for a man to push the load into the building. The danger of falling debris is virtually eliminated, as the load is lifted gently from the floor rather than pulled through the opening. We therefore have a double saving, either in time or in labor.
Thanks to the device, a load can be very easily introduced into a building without the hoisting cable touching the facade. Therefore, the device not only eliminates damage to the building and the cable, but also prevents the load itself from being subjected to shock.
The device described above finds application in many situations. There are, however, situations in which the fact of inserting or removing the inclined beam 23 opposite the opening can give rise to drawbacks. In these cases, it is desirable that the beam 23 always remains in a horizontal position both during loading and unloading. This can be achieved with a different embodiment of the device described below with reference to FIGS. 4 to 12.
As seen in fig. 4, the loading device 21 'is connected to the hoisting cable 22' of a crane, a falcon or similar hoisting equipment. The hoisting cable 22 'comprises a weight 22a' and a hook 22b '. The loading device 21 'comprises an I-beam 23' having a web 23a ', a lower flange 23b' and an upper horizontal flange 23c ', the latter integral with two connection plates 24' and 25 '.
Cables 26 'and 27' are attached to a ring 34 by means of hooks 26a 'and 27a' and connected to connection plates 24 'and 25' by means of clamps 26b 'and 27b', in respective eyelets 24a 'and 25a'. The ring 34 is held by the hook 22b 'of the hoisting cable 22'.
A T-profile 35, on which is mounted a pivoting hook 36, is firmly welded to the end 23d 'of the beam 23'. As can be seen in fig. 8, the hook 36 is held by a pin 37a and a pin 37b which pass through a hole in the profile 35. The hook 36 comprises a curved part 36a and a rod 36b pivoting in a part 36c. Projecting from the upper end of portion 36c is a pair of posts 36d through which a bolt or pin 36e passes which connects hook 36 to ring 37a. The hook 36 can thus carry a sling 28 'carrying a load 29' (FIG. 4).
At the opposite end 23e 'of the beam 23' is a movable counterweight carriage 38. The carriage support 38 includes at each end a pair of vertical members 39a.
As seen in fig. 5, these elements 39a are spaced so as to allow the beam 23 'to fit between them, each of them being connected to a U-shaped element 39b which passes from one pair of vertical elements 39a to the opposite pair. . The vertical arms of the U-member 39b are wide enough to extend along either side of the beam 23 '.
Mounted on the U-shaped element 39b and spaced along its entire length, there are a plurality of wheels 40 on bolts 40a which are secured by means of nuts 40b to the outer surface of the U-shaped element 39b to quickly allow an inspection.
As shown in fig. 5, there is at the upper surface of the lower part 23b 'of the beam 23' a track on which the carriage 38 slides on wheels 40.
On each side of the carriage 38 (fig. 5), support elements 39c are fixed to the internal surface of the vertical elements 39a.
These support elements 39c have a cutout 39d for the passage of the cable 41 of the carriage. On each side of this set, leaves 39e are hinged to the top panels 39g attached to the U-shaped element 39b. The leaves 39e have the shape of an L and together with the elements 39c constitute a frame which resembles a box. The 39e leaves can be raised to give access to the interior of the case using the 39h handles mounted on the leaves.
Around the lower periphery of the housing is a rectangular frame 39i constructed with angle irons and attached to the vertical members 39a. Inside the housing 39i (fig. 9) is firmly attached an iron corner piece 39j on which rests a veranda 39k forming the bottom closure.
Near the frame 39i are removably fixed several counterweights 30 'held by support flanges 42 connected by studs 42a and nuts 42b at each corner of the rectangular frame 39i.
A stop plate 43 (Figs. 4 and 7) is securely fixed, preferably welded, to the ends of parts 23a ', 23b' and 23c 'at the end of the counterweight 23e' of the beam 23 '. Outside the fulcrum at the end 23d 'is mounted an angular stop plate 44 (fig. 4 and 6) in the lower part 23b' of the beam.
The cable 41 is fixed between the stop plates 43 and 44 by means which will be described later.
As seen in fig. 9, a motor 48 contained in the housing of the carriage 38 causes the carriage to move along the beam 23 '. The energy source consists of two direct current batteries 45 connected together by a cable 45a, earthed by a wire 45b and connected to the frame and connected by a connection 45c to the electrical circuit mounted on a panel 46, illustrated schematically. . A battery charger 47 includes a monitoring instrument (not shown) which continuously indicates the condition of the batteries 45 and warns when to charge them. The charger 47 also comprises a box 47a, mounted at the end of the frame 39c and having an elastic protection 47b in order to receive an electric wire for connecting an alternating current source during a charge.
The drive mechanism comprises a reversible direct current motor 48 having an output shaft 48a on which a toothed wheel 48b is mounted. An endless chain 49 connects the toothed wheel 48b to a toothed wheel 50a mounted on the input shaft 50b of a frictionless coupling 50 having an output shaft 50c coupled to the input shaft 51a of a. reducer 51. A cylinder 52 with a helical groove on its surface is mounted on the output shaft 51b of the reducer 51. The cable 41 of the carriage is wound around the cylinder 52 in the spiral groove. Cylinder 52 also includes circular edges 52a at each of its ends to prevent cable 41 from slipping out.
Thus, the rotation of the shaft 48a of the motor 48 rotates the cylinder 52 which, by the effect of friction with the cable 41, causes the carriage 38 supported by the wheels 40 to move along the 23e 'end of the counterweight. of the beam. Since the motor 48 can rotate in either direction, the carriage 38 can move as needed inside or out along the beam 23 '. The direction of operation and the operation and operation of the motor 48 are controlled by an electrical switching circuit mounted on the electrical panel 46.
As seen in fig. 10, the electrical panel 46 comprises a pair of mercury switches 53 which are oriented at an angle to the horizontal plane. Preferably, the switches 53 are permanently inserted in a resin block 54 which is fixed to the panel by means of screws 54a. In this way, the switches 53 do not need to be adjusted after their initial installation and cannot be damaged by unauthorized personnel.
Mounted in this way, the switches 53 are sensitive to the inclination of the beam 23 'itself, i.e. a switch 53 is sensitive to the clockwise rotation of the beam 23' (fig. 4) and when the mercury 53a in this switch 53 connects its contact points 53b to close the electrical circuit, the motor 48 causes the carriage 38 to move towards the center of the beam 23 ', until the beam returns to a horizontal position in which the mercury 53a in the switch 53 no longer connects the contact points 53b so that the electrical circuit is open and the motor 48 is stopped.
Likewise, the other switch 53 is responsive to the counterclockwise rotation of the beam 23 'and controls the on and off of the motor 48 in order to move the carriage 38 away from the center and towards the end. of the beam 23 '.
The charging device 21 'is further equipped with a manual shut-off device which comprises a push-button control box and an electrical cord (not shown) which is connected to the circuit by the electrical box 55, mounted on the. 'support member 39c and having a spring protection 55a.
This measure makes it impossible to automatically start the motor 48 and allows the operator to independently control the movement of the carriage 38 on the beam 23 ', as exceptional situations might require.
As the movement of the carriage 38 is influenced by the friction between the cylinder 52 and the cable 41, this cable 41 must remain in tension. To this end, at each end of the cable 41 there is a spring (fig. 11 and 12). In fig. 12, which shows the connection of the end of the beam 23 ', a rod 56a passes through an opening 43a of the stop plate 43. The inner end of the rod 56a has a U-shaped yoke 56b which carries a pin 56c. held by a cotter pin 56d. Pin 56c passes through the final ring 41a of cotter pin 56d. The outer end of the rod 56a is threaded to receive an adjustable fixing nut which holds a sliding stop 56f on the rod 56a. Between the outer face of stopper plate 43 and stopper 56f is a spiral spring 56g encircling rod 56a.
Stopper 56f includes an inward portion having substantially the same diameter as the internal diameter of spring 56g to provide spring 56g with proper seating and centering. A cylindrical protection 56h surrounds the spring 56g, the rod 56a, the stopper 56f and the fixing nut 56e in order to prevent damage to these parts in the event that this end of the beam 23 'hits an object. In addition, the protection 56h also serves to keep the inner end of the spring 56g well centered.
In fig. 11, the inner end of the cable 41 is connected to a rod 57a having a yoke 57b with a removable pin passing through the ring 41b of the cable 41 and retained in this yoke 57b by means of a cotter pin 57d. Rod 57a passes through an opening 44a in inner stop plate 44 and is threaded at its outer end to receive an adjustable fixing nut 57e which holds a slide spring stop 57f on rod 57a to keep a well centered spiral spring 57g.
As shown in fig. 4, these elements are arranged near the beam 23 'itself, and therefore damage by other objects is unlikely and a cylindrical protection, such as that for the outer end, is not required. However, in order to ensure a seat for the spring 57g and a perfect centering, a clip 57h is fixed to the stop plate whose central hole coincides with the opening 44a in the stop plate 44 in which the rod 57a must slide. This mounting part 57h also includes a high round part, the diameter of which is substantially the same as the internal diameter of the spring 57g to ensure perfect centering.
For the operation of the device 21 ', constructed according to the second embodiment, the principle of the lever mentioned above can be applied. Here, however, the distance between the fulcrum and the center of the counterweight can be changed automatically by moving the carriage 38 in order to keep the beam 23 'in a horizontal position. Thanks to this ability to turn, it is not necessary to adjust the fulcrum itself and provide the connection plates 24 'and 25' with eyelets 24a 'and 25a' apart.
If, for example, a load 29 'is deposited on one floor and it is desired to transport it to a higher floor of the building, the following method of operation should be followed. As long as the device 21 'is not previously attached to the load 29', it should be assumed that the carriage 38 is near the fulcrum of the beam 23 'and that the beam 23' is therefore in a horizontal position.
The crane operator first penetrates the end of the load 23d 'of the beam 23' into the opening of the building, after which the sling 28 'can be connected to the spike 36. As soon as the hoisting cable is raised. 22 ', the end 23d' of the beam will tilt downward under the influence of the load 29 'itself.
When the angle of the beam 23 'reaches a preselected inclination, the mercury 53a in one of the switches 53 opens the contact 53b, which will complete the electrical circuit between the motor 48 and the battery 45. The motor 48 then turns on the battery. cylinder 52 and carriage 38 will move to the outer end of beam 23 'until it returns to the horizontal position, and switch 53 stops operation of motor 48.
As the carriage 38 moves along the beam 23 ', the driver must stop lifting the cable 22' and thus swing the load, which will be lifted from the support plane as the beam 23 'returns to the beam. horizontal position. Then the driver moves the device 21 'with the load 29' away from the building, raises it to its own level and turns the hoisting device until the load 29 'has again reached the opening. of the building. By releasing or lowering the hoisting cable 22 ', the load lands gently on the floor. On then descending the cable 22 ', the end 23e' of the counterweight of the beam tilts downwards under the influence of the carriage 38 on the outer end thereof.
At a preselected tilt angle, the mercury 53a in the second switch 53 closes the electrical circuit to drive the output shaft 48a of the motor 48 in the opposite direction. This rotates the cylinder 52 in the reverse direction and the carriage 38 is automatically drawn in towards the center of the beam 23 'until the beam 23' returns to the horizontal position, after which the pivoting clamp 36 can be detached from the sling 28 '. As the carriage 38 moves along the beam 23 ', the driver must stop lowering the hoisting cable 22'.
According to the lever principle, the maximum load that this device can maintain in a horizontal position is determined by the farthest point where the carriage 38 can arrive. If the load is too heavy to be well balanced by the cart 38, trying to catch the load, the cart 38 will automatically move to the outer end of the beam 23 'until the vertical members 39a do. taken with the external stop plate 43. At this time, if the electrical circuit is still closed (that is to say if the carriage 38 is moving on the beam 23 'to balance the load), the frictionless switch 50 prevents damage to the motor 48 by its offset. In this case, counterweights 30 ', preferably also of cement, can be attached near the housing by straps.
As the carriage 38 moves towards either the stopper plate 43 or 44, it pulls the cable 41 in the direction of its movement. For example, if the carriage moves towards stop plate 43 at the outer end of beam 23 ', this pulling action slightly compresses spring 56g by shaft 56a and spring 57g together with opposing plate 43 prevents the cable 41 from slackening, and by the united action of the two springs 56g and 57g the cable 41 is held very high and in friction engagement with the cylinder 52.
Regarding the angle of inclination required to set the carriage 38 in motion, it is preferable to place the mercury switches 53 in a block 54 to rotate on the motor 48 when the beam 23 'is tilted approximately five degrees from the horizontal plane.
Following the principle described here, charges can now be deposited in or extracted from buildings without endangering human life or bodies and without damaging equipment and materials as was the case with previous loading techniques. .