Brevet FR2073445A1 — publié le 19711001

20734*5 La présente invention est relative aux pinces de levage. L'invention est plus particulièrement applicable aux pinces de levage qui sont destinées à soulever des ouvrages et autres pièces relativement lourds, par exemple des lingots tels que ceux qui sont 5 manutentionnés dans les aciéries et qui, pour des raisons de sécurité, doivent être manipulés à distance. Une pince de levage de ce type doit être capable de conserver ses mâchoires écartées (pince ouverte) lors de leur mise en place sur l'ouvrage ou autre pièce à soulever et de permettre leur rap-10 prochement facile et rapide correspondant à la fermeture de la pince sur cette pièce après qu'elles ont été placées dans la position appropriée par rapport à elle. Cette pince doit être en outre d'une ouverture rapide et facile en vue de la libération de la pièce lorsque celle-ci a été soulevée et elle doit ensuite conserver ses 15 mâchoires en position écartée pour un nouveau cycle d'opérations de manutention. L'un des procédés connus utilisés pour satisfaire à ces impératifs consiste à actionner les mâchoires au moyen d'un mécanisme à engrenage, qui est lui-même actionné par un câble indépendant du 20 câble au moyen duquel la pince est élevée et abaissée. Ce mécanisme bien que satisfaisant et d'un fonctionnement sûr dans des conditions difficiles telles que celles que l'on rencontre dans les fosses ou puits de réchauffage des lingots, nécessite que l'engin de levage soit pourvu non seulement d'un dispositif d'actionnement 25 supplémentaire et" indépendant pour cet engrenage, mais également qu'il comporte une série supplémentaire de commandes manuelles à actionner, disposées sur un tableau de commande déjà compliqué. Diverses tentatives ont été faites pour résoudre le problème posé par le prix de revient et les difficultés d'actionnement de 30 tels mécanismes à engrenage, en réalisant des pinces comportant des moyens qui verrouillent et déverrouillent automatiquement les mâchoires sous l'action de la poussée verticale exercée sur les bras eux-mêmes de la pince. On a proposé un certain nombre de telles pinces dans lesquel-35 les lesdits moyens consistent habituellement en un mécanisme de verrouillage; cependant, on a constaté que les mécanismes proposés sont sensibles aux chocs, par exemple par rebondissement contre les parois d'un puits de réchauffement, et l'on a constaté qu'ils n'étaient pas satisfaisants soit à ce point de vue, soit en ce qui kO concerne leur prix de revient. 70 43197 ' 2073445 L'invention a pour objet un® pince de levage perfectionnée, du type à deux bras primaires articulés l'un sur l'autre afin de constituer deux mâchoires destinées à venir en prise avec une pièce à manutentionner, caractérisée en ce qu'un mécanisme de verrouilla-5 ge est relié à ces bras primaires et comprend un organe de verrouillage qui, monté à articulation, peut occuper une première position dans laquelle il empêche le rapprochement des mâchoires et par suite la fermeture de la pince, et une seconde position dans laquelle il permet ce rapprochement et donc la fermeture de la pince, en 10 réponse à des mouvements consécutifs d'écartement des mâchoires. De préférence, l'organe de verrouillage est articulé sur l'un des bras de la pince et est adapté pour coopérer avec une saillie prévue sur 1 ' autre "bras. Suivant un mode de réalisation, l'organe de verrouillage est 15 articulé sur l'un des bras et comporte une ouverture pour recevoir une saillie avec laquelle il peut coopérer et qui est prévue sur l'autre bras, ladite ouverture étant conformée de telle façon que la saillie est déplacée autour d'au moins une partie de la périphérie de l'ouverture du fait desdits mouvements consécutifs d'écartement 20 des mâchoires. De préférence, cette ouverture comporte une portion adaptée pour retenir la saillie à 1'encontre de tout mouvement correspondant à un rapprochement des mâchoires, la périphérie de l'ouverture pouvant comporter une partie rentrante qui coopère avec la saillie 25 pour la retenir, c'est-à-dire empêcher son déplacement par rapport à l'organe de verrouillage, dans le sens correspondant au rapprochement des mâchoires. En variante cependant, une telle entrave au déplacement de la saillie peut être assurée peur un organe de verrouillage auxiliaire qui est déplacé par la saillie pendant une 30 partie de son déplacement correspondant à l'écartement des mâchoires et qui agit ensuite afin d'empêcher tout déplacement de la saillie correspondant à un mouvement de rapprochement des mâchoires. De préférence, les susdites première et seconde positions de l'organe articulé de verrouillage sont deux position d'équilibre. 35 Dans un tel mode de réalisation de l'invention, l'organe de verrouillage atteint chaque position d'équilibre lors de son déplacement relatif par rapport à la saillie prévue sur l'autre bras de la pince, et correspondant à un rapprochement des mâchoires, et il peut être écarté de cette position d'équilibre seulement par suite 40 d'un déplacement relatif qui correspond à un écartement des mâchoi- BAD ORIGINAL 70 43197 ' 2075445 res. Dans ce cas, la saillie, dans une position d'équilibre, est forcée contre la portion de l'ouverture qui comporte la partie rentrante, ou l'organe de verrouillage auxiliaire, afin de permettre à l'action de retenue ou d'entrave de se produire. Du fait d'un écar-5 tement des mâchoires, l'organe de verrouillage est subséquemment déplacé vers la seconde position d'équilibre dans laquelle la saillie est forcée contre la portion opposée de l'ouverture empêchant tout nouveau contact avec la portion rentrante au cours de la suite du cycle de fonctionnement. 10 De préférence, l'organe de verrouillage est déplacé entre ses positions d'équilibre par un effet de came ou réaction entre la saillie et le bord de l'ouverture. Les positions d'équilibre peuvent être maintenues seulement par gravité ou encore un dispositif à ressort à franchissement de point mort peut contribuer au main-15 tien de ces positions d'équilibre, ce dispositif à ressort étant incorporé de façon appropriée dans le mécanisme de verrouillage. La saillie peut comporter un galet destiné à diminuer la traînée due au frottement produit par le déplacement contre la périphérie de l'ouverture. 20 De préférence, les bras de la pince sont constitués par des lames espacées reliées au moyen d'entretoises, dans lequel cas le mécanisme de verrouillage est disposé entre les lames afin d'être protégé, en particulier contre les chocs mécaniques. Le mécanisme de verrouillage peut être fixé entre une partie quelconque de deux 25 bras quelconques de la pince qui coopèrent pour assurer 1'écarte-ment et le rapprochement des mâchoires. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels : 30 - la Fig. 1 est une vue latérale en perspective d'une pince de levage suivant l'invention; - la Fig. 2 en est une vue latérale en coupe et montre la pince dans la position d'ouverture totale, les mâchoires étant rapprochées et en prise sur un ouvrage à manipuler. 35 - la Fig. 3 est une vue latérale en coupe de la pince repré sentée à la Fig. 1 dans une position de fonctionnement; - la Fig. k est une vue partielle du mécanisme de verrouillage représenté à la Fig. 2 mais dans une seconde position de fonctionnement . 70 43197 2073445 En se référant aux dessins, et plus particulièrement à la Fig. 1, la pince de levage comprend deux bras primaires 2 et 4 constitués chacun par deux lames plates identiques et espacées fixées l'une à l'autre au moyen d'entretoises 5, d'une façon bien 5 connue dans la technique. Les bras sont articulés 1'un sur l'autre en un point situé à peu près à égale distance de leurs extrémités se trouvant normalement en haut et de leurs extrémités inférieures qui constituent les mâchoires destinées à saisir l'ouvrage ou autre pièce à manipuler. Pour faciliter la prise des mâchoires, dans le 10 cas représenté sur les côtés d'un lingot destiné à être descendu dans un puits de réchauffement et sorti de ce puits, les mâchoires comportent des pointes ou dents 8 qui mordent efficacement dans les faces du lingot et diminuent le risque de sa libération accidentelle, lors de sa manipulation. •^■5 Deux bras secondaires 9 et 10 ont leurs extrémités inférieures fixées au moyen d'axes 12 et 14 sur les bras 2 et 4 tandis que leurs extrémités supérieures sont articulées sur un étrier 16 au moyen duquel la pince peut être fixée sur le crochet ou sur l'élin-gue d'une grue ou autre engin approprié. En cours d'utilisation, le 20 mouvement de levage procure un soulèvement de la pince dans son ensemble tout en astreignant les mâchoires 8à. se rapprocher et à saisir l'ouvrage à soulever disposé entre elles. Il est prévu un mécanisme de verrouillage afin de maintenir automatiquement les mâchoires dans leur position écartée d'ouvertu-25 re de la pince pour recevoir un ouvrage à manipuler et qui libère ensuite les mâchoires automatiquement pour permettre leur rapprochement et la fermeture de la pince. Ce mécanisme de verrouillage comprend un organe 20 qui est articulé sur le bras 4 au moyen d'un axe 21 et présente une ouverture 30 profilée 22 dont le bord constitue une rampe et qui se termine à son extrémité supérieure par une portion 24 de guidage, à peu près rectiligne qui, bien qu'on l'ait représentée comme ouverte à son extrémité, peut être fermée. Une saillie 26 qui peut être constituée par une broche fixe ou un galet monté sur le bras primaire 2 35 est adapté pour être engagé dans l'ouverture 22 et pour coulisser ou rouler cycliquement sur son bord périphérique. Lorsque les mâchoires se trouvent dans la position rapprochée de fermeture de la pince, comme représenté à la Fig. 2, en prise avec une pièce à manipuler ou autrement, la saillie 26 se trouve à ^0 l'extrémité suDérieure de la uortion de guidage 24 de l'ouverture 70 43197 2073445 La longueur de cette portion de guidage 2k est choisie de façon à être suffisante pour permettre le déplacement de la saillie 26 pour tout degré de fermeture de la pince; sa fermeture est limitée par une butée 36, prévue sur le bras k et agencée pour coopérer avec le bras 2. Lorsque la pince est abaissée sur une surface de support, une poussée verticale appliquée directement ou indirectement sur les bras 2 et k par l'intermédiaire d'un ouvrage ou autre pièce, produit un mouvement d'écartement des mâchoires, donc d'ouverture de la pince, et astreint la saillie 26 à se déplacer vers le bas de la portion de guidage 2k jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite de guidage inférieure délimitée par un coude 3°. Le centre de gravité de l'organe 20 est choisi de telle sorte qu'à ce stade cet organe se trouve dans une première position d'équilibre telle que toute continuation du déplacement de la saillie vers le bas par rapport à l'ouverture 22 permet automatiquement à cet organe 20 de basculer pour que ladite saillie pénètre dans une portion rentrante 32 de la périphérie de l'ouverture (Fig. 3)« La forme de cette portion rentrante empêche tout dégagement tandis que le poids de la pince est supporté seulement par l'étrier 16 et empêche tout rapprochement des mâchoires 8 et la fermeture de la pince . Une poussée verticale consécutive et indépendante exercée contre les bras 2 et k du fait d'une nouvelle descente de la pince sur la surface de support continue à écarter les mâchoires pour libérer la pièce manipulée, si elle était initialement maintenue par la pince. Cette nouvelle ouverture de la pince poursuit le déplacement cyclique de la saillie 26 autour de la périphérie de l'ouverture 22 vers le point 3k le plus bas (Fig. k), un nouvel écartement des mâchoires étant empêché, lorsque ce point est atteint, par une butée supplémentaire 28. A ce stade du fonctionnement, l'organe 20 est amené dans sa seconde position d'équilibre par la réaction produite entre la saillie 26 et le bord de l'ouverture 22 de telle façon qu'avec un nouveau rapprochement des mâchoires produit par la levée de la pince, la portion 40 de l'ouverture de l'organe 22 est appliquée contre la saillie 26. Ceci permet à cette saillie 26 de poursuivre et de terminer son cycle de déplacement vers la partie supérieure de la portion de guidage 2k sans que se produise un nouveau contact avec la portion 32 de cette ouverture. 6 70 43197 2073445 La pince est alàrs prête pour un nouveau cycle cls fomctioiwe-ment, sous l'action de forces consécutives appliquées sur les bras 2 et 4. En cours d'utilisation, l'engin qui relève la pince de levage automatique suivant l'invention est commandé à partir d'une cabine qui se trouve souvent disposée à une hauteur considérable au-dessus du sol. Pour permettre à l'opérateur d'obtenir une indication claire du degré d'ouverture de la pince, en particulier pour voir si elle est suffisamment ouverte pour actionner positivement le mécanisme de verrouillage, il peut être prévu un dispositif indicateur approprié monté sur la pince. Ce dispositif peut être d'un type quelconque bien connu dans la technique, par exemple un index ou un bras indicateur qui est constitué de façon commode par un prolongement de la portion linéaire de guidage 24 de l'ouverture de l'organe de verrouillage 20. On remarquera que bien que l'on ait décrit une partie rentrante 32 comme empêchant automatiquement la fermeture, ceci peut être obtenu d'une autre façon, par exemple au moyen d'un autre organe de verrouillage monté à articulation. On remarquera également que bien que la pince ait été décrite comme comportant des mâchoires présentant des dents convergentes, on peut utiliser une forme quelconque de mâchoire adaptée pour venir en prise avec différents types de pièces ou ouvrages à manipuler, par exemple des barils, des planches, des sacs ou autres objets qui ne sont pas forcément propres à la sidérurgie. Dans un but de sécurité, le crochet de l'engin de levage comporte un dispositif de fixation ou encore il est adapté d'une façon bien connue pour empêcher toute libération de la pince si l'on abaisse celle-ci d'une façon excessive. 70 43197 2073445 - REVENDICATIONS. - 1 - Pince de levage, du type comprenant deux bras primaires articulés l'un sur l'autre afin de constituer deux mâchoires destinées à venir en prise avec une pièce à manipuler, caractérisée en 5 ce qu'elle comprend un mécanisme de verrouillage qui est relié aux-dits bras primaires (2, 4) et qui comprend un organe de verrouillage (20) monté à articulation et qui peut occuper une premièresposition dans laquelle il empêche le rapprochement des mâchoires (8) et par conséquent la fermeture de la pince, et une seconde position 10 dans laquelle il permet le rapprochement des mâchoires (8) et la fermeture de la pince en réponse à des mouvements d'écartement consécutifs desdites mâchoires (8). 2 - Pince de levage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (20) est articulé sur un bras (4) 15 de la pince pour venir en contact avec une saillie (26) avec laquelle il coopère, cette saillie étant prévue sur l'autre bras (2). 3 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'organe de verrouillage (20) est articulé sur un bras (4) et présente une ouverture (22) desti- 20 née à recevoir une saillie (26) avec laquelle elle peut coopérer et prévue sur l'autre bras (2), l'ouverture (22) étant conformée de telle façon que la saillie (26) est déplacée autour d'au moins une partie de sa périphérie par lesdits mouvements d'ouverture consécutifs. 25 4 - Pince de levage suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'ouverture (22) comporte une portion adaptée pour empêcher tout déplacement de la saillie (26) correspondant à un rapprochement des mâchoires (8). 5 - Pince de levage suivant la revendication 4, caractérisée 30 en ce que ladite portion de l'ouverture présente une partie rentrante (32) afin de coopérer avec la saillie (26) pour empêcher le déplacement de celle-ci par rapport à l'organe de verrouillage (20) dans le sens correspondant à un rapprochement des mâchoires (8). 6 - Pince de levage suivant la revendication 4, caractérisée 35 en ce que ladite portion comprend un organe de verrouillage auxiliaire qui est déplacé par la saillie (.26) sur une partie de son déplacement qui correspond à l'écartement des mâchoires (8) et qui agit ensuite pour retenir la saillie (26) contre tout déplacement correspondant à un rapprochement des mâchoires (8). 40 7 - Pince de .levage suivant l'une quelconque des revendica- 70 43197 8. 2073445 tions précédentes, caractérisée en ce que lesdites première et seconde positions de l'organe de verrouillage articulé (20) sont deux positions d'équilibre. 8 - Pince de levage suivant la revendication 7» caractérisée 5 en ce que l'organe de verrouillage (20) atteint chaque position d'équilibre lors d'un déplacement relatif entre lui-même et la saillie (26) et correspondant au rapprochement des mâchoires (8), et peut être déplacé depuis la position d'équilibre seulement par un déplacement relatif qui correspond à un mouvement d'écartement 10 des mâchoires (8). 9 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que l'organe de verrouillage (20) est déplacé entre les positions d'équilibre par une force de réaction entre ladite saillie (26) et la périphérie interne de l'ouver- 15 ture (22). 10 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9> caractérisée en ce que lesdites positions d'équilibre de l'organe de verrouillage (20) sont maintenues par un ressort d'un dispositif à franchissement de point mort. 20 11 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendica tions 1 à 9, caractérisée en ce que lesdites positions d'équilibre de l'organe de verrouillage (20) sont maintenues par la pesanteur, l'organe de verrouillage (20) ayant son articulation (21) de fixation au-dessous de son centre de gravité. 25 12 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendica tions 3 à 11, caractérisée en ce que sur la saillie (26) est monté un galet facilitant son déplacement le long de la périphérie de l'ouverture (22). 13 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendica- 30 tions précédentes, caractérisée en ce que les bras (2, 4) de la pince sont constitués par des lames espacées réunies par des entretoises (5), le mécanisme de verrouillage (20) éteint disposé entre ces lames.