Brevet FR2081240A1 — publié le 19711203

La présente invention se rapporte à une pince de levage comportant des griffes qui se ferment automatiquement lors du soulèvement sous charge. De telles pinces de levage connues présentent l'inconvénient que les griffes peuvent s'ouvrir en cas de coincement de la charge et que cette dernière peut se déplacer latéralement par rapport aux griffes et peut finalement glisser hors de ces dernières. La présente invention vise à perfectionner une pince de levage du type décrit ci-dessus de manière qu'un déplacement de la charge soit impossible et que la pince de levage fonctionne de façon sûre, indépendamment d'un éventuel coincement de la charge. Selon la présente invention, on obtient ce résultat par le fait que les griffes articulées sur une plaque de base sont, d'une part, reliées à un dispositif de suspension et coopèrent, d'autre part, avec un mécanisme différentiel dont une partie est reliée aux griffes et l'autre à 'a un poussoir mobile en translation, agissant sur la charge. Ce poussoir de la pince conforme à l'invention exerce ainsi une poussée sur la charge dans le sens de la pesanteur. L'accouplement du poussoir aux griffes assure que les griffes ne peuvent s'ouvrir que dans le cas où une force agit sur la charge en opposition à l'effet de la pesanteur. Cela se présente, par exemple, lorsque la charge est déposée sur le sol et que le poids de la pince de levage agit de façon supplémentaire sur la charge, en passant par le poussoir mobile en translation. L'ouverture des pinces s'effectue alors par la réaction du poussoir sur les pinces en passant par le mécanisme différentiel. Pour permettre une adaptation à des charges de largeurs différentes de la charge, par exemple une adaptation à des ailes de largeurs différentes de poutrelles ou autres profilés, le meca- nisme différentiel peut, conformément à l'invention, être réalisé sous la forme d'un différentiel à compensation. Dans la pratique, différents types de mécanismes différentiels peuvent être utilisés dans une pince de levage conforme 'a l'invention. L'une des variantes de ce mécanisme différentiel peut être formé, suivant une autre caractéristique de l'invention, par des crémaillères et par un pignon intermédiaire. L'utilisation d'un pignon à axe mobile en translation permet d'obtenir un différentiel à compensation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut également utiliser, en temps que diff-érentiel a' compensation, un dispositif fonctionnant suivant le principe des poulies mobiles, auquel cas on associe aux poulies un câble commun servant en même temps à la suspension de la pince de levage. Suivant-une autre caractéristique de l'invention, les griffes coopèrent avec un dispositif de verrouillage qui permet un verrouillage automatique des griffes en position ouverte, empêchant une fermeture involontaire des griffes. Différentes possibilités existent également quant à la réalisation du dispositif à poulies mobiles. Suivant l'une de ces possibilités, une poulie mobile est montée sur chacune des griffes et une troisième sur le poussoir. Suivant une autre variante conforme à l'invention de ce dispositif, les poulies montées sur les griffes tourillonnent sur un axe commun susceptible de coulisser dans des fentes de guidage (coulisses) des griffes. La troisième poulie mobile agissant sur le poussoir peut cependant être remplacée également par un guide-câble non tournant, car lors de l'utilisation dans la pratique de la pince conforme à l'invention, cette poulie est destinée uniquement à permettre une plus grande compensation des extrémités de câble menant vers un dispositif de suspension. L'adaptation de la pince de levage à des charges de largeurs différentes conduit, à l'état chargé, à des angles d'ouverture différents des griffes. Pour cette raison, il est avantageux de réaliser les mâchoires des griffes de manière qu'elles soient à même de saisir de façon sûre la charge pour tous les angles d'ouverture pratiquement possibles. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture du dessin annexé, sur lequel La fig. 1 est une vue en élévation latéral-e d'un premier exemple de réalisation de la pince de levage conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en plan de la pince de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe transversale suivant III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe longitudinale suivant IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe longitudinale suivant V-V de la fig. 2. Les fig. 6 à 8 sont des vues schématiques en élévation latérale de la pince de la fig. 1, lors du soulèvement de profilés de largeurs différentes. La fig. 9 est une coupe longitudinale suivant IX-IX de la fig. 10 d'un second exemple de réalisation de la pince de levage conforme à l'invention. La fig. 10 est une coupe transversale de la pince de levage de la fig. 9. La fig. ll est une coupe longitudinale d'un troisième exemple de réalisation de la pince de levage conforme à l'invention. Les figures 1 å 8 mettent en évidence un mode de réalisation général de la pince de levage conforme a' à l'invention. Les figures 9 et 10 représentent une variante de la pince de levage, susceptible d'être utilisée également pour des profilés très étroits et permettant un domaine d'utilisation plus étendu. La figure 11 qui sera décrite en premier lieu représente un troisième exemple de réalisation et met en même temps en évidence le principe sur lequel est basée l'invention. Selon la figure 11, le mécanisme selon l'invention est disposé entre deux plaques de base Ou flasques 10 formant ensemble un cartier. Des griffes 12 s'articulent sur des axes 11 solidaires du carter. Ces griffes comportent, à leur extrémité inférieure, des mâchoires 13 par lesquelles elles agissent sur la charge. Les griffes 12 comportent des axes 14 sur lesquels s'articulent des biellettes 15. Chacune de ces biellettes 15 s'articule, à son extrémité opposée, par un axe 16, sur une crémaillère 17. Cette crémaillère est guidée en translation en direction verticale par rapport au carter au moyen d'éléments de guidage 18. Des éléments de suspension 19, par exemple des câbles ou des chastes, agissent sur les extrémités libres des crémaillères 17. Les crémaillères 17 engrènent avec des pignons 20 montés en rotation sur des axes 21 solidaires du carter. Par ailleurs, ces pignons 20 se trouvent en prise avec des secondes crémaillères 22 guidées en translation en direction ver ticale par rapport au carter au moyen d'éléments de guidage 23. Les extrémités inférieures des crémaillères 22 forment des poussoirs 24 qui dépassent normalement le carter vers le bas. Les crémaillères 22 sont sollicitées par des ressorts de traction 25. Les crémaillères 17 et 22 forment, avec les pignons 20, des mécanismes différentiels. dont-le mode de fonctionnement est connu. Un déplacement d'une valeur déterminée de l'une des crémaillères dans un sens entraine un déplacement de même saleur de l'autre crémaillère, dans le sens opposé On va mettre en évidence maintenant le principe du mode de fonctionnement de la pince de levage décrite précédemment. La pince de levage descend sur une charge qui, dans l'exem- ple représenté, est un récipient 30 de dimensions relativement import2s 0 Les poussoirs 24 s'appliquent sur la face supérieure de la charge et coulissent vers le haut dans le sens de la flèche 26. : ce fait, les crémaillères 17 se déplacent vers le bas dans le sens de la flèche 27. Un tel mouvement de translation des crémaillères 17 entraine une ouverture des griffes 12, tant que la pince de levage continu d'être abaissée par un dispositif de suspension, par exemple une grue Les griffes s'ouvrent ainsi jusqu'à ee que leurs mâchoires 13 puissent s'engager derrière des rebords profilés 31 de la charge 30. Lors du soulèvement de la pince au moyen des éléments de suspension 19, les crémaillères 17 se déplacent à l'encontre du sens de la flèche 27 et les griffes pivotent dans la position représentée, dans laquelle leurs machoires 13 viennent se placer contre la charge 30, c est-à-dire en dessous des rebords profilés 1 Lors du soulèvement de la pince de levage, le mouvement de translation des crémaillères 17 conduit non seulement à une ferme- ture des griffes 12, mais également à une translation des cre- maillères 22 en opposition au sens de la flèche 26. Les poussoirs 24 se trouvent ainsi appliqués fortement contre la charge et empêchent, en passant par le différentiel (22, 20, 17), une ouverture involontaire des griffes 12. On recopaRt que l'agencement décrit ci-dessus fonctionne correcte -- ------ - - - de façon dans le cas où les charges à lever ont toutes exactement les mêmes dimensionso Dans le cas où l'on désire une adaptation à des charges de largeurs différentes, il est nécessaire de réaliser ce mécanisme d.1fférentiel en tant que différentiel à compensation. Dans exemple de réalisation décrit précédemment, cela serait possible au cas où les axes 21 des pignons 20 étaient montés en translation verticale dans les plaques de base 10. L'exemple de réalisation selon la figure 11 représente une pince de levage conforme à l'invention susceptible d'être utilisée pour des charges extrêmement larges. Une adaptation à des charges de largeurs plus faibles est possible dans le cas où les deux crémaillères 22 sont réunies sous la forme d'une unique crémaillère. L'exemple de réalisation selon les figures 1 à 5 représente une pince 100 convenant au levage de profilés en T ou I dont l'aile supérieure peut avoir des largeurs et/ou des épaisseurs différentes. La figure 1 est une vue en élévation latérale de cette pince, dans laquelle tous les éléments de la pince sont visibles dans deux positions différentes des griffes. La vue en plan selon la figure 2 est destinée en particulier à indiquer la position des lignes de coupe pour les figures 3 à 5, et à mettre en évidence le dispositif de verrouillage qui sera décrit plus en détail par la suite. La pince de levage portant dans son ensemble la référence 100 comprend deux plaques de base ou flasques-l01, une plaque supérieure 102 et des plaques latérales 103. Ces plaques forment ensemble un carter dans lequel sont montés les éléments mobiles de la pince de levage. La plaque supérieure 102 présente des ouver- tures 104 permettant le passage d'un câble de suspension 105. Aux plaques de base 101 sont fixés deux axes 106, 106a sur lesquels s'articulent des griffes 107, 107a. Ces griffes se pré- sentent essentiellement sous la forme de leviers coudés et comportent à leur extrémité inférieure des mâchoires 108, 108a par lesquelles elles agissent sur une charge à lever, par exemple un profilé 109 en T. Les bras des griffes 107, tournés vers l'intérieur, portent des axes 110, llOa sur lesquels sont montées en rotation des poulies 111, lîla. A l'intérieur du carter 100 de la pince, un poussoir 115 est monté en translation en direction verticale au moyen d'éléments de guidage 112 (figure 4) et 113, 114 (figure 3). Dans sa partie médiane, le poussoir 115 présente un trou oblong (coulisse) 116. A son extrémité supérieure, le poussoir est guidé de façon supplémentaire dans une ouverture 117 de la plaque supérieure 102. Au voisinage de son extrémité supérieure, le poussoir 115 porte un axe 118 sur lequel est montée en rotation une poulie 119. Comme le montre la figure 4, le câble de suspension 105 passe à peu près en U sur ces poulies 111, 119 et villa. Selon la figure 5, les griffes portent des axes 120, 120a sur leurs bras tournés vers le bas. Sur ces axes s'articulent, de part et d'autre , des griffes, des biellettes 121, 121a. Ces biellettes sont reliées entre elles par un axe commun 122 qui passe par le trou oblong (coulisse) 116 du poussoir 115 et qui est guidé en translation en direction verticale dans ce trou. Au voisinage de ses deux extrémités, et à l'ex- térieur des plaques de base 101, l'axe 122 porte des blocs d'entrainement 123, 123a. Ces blocs d'entratnement sont solidaires de barres de guidage 124, 124a s'étendant vers le haut. Les barres 124, 124a sont guidées dans des trous pratiqués dans la plaque supérieure 102. Sur les barres de guidage sont engagés des ressorts de compression 125, 125a portant d'un côté contre la plaque supérieure 102 et de l'autre côté contre les blocus dlentrainement i23, 123a. Les barres de guidage 124 et 124a sont disposées, avec leurs ressorts associés et les blocs d'entraînement, dans des parties extérieures 126, 128a du carter et sont ainsi protégées contre l'en- crassement depuis l'extérieur. L'axe 122 est guidé dans des trous oblongs verticaux (coulisses) 127 pratiqués dans les plaques de base 101. Sur la face supérieure, la plaque supérieure 102 porte des pattes 128, 128a faisant saillie vers le haut, sur lesquelles un levier double en forme d'étrier 130 s'articule par des axes 129. A cet étrier sont reliés rigidement des éléments de verrouillage 131, 131a en forme d'équerre, dont les ailes inférieures s'étendent vers l'extérieur dans la trajectoire des barres de guidage 124, 124a. Le mode de fonctionnement de la pince de levage selon les figures 1 à 5 apparait à la lecture de l-a figure 1. A l'état non chargé de la pince de levage, le poids propre de cette pince est suspendu aux poulies 111, lîla et 119. De ce fait, les griffes occupent une position extrême ouverte,-du fait que leurs bras horizontaux sont tirés vers le haut par les poulies 111, alla. Parontre,- la poulie 119 se déplace vers le bas avec le poussoir 115. De ce fait, le poussoir dépasse la face inférieure du carter 100 d'une longueur susceptible d'être déterminée d'avance. Lorsque la pince de levage est ensuite abaissée et posée sur une charge à lever, le poussoir 115 est soulevé par rapport au carter 100. En même temps, les poulies sont déchargées, ce qui entraine une ouverture automatique des griffes. Cette position est représentée en trait mixte sur la figure 1. Dans cette position, les biellettes 121 et 121a, les blocs d'entraînement 123 et 123a et donc également les barres de guidage 124 et 124a sont abaissés ; les extrémités supérieures des barres de guidage 124 et 124a sont retirées presque entièrement en dessous de la plaque supérieure 102, ce qui fait que les éléments de verrouillage 131 et 131a peuvent être engagés par-dessus les faces frontales supérieures de ces barres. De ce fait, l'étrier 130 passe à la position représentéeen traits mixtes sur la figure 1. Les griffes sont ainsi verrouillées, c'est-à-dire ne peuvent pas se fermer, même si la pince de levage était soulevée à cet instant. Dans ce cas, le poids tout entier de la pince de levage est porté par les éléments de verrouillage 131, 131a contre lesquels les extrémités frontales des barres de guidage 124, 124a s'appuient sous pression. Lorsqu'une charge, par exemple un profilé 109, doit être soulevé, l'étrier 130 doit être amené manuellement à la position représentée en trait plein sur la figure 1. Les barres de guidage 124, 124a peuvent alors coulisser vers le haut. Lors du soulèvement de la pince de levage, le poids propre de cette dernière est suspendu aux poulies décrites précédemment qui sous lteffet de la traction dans le cable, cherchent à fermer les griffes et à déplacer le poussoir vers le bas. Ainsi, les barres de guidage sont également déplacées vers le haut par les biellettes. Les griffes continuent de pivoter vers 11 intérieur jusqu'à ce qu'elles s'appliquent contre les bords latéraux de l'aile supérieure du profilé 109, comme cela est représenté en trait plein sur la figure 1. Sous le poids de la pince de levage, la poulie 109 se déplace également vers le. bas -et entrain le poussoir 115 qui s'applique fortement contre la face supérieure de l'aile supérieure du profilé 109. On reconnaît que la force de fermeture des griffes et que la force par laquelle le poussoir 115 est appliqué contre la surface de la charge sont d'autant plus importantes que le poids de la charge est élevé. Ainsi, les mâchoires 108, 108a des griffes sont appliquées fortement contre les bords latéraux de l'aile supérieure du profilé 109. Du fait que cette force est égale au poids de la charge, le double poids de la charge agit sur les mâchoires des griffes. Ainsi la charge ne risque pas de glisser et de se coincer dans les griffes. Les figures 6 à 8 représentent schématiquement la pince selon la figure 1 dans les positions qu'elle occupe en vue du les vage de profilés de tailles différentes l09a, 109b, 109c. Une comparaison des différents angles d'ouverture des griffe lors du levage de ces différentes charges montre que la réalisation des mâchoires des griffes est d'une très grande importance. Ces machoires sont réalisées de manière à pouvoir, pour ces différents angles d'ouverture, s'engager encore de façon stre en dessous de l'aile supérieure du profilé. Lorsque la charge est déposée, la traction dans le câble de suspension 105 diminue. Cela conduit à une ouverture automatique des griffes et à une montée du poussoir à la position représentée en trait mixte sur la figure 1 Du fait que les barres de guidagel24 et 124a -coulissent alors également d'elles-mêmes vers le bas, l'étrier 130 avec les éléments de verrouillage 131 et 131a passe automatiquement en position de verrouillage. Les griffes restent alors ouvertes, même si la pince de levage est soulevée de nouveau, On reconnaît que le domaine d'utilisation de la pince de levage selon leexemple de réalisation de la figure 1 reste limiter à des profilés dont l'aile supérieure présente une largeur qui est pas inférieure à l'écartement des axes 110 et 110a. En effet, les profilés plus étroits ne peavent-paoetre saisis de façon store par cette pince. L'exemple de la figure 6 représente presque la limite infeç rieure de la largeur des charges susceptibles d1être -saisies par cette pince. Pour pouvoir saisir de façon sûre également des profilés plus étroits, on pourrait faire en sorte que les axes 110 et 110a se trouvent en ligne. Cependant, du fait que cette disposi- tion-présente des difficultés considérables du point de vue de la construction, il estpréf-érale d'utiliser dans ce cas une pince conforme à l'invention réalisée selon une autre variante et représentée à titre d'exemple sur les figures 9 et 10. Dans cette variante, deux griffes 152 et 152a s'articulent, à l'intérieur d'un carter 150, sur deux axes 151 et 151a traversant le carter de part en part. Tout comme dans l'exemple décrit précédemment, ces griffes présentent la forme de leviers coudés. A l'intérieur du carter 150, un poussoir 152 est guidé en translation en direction verticale au moyen d'éléments de guidage non représentés en détail. Dans sa partie médiane, ce poussoir présente un trou oblong (coulisse) 154. Les bras des griffes 152 et 152a, tournés vers l'intérieur, présentent des trous oblongs (coulisses) 155, 155a. Ces trous oblongs du poussoir et des griffes sont traversés par un axe 156. Au voisinage de chacun des trous oblongs précités, cet axe porte un coulisseau dont chacun est guidé dans l'un de ces trous oblongs. Pour assurer une charge uniforme, on réalise les bras des griffes, tournés vers l'intérieur, sous la forme de chapes, comme le montre la figure 10. Des poulies 157 et 157a sont montées en rotation sur l'axe 156, au voisinage des extrémités de ce dernier. Les gorges des poulies 157 et 157a sont recouvertes par des capots 158 et 158a empêchant le câble 160 de sortir de ces gorges. L'extrémité supérieure 159 du poussoir 153 présente la forme d'une selle et comporte une gorge en diagonale. Un capot 151 relié à la selle empêche le câble de sortir de cette gorge. Venant du haut, le câble 160 passe de la manière suivante sur les poulies : le câble 160 descendant sur la droite sur la figure 9 passe vers le bas sur la poulie 157. I1 quitte cette dernière vers le haut et passe en diagonale, comme représenté en 160', sur la selle 159 du poussoir et de là vers le bas sur la poulie 157a. A la sortie de la gorge de cette dernière, il quitte de nouveau le carter vers le haut en 160". Sur la griffe 152 au moins est prévue une patte 162 à laquelle est accrochée une extrémité d'un ressort de traction 163. L'autre extrémité de ce ressort de traction est reliée au carter. Ce ressort de traction 163 imprime aux griffes une précontrainte dans le sens de leur ouverture. La position ouverte est définie vers l'extérieur par les bords de délimitation 164 d'évidements pratiqués dans le carter. La griffe 152a comporte une patte 165 sur laquelle s'articule une tige 166. Cette tige est munie d'un prolongement télescopique 167 qui porte une poignée extérieure 168 et qui est guidé dans une ouverture du carter. La course de dégagement de la tige 166 est réglable au moyen de crans 169. Selon qu'non choisit l'un ou l'autre de ces crans 169, I'ouverture des griffes est également limitée, et on obtient ainsi un verrouillage semblable à celui de l'exemple de réalisation décrit précédemment. L'élément de verrouillage est ici un verrou 170 monté sur le carter et susceptible de s'engager dans le cran 169 sortant chaque fois du carter. On reconnait que la pince de levage selon l'exemple des figures 9 et 10 fonctionne de la même manière que celle de l'exemple suivant les figures 1 à 8. La selle 159 du poussoir 153 remplace la poulie 119 de l'exemple de réalisation de la figure 1. De toute manière, cette poulie a uniquement pour fonction de compenser des dilatations différentes des deux extrémités du câble, quittant le carter vers le haut. En vue de cette compensation, il n'est pas absolument nécessaire d'utiliser une poulie susceptible de tourner. En effet, il suffit que le cable passe dans une gorge curviligne, lubrifiée convenablement pour que le frottement entre le câble et cette gorge soit faible. REVENDICATIONS 1 - Pince de levage comportant des griffes qui se ferment automatiquement lors du soulèvement sous charge, caractérisée par le fait que les griffes articulées sur une plaque de base sont, d'une part, reliées à un dispositif de suspension et coopèrent, d'autre part, avec un dispositif différentiel dont une partie est reliée aux griffes et l'autre partie à un poussoir déplaçable en translation et agissant sur la charge à lever. 2 - Pince des levage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif différentiel est réalisé en tant que différentiel à compensation. 3 - Pince de levage suivant la revendication 2,- caractérisée par le fait que le différentiel b compensation fonctionne suivant le principe des poulies mobiles, en combinaison avec un câble commun aux poulies. 4 - Pince de levage suivant la revendication 3, caractérisée par le fait qu'une poulie mobile est montée sur chacune des griffes et une troisième poulie mobile sur le poussoir et que ce dernier est guidé en translation, en direction longitudinale, sur une plaque de base. 5 - Pince de levage suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que le câble passe dans le bas sur les poulies montées sur les griffes et dans le haut sur la poulie montée sur le poussoir, les extrémités du câble, sortant du carter en quittant les poulies mentionnées en premier lieu, étant reliées a' un dispositif de levage. 6 - Pince de levage suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que le câble est sans fin et passe, à l'extérieur de la pince de levage, sur une poulie montée sur un dispositif de levage. 7 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les griffes coopèrent avec un dispositif de verrouillage. 8 - Pince de levage suivant la revendication 7, caractérisée par le fait que le dispositif de verrouillage comprend des biellettes dont une ou plusieurs sont articulées par l'une de leurs extrémités sur chaque griffe, tandis que les autres extrémités s'articulent en commun sur une barre de guidage qui est guidée en translation parallèlement au poussoir sur la plaque de base et qui est sollicitée par un ressort dans le sens de l'ouverture des griffes, cette barre coopérant avec un élément de verrouillage qui, en position ouverte des griffes, se verrouille automatiquement et empêche la fermeture des griffes. 9 - Pince de levage suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que l'élément de verrouillage est monté sur un étrier qui peut être actionné manuellement et s'articule sur la plaque de base. 10 - Pince de levage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif différentiel est formé de crémaillères et de pignons intermédiaires (figure 11). 1 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que la pince comprend plusieurs poussoirs (figure 11). 12 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que la plaque de base est double, les deux plaques de base formant un carter entourant les éléments de la pince. 13 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que les poulies reliées aux griffes sont montées- sur un axe commun guidé dans des fentes (coulisses)-des griffes. 14 - Pince de levage suivant la revendication 13, caractérisee par le fait que l'axe précité des poulies passe dans un trou oblong (coulisse) du poussoir. 15 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisée par le fait que la poulie agissant sur le poussoir se présente sous la forme d'un guide-cable non tournant. 16 - Pince de levage suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 15, caractérisée par le fait que le profil des mâchoires des griffes est adapté aux différents angles d'ouverture possibles des griffes.