Brevet FR2109001A1 — publié le 19720526

La présente invention concerne un groupement d'au moins deux pinces mécaniques automatiques bistables liées à une poutre pour la manipulation d'objets cylindriques de forme très allongée tel que des tiges de forage. Ledit groupement de pinces mécaniques automatiques est destiné à saisir des 5 orjets cylindriques de ^orme allongés disposés an un endroit prédéterminé et à les •jbposer en un ceuxiàrs sr.crcxt prédéterminé grëcs à l'action de vérins fixes dis-nc=és =n des points prédéterminés et pouvant à volonté commander l'ouverture ou la nature desdites pinces. Ce groupement de pinces est d'une réalisation très simple et d'un très bas prix de revient. 10 Chaque groupement comprend au moins deux pinces mécaniques automatiques bis- tables, solidaires d'une poutre rigide, orientées perpendiculairement à l'axe de celle-ci et disposées parallèlement l'une à l'autre, chacune des pinces étant formée d'une caracasse dans laquelle se trouvent deux bielles formant genouillère, des moyens transformant le déplacement transversal de l'axe commun des deux biel-15 les en un mouvement d'ouverture et de fermeture des mâchoires desdites pinces-, un dispositif de commande du mouvement des deux bielles constitué par un coulisseau à course transversale limitée par des butées, entraînant dans son déplacement deux jeux de billes et comprenant en son centre deux pistons cylindriques, prolongés à leur extrémité par des éléments cylindriques d'un diamètre plus faible, chacun 20 desdits pistons étant susceptible de se déplacer par rapport au coulisseau d'une amplitude suffisante pour dégager partiellement la partie cylindrique de gros diamètre, caractérisé par le fa^t que lorsque le coulisseau est en butée, la partie cylindrique de grand diamètre de l'un des pistons bloque un jeu de billes dans un logement solidaire de la carcasse et maintient ledit coulisseau et les pinces en 25 position stable. Le verrouillage du coulisseau est obtenu par le changement de position des bielles formant genouillère. La sécurité du verrouillage du coulisseau est constituée par le fait que la partie cylindrique de grand diamètre du piston applique les billes dans un logement faisant partie de la carcasse. Cette sécurité du ver-30 rùuillage est obtenue grâce à deux ressorts entravant les mouvement des pistons. De sorte qu'un piston ne peut se déplacer que s'il est soumis à un effort supérieur à l'action antagoniste de son ressort, les billes pouvant alors se loger en face de la partie du piston de plus faible diamètre et liberer le coulisseau. Le groupement de pinces automatiques est constitué par au moins deux pinces 35 du type ci-dessus fixées à une poutre dont elles sont entièrement solidaires. Ces pinces sont placées à égale distance les unes des autres, les deux pinces extrêmes étant placées en des endroits assez prdches des extrémités de la poutre. Les pinces sont agencées sur la poutre de façon à être rigoureusement parallèles les unes aux autres suivant les procédés de la technique courante. 40 De sorte que les avantages et les caractéristiques du dispositif faisant 70 39013 2 2109001 .L'objet de l'invention ressortiront de la description de la pince donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence : à la planche unique jointe représentant une coupe de la pince mise en oeuvre dans un dispositif conforme à l'invention. 5 Cette pince comprend essentiellement une carcasse 1 munie à son extrémité c= deux mâchoires 2 et 3 articulées sur l'axe 4. Un système ce ri;listes ç =-r ï re: met d'ouvrir eu ce fermer les mâchoires lorsque l'axe comrur- 9 Crédités bisll=rti.. se déplace longitudinalement grâce aux patins de glissement -G, léger ment de l'axe 9 vers le bas tendant à former les mâchoires 2 et 3. A son tour le 10 mouvement de l'axe 9 résulte de l'action de deux bielles 11 et 12 formant genouil-lière dont l'axe commun 13 est entraîné grâce à des patins de glissement dans un mouvement limité transversal par le coulisseau 14 et provoque la fermeture ou l'ouverture de la pince. La bielle télescopique 12 prend appui sur l'axe 15 à la partie supérieure de la carcasse 1. Cette bielle est munie d'un empilement 17 de 15 rondelles qui permettent à l'axe 13 de s'effacer suffisamment pour permettre le dépassement de la droite joignant les axes 9 et 15 tout en assurant l'effort nécessaire au maintien de la charge saisie par les mors de la pince. La course du coulisseau 14 est limitée par les deux butées 19 et 19' munies de ressorts 20 et 20* et de dispositifs de réglage de la tesnion 21 et 21'. 20 Le coulisseau 14 se déplace dans une pièce cylindrique 22 solidaire et fai sant partie de la carcasse s cette pièce cylindrique 22 possède à ses deux extrémités des logements 23 et 24 pour des jeux de billes telles que 25 et 26. Par ailleurs, le coulisseau lui-même est solidaire des deux jeux de billes qu'il entraîne dans son déplacement. 25 La partie centrale du coulisseau est constituée de deux pistons dont seul le piston de droite 27 est représenté. Il comprend une partie cylindrique 28 d'un diamètre égal à celui de son logement dans le coulisseau 14 et aux deux extrémités, une partie également cylindrique mais d'un diamètre plus faible 38 laissant un certain jour dans le logement 22 entre le piston 27 et le coulisseau 14. Les deux cy-30 lindres sont raccordés par un tronc de cône 30. L'intérieur du piston est creux et reçoit un ressort tel que 31 prenant appui d'une part sur le coulisseau 14 et d'autre part sur le fond de la cavité creusée dans le piston 27. Le fonctionnement de l'ensemble se comprend aisément lorsque la poutre portant les pinces est exactement positionnée à l'un des emplacements prédéterminés. En 35 face de chaque piston se trouve un vérins tels que 32 ou 33. Sous l'action des vérins, le coulisseau est déplacé, la pince fermée s'ouvre et la pince ouverte se ferme assurant, respectivement la'libération où la prise d'un élément cylindrique allongé tel qu'un tube métallique. Le mécanisme de l'ouverture ou de la fermeture de la pince est le suivant : Si l'on considère la pince dans la position telle 40 qu'elle apparaît dans la figure jointe, un déplacement du piston 32 vers la gauche original 70 39013 2109001 pomprime d'abord le ressort antagoniste 31 puis le piston va en butée contre le coulisseau, la bille 25 se trouve placée devant la rampe 30 puis devant le cylindre de plus faible diamètre 29, la bille 25 peut alors sortir de son logement 23 et débloquer le mouvement du coulisseau. Le mouvement se poursuit sous la poussée 5 du vérin 32 jusqu'au moment ou le coulisseau entre en contact avec la butée 19. La bille 26 vient dans le logement-24 et bloque le coulisseau. Entre temps l'axe 29 entraîné par le coulisseau est passé de l'autre côté de la droite formée par les centres des axes 9 et 15, remontant les biellettes 8 et 6. La mâchoire est ouverte. L'action du vérin 33 exerce un effet inverse. Il est à noter que les mors 34 et 35 10 construits par ~ -mple pour saisir des tubes de 5 pouces peuvent", par l'adjonction d'un mors supplémentaire 36 lié-au mors principal par la vis 37, saisir des tubes de 3 1/2 pouces. Bien que le dispositif qui. vient d'être décrit semble le plus avantageux pour la mise en oeuvre de l'invention dans une situation technique particulière£ on com-15 prendra que diverses modifications tant sur le nombre de pinces à fixer à la poutre que sur le nombre de pistons entraînant le coulisseau de chaque pince puissent être apportées à celui-ci sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses éléments pouvant être remplacés par d'autres susceptibles d'y assurer une fonction technique équivalente. 25 30 35 40 70 39013 4 2109001 REVENDICATIONS 1/ - Groupement comprenant au moins deux pinces mécaniques, automatiques, bistafales, solidaires d'une poutre rigide, orientées perpendiculairement à l'axe de celle-ci et disposées parallèlement l'une à l'autre, chacune des pinces étant formée d'une 5 carcasse dans laquelle se trouvent deux bielles formant genouillère, des moyens transformant le déplacement transversal de l'axe commun des deux bielles en un mouvement d'ouverture et de fermeture des mâchoires desdites pinces, un dispositif de commande du mouvement des deux bielles constitué par un coulisseau à course transversale limitée par des butées entraînant dans son déplacement deux jeux de billes 10 et comprenant en son centré deux pistons cylindriques, prolongés à leurs deux extrémités par des éléments cylindriques d'un diamètre plus faible, susceptible de se déplacer par rapport au coulisseau d'une amplitude suffisante pour dégager partiellement la partie cylindrique.de gros diamètre, caractérisé par le fait que lorsque le coulisseau est en butée la. partie cylindrique de grand diamètre de l'un des 15 pistons bloque un jeu de billes, dans un logement solidaire de la carcasse et maintient ledit coulisseau et les pinces en position stable. 2/ - Groupement comprenant au moins deux pinces automatiques bistables solidaires d'une poutre rigide comforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture et Cou] la fermeture simultanée des pinces sous l'action de couples de vérins 20 ne peut s'effectuer que lorsque la poutre et les pinces occupent des positions prédéterminées dans lesquelles ledits vérins se trouvent en face du piston du coulisseau de chaque pince. 3/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen transformant le déplacement transversal de..l'axe commun des deux bielles en un mouvement 25 d'ouverture ou de fermeture de chacune des pinces est constitué par des biellettes prenant appui d'un côté sur un axe commun situé à l'extrémité de la bielle inférieure et de l'autre côté sur chacune des deux mâchoires susceptible d'entrer en rotation autour d'un axe commun. 35 40