Brevet FR2124222A1 — publié le 19720922

i 2124222 71 42803 La présente invention concerne un dispositif de levage à dépression. Sur des engins de levage, de types connus, il est prévu des chambres de dépression en forme de ventouses à l'aide desquelles la charge à soulever, par exemple une plaque, est maintenue sur l'engin de levage. Le levage s'effectue 5 cependant généralement par des moyens mécaniques entraînés électriquement ou hy-drauliquement. L'invention a pour but, en vue d'améliorer l'automatisation, de fournir un dispositif de levage à l'aide duquel une matière en forme de plaque par exemple peut être fixée rapidement et avec précision, puis soulevée, descendue et 10 enfin libérée sur un lieu d'empilage. En conséquence ,l'invention concerne un dispositif de levage à dépression qui est caractérisé en ce qu'il comprend un soufflet suspendu à son extrémité supérieure portant à son extrémité inférieure des moyens de retenue de charge et dont l'extrémité supérieure peut être reliée à une pompe à dépression par l'inter-15 mëdiaire d'une première soupape. Par ouverture et fermeture de cette soupape, le soufflet peut être relié à ou isolé de la pompe à dépression,auquel cas il est replié sous l'action de l'aspiration exercée parla pompe et de la pression de l'air environnant de sorte que son extrémité inférieure est déplacée en direction de son extrémité supérieure et 20 que la charge accrochée par lesdits moyens de retenue est soulevée. Pour faire descendre de façon sûre une charge ou le soufflet à vide, il est non seulement avantageux de supprimer les défauts d'étanchéité plus ou moins existants et qui devraient en outre être évités pour des raisons de conservation de puissance, mais en outre, il est judicieux de pouvoir relier le soufflet à 25 l'air environnant par l'intermédiaire d'une seconde soupape. Les deux soupapes doivent être commandées de manière qu'une seule soupape soit ouverte à un moment donné alors que l'autre est fermée ou bien que les deux soupapes soient simultanément fermées. Comme moyens de retenue de charge, on peut utiliser en principe tous moyens 30 appropriés pour la fixation et le maintien de la charge à l'extrémité inférieure du soufflet et il est particulièrement recommandé d'utiliser suivant l'invention des moyens commandés automatiquement tels que des électro-aimants, des griffes et des crochets manoeuvrables. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu comme moyens 35 de retenue de charge un caisson d'aspiration dont le côté inférieur est ouvert et dont le côté supérieur peut être relié par l'intermédiaire d'une première soupape à l'extrémité inférieure du soufflet. La dépression interne agissant sur le soufflet ainsi que la pression atmosphérique extérieure peuvent non seulement être utilisées pour soulever la charge, 71 42803 2124222 mais également pour la maintenir en position, auquel cas, lorsque la soupape prévue entre le soufflet et la pompe à dépression et la soupape prévue entre le soufflet et le caisson d'aspiration sont ouvertes, le caisson d'aspiration appliqué contre la charge, par exemple une plaque, est mis sous vide de sorte que la charge reste fixée sur le caisson puis, lorsqu'une différence de pression suffisante est établie entre l'intérieur du soufflet et l'air environnant, le soufflet est replié vers le haut et soulève la charge fixée sur le caisson d'aspiration. Pour faire descendre la charge, on peut fermer au moins la soupape reliant le soufflet à la pompe à dépression et ouvrir la soupape reliant le soufflet à l'air environnant de manière que le soufflet s'allonge et que finalement, lors de l'équilibrage de pression, la charge soit détachée du caisson d'aspiration. Lorsqu'on désire retarder ce détachement de la charge, on peut maintenir la soupape reliant le caisson d'aspiration au soufflet dans la position de fermeture jusqu'à l'instant désiré pour la libération de la charge. Il s'est avéré avantageux de relier le caisson d'aspiration à l'atmosphère par une seconde soupape, auquel cas, la libération de la charge peut s'effectuer indépendamment de la différence de pression régnant dans le soufflet, c'est-à-dire que ce dernier n'a pas besoin d'être complètement allongé. Il est également avantageux de prévoir des moyens de commande qui permettent d'actionner les deux soupapes du caisson d'aspiration de façon qu'une soupape soit ouverte alors que l'autre est fermée ou bien que les deux soupapes soient fermées simultanément. Il est en outre avantageux, pour certaines opérations de levage de charge et de transport, de synchroniser la marche des quatre soupapes de manière que le levage et la descente du soufflet puissent être commandés par une manoeuvre d'inversion simple aussi bien en charge qu'à vide et qu'au moment de la libération de la charge le soulèvement du soufflet déchargé puisse être enclenché. Cela peut arriver lorsque les deux soupapes du soufflet sont actionnées dans des directions opposées et également lorsque les deux soupapes du caisson d'aspiration sont alternativement ouvertes et fermées, les conditions de travail suivantes étant cependant maintenues dans chaque cas : a) pour la descente du soufflet vide (déchargé), la soupape reliant le soufflet à la pompe à dépression est fermée tandis que la soupape reliant le soufflet à l'air environnant et la soupape reliant le soufflet au caisson d'aspiration sont ouvertes et que la soupape reliant le caisson d'aspiration à l'air environnant est fermée en vue d'obtenir des sens de fonctionnement opposés comme indiqué plus haut. 71 42803 3 2124222 b) lorsque le caisson d'aspiration vient s'appliquer par son ouverture inférieure contre la charge, il exerce sur celle-ci une action d'aspiration de manière à la bloquer en position et il s'établit dans le caisson d'aspiration et dans le soufflet une dépression par laquelle finalement le soufflet est replié de fa- 5 çon â soulever la charge adhérant sur le caisson d'aspiration. c) la charge peut être déplacée horizontalement dans une position haute et elle peut être descendue dans une nouvelle position en fermant la soupape reliant le soufflet à la pompe à dépression et en ouvrant simultanément la soupape reliant le soufflet à l'air environnant. 10 Lorsque la libération de la charge doit s'effectuer dans une position de descente quelconque, la soupape reliant le caisson d'aspiration à l'air environnant peut additionnellement être ouverte, auquel cas la soupape reliant le caisson d'aspiration au soufflet est simultanément fermée. Lorsque les positions des soupapes du soufflet doivent simultanément être inversées, le soufflet vide est à nouveau 15 replié sous l'action d'aspiration de la pompe. On peut opérer également de la manière décrite plus haut lorsque les soupapes du caisson d'aspiration sont commandées séparément, en fermant la soupape reliant le soufflet au caisson d'aspiration pendant la descente et en maintenant fermée la soupape reliant le caisson d'aspiration de l'air environnant jusqu'au 20 moment de la libération de la charge. La fermeture simultanée des quatre soupapes peut être effectuée pour remplir automatiquement une fonction de sécurité dans le cas où, lors d'un arrêt de la pompe provoqué par exemple par une interruption du courant, il existe un risque de chute de la charge. Même lors d'un défaut d'étanchéité, la charge n'est 25 descendue que lentement de sorte que des personnes mises en danger peuvent s'échapper le cas échéant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnés à titre d'exemple non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 La figure 1 représente un dispositif de levage à dépression, en vue laté rale et avant le levage d'une charge en forme de plaque; La figure 1 représente le dispositif de la figure 1, après achèvement du soulèvement de la charge en forme de plaque; La figure 3 est une coupe verticale schématique fortement simplifiée du 35 dispositif de la figure 1 immédiatement avant le levage de la charge. En référence aux figures, on a représenté un soufflet 1 qui est relié et suspendu par l'intermédiaire du caisson de soupape 23 au carter du ventilateur G et on peut voir à la partie supérieure du ventilateur d'aspiration l'oreille de suspension A à l'aide de laquelle le dispositif peut être relié à une grue, un 71 42803 2124222 pont-roulant, un monorail ou un appareil similaire. A l'extrémité inférieure du soufflet 1 est accroché par l'intermédiaire du caisson de liaison 56, qui est similaire au caisson de soupape 23, le caisson d'aspiration 4 comportant une lèvre d'étanchéité 4' prévue sur son bord inférieur et contre laquelle la charge L 5 (par exemple une plaque en acier) a été aspirée et peut être soulevée, comme indiqué sur la figuré 2, tandis que, comme le montrent les figures 1 et 2, d'autres charges L' restent sur la pile. Sur la figure 3, on a représenté une soupape 2 réalisée sous forme d'un distributeur à tiroir et qui relie le soufflet 1 au ventilateur G tandis que la 10 soupape 3, qui peut relier le soufflet 1 â l'air environnant est fermée. Du fait que généralement la soupape 2 est seule ouverte lorsque la soupape 3 est fermée, et inversement,!es deux soupapes sont reliées par la tringlerie 32 et la soupape 2 peut être actionnée par l'intermédiaire de la tringlerie 32' â l'aide d'un électro-aimant 32" qui transmet son mouvement par 1'intermédiaire de la tringlerie 32 15 à la soupape 3. La soupape 5 qui relie le caisson 4 au soufflet 1 et la soupape 6 qui relie le caisson 4 à l'air environnant sont reliées entre elles comme les soupapes 2 et 3 par une tringlerie 65 et sont raccordées par l'intermédiaire d'une tringlerie 65' à un électro-aimant 65", auquel cas également les soupapes 5 et 6 ne 20 peuvent être ouvertes et fermées qu'alternativement. Par introduction d'un organe correspondant, par exemple un second électro-aimant, dans la tringlerie 32 et/ou dans la tringlerie 65, on pourrait faire fonctionner séparément les soupapes 2,3 ou 5,6 et en outre,en supprimant les tringleries 32 ou 65 et en utilisant des soupapes mécaniquement indépendantes, on pourrait améliorer la séparation des opéra-25 tions d'actionnement. On a déjà décrit comment les soupapes 2 et 3 d'une part et 5 et 6 d'autre part peuvent être commandées. On a réuni dans le tableau suivant les conditions de fonctionnement du mode de réalisation représenté : 30 35 Opération Soupapes 2 3 5 6 Levage à vide ouverte fermée fermée ouverte Descente à vide a) fermée ouverte ouverte fermée b) ouverte fermée ouverte fermée Levage en charge ouverte fermée ouverte fermée Descente en charge fermée ouverte ouverte fermée Libération de charge fermée ouverte fermée ouverte 71 42803 s Dans la position "descente à vide", on voit que les soupapes 5 et 6 peuvent se trouver aussi bien dans les positions "ouverte" et "fermée" (a) que dans les position "fermée" et "ouverte" (b), ce qui dépend essentiellement de ce qu'on enclenche la descente immédiatement après l'entrée en contact de la charge avec 5 le caisson d'aspiration et de ce qu'on réalise le levage en charge (variante b) ou bien de ce qu'on fait allonger le soufflet sans laisser agir la dépression dans le caisson d'aspiration afin que celui-ci n'exerce pas un effet d'aspiration sur un objet immédiatement après son entrée en contact avec lui. Comme le montre encore la figure 3, il est prévu dans le soufflet 1 des 10 anneaux de renforcement 1' afin de le protéger contre un écrasement latéral sous l'effet de la dépression. Bien qu'on n'ait représenté, pour simplifier le dessin, aucun organe de guidage et aucun organe de limitation d'allongement pour le soufflet 1, il va de soi qu'on peut employer dans un but de sécurité et pour d'assez grosses charges 15 des organes de guidage et de limitation de course afin d'éviter un allongement excessif du soufflet et un basculement latéral d'une charge qui n'a pas été saisie exactement au centre. Ce problème peut être résolu par exemple en utilisant des guides en ciseaux de types connus. De tels guides peuvent également être pourvus d'un frein réagissant par 20 exemple automatiquement à une coupure de courant et qui peut empêcher la descente du soufflet; en outre, des contacteurs de fin de course peuvent être reliés à un tel guide. Bien qu'il soit prévu sur le dessin un ventilateur de génération de dépression G affecté spécialement au soufflet 1, on peut aussi utiliser dans des instal-25 lations de puissance de levage supérieure, plusieurs soufflets reliés à un ventilateur commun, ce qui présente cependant l'inconvénient essentiel que des pertes de pression dues à un défaut d'étanchéité d'un soufflet ou d'un caisson d'aspiration peuvent réduire la puissance de tous les soufflets reliés au même ventilateur. Pour des raisons de sécurité, il est avantageux de ne pas faire intervenir 30 plus de la moitié de la pression ambiante pour le levage de la charge, auquel cas on utilise généralement des pompes produisant une dépression d'environ 200 cm d'eau à cause de leur bonne puissance de refoulement de sorte qu'on dispose ensuite pour le levage de la charge d'environ 100 cm d'eau, ce qui permet de soulever des charges importantes et de les maintenir en position d'une façon sûre. On peut 35 évidemment choisir la surface active d'aspiration du caisson en relation avec la section droite du soufflet pour l'application de levage considéré, auquel cas, pour obtenir un maintien efficace de la charge, la section du soufflet doit être bien plus petite que la surface active du caisson d'aspiration. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser des distributeurs à 71 42803 2124222 tiroirs qui produisent évidemment un frottement élevé lorsqu'ils travaillent en dépression mais qui ne sont ni ouverts, ni fermés par les conditions de pression existantes. Cela présente l'avantage que la condition de soupape établie à un certain moment, c'est-à-dire une condition d'ouverture ou de fermeture, ne peut 5 pas être modifiée par la pression mais obligatoirement par actionnement du dis-tri buteur. Sur le schéma de la figure 3, la soupape 2 présente une section de passage bien supérieure à celle de la soupape 3, de même que la soupape 5 par rapport à la soupape 6, ce qui n'est cependant pas obligatoire mais ce qui est avantageux 10 pour la raison que des effets de dépression réagissent d'une manière connue sur des sections de passage avec une plus grande sensibilité que des effets de surpression et qu'on doit prévoir par conséquent une section libre aussi grande que possible dans les soupapes 2 et 5. Les différences mises en évidence entre les soupapes 2 et 5 sur la figure 3 ne sont pas représentées à l'échelle. Une plus 15 grosse soupape présente l'avantage que la mise sous vide du caisson 4 ne s'effectue pas après celle du soufflet 1 de sorte qu'on ne peut pas obtenir une compression du soufflet 1 avant l'établissement d'une dépression suffisante pour maintenir la charge L par la dépression régnant dans le caisson 4. Les parties mobiles des soupapes 3 et 6 qui ont été représentées schémati-20 quement à l'intérieur des caissons 23 ou 4 sont agencées en pratique différemment afin de pouvoir obtenir de meilleures conditions d'étanchéité alors que par contre on peut considérer les parties mobiles des soupapes 2 et 5 comme correspondant à peu près aux conditions de pression existantes. On n'a pas représenté les conducteurs électriques ainsi que la centrale de 25 commande des électro-aimants 32" et 65" qui peuvent être prévus, pour une marche automatique, au voisinage du ventilateur G, auquel cas, par exemple, un contacteur de fin de course placé sur un chariot peut amorcer un mouvement de translation horizontale et, à la fin de ce mouvement de translation, des contacteurs de fin de course prévus sur la voie de roulement du chariot peuvent non seulement interrom-30 pre le mouvement de translation horizontale mais également commander les soupapes 2, 3, 5 et 6 en vue de faire remplir au soufflet la fonction désirée. On peut ainsi automatiser complètement la marche d'un engin de levage pourvu d'un dispositif de levage à dépression suivant l'invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations repré-35 sentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles â l'homme de l'art suivant les applications envisagées, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. 71 42803 7 2124222 REVENDICATIONS 1. - Dispositif de levage â dépression, caractérisé en ce qu'il comprend un soufflet suspendu â son extrémité supérieure, portant à son extrémité inférieure des moyens de retenue de charge et dont l'extrémité supérieure peut être reliée par l'intermédiaire d'une première soupape à une pompe de dépression. 5 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le soufflet peut être relié par l'intermédiaire d'une seconde soupape â l'atmosphère environnante et en ce qu'il est prévu de préférence des moyens à l'aide desquels les deux soupapes peuvent être alternativement ouvertes ou fermées et/ou les deux soupapes sont maintenues simultanément fermées. 10 3. - Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'extrémité supérieure du soufflet un ventilateur servant de pompe à dépression. 4. - Dispositif suivant Tune des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un caisson d'aspiration ouvert à sa partie inférieure, pouvant 15 être relié par l'intermédiaire d'une première soupape à l'extrémité inférieure du soufflet, servant d'organe de retenue de charge et fixé à l'extrémité inférieure du soufflet. 5. - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le caisson d'aspiration peut être relié à l'atmosphère environnante par une seconde 20 soupape. 6. - Dispositif suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de commande des deux soupapes du caisson d'aspiration de manière qu'elles soient alternativement fermées ou ouvertes. 7. - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les 25 moyens de commande permettent également la fermeture commune des deux soupapes du caisson d'aspiration. 8. - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu comme moyens de retenue de charge au moins un électro-aimant, au moins un crochet et au moins un organe de préhension.