Brevet FR2108994A1 — publié le 19720526

La présente invention a pour objet un grappin permettant de rendre automatiquement et simultanément plusieurs tubes indépendants et disposés jointivement en-une nappe sensiblement horizontale. Généralement, les tubes sont rangés pour leur stockage et leur transport entre le lieu de fabrication et le lieu d'utilisation, jointivement en couches superposées. Des manutentions sont alors nécessaires pour les transférer d'un emplacement à un autre, ces emplacements pouvant être localisés dans un wagon, un véhicule automobile, une cale de navire, un magasin, une aire aménagée, etc. Dans les lieux de transfert, des engins de levage et manutention sont disponibles ou peuvent être amenés à pied d'oeuvre; il s'agit par exemple de chariots élévateurs du type frontal ou latéral, de grues, de portiques, de ponts roulants, etc. Jusqu'à présent, les tubes sont pris individuellement au moyen d'une élingue simple formant une boucle terminale autoserreuse ou d'une élingue double dont les crochets terminaux sont engagés manuellement dans les extrémités ouvertes du tube. Plusieurs tubes peuvent aussi être pris simultanément mais, dans ce cas, ils sont, ou bien rassemblés en faisceau et cerclés pour former un ensemble indissociable, ou bien rangés dans un réceptacle intermédiaire, tel qutune fourche, un casier ... Dans tous les cas, on constate qu'une intervention manuelle est nécessaire avant le levage de la charge et après sa dépose; il en résulte une perte de temps appréciable et cotteuse, non seulement en raison de l'emploi d'une main-d'oeuvre spécialisée mais également en raison de l'immobilisation accrue des moyens de manutention et des moyens de transport. On constate aussi que les opérations de transfert sont dangereuses tant lors de la préparation de la charge, de sa fixation et de sa dépose que lors des déplacements aériens, les risques d'éboulement et de chute, bien que limités, étant inévitables malgré les consignes de sécurité sévères qui sont imposées. Le grappin, objet de l'invention, permet de remédier à ces inconvénients. Grâce à celui-ci, il est en effet possible de prendre simultanément et automatiquement, sous la seule commande à distance du conducteur de l'engin, plusieurs tubes indépendants et disposés jointivement tels qu'ils le sont sur le lieu de prélèvement, de transporter ces tubes sans aucun risque de chute et de les déposer automatiquement suivant le même rangement sur le lieu de stockage ou de transport. Le personnel à utiliser est limité au seul conducteur de l'engin. La durée des opérations est du même ordre, voire même plus courte, que celle nécessaire à la manutention de charges conditionnées ou palettisées. L'immobilisation des moyens de transport est considérablement réduite, ce qui conduit à une accélération des rotations et à une diminution du coût.Le danger est inexistant, car même si un tube n'est pas pris et en supposant que le conducteur de l'engin s'en aperçoive trop tard, ce qui est fortement improbable, la chute de ce tube ne peut se produire que d'une faible hauteur et à un endroit où personne ne doit se trouver. Enfin, le grappin, objet de l'invention, est d'une conception très simple, sa construction est robuste et fiable, sa fabrication est aisée et rentable compte tenu du service rendu, son entretien est analogue à celui des matériels existant sur les chantiers et docks, son fonctionnement est très sûr et sans danger, sa manoeuvre est commode, rapide et souple, son utilisation est adaptable sans difficultés à tous types de tubes, son montage est réalisable facilement sur tout engin de levage et de manutention. Conformément à l'invention, le grappin comprend un châssis porteur allongé, susceptible d'être relié à l'élément porte-charge de l'engin, ce châssis étant solidaire d'éléments de guidage pour deux chariots le long d'un axe commun de translation et étant muni d'un dispositif d'entratnement de ces chariots, les animant notamment en translations opposées symétriques; chaque chariot soutient au moins un dispositif transversal comportant, pour la prise de l'extrémité correspondante d'une nappe de tubes indépendants et contigus, une pluralité de suspentes dont l'extrémité librelest pendante et pourvue d'un crochet susceptible de s'engager dans l'ouverture d'un tube. En outre, le châssis porteur peut avantageusement être muni, dans sa partie centrale, d'un élément transversal de butée s'étendant parallèlement aux deux dispositifs de prise, sur une partie au moins de la largeur de la nappe de tubes et à un niveau tel que les suspentes, étant accrochées à ces tubes et les appliquant contre cet élément de butée, sont inclinées suffisamment, en convergence vers le haut, pour assurer la stabilité de la charge. D'un même caté du châssis, les chariots peuvent aussi être munis chacun d'un bras palpeur incliné vers le bas et l'extérieur, ce bras aboutissant contre la périphérie du dernier tube de la nappe pour orienter l'axe longitudinal de ce châssis parallèlement à celui de cette nappe avant prise des tubes. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin annexé Sur ce dessin - la figure 1 est une demi-coupe, demi-élévation schématique illustrant le grappin conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout prise suivant la ligne II-II de la figure 1. Comme le montre le dessin, le grappin comprend un châssis porteur 1 qui peut avantageusement être constitué par une poutre-caisson. Ce châssis porteur est destiné à être relié à l'élément porte-charge d'un engin de levage et de manutention. Dans l'exemple représenté, où l'engin est un chariot élévateur latéral 2 dont on n'a d'ailleurs représenté en trait mixte qu'une partie du contour, le châssis 1 est fixé rigidement dans sa partie transversale médiane sous la fourche ou plate-forme élévatrice 3 de cet engin. Il en est de même pour tous les engins dont l'élément porte-charge est parfaitement guidé. Par contre, pour ceux dont l'élément porte-charge est constitué par au moins un- câble, le châssis 1 est suspendu à ce dernier au droit de son centre de gravité. Ce châssis est solidaire de glissières 4 s'étendant à l'extérieur, de chaque côté et sur toute la longueur, hormis éventuellement dans la zone médiane où elles ne sont pas nécessaires. Les glissières constituent un élément de guidage pour deux chariots 5 et 6 montés de façon à être déplaçables le long d'un axe commun de translation, en ne balayant chacun que la moitié de la longueur totale. Le châssis 1 est également muni d'un dispositif d'entratnement intervenant sur les deux chariots 5 et 6 pour les animer en translations opposées, tendant à les rapprocher ou à les éloigner l'un de l'autre symétriquement par rapport à un plan transversal dudit châssis qui, le plus souvent, est son plan médian par lequel passe le câble de suspension ou qui coïncide avec le plan de symétrie de la plate-forme 3. Le dispositif d'entraînement peut aussi permettre de déplacer en translation l'ensemble des deux chariots sans modifier leur écartement, pour permettre ltéquilibrage de la charge et parfois une approche plus fine de l'emplacement de prise ou de dépose des tubes. Dans l'exemple représenté, les moyens mis en oeuvre visent à parvenir à ces divers résultats. Chaque chariot 5 ou 6 comporte deux barres 1 et 8 s'étendant parallèlement l'une à l'autre sous le châssis 1 et transversalement à ce dernier. Elles sont solidaires, d'une part, de deux flasques extrêmes 9 situés sur les côtés du châssis et munis de galets fous 10 engagés dans les glissières 4, d'autre part, de deux flasques médians 11 maintenant prisonnier,aussibienenrotation qu'en translation relative, un écrou 12. Cet écrou coopère avec une vis 13 montée tournante et immobilisée en translation dans la moitié correspondante du châssis 1 et s'étendant suivant l-'axe longitudinal médian de ce dernier.La vis 13 déplaçant le chariot 5 est accouplée à un moteur hydraulique 14 et l'autre vis déplaçant le chariot 6 est accouplée à un deuxième moteur hydraulique identique mais distinct du précédent. Les deux moteurs sont reliés à un circuit hydraulique par l'intermédiaire d'un distributeur permettant d'arrêter les deux chariots en les bloquant, ou bien de tes rapprocher ou de les éloigner symétriquement, ou encore de les déplacer en synchronisme dans le même sens.Par exemple, si le sens d'enroulement des vis 13 est inverse de l'une à l'autre, les moteurs doivent tourner dans le même sens pour rapprocher les chariots et dans le même sens, opposé au précédent, pour les éloigner, alors qu'ils doivent tourner dans des sens opposés l'un relativement à l'autre pour déplacer en synchronisme dans le même sens lesdits chariots; dans ce cas, le distributeur peut comporter, d'une part, un premier étage dans lequel, grâce à un branchement direct, le circuit haute pression et le circuit basse pression sont reliés de la même manière aux deux moteurs (déplacements symétriques des chariots) et, grâce à un branchement croisé, ces deux circuits sont reliés de manière opposée auxdits moteurs (déplacements dans le même sens des chariots), d'autre part, un deuxième étage dans lequel la canalisation d'alimentation et la canalisation de retour du circuit hydraulique sont branchées de façon directe sur le premier étage en engendrant, suivant la sélection commandée de ce dernier, un rapprochement des chariots ou un déplacement de ceux-ci vers la droite ou bien de façon croisée sur ce premier étage en engendrant, suivant ladite sélection, un éloignement des chariots ou leur déplacement vers la gauche. Bien entendu, les moteurs hydrauliques peuvent être remplacés par des moteurs-freins électriques coopérant avec un dispositif de commande produisant le même résultat que le distributeur précité. De même, les systèmes vis-écrou peuvent être remplacés par d'autres équivalents, tels que du type pignon-crémaillère, du type vérin, etc. Chacun des chariots 5 et 6 soutient un dispositif pour la prise individuelle et simultanée des tubes d'une nappe; les chariots et leurs dispositifs de prise constituent alors un ensemble susceptible de maintenir, pendant le transport, une nappe de tubes avec la même efficacité et la même sûreté que si ces tubes étaient liés entre eux à l'aide de moyens supplémentaires. Ce dispositif de prise comporte une pluralité de suspentes 15 dont l'extrémité libre est pendante et pourvue d'un crochet 16 susceptible de s'engager dans l'ouverture d'un tube. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, il s'agit de prendre, dans un wagon 17 ou autre cadre de stockage ou de transport, les six tubes 18 de la couche supérieure, puis de les lever et de les transporter en nappe sans les déranger. Le dispositif de prise du chariot 5 comporte donc six suspentes 15 dont l'extrémité opposée au crochet 16 forme une boucle 19 enfilée librement sur la barre 8. Entre la boucle 19 et le crochet 16, chaque suspente, quelle soit constituée par un câble, un cordage, une channe ou autre, est guidée dans une gorge 20 délimitée par la barre 7. Ainsi que cela ressort clairement de la figure 2, l'écartement des suspentes 15, par conséquent des gorges 20 et des boucles 19, est égal à celui des tubes 18 placés catie à côte dans le wagon 17. La figure 1 montre en outre que la disposition des barres 7, 8 et des suspentes 15 sur le chariot 5 est symétrique de celle des mêmes éléments sur le chariot 6 par rapport au plan transversal médian du châssis 1. La figure 1 montre également que les extrémités pendantes des suspentes 15 se trouvent situées de préférence à l'extrémité du chariot la plus éloignée du plan médian du châssis; mais il serait également possible qu'elles soient situées à ltextrémité la plus proche, auquel cas les fonctions des barres 7 et 8 seraient inversées. La figure 1 montre enfin que, les crochets 16 étant en position finale de prise des tubes 18, les extrémités pendantes des suspentes sont tendues et inclinées, en convergence vers le haut, d'un angle approprié par rapport auxdits tubes, angle qui peut être par exemple de 55 . Pour prendre la nappe de tubes 18, on amène le châssis 1 audessus, ses chariots 5 et 6 étant en position de fin de course extrême et les suspentes 15 pendant verticalement; on abaisse le châssis pour que le niveau de prise des crochets 16 cotncide avec le niveau de la partie supérieure de la paroi interne des tubes ou mieux soit situé légèrement an dessous; on rapproche les chariots 5 et 6 et il-en résulte que les crochets s'engagent dans les ouvertures des tubes et ensuite que les suspentes se tendent et s'inclinent en soulevant légèrement tous ces tubes simultanément; lorsque l'inclinaison convenable est atteinte ou immobilise les chariots; si la charge n'est pas équilibrée, on déplace les deux chariots dans le même sens d'une longueur appropriée; on soulève le châssis et ongle transporte jusqu'au lieu de dépose; on l'abaisse et lorsque les tubes sont en contact avec leur nouveau support, on écarte les chariots pour les amener en positions extrêmes, les crochets se détachant automatiquement et les suspentes reprenant leur verticalité. Le châssis 1 peut également être muni, dans sa partie médiane, d'un élément de butée. Dans l'exemple représenté, cet élément est un rouleau transversal 21 relié à ce châssis par des colonnes extrêmes 22. Le rouleau s'étend parallèlement aux barres 7, 8 et au niveau de prise des tubes (figure 1). I1 constitue à la fois un détecteur de profondeur et un élément de maintien des tubes. En effet, on arrête la descente du châssis 1, lorsque ce rouleau 21 bute contre la nappe de tubes 18 (figure 2); dans cette position, les crochets 16 sont en dessous du niveau de la partie supérieure de la paroi interne des tubes; en rapprochant les chariots 5 et 6, les crochets s'engagent et les suspentes s'inclinent. Dès que la résistance à l'entratnement des chariots s'accroît, la bonne inclinaison des suspentes est atteinte si le rouleau 21 est bien réglé, car cet accroissement indique que les tubes sont appliqués avec force contre ledit rouleau. Pour arrêter les chariots, il suffit alors d'asservir la commande des moteurs hydrauliques 14 à un détecteur de pression ou celle des moteurs-freins électriques à un détecteur de couple. Les chariots 5 et 6 peuvent enfin être munis, d'un même côté du châssis 1, chacun d'un bras palpeur 23 (figures 1 et 2) incliné vers le bas et l'extérieur. Ces bras sont utiles surtout lorsque le châssis est suspendu au bout d'un câble. En effet, dans ce cas, l'axe longitudinal du châssis en cours de descente ntest pratiquement jamais situé dans le plan vertical de symétrie longitudinale de la nappe de tubes 18. Par suite, lors de l'approche finale, les bras palpeurs 23, en prenant contact l'un après l'autre avec la paroi supérieure descendante extérieure du dernier tube 18a de la nappe, provoquent le redressement du châssis jusqu'à ce que l'aplomb et le dégauchissement soient parfaitement réalisés. Il est bien évident que le grappin de l'invention doit être utilisable pour une gamme étendue de diamètres de tubes, par exemple, pour prendre six tubes 18 relativement petits ou bien trois tubes moyens 24 ou encore deux gros tubes 25. Comme tous ces tubes sont pris par la partie supérieure de leurs ouvertures extrêmes, des suspentes de longueur constante-peuvent convenir dans tous les cas; il suffit que leur résistance soit appropriée au tube le plus lourd à charger. Les suspentes peuvent être montées à demeure, comme représenté sur le dessin; dans ce cas, il doit être possible de neutraliser celles qui sont excédentaires. Par exemple, si le grappin doit prendre deux tubes 25, quatre suspentes sont escamotées en fixant leurs crochets 16 dans leurs boucles 19. Les suspentes peuvent aussi être démontables. Dans ce cas, au lieu de former une boucle extrême 19 autour des barres 8, on peut rapporter sur celles-ci des pièces de liaison amovible telles que des mousquetons, des manilles ou autres, pièces sur lesquelles les suspentes sont accrochées. Que les suspentes soient montées à demeure, qu'elles soient démontables ou qu'elles soient interchangeables, elles doivent être réglables en écartement. A cet effet, les gorges 20 peuvent être ménagées dans des bagues 26 montées coulissantes sur les barres 7 et munies de moyens de blocage, tels qu'une vis de pression ou autres. Les bagues sont donc réglées à l'écartement des tubes à prendre et il en est de même pour les boucles 19 ou les pièces de liaison qui sont susceptibles de les remplacer sur la barre 8. Par ailleurs, pour pouvoir adapter le grappin à n'importe quel diamètre de tubes à prendre, les bras palpeurs 23 sont réglables en longueur et en inclinaison. Par exemple, ils peuvent être télescopiques et blocables, l'élément inférieur 27 étant muni d'un galet ua3,tandis que l'élément supérieur 29 est relié au chariot correspondant par l'intermédiaire d'un pivot verrouillable 30. Enfin, pour bien contrôler l'inclinaison des suspentes 15, on peut prévoir un moyen de réglage de leur longueur, en intervenant sur les serre-câble de leur boucle 19 ou sur une lanterne vissable. On peut aussi prévoir un moyen de réglage du niveau du rouleau 21, ce qui est également utile lorsque les suspentes peuvent être de longueurs différentes en fonction des tubes à manipuler. Dans ce cas, les colonnes 22 sont remplacées, par exemple, par des vérins à vis. Le grappin, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où la manipulation de plusieurs tubes doit être effectuée d'un lieu à un autre, automatiquement et simultanément, rapidement eS en toute sécurité, sans autre intervention que celle menée à distance par le conducteur de l'engin de levage et de manutention, ainsi que sans aucune préparation de ces tubes, le grappin devant être adaptable sur n'importe quel engin. Des applications particulièrement intéressantes peuvent être le chargement et le déchargement des navires dans les ports, le chargement et le déchargement des wagons dans les gares elles usines, le transfert des tubes entre divers postes ou ateliers d'une usine, etc. REVENDICATIONS 1. Grappin pour la prise automatique et simultanée de plusieurs tubes,adaptable sur tout engin de levage et de manutention (chariot élévateur frontal ou latéral, grue, portique, pont roulant, etc.), caractérisé - en ce qu'il comprend un châssis porteur allongé susceptible d'être relié à l'élément porte-charge de l'engin, ce châssis étant solidaire d'éléments de guidage pour deux chariots le long d'un axe commun de translation et étant muni d'un dispositif d'entraînement de ces chariots, les animant notamment en translations opposées symétriques, - en ce que chaque chariot soutient au moins un dispositif transversal comportant, pour la prise de l'extrémité correspondante d'une nappe de tubes indépendants et contigus, une pluralité de suspentes dont l'extrémité libre est pendante et pourvue d'un crochet susceptible de s'engager dans l'ouverture d'un tube. 2. Grappin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis porteur est muni, dans sa partie centrale, d'un élément transversal de butée s'étendant parallèlement aux deux dispositifs de prise, sur une partie au moins de la largeur de la nappe de tubes et à un niveau tel que les suspentes, étant accrochées à ces tubes et les appliquant contre cet élément de butée, sont inclinées suffisamment, en convergence vérs le haut, pour assurer la stabilité de la charge. 3. Grappin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, d'un même côté du châssis, les chariots sont munis chacun d'un bras palpeur incliné vers le bas et l'extérieur, ce bras aboutissant contre la périphérie du dernier tube de la nappe pour orienter l'axe longitudinal de ce châssis parallèlement à celui de cette nappe avant prise des tubes. 4. Grappin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif transversal de prise équipant chaque chariot comporte deux barres parallèles, chaque suspente étant reliée, par son extrémité opposée au crochet, à l'une des barres et étant guidée, entre cette extrémité et sa partie pendante munie du crochet, dans une gorge,en partie au moins circulaire, de l'autre barre. 5. Grappin selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison des suspentes avec la première barre considérée et des moyens délimitant les gorges de la deuxième barre sont réglables le long desdites barres pour faire correspondre leur écartement avec celui des tubes de la nappe. 6. Grappin selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison des suspentes avec la première barre sont démontables. 7. Grappin selon la revendication 2 ou 6, caractérisé en ce que l'élément transversal de butée est relié au châssis porteur par l'inter- médiaire de moyens permettant de régler sa distance à ce dernier. 8. Grappin selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bras palpeur est réglable en longueur et relié au chariot correspondant par un moyen de réglage de son inclinaison.