Brevet FR2231604A1 — publié le 19741227

Les systèmes d'articulations des pinces à brames du type classique comportent, suivant la figure 1, des branches supérieures 1 et 1', des branches inférieures 2-4 et 2'-4', une traverse 3 et des mâchoires 5 et 5', portées respectivement par les branches 4 et 41o Ces branches sont articulées les unes sur les autres sur des axes a, b1 , b2 , C1 et c2. Ltaxe a est porté par une pièce fixe, poutre ou élément analogue Plusieurs systèmes de ce type sont souvent assemblés en une structure double ou de degré supérieur pour former un appareil de levage. Si une brame S est soulevée au moyen d'une pince classique comportant le système articulé ci-dessus, la partie comportant l'axe a est soulevée la première, par exemple par le crochet dlune grue, de façon que la pince saisisse la brame, la traverse 3 est ensuite soulevée par un ensemble non représenté sur la-figure 1, puis les branches 4 et 4t s'écartent l'une de l'autre en prenant la position représentée en traits interrompus sur la figure lo Dans cette situation, après la mise en prise de la pince, les branches 4 et 4' se trouvant sur les faces opposées de la brame S, lorsque la traverse 3 est abaissée, les branches 4 et 41 se rapprochent, à l1inverse de la phase précédente, et les mâchoires 5 et 5' entrent en contact avec les faces de la brame S.Ainsi, quand la partie de suspension de la pince, ctest-à-dire la partie comportant l'axe a est accrochée, par exemple au crochet d'une grue, et soulevée, la saisie de la charge résulte du poids même de la brame, qui est alors soule véeo Les bases du mécanisme de saisie vont être décrites avec plus-de détail, avec référence aux figures 1, 3 et 4 des dessins annexés Soit Q la force de saisie, clest-à-dire la force que les mâchoires 5 et 5' exercent sur la brame S.On peut considérer la force Q comme décomposée en une force de serrage 9 appliquée aux points de serrage d1 et da, et une composante horizontale Q2, engendrée aux points d1 et dao La valeur de la force de serrage Q1 peut être calculée de la façon suivante Soit :: L La longueur des branches 2 ou 2' ; &alpha; l'angle entre les branches 1 et 2, ou 1' et 2' ; B la distance entre l'axe C1 et le point de serrage d1 (ou entre l'axe C2 et le point de serrage d2) w le poids de la pince 2 W le poids de la charge à soulever ; e l'angle entre une branche supérieure 1 et la verticale au point a La force P longitudinale s'exerçant sur la branche supérieure 1 sous l'effet du poids w de la pince et du poids W de la charge, sera égale à Par suite, le moment de rotation autour du point C1 (ou C2) d'articulation de la branche 2-4 sur la traverse 3 est égale à L o P sin a = 3 o Q 1 d'où : Q1 = L .P sin B = (W + w) L . sin &alpha; 2 B Cos (1) - La composante horizontale Q2 agissant au point d1 est due au poids W de la brame S, la force de serrage de la machoi- re 5 (ou 51) étant orientée vers le bas ou vers le haut suivant la longueur de la brame S, comme le montrent respectivement les figures 3 et 4e Soit ss l'écart angulaire, par rapport à la verticale de la branche 4 (ou 4'), plus ou moins grand suivant la dimension de la brame, c'est-à-dire l'angle (figures 3 et 4) entre la ligne droite joignant l'articulation O2 et le point de serrage d2 et la verticale passant par le point C2.On a : Q2 M # W tg ss 2 (2) en considérant Q2 comme positif ou négatif selon que la force de serrage est orientée vers le bas ou vers le haut. La force Q de saisie de la pince est donc égale à : Q = Q1 # Q2 (3) Dans la forme classique des pinces à brames, les dimensions de la pince doivent être telles que l'on obtienne la force de saisie Q maximale compatible avec la longueur de la brame0 Toutefois, cette longueur a elle-même ses limites. Quand elle devient plus faible que la dimension pour laquelle la pince est prévue, l'angle e entre la verticale passant par le point d'accrochage a et la branche supérieure 1t (figure 1) diminue, et la force de serrage Q1 définie par l'équation (1) diminue également, en amenant une baisse de la force de saisie. De plus, la mâchoire 5 (par exemple) se rapprochant du plan de symétrie par rapport à l'articulation c2, la déviation ss de la branche 4' augmente, ainsi que la composante négative horizontale Q21 ce qui réduit la force de saisie. Pour éviter cet inconvénient, on doit allonger les branches supérieures 1 et 1', et donc aussi les branches inférieures 2 et 21o Mais cet allon ,-elrent augmente la largeur de la pince, et l'encombrement résultant diminue la facilité de manoeuvre sur le chantier, et n'est donc pas une solution. La description qui va suivre en se référant aux dessins fera mieux comprendre l'invention. - la figure 1 est une vue d'ensemble dJune pince à brames classique - la figure 2 est une vue d'ensemble de la pince suivant la présente invention - les figures 3 et 4 sont des vues faisant comprendre le sens des forces appliquées à une brame0 L'invention a pour objet de remédier aux défauts des pinces de type classique. Suivant la figure 2, dans la nouvelle forme, les branches supérieures se croisent, et sont articulées séparément sur des axes a1 et a2. La réalisation conforme à l'invention va être expli- quée sur l'exemple de la figure 2. Le système comprend : des branches supérieures I et 1', des branches inférieures 2-4 et 2'-4' (2 et 4 ne formant qu'un seul élément, de meme que 2' et 4'), une traverse 7 et des mâchoires 5 et 5', aux extrémités respectives de 4 et de 4'. Ces branches sont reliées entre elles par des axes b1, b2, c1 et c2. Les branches supérieures 1 et 1' se croisent et sont articulées respectivement sur des axes a1 et a2, eux-mêmes portés par un étrier commun pouvant être suspendu au crochet d'une grue.La traverse 3 comporte un disposi- tif non figuré, permettant de régler l'écartement entre les branches 4 et 4' pour la saisie de la brame. Le fonctionnement de l'engin suivant l'invention va maintenant être exposé. Si l'on remplace dans l'équation (1) ci-dessus e e!,et étant l'angle entre la branche supérieure 1 (ou 1') et la verticale passant par l'axe a1 (ou a2), ou encore l'angle entre la branche 1 et la verticale passant par le point de croisement des branches 1 et 1', on peut écrire Dans la pince suivant l'invention, représentée sur la figure 2 #' > # Par suite, Q'1 de l'équation (1') est plus grand que Q1 de l'équation (1). D'autre part, la variation relative de #', qui diminue lorsque la largeur de la brame S diminue ellemême, est inférieure à la variation relative correspondante de &commat;; dans une pince de type classiqueo En conséquence, même dans le cas d'une brame relativement étroite, la décroissance de dans une pince selon l'invention est plus faible que celle de Q' dans une pince classiques Autrement dit, pour augmenter Q1, on doit d'après l'équation (1) rendre os e plus petit, donc faire e plus voisin de 90 . Pour y arriver, on pourrait augmenter la longueur les branches 1 et 1', donc aussi celle des branches 2 et 2'. Mais on augmenterait aussi l'encombrement de la pince, ce qui est indésirable pour les raisons pratiques indiquées plus haut0 Dans la pince suivant l'invention, les branches supérieures 1 et 1' étant articulées séparément en a1 et en a2, la valeur de e peut se rapprocher de 900 sans augmenter l'encombrement, sans pour cela diminuer la force de serrage Q1 dans le cas de brames de faible largeuro La composante horizontale Q2 influant sur la force de saisie peut être déduite de l'équation (2).Dans le cas d'une brame relativement large, les mâchoires 5 et 5' agissant alors de haut en bas, l'équation (2) donne Q2 = W tg ss (2) 2 La direction de la composante horizontale Q2 est la même que celle de la force de serrage Qîo Par suite, la force de saisie est, d'après l'équation (3) Le cas où Q2 tend à augmenter la valeur de Q n'est pas à considérer.Mais dans le cas d'une brame relativement étroite comme celle de la figure 4, les mâchoires 5 et 5' agissent de bas en haut, et la composante horizontale Q2 est dirigée en sens inverse de la force de serrage Q1, ce qui est défavorable à la capacité de la pince, l'équation ci-dessus deve nant Dans la pince suivant l'invention, les branches su périeures 1 et 1' se croisent, et son supportées séparément en deux points a1 et a2. La baisse de la force de serrage est plus réduite que dans le cas d'une pince de type classique, la force de serrage étant, par suite, beaucoup plus élevée. Par suite, même si la composante horizontale Q2 développée dans le cas d'une brame relativement étroite est opposée à la force de serrage 9 , on n'en obtiendra pas moins une puissance de saisie supérieure à celle d'une pince classique dans le meme cas, la pince restant utilisable dans le cas d'une brame relativement larget REVENDICATIONS 1) Pince à brames, caractérisée en ce que le système articulé comprend une paire de branches supérieure s se croisant, et montées chacune sur un axe différent. 2) Pince à brames comportant plusieurs systèmes suivant la revendication I et disposés en ligne, les articulations homologues étant reliées les unes aux autres par des axes communs, de façon à constituer une structure multiple.