Brevet FR2273749A1 — publié le 19760102

Le type de manipulation le plus fréquent dans les dépôts, surtout dans les dépôts de matériel d'usines métal lurgiques, est l'accrochage au crochet des grues. Cette manipulation est exécutée par des ouvriers accrocheurs formés spécialement, à li aide de différents moyens d'accrochage en utilisant toute une série d'organes auxiliaires pour la préparation et la présentation du matériel pour l'accrochage proprement dit. Ce type de manipulation, par suite de la présence absolument inévitable des ouvriers accrocheurs au voisinage immédiat, est un des plus dangereux et présente le plus grand nombre d'accidents graves avec un nombre élevé de victimes. Les ouvriers qui se déplacent sous la grue au voisinage immédiat de la charge accrochée, sont constamment menacés par la charge et par les organes d'accrochage. On efforce donc de développer pour la ma, nipulation d'accrochage des organes d'accrochage n'exigeant pas la présence des ouvriers accrocheurs. En plus de l'amélioraticn de la sécurité, un tel système présente un intérêt économique important. Dans ce sens, on connaît les électroaimants de levage, qui dépendent, toutefois, obligatoirement de l'alimentation en courant électrique et qui, pour des raisons de sécurité, ne peuvent outre utilisés que là ot la présence des ouvriers n'est pas nécessaire en exploitation, par exemple dans les dépits de ferrailles ou analogues. On trouve un caractère semblabLe dans le dispositif du type suceuses (appareils d'aspiration de charge sous vide) qui présentent, toutefois, des pièces en caoutchouc ayant habituellement une courte durée de vie. On connaît aussi des équipements qui utilisent les propriétés des aimants permanents, dans lesquels le flux magnétique des aimants permanents propres est dirigé par les pièces polaires de façon à être utilisé pour saisir les charges, ou bien il peut être court-circuité à l'intérieur de la construction du dis- positif de façon telle que la force portante nécessaire pour saisir la charge, ne peut pas produire d'effet vers r extérieur.Toutefois, l'inconvénient de ces dispositifs réside dans le fait qu'ils pré sentent seulement deux possibilités de commande, oit la position d'enclenchement la pleine force magnétique, soit la position de déclenchement avec force portante magnétique minimale, pratiquement nulle .Les défauts rappelés ci-dessus sont éliminés dans le cas des charges ferromagnétiques par le dispositif selon la présente invention, dans lequel la force portante est produite par un système d'aimants permanents avec pièces polaires réunies en un bloc porteur, et dans lequel la force portante active du champ magné- tique peut être commandée par le champ magnétique auxiliaire d'un bloc de commande, qui consiste en un sytème analogue d'aimants permanents avec pièces polaires formant un bloc de commande indivisible, séparé du bloc porteur par une surface de séparation. L'essentiel de l'invention consiste en ce que le bloc de commande, sous forme d'un segment cylindrique, peut tourner autour de l'axe par rapport au bloc porteur fixe, et peut se déplacer en direction axiale d'une division entière des pièces polaires. Bur le plan de la construction, cela est réalisé, par exemple, en ce que la position du bloc de commande par rapport au bloc porteur, peut être modifiée par un mouvement de rotation de la position rapprochée B la position écartée, commr le montrent les schémas annexés dans les figures 2 et 3. Dans ce mouvement de commande, la position mutuelle des pièces polaires magnétiques reste dans des plans concordants.Le champ magnétique du bloc porteur reste, ou bien non influencé (position écartée du bloc de commende) ou bien est court-circuité par étapes, Jusqu'au court-circuit complet (position rapprochée du bloc de commande). On obtient,un effet plus intense dans nne réalisation dans laquelle le retrait du bloc de commande est combiné avec son déplacement d'une division dea pièces polaires d'une fa çon telle que les pièces polaires se correspondant sont polarisées magnétiquement en accord entre elles, tandis que, b la prise d'une charge de masse suffisante, le flux us résultant des lignes de force magnétique à travers les pièces polaires du bloc porteur, est au menté de la valeur du flux des lignes magnétiques du bloc de commande, comme on le voit dans les figures 5, 6, 7, 8 et 9. Le dispositif selon la présente invention permet de saisir en toute sécurité une charge de matière ferromagnétique par une manipulation d'accrochage, sans avoir besoin d'un ouvrier accrocheur. En même temps, le dispositif permet de saisir la charge par une force portante srre réglable, et après un soulèvement modéré hors de la pile, il permet, par le renforcement maximal du champ de l'aimant porteur, d'atteindre le coefficient de sécurité nécessaire pour garantir la sécurité de la manipulation proprement dite. Comme la force portante propre du dispositif selon l'invention, est totalement indépendante de toute amenée d'énergie, aucun risque de perte de force portante n'est à envisager et le dispositif est parfaitement sur. Quelques réalisations possibles du dispositif selon l'invention, sont représentées schématiquement sur les des- sins ci-Joints, dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement la coupe longitudinale verticale du dispositif, dans laquelle la surface de séparation entre le bloc porteur et le bloc de commande a une forme cylindrique, le bloc de commande se trouvant la position éloignée, - la figure 2 est uns coupe transversale correspondant à la figure 1, - la figure 3 montre schématiquement les lignes de force du champ magnétique dans la coupe selon la figure 2 dans le cas où les pièces polaires se correspondant du bloc de commande et du bloc porteur, sont polarisées magnétiquement en opposition. - la figure 4 montre schématiquement la nation du flux des lignes de force des champs magnétiques pour la position rapprochée du bloc de commande, c'est-à-dire la suppression mutuelle des champs magnétiques pour le dispositif selon la figure 3, - la figure 5 montre schématiquement le flux de lignes de force pour la position rapprochée du bloc de commande, mais à l'opposé de la situation selon la figure 4, décalées d'une division de pièces polaires dans la direction de l'axe du bloc de commande de façon que les pièces polaires se correspondant soient polarisées magnétiquement en accord, et les champs magnétiques résul tant s reçoivent une amplification maximale, - la figure 6 montre schématiquement une disposition selon l'invention, dans laquelle la surface de séparation entre le bloc porteur et le bloc de commande est plane et la mise en action du bloc de commande se fait par le mouvement de transla- tion indiqué dans la figure 8 par la flèche. Le bloc de commande peut alors prendre par rapport au bloc porteur n'importe quelle position correspondant à la flèche, par exemple les positions 7, 8, 9, ou toute position intermédiaire, et les champs magnétiques se suppriment au point maximal, ou bien dans l'autre position se concentrent au maximum, et peuvent donc se renforcer pour assurer tous les effets demandées. Le dispositif selon l'invention comprend le bloc porteur 1, constitué par un grand nombre d'aimants permanents orientés 2, dont l'orientation des iules est désignée par S (sud) ou par N (nord), qui forment avec les pièces polaires communes 3 en matière à haute perméabilité , un bloc non divisible à flux magnétique orienté, qui peut etre utilisé avantageusement comme force portante, et le bloc de commande 5 ou bloc de court-circuit, composé également comme le bloc porteur 1 en aimants permanents orientés 7 de champ magnétique dirigé, lequel pour la solution indiquée schématiquement dans les figures 1, 2, 3 et 4, a en opposition au bloc porteur 1 les pièces polaires 6 polarisées en inverse, donc un champ magnétique orienté à l'opposé, bloc dont la distance su bloc 1 est réglable, et ceci dans le domaine nécessaire et suffisant pour la commande et l'actionnement du champ magnétique du bloc porteur 1. Dans la solution indiquée, le bloc de commande 5 peut tourner autour de l'axe 8. Ses deux positions limites par rapport au bloc porteur 1 la position é- carrée et la position rapprochée, sont reproduites schématiquement dans les figures 5 et 4.Dans la position écartée du bloc de commas de selon la figure 3, le champ magnétique du bloc porteur 1 n'est pas influencé par le bloc de commande 5, il est complètement libre et peut Cotre utilisé en totalité sur la surface porteuse 4 pour a5- sir la charge. la figure 3 présente schématiquement les lignes de force des champs magnétiques du bloc porteur 1 et du bloc de con:n- de 5 dans ces conditions, c' est-à-dire en position éloignée du bloc de commande 5. Après le positionnement du bloc de commande 5 dans la position rapprochée, comme représenté schématiquement sur la figure 4, c'est-à-dire avec le bloc de commande tourné vers le bloc porteur, on arrive à une combinaison mutuelle des lignes de force des deux champs m-tiques du bloc porteur 1 et du bloc de cors, mande 5, donc à un "court-circuit, comme il est indiqué schemati- quement par la forme des lignes de force des deux champs magnétiques. Le champ magnétique du bloc porteur aimanté 1 est, dans ce cas, en pratique totalement capté par le champ magnétique du bloc de commande 5, et la force portante du champ magnétique du bloc 1 est prati quement supprimée par ce court-circuit. Dans les positions intermédiaires du bloc de commande 5, qui sont avantageusement réglables, on obtient pour le "court-circuit" ou l'affaiblissement de la force portante des échelons de diverses valeurs, et par conséquent, le dispositif présente une possibilité de réglage de la force portante. Après fixation de la charge avec la force portante choisie, on a ainsi la possibilité de renforcer la force portante du dispositif au moment voulu par l'éloignement complet du bloc de commande 5, et d'assurer ainsi le coefficient de sécurité voulu pour la manipulation et le transport de la matière. Un degré plus élevé et plus complet de l'ei- fet du pouvoir d'attraction magnétique du bloc porteur 1 peut entre obtenu par la réalisation selon les schémas des figures 5 ou 6, 7, 8 et 9. La réalisation de base du bloc porteur 1 et du bloc de commande 5 reste ici en concordance avec le dispositif décrit dans les figures 1 à 4. Le dispositif selon le schéma de la figure 5 se distingue en ce que la possibilité de réglage du bloc de commande 5 est complétée du fait que, dans la position écartée du bloc porteur 1, le bloc de commande 5 peut Btre déplacé par rapport au bloc porteur I dans la direction de son axe 8 d'une division des pièces polaires, de telle façon qu'au contraire de la situation selon le dispositif des figures 1 à 4 les pièces polaires du bloc de commande viennent en orientation concordante vis-à-vis des pièces polaires du bloc porteur 1, de sorte que dans la position rapprochée que montre le schéma de la figure 5, lors de la fixation d'une charge plane d'épaisseur suffisante, on obtient la saturation complète des pièces polaires du bloc porteur à l'aide du flux des lignes de force magnétiques du bloc de commande 5 et, par conséquent, la force portante maximale du dispositif selon l'invention. On obtient le meme effet avantageux dans le dispositif représenté dans les figures 6, 7, 8 et 9, avec la différence que la surface de séparation entre le bloc de commande 5 et le bloc porteur 1 n'est plus cylindrique, mais plane, et le déplacement du bloc de commande d'une division des pièces polaires par rapport au bloc porteur 1 se fait maintenant par un mouvement de translation indiqué par exemple dans la figure 8 par des flèches, d'une façon telle que grince à ce mouvement du bloc de commande 5, la sensibilité exigée du réglage et de la commande de la force portante magnétique du bloc 1 est a'teinte et garantie, cette sensibilité étant nécessaire et suffisante pour commander le réglage, de façon continue, à partir de l'affaiblissement maximal de la force portante, pour une polarisation non concordante des pièces polaires en correspondance, Jusqu'au renforcement maximal de la force portante, pour une polarisation concordante des pièces polaires en correspondance, et avec un réglage garanti de la force portante et sécurité de la manipulation d'accrochage. Dans les positions intermédiaires, on peut régler selon les besoins, une force portante quelconque entre le minimum et la maximum, éventuellement avec télé-indication et télécommande. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N Dispositif pour la manutention en accrochage de substances ferromagnétiques sans ouvriers accrocheurs, dispositif dans lequel la force portante est produite par un système d'aimants permanents à pièces polaires qui forment le bloc porteur, la force active du champ tique de ce bloc porteur étant commandée par le champ magnétique auxiliaire d'un bloc de coninande qui consiste en un système analogue d'aimants permanents à pièces polaires qui forment un bloc indivisible, séparé du bloc porteur par une surface de séparation, dispositif caractérisé en ce que le bloc de commande (5) en forme de segment cylindrique peut tourner autour de l'axe 8) par rapport au bloc porteur fixe (1), et peut se déplacer dans la direction de l'axe (8), d'une division entière des pièces polaires (6).