Brevet FR2303750A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne d'une manière générale la manutention d'objets quelconques dans des halls ou autres, et en particulier la manutention d'objets lourds et/ou encombrants. On a ddid proposé, en vue de manutentionner de tels objets, d'équiper l'extrémité du filin d'un engin de levage d'un dispositif de préhension adapté å coopérer avec un élément de prise préalablement associé å l'objet à manutentionner. Dans un dispositif actuellement connu de ce genre le dispositif de préhension comprend essentiellement - dans un support deux butées disposées en vis-à-vis qui sont accouplées, par des moyens mécaniques, avec une gâchette de commande adaptée à faire occuper aux butées précitées soit une position rétractée de repos, soit une position active avancée dans lesquelles un élément de prise fixé temporairement ou non avec la charge à manutentionner, se trouve accroché au dispositif de préhension ou au contraire libdré. Les butées précitées passent de la position active i la position escamotée par un mouvement de rotation qui est commandé par -les moyens mécaniques sus-visés eux-mêmes asservis à la gSchette. Selon un autre dispositif connu, les butées sont à déplacement radial, et elles sont repoussées par l'élément fixé à lachg- ge i l'encontre de ressorts, lors de l'introduction du dispositif de préhension sur l'élément, après quoi ces butées revenant à leur position initiale réalisée l'accouplement en prenant appui sur un épaulement de l'élément et empêchent ainsi son retrait. Lors de la dépose les butées sont rappelées en position escamotée par un moyen annexe associé à l'élément fixé à la charge. Dans le premier dispositif connu énoncé brièvement ci-dessus la construction est complexe, ce qui se répercute sur le prix de revient de l'appareil. Dans le second dispositif mentionné la construction estplus simple, mais le désaccouplement de la charge du dispositif de préhension lorsque celle-ci a été transférée n'est pas effectué de manière automatique. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients succintement énoncés dans ce qui précède et propose à cet effet un dispositif alliant la simplicité à un automatisme complet. Le dispositif suivant l'invention destiné à la manutention d'objets lourds et/ou encombrants, comprenant de manière connue une cloche logeant des moyens de préhension destinée à astre accro ché à un engin de manutention, et un élément de prise destiné à coopérer avec lesdits moyens qui lui est associé de manière temporaire ou à demeure avec un sujet à manipuler, les moyens de préhension comprenant au moins un doigt de détection susceptible de déplacement angulaire sous l'impulsion de l'élément de prise, -tan- dis que ledit doigt est adapté à piloter par l'intermédiaire d'un mécanisme à leviers, deux moyens de verrouillage disposés en visà-vis et en aval du doigt, ces moyens étant montés pivotants et susceptibles d'occuper, selon la position angulaire du doigt précité, soit une position escamotée autorisant l'insertion ou l'ex- traction de l'élément de prise, soit une position active où cet élément est solidarisé temporairement avec la cloche, dispositif caractérisé en ce que le mécanisme comprend une came calée sur l'axe de rotation du doigt de détection qui est adaptée à asservir au moins un moyen de verrouillage par l'intermédaire d'une transmission à lame ou barrette. Dans une forme préférentielle de réalisation la cloche est structurée de manière à présenter trois compartiments qui s'étendent suivant l'axe de cette dernière, un premier compartiment central logeant deux doigts de détection et deux moyens de verrouillage disposés symétriquement par rapport à l'axe de la cloche, tandis que les second et troisième compartiments latéraux logent le mécanisme précité ainsi que des moyens pour synchroniser lesdits mécanismes. Avec un tel dispositif dont on appréciera la simplicité de réalisation les manoeuvres d'accrochage de l'objet, ainsi que les manoeuvres de décrochage lorsque celui-ci a été transféré, sont réalisées de manière entièrement automatique et ce, avec une sécurité remarquable interdisant tout décrochage intempestif de la charge tant que dure la manoeuvre. I1 convient en outre de remarquer que l'entretien d'un tel dispositif est pratiquement nul de ce fait mAme de sa structure dans laquelle ne sont mises en oeuvre que des pinces particulièrement robustes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue en perspective du dispositif conformément à l'invention, illustrant d'une part la cloche suspendue à un engin de manutention, et d'autre part, l'élément de prise associé à un objet à manipuler non représenté, La Figure 2 est une vue en coupe suivant le plan indiqué par la ligne II-II à la Figure 1, La Figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la Figure 2, La Figure 4 montre une élèvation coupe suivant la ligne IV -1V de la Figure 3, Les Figures 5 à 7 illustrent différentes phases de fonctionnement du dispositif, La Figure 8 illustre schématiquement une variante de réalisation simplifiée, La Figure 9 illustre un exemple d'utilisation du dispositif. Dans la forme d'exécution choisie et représentée aux figures le dispositif comprend deux organes à savoir : une cloche indique globalement en 10 destinée à astre accrochée à un crochet Il d'un engin de levage non représenté, et un élément de prise 12 destiné de manière permanente ou -non à un objet à manutentionner. La cloche se présente extérieurement sous l'aspect général d'une boite cylindrique ayant un axe X-X, limitée par deux fonds 13, 13A respectivement supérieur et inférieur. i Le fond supérieur 13 reçoit un gousset 14 avec fente 15 pour le passage du crochet de l'appareil de manutention ; quant au fond inférieur 13A il présente une ouverture circulaire 16 formant la partie terminale d'un entonnoir 17 convergeant vers le haut et raccordé à deux parois parallèles 18-19 constituant une cheminée fermée par le fond supérieur 13. L'enveloppe extérieure 20 et les parois précitées 18 et 19 forment trois compartiments respectivement central Cet latéraux C1, C2 dans lesquels un mécanisme de préhension est logé. Le compartiment central C présente une section quadrangulaire et il loge de part et d'autre de l'axe X-X deux doigts de détection 25, 25A calés sur des axes 26, 26A montés rotatifs dans des paliers 27, 27A supportés par les parois 18, 19. Ce compartiment loge aussi, à un niveau inférieur ou en aval des moyens de verrouillage sous forme de leviers 30, 30A calés s9 des arbres 31, 31A susceptibles de rotation dans des paliers 32, 32A portés par les parois 18, 19. Les doigts de détection 25, 25A sont rappelés l'un vers l'autre par l'intermédaire d'un ressort 33 dont les extrémités sont attachées à des branches 34, 34A calées respectivement sur les axes 26, 26A et disposées dans le com parties 4. Lorsque les doigts 25, 25A sont libres, leurs extrémités en vis-à-vis définissent un espace E (Figures 3 et 4). Dans le compartiment CI est également disposée une bielle 36 dont les extrémités sont liées par broches 37, 37A aux arbres 31, 31A de manière telle à assurer une synchronisation des deux arbres. Dans l'autre compartiment c'est-à-dire le C2 les axes 26, 26A sont dépassants et ils reçoivent des pignons 39 39A qui les synchronise en engrenant ensemble. A noter que les pignons précités peuvent être calés par clavette ou autre sur les axes 26, 26A ou encore être liés à ces derniers par l'intermédiaire d'un dispositif du type roue libre. Les axes 26, 26A portent aussi des cames 41, 41A dont l'utilité apparaitra plus loin et qui comportent chacune trois bossages 42 régulièrement espacés à 120e définissant trois dépressions semblaDles 43. Ces cames sont associées aux axes 26, 26A par l'intermédiaire de dispositifs du genre à cliquets ou analogues non représentés ici. A chacun des arbres -31, 31A est associé un moyen de transmission de mouvement qui est, dans le cas illustré, constitué par des lames de ressort 44, 44A dont les extrémités coopèrent chacune avec une came. Quant à l'élément de prise 12, il présente une partie terminale en forme de quille avec une tbte 46 sensiblement sphérique à laquelle fait suite une surface tronconique 47 divergente vers le bas prolongée par un tronçon cylindrique 48. Un étranglement 49 est formé entre la tête 46 et la surface tronconique 47. Les leviers de verrouillage 30, 30A sont plats et par leurs parties terminales respectives, ils sont destinés à coopèrer avec l'élément de prise, et ils présentent à cet effet un profils approprié qui comprend une extrémité 50, 50A à surface concave, bordée par des plans inclinés 51, 51A. te fonctionnement d'un tel dispositif peut s'analyser de la manière qui va être décrite ci-après. En position de non utilisation les différents éléments, doigts de détection 25, 25A ; cames 41, 41A ; leviers de verrouillage 30, 30A sont dans la position illustrée aux Figures 1 à 4, l'espace E entre les extrémités des doigts 25, 25A étant inférieur au diamès tre I > de la tête de l'élément de prise 12. En vue de la préhension d'un objet doté d'un tel élément de prise, la cloche est présentée au droit de cet élément statique, et, par gravité est engagé dans le compartiment central C dans l'axe de la cloche. Au cours de l'engagement de la cloche sur l'élément de prise (Figure 5) la têtue 46 de ce dernier repousse les doigts de détection 25, 25A qui pivotent sur leurs axes respectifs et s'écartent en mettant sous tension le ressort 35. Simultanément, les déplacements angulaires de ces doigts de détection qui sont synchronisés par la présence des pignons 39, 39A, provoquent une rotation des cames 42-42A d'une valeur de 60 suivant la flèche F. Au cours de cette rotation des cames, les organes de transmission 44-44A ont suivi le profil des cames et ils se trouvent au contact du dond d'une dépression 43 t le déplacement des organes de transmission a entraîné en pivotement suivant la flèche F2 les leviers de verrouillage 30, 30A vers l'élément de prise 12. A II noter que ces leviers de verrouillage se trouvent en appui par l'un de leurs plans inclinés 51-51A sur la surface tronconique 47 de l'élément de prise. A ce stade l'élément de.prise 12 est accouplé à la cloche de préhension 10. A partir de cette position en imposant à la cloche 10 une traction vers le haut, cette dernière remonte seule pendant un court laps de temps jusqu'au moment où les leviers de verrouillage 30-30A coopèrent avec la tête 46 de ltélément de prise 12. Etant donné que l'espace compris entre les parties terminales libres des leviers de verrouillage est plus petit que le diamètre de la tête 46, celle-ci vient en appui sur l'extrémité des leviers ce qui réalise (Figure 6) 1'accouplement entre la cloche 10 et l'élément de prise 12. Pendant la montée de la cloche 10 (Figure 6 en particulier) les doigts de détection 25-25A se trouvent libérés et reviennent en position initiale sous l'action duoessort 33 ; les cames, pignons et bielles restent immobiles grace au montage à cliquets ou roues libres, des cames 41-4IA et pignons 31-31A qui n'autorise qu'un seul sens de rotation. A ce stade l'objet (non représenté) ainsi rendu solidaire de la cloche 10 peut être manutentionné et transféré en un emplacement choisi à l'avance. Lorsque l'objet est amené au droit de l'emplacement où il doit être déposé, la désolidarisation de la cloche 10 de l'élément de prise 12 est obtenue simplement par le fait de faire reposer l'objet sur un appui. En effet on comprendra qu'une fois reposant sur le sol, et la cloche continuant son mouvement descendant (Figure 7) l'él g nt de prise 12 agit à nouveau sur les doigts de détection 25-25A lesquels à leur tour commandent par l'intermédiaire du mécanisme ci-dessus décrit les leviers de verrouillage 30-30A suivant un déplacement angulaire inverse du précédent c'est-à-dire en remontée. Etant donné que dans une telle position remontée les extrémités des leviers 30-30A définissent un espace El plus grand que le diamètre D de la tette 46 de l'élément de prise celui-ci se trouve libéré et la cloche peut être çemontde en vue d'une autre opérkizL Il convient de remarquer que ce dispositif qui est exclusivement mécanique et à fonctionnement automatique à distance offre toutes les garanties de sécurité, du fait qu'il agit en tout ou rien. En option le compartiment C peut recevoir des contacteurs actionnés par des cames calées sur les arbres 31-31A permettant ainsi d'obtenir des informations sur la position des différents organes, ces informations pouvant titre par exemple sonores, lumineuses, etc Dans ce qui précède les moyens de détection et de verrouillage sont doublés c'est-à-dire qu'ils sont disposés symètriquement dans le compartiment central de part et d'autre de l'axe X-X de la cloche, tandis que des moyens sont prévus pour synchroniser ces organes. Mais en variante, ainsi qu'il est schématiquement illustré à la Figure 8 la cloche pourrait ne supporter qu'un doigt de détection 25 adapté à asservir un seul levier de verrouillage 30, tandis qu'une butée sous la forme d'une paroi 51 pourrait remplacer le r8le tenu par le second levier de verrouillage. Dans une telle réalisation, les moyens de synchronisation sont naturellement absents. Il est noté que dans le cas où l'élément de prise n'est pas situé dans l'alignement du centre de gravité de l'objet à manutentionner, le dispositif selon l'invention permet d'amener le centre de gravité de l'objet dans l'axe du dispositif de préhendhn. Cette possibilité est offerte (voir en particulier à la Figure 9) par le fait que la tête sphérique 12 de l'élément de prise est susceptible d'oscillations libres sur les portées 50-50A en forme de calottes sphériques concaves ménagées aux extrémités des leviers de verrouillage 30-30A. Sur la Figure 9 on voit que le centre de gravité G de l'objet O est aligné avec l'axe X-X de la cloche, tandis que l'élément de prise présente un axe divergent vers le bas. Avec une telle disposition le mécanisme du dispositif de préhension ne subit aucune contrainte néfaste du fait que pendant les manutentions la charge peut osciller librement. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation choisie, laquelle est au contraire susceptible de modifications sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à la manutention d'objets lourds et/ou encomorants comprenant de manière connue une cloche logeant des moyens de préhension destinée à être accrochée à un engin de manutention, et un élément de prise destiné à coopérer avec lesdits moyens qui est associé de manière temporaire ou à demeure avec un objet à manipuler, les moyens de préhension comprenant au moins un doigt de détection susceptible de déplacement angulaire sous l'impulsion de l'élément de prise ledit doigt étant adapté à piloter par l'intermédaire d'un mécanisme à leviers deux moyens de verrouillage disposés en vis-à-vis et en aval dudit doigt ces moyens étant montés pivotants et susceptibles d'occuper, selon la position angulaire du doigt précité, soit une position escamotée autorisant l'insertion ou l'extraction de l'élément en prise, soit une position active où cet élément est solidarisé temporairement avec lå cloche, dispositif caractérisé en ce que le mécanisme comprend une came calée sur l'axe de rotation du doigt de détection qui est adaptée à asservir au moins un moyen de verrouillage par l'intermédiaire d'une transmission à lame ou barrette. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cloche est structurée de manière à présenter trois compartiments qui s'étendent suivant l'axe de cette dernière, un predEr compartiment central logeant deux doigts de détection et deux moyens de verrouillage disposés symétriquement par rapport à l'axe de la cloche, tandis que les second et troisième compartiments latéraux logent un mécanisme précité, ainsi que des moyens pour synchroniser lesdits mécanismes. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission sont constitués par une barrette préférentiellement élastique dont une extrémité est auaontact de la came précitée et dont l'autre extrémité est liée à un arbre rotatif sur lequel est calé le moyen de verrouillage, ces éléments étant logés dans le troisième compartiment. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de synchronisation sont constitués d'une part, par deux pignons engrenant ensemble et calés sur l'axe des doigts de détection, ces pignons étant logés dans le troisième compartiment, et d'autre part par une bielle logée dans le second compartiment et dont les extrémités sont fixées en étant excentrées sur les arbres portant les moyens de verrouillage. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des précédentes revendications caractérisé en ce que les doigts de détection sont rappelés l'un vers l'autre par l'intermédiaire d'un ressort fixé à des leviers calés sur les axes portant lesdits doigts. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré -cédentes, caractérisé en ce que les cames présentent trois bossages définissant trois dépressions, les bossages ayant pour fonction de placer, par l'intermédiaire de la barrette précitée, les moyens de verrouillage en position escamotée. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des moyens de verrouillage se présente sous l'aspect d'un bloc dont l'extrémité libre présente un profil adapté à coopérer avec l'élément de prise. 8. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de prise présente une partie terminale en forme de quille ayant une tette sphérique prolongée par une surface tronconique divergente vers le bas. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications -précédentes, caractérisé en ce que la partie terminale libre de chacun des moyens de verrouillage comporte une surface sphérique bordée par deux plans inclinés, la surface sphérique étant destinée à coopérer avec la tete de l'élément de prise, et les plans inclinés avec la surface tronconique dudit élément. 10, Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cloche loge un seul moyen de détection et un seul moyen de verrouillage couplés et situés en regard d'une paroi de butée comportant ou non des empreintes pour le blocage de l'élément de prise. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cames sont associées aux arbres portant les doigts de détection par l'intermédiaire de moyens à cliquets. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de contrôle sonore ou lumineux sont associés au dispositif de préhension.