Brevet FR2555561A1 — publié le 19850531

le-- Grappin actionné par gravité pour saisir des coquilles avec un contenu radio-actif. La présente invention concerne un grappin actionné par gravité, à partir de deux douilles concentriques placées l'une dans l'autre et susceptibles de coulisser l'une par rap- port à l'autre dans deux positions et d'y être verrouillées, grappin prévu pour saisir des charges et, de préférence, des coquilles avec un contenu radio-actif, qui comportent à leur orifice de remplissage ou bien à leur bord supérieur, un an- neau porteur périphérique, formant un bandeau derrière lequel les éléments de préhension viennent en prise, ces éléments de préhension étant constitués par des billes qui sont placées dans des évidements de la première douille interne susceptible de coulisser par dessus le bandeau et qui peuvent être enfron- cées partiellement dans l'espace interne de la première douille au moyen de la seconde dcuille externe susceptible de coulis- ser sur la première dou__e, de sorte que ces billes, lorsque le grappin est posé sur la coquille, viennent en prise der- rière le bandeau ou bien viennent à volonté se placer totale- ment dans les évidements ou dans une gorge de la seconde douil- le recouvrant ceux-ci de l'extérieur, le grappin comportant également, entre les deux douilles, un dispositif mécanique de commande déterminant les deux positions du grappin et dont le fonctionnement s'effectue par simple soulèvement et abais- sement de grappin. Un tel grappin est connu par le document DE-AS 2.- 1 284 526. La commande ou le verrouillage de ce grappin connu s'effectue dans ses deux positions terminales "verrouillage" ou bien "libération" au moyen d'une bille qui circule dans une rainure se trouvant entre les deux douilles. La commande de ce grappin avec une telle rainure est relativement coûteu- se dans sa réalisation et d'un fonctionnement peu fiable dar- le déplacement de la bille peut 4tre empêché par des phéno- mènes de corrosion. Le but de la présente invention est de créer un grappin qui ne comporte plus ces empêchements et qui présente en permanence dans toutes les conditions de fonctionnement, une sécurité de fonctionnement élevée. Pour atteindre ce but, la présente invention propose la combinaison des caractéristiques suivantes: a) les deux douilles placées l'une dans l'autre sont en forme de cuvettes avec des fonds tournés vers le haut, b) dans un moyeu central de la douille interne, est monté, en pouvant coulisser axialement, un arbre central qui supporte cette douille interne au moyen d'un bandeau et qui traverse le fond de la douille externe, tandis qv'h son extrémité su- périeure, est fixé un anneau de crochet, c) sur le moyeu central est rapportée une courornne inférieure comportant des dents de scie sur chant ou bien un anneau de - cavités individuelles avec des biseaux latéraux, tournant autour de l'arbre central et dont les fonds de dents ou bien les profils en profondeur sont identiques, d) sur la face interne du fond de la douille externe est rap- portée une autre couronne comportant des dents de scie sur chant. ou bien un anneau de cavités individuelles avec des bi- seaux, tournant autour de l'arbre central, et qui est décalé en rotation d'un demi-pas par rapport à la couronne dentée inférieure ou bien par rapport à l'anneau, dont le ou-les fli de dents de scie situés d'un côté ou bien des biseaux, sont orientés en sens inverse par rapport à ceux de la couronne inférieure ou de l'anneau inférieur, et pour lesquels res- 3.- pectivement un fond de dent ou bien une cavité ou plusieurs sont plus profonds que les autres, e} sur l'arbre central est rapporté, entre les deux couronnes dentées sur chant ou bien entre les anneaux de cavités, un anneau de commutation susceptible de tourner par rapport à eux mais fixé axialement, et qui comporte une ou plusieurs dents orientées vers le haut et vers le bas susceptibles de pénétrer dans la couronne dentée ou bien dans les cavités, ou bien un anneau de broche verticale qui viennent en prise dans deux positions, soit avec la courornne dentée sur chant supérieure ou avec la couronne dentée irnférieure ou bien avec l'anneau de cavités individuelles, f) la longueur des dents ou bien des broches verticales du haut vers les bas est inférieure à la plus courte distance entre les deux couronnes dentéessur chant ou bien entre les anneaux de cavités avec leurs biseaux. Un grappin ainsi réalisé présente l'avantage d'être, d'une part, susceptible d'être actionné très simplement sans moyens supplémentaires et de garantir toujours, d'autre part, une sécurité de fonctionnement élevée. Ce grappin est en ou- tre d'une construction particulièrement simple et robuste, et en conséquence, d'une réalisation économique. D'autres particularités de la présente invention scn: exposées plus en détail en se référant au. dessins ci- joints dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinalé du grap- pin conforme à l'invention, - la figure 2 montre en développement une partie de la couronne dentée. - la figure 3 est une vue en plan de l'anneau de commutation, - la figure 4 montre une variante avec un autre anneau de commutation, - la figure 5 montre en plan la partie A de la fi- gure 4. 4.- Le grappin tel que le représente la figure 1, est prévu pour saisir des charges et il est mis en oeuvre avec un engin de levage. La charge doit être munie d'un an- neau porteur adapté à l'outil de préhension. Dans un cas d'application spécial, la charge est constituée par une co- quille 14 avec un contenu radio-actif, cette coquille com- portant sur son couvercle un champignon porteur 15 et à son extrémité supérieure, un anneau porteur périphérique 16. La saisie et la libération de la charge s'effectuent automati- quement sans élément d'entralnement supplémentaire, par élé- vation et abaissement du crochet de la grue à laquelle est suspendu le grappin. Le grappin est constitué de la douille à billes 1 avec les billes 9, qui réalisent une interpénétration de for- me avec la charge ou bien avec une coquille 8, et d'un arbre central 2, qui est vissé:jsur l'anneau du crochet de grue 3. L'anneau 3 du crochet de grue est bloqué en rotation par la sécurité 11 pour empêcher que l'anneau de commutation 10 tour- ne inopinément. La douille externe ou douille d'arrêt 4, est montée par dessus la douille à billes 1 en étant suscep- tible de coulisser axialement. Gr=ce à la broche de guidage 5, les divisions de deux couronnres dentées-sur chant 17 et 18 sur la douille d'arrêt ou la douille à billes 4 et 1, sont fix=es en étant associées ensemble. La course de la douille à billes 1 est limitée vers le haut par la broche de limita- tion 6 et vers le bas par le bandeau 7. Ce bandeau 7 facilite par son biseau 14 la _ise en place du grappin sur la charge 8. L'ar_-eau de com-uta-ion 10 est monté rotatif et est maintenu dans sa position par la douille 12 soudée sur l'anneau du crochet d'une grue. La douille d'arrêt 4 est suspendue sur l'anneau de cormutation 10 et est déplacée axialement par abaissement de l'arbre central 2. La plaque de blocage 13 bloque par interpénétration de forme la douille d'arrêt 4. L'élément essentiel de ce nouveau grappin est l'an- neau de commutation 10 avec les deux couronnes dentéessur chant 5.- 18 et 17 qui lui sont associées sur les deux douilles 1 et 4. L'anneau de commutation 10 est monté de façon à pouvoir tourner mais toutefois en étant fixé en position axiale sur l'arbre central 2. Celui-ci, à son tour, est susceptible de se dépla- cer axialement dans la douille 12 du fond 19 de la douille ex- terne ou doui lle d'arrêt. A l'extrémité inférieure de l'arbre 2, se trouve un bandeau de butée 20 qui glisse dans un alésage 21 du moyeu 22, qui est placé à l'extérieur sur le fond 23 de la douille interne ou douille à billes 1. Les deux douilles 1 et 4 sont en forme de cuvettes, la douille 1 glissant alors dans la douille 4 avec les fonds 19 et 23 de ces douilles orientés l'un vers l'autre. Entre ces fonds 19 et 23, se trou- ve l'anneau de commutation 10. Le bandeau de butée 20 est- fixé au maintenu vers le haut par le bord 24 et tire ainsi la douille à billes 1. Les deux courornes dentées de chant 18 et 17 qui sont représentées partiellement développées sur la figure 2, dif- fèrent l'une de l'autre en ce qui concerne la profondeur de leur fond de dents. La couronne dentée $Er chant interne 17 est constituée de dents de scie 25 qui comportern.t d'un côté des biseaux 26. Entre les dents 25 se trouvent les fonds de dents 27 dont la profondeur dans le cas de la couronne dentée sur chant interne esn la mêe pour tous. La couronne dentéesur chant externe 18 est consti- tuée éagleMent de dents de scie 28 qui comportent d'un csté des biseaux 29. Ceux-ci sent toutefois orientés en sens in- verse ou vers l'autre citê par rapport aux biseaux 26 de la couronne dentéesar chant intrerne 17. Les fonds de dents 30 et,1 se siue.v ent re les dents 28 de la courornne externe 18. Il est essentiel que les deux couronnes dentées sur chant 17 et 18, dans leur position de montage, soient décalées l'une par rapport à l'autre, d'une demi-division 32 des dents 25 ou 28, pour faire glisser les dents 33 de l'anneau de commuta- tion 10 correspondant airfonds de dents 30 et 31, respective- ment par exemple hors des fonds de dents 30 et 31 dans les 6.- fonds de dents 27, auquel cas l'anneau de commutation 10 tourne respectivement d'une division complète 32. les dents 33 sont représentées en étant partielle- ment interrompues dans quatre ou deux positions en haut et en bas de la figure 2. Il est normalement prévu sur l'anneau deux dents 33 placées l'une en face de l'autre. Comme déjà mentionné, les fonds de dents 30 et 31 de la couronne dentée de chant externe 18 sont de profondeurs différentes. Sur la périphérie il y a au moins un fond de dent 31 plus profond que les fonds de dents 30, de sorte que la couronne dentée 18 ou bien la douille d'arrêt externe 4 qui lui est associée, prend une autre position par rapport à la douille interne à billes 1. De ce fait, la position des billes 9 est commandée. Dans l'une des positions - la dent 33 est dans un fond de dent normal 30 - la bille 9 est verrouil- lée et ne peut pas se ranger dans la gorge périphérique 34 de la douille externe 4 (moitié gauche de la figure 1), tandis que dans l'autre position - la dent 33 est dans le fond de dent profond 31 - la bille 9 est poussée dans la gorge 34, le grappin est ouvert et peut être soulevé de la charge ou biern être placé sur elle, (moitié droite de la figure 1). L'outil de préhension ou le grappin fonctionne de la fapon suivante: Le grappin est suspendu par son anneau 3 au crochet de la grue et est abaissé par la grue sur la coquille ou la charge 8, la douille à billes 1 prenant alors appui par le bandeau 35 sur la coquille 8, et la douille d'arrêt 4 par la broche de limitation 6 sur la douille à billes 1, la pla- que de blocage 13 étant alors inopérante. Si le crochet de la grue continue à s'abaisser, l'arbre central 2 avec l'an- neau de commutation 10 se déplace alors également vers le bas. L'anneau de copuutation 10 se libère alors de la couronne dentée;surchant externe 18 et est enfoncé par le poids des parties 2 et 3 dans la couronne dentée surchant interne 17. L'anneau de commutation 10 tourne alors de la moitié de la 2r5556 1 7.division 32 sous l'action de la denture de la couronne dentée interne 17. Lors du soulèvement du crochet de la grue, l'an- neau de commutation 10 vient dans la couronne dentée externe 18 sur la première position de verrouillage. Il pivote alors à nouveau de la deuxième moitié de la division 32. Dans cette position, les billes 9 sont poussées vers l'intérieur par la douille d'arrêt 4 et verrouillent la coquille 8 au-dessous de l'anneau porteur 16. En même temps que la coquille 8 est verrouillée, la plaque de blocage 13 s'enclenche par gravité. Pour libérer à nouveau la coquille 8, l'anneau du crochet de grue doit être abaissé deux fois complètement et être relevé deux fois complètement. Lors de la course des verrouillages, la plaque de blocage 13 est soulevée par l'anneau de commutation 10 au- dessus de son point mort, de sorte que la douille à billes 1 peut être déplacée vers le haut par l'anneau de commutation jusqu'à la position de déverrouillage. Les billes 9 peuvent alors être déplacées avec une résistance très réduite par l'anneau porteur 16 dans la gorge 34. Une seconde position de verrouillage ou bien un second fond de dent normal 30 est prévu à c8té d'un autre com- me sécurité afin que la charge, après avoir été reposée par inadvertar-ce puisse être à nouveau soulevée sans déclenche- rent et reste verrouillée (voir figure 2 en haut et à droite). La figure 4 montre une autre force de réalisation du grappin avec un anneau de coznmutation modifié. Toutes les pièces identicues à celles de la figure 1 comportent les mê- mes révfrences. L'anneau de comMutation ne comporte plus dans ce cas de dents 33, mais il est muni de broches 36 enfichées perpendiculairement à sa structure de base, et qui sont pla- cées sur elle selon un cercle en f aisant saillie vers le haut et vers le bas hors de cette structure. Les broches 36 sont munies de pointes supérieures 37 et de pointes inférieures 38 qui doivent venir en prise dans des anneaux de cavités in- dividuelles 39 et 40, 41. Ces cavités 39, 40 et 41 sont rap- 8. - portées sur le moyeu 22 de la douille 1 ou bien sur le fond 19 de la douille 4 comme les couronnes dentées de la figure 1. L'entrée en prise latérale alternée s'effectue par coulisse- ment vertical de l'anneau 10, car les cavités 39 sont à nou- veau décalées par rapport aux cavités 40 et 41 d'une demi- division. Comme les cavités 39 ainsi que 40, 41 sont respec- tivement munies de biseaux 43 orientés selon la direction périphérique 42, la même pour chacune des parties constitu- tives, et comme leursdébutsen haut et en bas sont également décalés d'une demi-division, du fait de l'arrivée des pointes 37 et 38 sur les biseaux 43 lors de chaque entrée en prise vers le haut et vers le bas, l'anneau de commutation 10 tour- ne à nouveau de cette demi-division, c'est--dire que les broches 36 pénètrent alternativement dans des cavités infé- rieures 39 et supérieures 40 ou 41, toujours nouvelles. Le nombre des broches 36 correspond à la moitié des cavités 40, 41 et elles sont disposées selon une division dou- ble de celles-ci. Comme la moitié des cavités supérriure 41 a une profondeur plus grande que l'autre moitié 40, l'anneau de commutation 10 pénètre avec ces broches 36 plus profondé- ment dans les cavités 41, c'est-à-dire qu'il accomplit une -course plus importante que lorsqu'il pénètre dans les cavi- tés 40, de sorte aue la commutation ou le verrouillage des deu.x douilles 1 et 4 l'une par rapport à l'autre, s'effectue exactement co-ne dans le cas de la figure 1. R E V E N D I C A T I O N 9 s- 1REVENDICATI0ON Grappin actionné par gravité à partir de deux douil- les concentriques placées l'une dans l'autre et susceptibles de coulisser l'une par rapport à l'autre dans deux positions et d'y être verrouillées, grappin prévu pour saisir des char- ges et de préférence des coquilles avec un contenu radio- actif, qui comportent à leur orifice de remplissage ou bien à leur bord supérieur, un anneau porteur périphérique, for- mant un bandeau derrière lequel les éléments de préhension viennent en prise, ces éléments de préhension étant consti- tués par des billes qui sont placées dans des évidements de la première douille interne susceptible de coulisser par dessus le bandeau et qui peuvent être enfoncées partiellement dans l'espace interne de la première douille au moyen de la seconde douille externe susceptible de coulisser sur la pre- mière douille, de sorte que ces billes, lorsque le grappin est posé sur la coquille, viennent en prise derrière le bandeau ou bien viennent à volonté se placer totalement dans les évidements ou dans une gorge de la seconde douille re- ccuvrant ceux-ci de l'extérieur, le grappin comportant égale- Ment, entre les deux douilles, un dispositif mécanique de cc aride détermirnant les deux positions du grappin et dont le fonctionnement s'effectue par simple soulèvement et abais- sement de grappin, grappin caractérisé en ce que: a) les deux douilles placées l'une dans l'autre (1, 4) sont enr forme de cuvettes avec des fonds tournés vers le haut (23, 19), b) dans un moyeu central (22) de la douille interne (1) est monté en pouvant coulisser axsalement, un arbre central (2) qui supporte cette douille interne au moyen d'un ban- deau (20), et qui traverse le fond (19) de la douille ex- terne (4), tandis qu'à son extrémité supérieure, est fixé un annrmeau de crochet, (3), c) sur le moyeu central (22) est rapportée une couronne infé- rieure comportant des dents de scie'sur chant (17) ou bien _ un anneau de cavités individuelles (39) avec des biseaux latéraux, tournant autour de l'arbre central (2) et dont les fonds de dents (27) ou bien les profils en profondeur (39) sont identiques, d) sur la face interne du fond (19) de la douille externe (4) est rapportée une autre couronne comportant des dents de sciesur chant (18) ou bien un. anneau de cavités individuel- les (40) avec des biseaux (43), tournant autour de l'arbre central (2), et qui est décalé en rotation d'un deri-pas (32) par rapport à la couronne dentée inférieure (17) ou bien par rapport à l'anneau (39), dont le ou les flanos des d de scie (29) située d'un c8té ou bien des biseaux (43) sont orientés en sens inverse par rapport à ceux de la couronne inférieure (18) ou de l'anneau inférieur, et pour lesquels respectivement un fond de dent (31)ou bien une cavité (41) ou plusieurs sont plus profonds que les autres (30) (40). e) sur l'arbre central (2) est rapporté, entre les deux cou- rornnes dentéessar chant (17, 18) ou bien entre les anneaux de cavités (40, 39) un anneau de cornmutation (10) suscep- tible de tourner par rapport à eux mais fixé axialement, et qui conporte une ou plusieurs dents orientées vers le haut et vers le bas susceptibles de pénrétrer dans la den- turesur char.t (17, 1) ou tien dans les cavités, ou bien un aznneau de broche verticale (36) oui viernnent en prise dans deux pos Jicns, soit avec la couronne der.téesur chant supérieure (1E, 40, 41) ou avec la courornne dentée infé- rieure (17) ou bien avec l'anneau de cavitéE individuelles (39), f) la longueur des dernts (33) ou bien des broches verticales (36) du haut vers le bas est inférieure à la plus courte distance entre les deux couronnes dentées sur chant (17, 18) ou bien entre les anneaux de cavités (39, 40) avec leurs biseaux.