Brevet FR2636934A1 — publié le 19900330

APPAREIL DE PREHENSION ET DE LEVAGE D'UNE CHARGE DESCRIPTION La pressente invention se rapporte à un appareil de préhension et de levage d'une charge dont l'utilisation est prévue notamment pour Les charges lourdes, massives, en gros blocs ou enfermées dans des caisses ou des fûts cylindriques. De nombreux appareils de levage existent, mais la plupart n'effectuent pas de préhension proprement dite de la charge. On peut par exemple signaler des appareils qui saisissent L'extrémité d'un sac contenant la charge - on en trouvera des exemples dans les brevets français 2 302 269 et 2 546 870 ainsi que les appareils qui exercent un simple soulêvement de la charge, tels que les chariots élevateurs à fourche. L'appareil decrit dans le brevet français 2 576 007 mérite cependant un examen plus approfondi. IL comprend un crochet de levage auquel deux élingues sont accrochées. Chaque élingue passe par une poulie de renvoi au-delå de laquelle elle devient horizontale et s'éloigne de l'autre élingue. Les deux poulies de renvoi sont situées dans un profité creux unique aux deux extrémités duquel coulissent des éléments porteurs de mâchoires. Les extrémités de chaque élingue sont accrochees à un des éléments porteurs de mâchoires, si bien que, quand on lève le crochet, Les élingues glissent le long des poulies de renvoi et rapprochent les mâchoires qui se referment sur les côtes Latéraux de La charge à soulever. Les mâchoires comportent toutefois une partie d'extrémité horizontale qui vient s'introduire dans une gorge de la charge, si bien que cet appareil reste malgré tout un appareil de soulèvement de la charge, sans préhension par serrage. Il est toutefois prévu, comme visible sur la figure 2, un montage en moufle qui permet de doubler l'effort latéral sur la charge, qui devient égal au double de la tension des élingues, c'est-à-dire au poids de La charge. On pourrait encore accrortre cet effort en ajoutant d'autres moufles, mais la longueur d'élingue qu'il faudrait dévider avant de refermer les mâchoires serait alors excessive. Le but fondamental de l'invention est Le levage de charges éventuellement lourdes et massives par préhension de celles-ci même sur des surfaces verticales Lisses, ce qui est impossible avec l'appareil que l'on vient de détailler. Il est évidemment nécessaire que le dispositif de préhension exerce un effort de serrage suffisamment important sur ces surfaces pour que le poids reste inférieur aux efforts verticaux requis pour vaincre l'adhérence entre les parties de l'appareil et de la charge. Selon l'invention, un tel résultat est obtenu avec un appareil comprenant essentiellement un crochet de levage, deux chariots mobiles à La rencontre L'un de L'autre et, surtout, à la différence du brevet antérieur, une boucle de Levage en forme de triangle isocèle dont les deux cotes égaux unissent chacun le crochet de levage, ou encore un point proche de celui ci, à un des chariots, et dont Le troisième cbté unit les deux chariots. Avec une forme judicieuse du triangle, suffisamment aplatie, il est possible d'exercer des efforts de serrage extrêmement élevés sur la charge. D'autres buts de L'invention consistent à pouvoir régler l'effort de serrage sur la charge en modifiant à volonté la forme du triangle ; et à permettre la préhension et le levage de pièces de toutes formes notamment de fûts cylindriques placés debout oar des dispositifs de préhension adaptés à des circonférences de diamètres variés. Deux réalisations fondamentales mais équivalentes de l'invention sont envisageables. Dans la première, L'appareil comprend un crochet de levage, une glissiere horizontate, deux chariots dont L'un au moins coulisse Le long de la glissière et qui sont munis chacun d'un patin de préhension de la charge, les patins se faisant face, ainsi que d'un tourillon horizontal et perpendiculaire à la glissière, caractérisé en ce qu'il comprend une boucle souple de levage suspendue au crochet et passant sous Les tourillons. Dans la seconde, il comprend un crochet de levage, une glissière horizontale, deux chariots dont l'un au moins coulisse le long de la glissière et qui sont munis chacun d'un patin de préhension de la charge, les patins se faisant face, un des chariots étant également muni d'un tourillon de chariot horizontal et perpendiculaire à la glissière, caractérisé en ce qu t il comprend un câble de Levage suspendu au crochet, passant sous le tourillon de chariot et aboutissant à un point d'amarrage de l'autre chariot, ainsi qu'un tirant articulé à une extrémité sur ledit autre chariot et dont l'autre extrémité porte un tourillon de tirant horizontal et perpendiculaire à la glissière, sous lequel passe le cable entre le crochet de levage et le tourillon de chariot. Les efforts peuvent être réglés si la boucle ou le tirant sont pourvus d'un mécaniste permettant de régler leur longueur. On va maintenant passer à ta description de réalisations essentielles de l'invention à l'aide du commentaire des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif : - la figure 1 représente une première réalisation de l'invention, - les figures 2A à 2D représentent certains aménagements que l'on peut apporter à cette réalisation, - la figure 3 représente une vue de dessus des patins de préhension, et - la figure 4 représente une deuxième réalisation de l'invention. La première réalisation de l'invention (figure 1) utilise un crochet de levage 1 qui peut constituer l'extrémité d'une grue ou de tout autre dispositif semblable. On trouve ensuite une glissière horizontale 2 munie de deux butoirs d'extrémité 3a, 3b et sur laquelle coulissent deux chariots 4a, 4b. Les chariots 4a et 4b sont absolument symétriques : chacun porte un tourillon 5a, 5b au-dessus de la glissière 2, horizontal et perpendiculaire à celle-ci, et sur chacun desquels tourne une poulie 6a, 6b. Les chariots 4a, 4b comprennent également chacun un roulement linéaire 7a, 7b qui permet leur coulissement sur la glissière 2, ainsi qu'un bras inférieur 8a, 8b que la gravité maintient en position verticale sous la glissière 2. Un patin 9a, 9b est prévu à L'extrémité inférieure de chacun des bras 8a, 8b ; les patins 9a et 9b sont orientes l'un vers l'autre. La charge 10 est prise et enserrée entre les patins 9a et 9b. Il est possible d'intercaler un ressort à gaz 11 parallèle à La glissiere 2 entre les chariots 4a et 4b : il s'agit d'un vérin pneumatique en usage pour l'ouverture automatique des coffres d'automobiles et dont la tige est ici fixée au chariot 4a alors que Le cylindre est fixé à L'autre chariot 4b. Les chariots coulissants 4a, 4b peuvent etre avantageusement munis d'un frein senblable à celui représenté figure 4, frein 67 composé d'un tourniquet 68 relié à une tige filetée 69 terminée à son autre extrémité par des plaquettes de frottement 70 que la rotation du tourniquet 68 fait adhérer à la glissière 2. On peut ainsi maintenir les chariots 4a, 4b à un écartement convenable pendant qu'on les approche de la charge 10. L'éIPment essentiel de la réalisation est une boucle souple fermée 12 formée d'un câble, d'une channe, ou de tout autre objet possédant des propriétés analogues. La boucle 12 est suspendue au crochet 1 et introduite dans les poulies 6a et 6b. Quand le crochet 1 est levé, la boucle 12 est tendue et on peut y distinguer trois parties : deux parties 12a et 12b entre le crochet 1 et, respectivement, une poulie 6a ou 6b, et une partie 12c entre tes deux poulies 6a et 6b. Les trois parties 12a, b et c fornent donc un triangle. Au début du levage du crochet 1, les freins 67 ayant été desserres, ce triangle se déforme et tend à rapprocher les chariots 4a et 4b l'un de l'autre jusqu'a ce que la charge 10 soit enserrée entre Les patins 9a et 9b. Le ressort à gaz tl introduit une certaine inertie et amoindrit le choc des patins 9a, 9b sur la charge 10. La charge 10 est alors levée, et on constate que le triangle est devenu isocèle, c'est-à-dire que le coté 12a est régal au côté 12b. On a donc obtenu un autocentrage du crochet de levage 1 sur la charge 10. L'effort de serrage de la charge 10 est égal, si on néglige les frottements, à La tension de la partie 12c. Cette tension dépend de la forme du triangle et sera plus importante si L'angle 13 défini entre les côtes égaux 12a et 12b est plus grand. Il est évidemment possible de devoir Lever successivement des pièces de largeurs différentes. Pour une boucle 12 unique, L'effort de serrage sera moins important sur des pièces élancées que sur des pièces trapues. On peut donc etre amené à utiliser des boucles de longueurs différentes pour pouvoir assurer toujours l'existence d'un angle 13 suffisant. On peut également, ce qui est plus simple, n'utiliser qu'une seule boucle formée d'un élément souple discontinu et d'un mécanisme permettant de réunir ses extrémités en réglant la longueur totale de la boucle 12. Ce mécanisme est référence par 14 et se trouve sur le dessin sur ta partie 12a, mais il pourrait être situe sur n'importe laquelle des deux autres. Si on utilise un câble, le mécanisme 14 peut être d'un type largement répandu (figure 2A) et constitué essentiellement d'une barre d'arrêt 21 encadrée par deux montants 22 et 22' parallèles entre Lesquels coulisse un taquet 23. Une extrémité 12i de La boucle 12 est assujettie au taquet 23, et la tension de cette extrémité rapproche le taquet 23 de la barre d'arrêt 21. Il suffit alors de glisser L'autre extrémité 12j de la boucle 12 à la position souhaitée entre le taquet 23 et la barre d'arret 21 pour que cette extrémité 12j reste coince sans possibilité de glisser. Le maintien du coincement peut être garanti par des vis de blocage. Si la boucle 12 est une channe, on peut employer une manille (figure 2B) formée de deux plaques 25 et 25' réunies par deux paires de vis parallèles 26 et 26'. Le réglage de la longueur de la boucle 12 se fait en introduisant un maillon déterminé 27 et 27' appartenant à chaque extrémité 12i et 12j autour de la paire de vis 26 ou 26' correspondante. On va maintenant décrire la constitution des patins 9a,b. Chacun d'eux se compose, dans une réalisation particulierement simple représentée figure 2C, d'un manche 28 partant du bas des bras 8a,b et aboutissant à une plaque 29 de support. La plaque 29 porte un cerclage 30 qui délimite avec elle une botte ouverte contenant un bloc 31 d'élastomère de silicone, qui en dépasse légèrement et dont la surface externe 32 vient s'appliquer contre la charge 10 et se moule sur sa surface. La surface extérieure 32 peut être lisse ou, comme on l'a représente ici, entaillée de rainures horizontales 33 séparant des saillies. Les rainures 33 sont suffisamment minces pour que chacune des saillies puisse s'appuyer sur la saillie immédiatement audessous quand le poids de la charge 10 les déforme vers le bas. Comme le montre la figure 2D, les patins 9 peuvent être munis d'un tenon 46 coulissant dans une rainure 47 du bras 8. La rainure 47 est verticale avec une légère déviation vers l'autre bras 8 en allant vers le bas. Sa section est en forme de T et le tenon 46 coulisse plus précisément dans le fond 48 de la rainure 47, correspondant à la barre du T, alors que le patin 9 passe à travers la partie rétrécie 49 de la rainure 47 correspondant à la hampe du T. Le tenon 46 est repoussé vers le haut par un ressort 50. Cette disposition permet d'obtenir un meilleur coincement pendant le levage. Une disposition particulière doit cependant être mentionnée quand la charge 10 est un fût cylindrique debout. Les patins sont alors avantageusement de forme plus compliquée (figure 3) et comprennent tout d'abord un bras transversal 35 à l'extrémité du bras descendant 8a,b. Le bras transversal 35 est terminé par deux articulations 36a et 36b d'axe vertical dans chacune desquelles tourne une piece coudée 37a, 37b dont le petit côte 38a, 38b est orienté vers l'autre pièce coude 37b, 37a et le grand côté 39a, 39b est orienté vers L'extérieur. L'extrémité de chacun des côtés 38a,b et 39a, 39b est équipée d'un patin repéré respectivement 40a,b,c et d. Chaque patin 40 est relie au coté correspondant 38, 39 par une chape triangulaire 41 qui reçoit un axe d'articulation 42 vertical. Les chapes 41 portent une plaque munie d'un cerclage qui, comme précédemment, délimite une botte ouverte contenant partiellement un bloc déformable de préhension 45. Lorsque les chariots 4a,b atteignent la charge 10, la rotation des patins 40 dans les axes d'articulation 42 et la rotation des pièces coudées 39 dans les articulations 36 permettent aux quatre patins 40 d'atteindre et de serrer La charge 10 pour des diamètres trés variés de celle-ci. Il est intéressant d'adjoindre à ce dispositif un ressort 51 qui, au repos, mette les patins 40 à peu près sur le même plan. Le ressort 51 peut etre composé d'un fil d'acier dont les deux extrémités sont accrochées aux articulations 42 des patins externes 40c et 40d et qui est maintenu en place en faisant une boucle autour des articulations 36a et 36b. On va naintenant passer à une autre réalisation de l'invention (figure 4) dont le fonctionnement est identique à celui de la précédente. Les élements identiques portent les mêmes références et ne seront pas décrites davantage. C'est notamment le cas d'un des chariots 4a, alors que l'autre chariot a été modifié et porte la référence 54b. le chariot 54b n'a pas de poulie pour le passage d'un câble mais un piton d'amarrage 55. On ne retrouve pas non plus le roulement Linéaire 7b : le chariot 54b est ajusté à force dans la glissière 2 et seul le chariot 4a coulisse. On aurait d'ailleurs pu appliquer La même disposition au chariot 4a, laissant le chariot 54b coulissant, ou encore à un des chariots 4a ou 4b de la réalisation précédente sans sortir du cadre de l'invention. Le chariot 54b est muni en outre d'un tourillon 56 horizontal et perpendiculaire à La glissière 2, sur Lequel est articulé un tirant 57 avantageusement formé de deux parties en prolongement 58 et 59 pour pouvoir régler sa Longueur. La partie 58 a une extrémité articulée au tourillon 56 alors qu'une poulie 60 tourne autour d'un tourillon 53 horizontal et perpendiculaire à la glissière 2 fixe à L'extrémité opposée de l'autre partie 59. Les extrémités proximales des deux parties 58 et 59 portent des filetages opposés engagés dans les taraudages correspondants de tiges 63 et 64 réunies par un maillon 62 pour former un émerillon 61. La rotation de l'émerillon 61 déplace les parties 58 et 59 à la rencontre L'une de l'autre ou en s'éloignant l'une de l'autre et modifie ainsi la longueur du tirant 57. On retrouve un câble souple 65 suspendu au crochet 1 et qui passe successivement par la poulie 60 du tirant 57, la poulie 6a du chariot 4a et le piton 55 auquel il est accroché. On retrouve donc un montage en triangle isocèle dont tes cotés égaux sont définis par la partie du câble 65a entre les poulies 6a et 60 et le tirant 57 et dont Le troisième côte est défini par la partie du câble 65c entre la poulie 6a et le piton 55. L'augmentation de l'angle 66 entre les cotés égaux accroft comme précédemment L'effort de serrage. REVENDICATIONS 1. Appareil de préhension et de levage d'une charge (10) comprenant un crochet de levage (1), une glissière horizontale (2), deux chariots (4a,b) dont l'un au moins coulisse le long de la glissière (2) et qui sont munis chacun d'un patin de préhension (9a, 9b) de la charge (10), les patins (9a, 9b) se faisant face, ainsi que d'un tourillon (5a,b) horizontal et perpendiculaire à ta glissiere (2), caractérise en ce qu'il comprend une boucle souple (12) de levage suspendue au crochet (1) et passant sous Les tourillons (5a,b). 2. Appareil de préhension et de levage suivant la revendication 1, caractérise en ce que la boucle (12) est pourvue d'un mécanisme (14) pernettant de régleur sa longueur. 3. Appareil de préhension et de levage d'une charge comprenant un crochet de levage (1), une glissiere horizontale (2), deux chariots (4a, 54b) dont l'un au moins (4a) coulisse le long de la glissière (2) et qui sont munis chacun d'un patin de préhension (9a,b) de la charge (10), les patins (9a,b) se faisant face, un des chariots (4a) étant également muni d'un tourillon de chariot (5a) horizontal et perpendiculaire à la glissière (2), caractérisé en ce qu'il comprend un cable de levage (65) suspendu au crochet (1), passant sous le tourillon de chariot (5a) et aboutissant à un point d'amarrage (55) de L'autre chariot (54b), ainsi qu'un tirant (57) articulé à une extrémité sur ledit autre chariot (54b) et dont l'autre extrémité porte un tourillon de tirant (53) horizontal et perpendiculaire à la glissière, sous lequel passe le câble (65) entre le crochet de levage (1) et le tourillon de chariot (5a). 4. Appareil de préhension et de levage suivant la revendication 3, caractérise en ce que le tirant (57) est formé de deux parties en prolongement (58, 59) pourvues d'extrémités filetées engagées dans un émeri liron (61) commun, les filetages étant de sens opposés pour pouvoir régleur la longueur du tirant (57) par rotation de l'émeri lIon (61). 5. Appareil de préhension et de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les patins (9a,b) se composent chacun d'une plaque (29) recouverte d'une partie déformable (31) de préhension de la charge (10). 6. Appareil de préhension et de levage selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérise en ce que les patins (9a,b) comportent chacun deux coudes (37a,b) articulés en leur centre à des axes verticaux (36a,b) espacés horizontalement et perpendiculairement à la gtissière (2), une plaque étant articulée à chaque extrémité des coudes (37a,b) autour d'un axe vertical (42), les plaques étant recouvertes d'une partie déformable (45) de préhension de la charge (10). 7. Appareil de préhension et de levage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un ressort à gaz (11) est intercalé entre les chariots (4a,b).