Brevet FR2686590A1 — publié le 19930730

La présente invention concerne un dispositif destiné a retenir les fardeaux en vue de les déplacer. L'invention est utile dans la manutention des charges sans limite de poids ou de volume depuis l'outillage manuel comme la pince à rails qu'elle remplace avantageusement grâce à son automatisme d'ouverture et de fermeture. L'automatisme d'ouverture et de fermeture du dispositif de l'invention s'obtient en tirant sur le cable de levage ou en le repoussant afin de provoquer sa fermeture. Dans une des applications de l'invention la base du dispositif reçoit des pinces en forme de griffes qui ressemblent à celles d'un rapace disposées en étoile ou bien rangées en parallèle. Dans une autre application, l'invention reçoit à sa base deux demie coquilles étanches destinées au chargement des produits comme le sable fin. L'invention est utile pour la manutention des fardeaux treuillés, hélitreuillés, etc..., et pour ceux que l'on charge manuellement comme c'est le cas souvent avec les rails de chemin de fer, certains poteaux et autres chargements manuels. En règle générale pour soulever des charges il est nécessaire de les amarrer avec des sangles et de les crocheter. Si le matériau a déplacer ressemble à de la semoule, il devra être préalablement chargé dans un récipient ou une benne, doté d t un anneau d'amarrage. Un autre problème se posera au déchargement. De nos jours, beaucoup d'appareils destinés au chargement des colis sont très au points. Ils sont généralement dotés d'accessoires hydrauliques dont le coût de la maintenance est important de même que celui de l'investissement à l'achat. De plus le rendement sera médiocre si l'appareil se déplace sur une aire de chargement, à cause du prix de la distance à parcourir et l'encombrement au sol ce qui ralenti les manoeuvres. Le dispositif de l'invention n'utilise aucun accessoire hydraulique, pneumatique ou électrique. Il fonctionne à l'aide de son filin de levage d'ou son utilité pour toutes les grues ou bras de manutention. Le chargement des fardeaux au moyen d'une grue est très avantageux grâce à la longueur de sa flèche, et à sa rapidité en rotation. De plus le conducteur d'engin est situé en hauteur il bénificie donc d'un champ visuel important et précis. Le chargement au moyen d'une grue est le plus économique. De nos j ours, il faut une prestation humaine pour amarrer les charges. Or le rendement peut être ralenti à cause de la fatigue. De plus il est dangereux d'évoluer dans la zone de chargement de la grue mais celà reste indispensable. La présente invention élimine tous ces problèmes car la base du dispositif reçoit des accessoires appropriés à la demande : exemple, la pince à bois, la pince à betteraves, celle pour soulever les pierres ou enlever les déchets industriels ou les épaves y compris le dispositif étanche formé par deux demie coquille dont l'application est très prisée dans l'agio alimentaire, car elle ne comporte pas de risque de fuite d'huile. Le dispositif de l'invention comporte trois parties. Au centre une charpente en forme de quadrilataire reçoit des bagues de rotations a ses quatres extrémitées pour modifier sa forme géométrique. Ce quadrilataire reçoit la forme de deux triangles souvent dissymétriques reliés par leur base. Leurs pointes sont opposées lorque le dispositif est en position ouverture, prêt au chargement des fardeaux. Lorsque la pointe du triangle inférieur a rejoint celle du triangle supérieur en passant par le centre de ce quadrilataire déformable : le dispositif est en position fermée. A ce stade le quadrilataire déformable est devenu deux triangles parallèles. Le triangle supérieur ayant logé dans sa surface le triangle inférieur pointé vers le haut. La course ascendente de la pointe du triangle inférieur et le changement de niveaux du triangle supérieur ont modifié la géométrie de leurs bases communes aux extrémités desquelles se trouvent à gauche et à droite des pinces qui s'apparentes généralement au griffes d'un rapace, ou autres dispositifs tel que des bras télescopiques destinés à recevoir des outils. Les côtés du triangle de base sont prolongés par des bras en forme de griffes qui s'articulent sur des axes fixés à gouche et à droite de la diagonale du quadrilataire. La pointe du triangle de base passe de la position basse à la position haute. En renversant le triangle il agit comme un levier sur les griffes ou sur les bras. Les griffes ou les bras forment la base du dispositif. Un carter retenu par des axes est situé au sommet du quadrilataire. Il reçoit le cable de levage et la chaîne qui relie les extrémitées verticales du quadrilataire. Il forme la partie supérieure du dispositif. La pointe du triangle supérieur maintient par ses axes un carter qui reçoit un cylindre qui enroule le cable. Ce cylindre est accouplé à un pignon cranté destiné à enrouler la chaine qui relie les deux sommets des triangles. Le diamètre de ce pignon est généralement inférieur à celui du cylindre du cable de levage Le cylindre est doté d'une roue crantée destinée à recevoir un cliquet de verrouillage. Ce cliquet se soulève ou se referme sur la roue crantée chaque fois que l'on tire ou que l'on libère le cable. Une bielle reliée au cliquet se redresse aussitôt que le cable de levage est tendu. La bielle retombe chaque fois que le cable est distendu entrainant ainsi le cliquet de verrouillage du cylindre. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est des. plus simple. Il est favorisé par l'articulation du quadrilataire déformable. Pour retenir une charge : Il suffit de tirer sur le cable de levage. Dans une précédente manoeuvre, il a été pré-enroulé. Le fait de tirer, le cable fait tourner le cylindre, lequel entraine la roue crantée qui enroule la chaine ce qui a pour effet de déformer le quadrilataire en rapprochant les extrémités des deux triangles opposés les quel vont prendre la forme deux triangles parallèle. Celà a pour résultat de refermer les pointes du dispositif, posé sur le sol ou sur un fardeau. Lorsque le cable est entièrement déroulé, le quadrilataire est déformé au point de devenir deux triangles logés l'un dans l'autre. Le triangle inférieur est logé dans le triangle supérieur. A ce stade là les pinces sont entièrement fermées. La différence de diamètre du cylindre de cable avec celui de la roue crantée sert à convertir le couple de levage par la différence des diamètres. Ce puissant étau ne sera libéreré que si le dispositif est posé au sol et le cable détendu. Cette pression est compatible à une charge qui correspond au dispositif. Si la charge est trop résistante (exemple : une grosse pierre) les pointes des griffes égratignent le fardeau, dans le mouvement ascentionnel mais ne le retienne pas, car il s'agi d'une erreur d'apréciation dans la charge. Tout risque d'accident est iliminé car la procédure d'ouverture des pinces par le recul du cable, implique que le dispositif soit posé à terre. Au cours de la manoeuvre d'ouverture qui consiste à reposer le dispositif à terre : le cylindre a enroulé le cable sous l'action de son ressort à l'exemple bien connu dans le bricolage l'enrouleur de tuyaux dans les stations service etc.... La pointe du cylindre inférieur n'est pas retenue à son sommet. Elle va obligatoirement chuter aussitôt que l'on tire sur le cable de levage en vue de soulever le dispositif. Le retour de la pointe à sa position de base écarte les pointes de griffes et provoque leur ouverture. Durant la précédente manoeuvre de fermeture du fardeau la chaine qui relie les points opposés des triangles stemmagasine dans un carter situé en aval de la roue crantée. La tension de la chaine, en tirant sur le cable de levage à provoquer la fermeture des griffes. La puissance de fermeture augmente avec le poids du fardeau. Cette technique s'apparente à celle du levier à l'exemple d'une paire de tenaille dont la pression de fermeture augmente avec la longueur des poignées. Ce principe du levier existe dans le dispositif et s'obtient par la différence du diamètre du cylindre de cable avec celui de la roue crantée. A cette puissance s'ajoute la force des leviers exercé par les côtés du cylindre de base dans leur mouvement ascentionnel. La déformation géométrique du triangle supérieur ajouté au poids du carter, augmente encore la puissance de fermeture. L'ensemble de ces composants forment un puissant verrou de fermeture que seul le cable de levage peut déverrouiller s'il est détendu lorsque le dispositif est posé au sol avec sa charge. Un nouveau cycle peut recommencer. Les dessins annexés illustrent une des applications de l'invention La figure 3 représente le dispositif selon l'invention avec deux demie coquilles ouvertes La figure 2 représente le dispositif selon l'invention avec des pinces fermées. La figure 1 représente le mécanisme de l'invention, les pinces ouvertes. La figure 4 représente le mécanisme de l'invention avec le cylindre vérrouillé. La figure 5 représente le mécanisme de l'invention avec le cylindre déverrouillé. La figure 6 représente le mécanisme de l'invention avec un double cylindre dans le carter. La figure 7 représente le mécanisme de l'invention le cylindre doté d'un réducteur interne avec mécanisme de commande 54 La figure 8 représente le mécanisme de l'invention avec un cylindre qui reçoit deux chaines de traction. La figure 9 représente le dispositif de l'invention avec une réduction par mouflage de deux poulies qui sont en position verticale ou placèe d'une façon horizontale afin de limiter l'encombrement en hauteur. La figure 10 représente le mécanisme interne du cylindre. La figure 11 : est une autre application de l'invention qui prend la forme d'un triangle destiné à remplir la fonction d'un éclateur ou d'un cric de levage ou encore pour exercer une pression à l'intérieur d'un cylindre etc... Les figures 1, 2 et 3 représentent le mécanisme de l'invention dans son ensemble. A la figure 2, le parrallèlogramme formé par la charpente 9, 10, 11, 12, 38 et 39 représente un quadrélataire constitué par deux triangles dont la base est reliée. Les axes 48, 45, 49, 50 permettent l'articulation de la charpente, rendue possible par l'enroulement de la chaine 7 fixée sur la charnière du triangle de base 45, par le dispositif 43. Dans la figure 2 la chaine 7 a été enroulée ce qui a pour résultat de modifier le quadrilataire et de former un triangle qui s'inscrit à l'intérieur des axes 48, 49, 50. Le sommet du quadrilataire maintient le carter sur des axes 50. Figure 4 et 5 L'intérieur de ce carter 5 reçoit un cylindre 25 destiné à enrouler le cable 2 qui est maintenue par la poignée 1. Figure 5 : la biellette 20 qui tourne sur un arbre 19, doté d'un cliquet 18 entraine le dispositif à cames 17 qui a pour effet dans sa situation positive de repousser le piston 16 à l'intérieur du cylindre 14. Le fluide chassé par le canal 15 rejoint le cylindre 21 qui a chassé le piston 28. Il en résulte que le cliquet du 24 c'est redressé comprimant le ressort 23. La roue crantée 26 est libre. Le dispositif 22 maintient le cylindre 14 et 21. Le 27 est la purge d'huile. Le dispositif 3 et 4 sont des guides cables de même que le 13. A la figure 4, le piston 16 est en position négative sur la came 17, il est sortit du cylindre 14 pour rentrer dans le creux de la came. Le piston 28 est rentrer dans le cylindre 21 sous l'effet du ressort 23. Le cliquet 24 est rentré dans la roue crantée pour la verrouiller. La biellette 20 c'est redressée par la tension du cable ce qui a déplacer d'un cran la came 17 L'action motrice de la bielette peut être inversée et entrainée le cliquet par son mouvement ascendant. Dans les deux cas le cliquet 18 est favorable afin d'actionner la came dans le même sens de rotation. A la figure 4 le cylindre est verrouillé. A la figure 5 le cylindre est déverrouillé. C'est opérations sont provoquées chaque fois que le cable est tendu ou détendu. A la figure 6 : la poignée 1 retient un palonier 40, relié à des cables 2 sur les cylindres 6 qui retiennent la roue crantée 8. Un tube mobile 41 sert de guide chaine. Le dispositif 53 est un récipient à chaine destiné à emmagasiner la chaine 7 pendant la rotation du pignon cranté 8 lorsque l'on tire sur le cable 2. L'application de cette technique permet de fixer la chaine 7 plus au centre de la charnière 45. A la figure 9 : la chaine 7 entrainé par la roue crantée 8 est un peu exentré sur l'arbre 45 fixer par la platine 43. A la figure 8 : le cylindre 25 est central et les roues crantées 8 sont de part et d'autre du cylindre Les chaines 8 sont fixées sur les bras 38 et 39. A la figure 10 : 51 est l'arbore central porteur du cylindre 25 solidaire de la roue crantée 8 par les dispositifs 51. 48 est le ressort de rappel du cylindre 25. Les figure 1, 2 retiennent à leur base soit des griffes qui s apparentes à celles d'un rapace, soit des demie coquilles étanches 64 et 65 figure 1 avec bordures renforcées et porte dents 66 et 67 figure 1. Les griffes 30, 31, 32, 33 reçoivent une forme arrondie dirigée vers la base. Leurs extrémités sont plus rectilignes afin d'augmenter la pénétration au sol. Les griffes ont une forme connique dans le sens de la longueur afin que l'espace entre elles prennent la forme géométrique tronconique dans le but de favoriser l'évacuation des éléments chargés lorsque l'on procède à l'ouverture des pinces Les griffes reçoivent des dents amovibles. 52 est un renfort de dents. il permet la stabilité du dispositif comme dans la figure 2. Les perçages 61 sont nécessaires pour limiter la pénétration des griffes dans les fers à béton etc... A la figure 2 : Le cable 2 à été tiré dans toute sa longueur pré-enroulé grâce au ressort 48 de la figure 10. Figure 3 : 63 est un tampon amovible qui protège la charge et qui se loge dans la dent. REVENDIOATIONS 1)- Dispositif de préhension dont la base reçoit des pinces qui 'articulent sur une charnière fixée a la base d'une charpente en forme de quadrilataire dont chaque extrémité est articulée afin de permettre d'en modifier la géométrie lorsque l'on tire sur le cable de treuillage pré-enroulé dans le cylindre logé au sommet du quadrilataire et qui entraine dans sa rotation un autre cylindre destiné a enrouler une chaine fixée sur la charnière ce qui a pour résultat de fermer les pinces ou de les ouvrir selon le sens de rotation provoqué par le cable de treuillage selon qu'il est treuillé ou détendu et dans ce cas enroulé grace a un ressort de rappel . ( Figure: 1 ) No=: 2 (Fig. 10) No=:48 2)- Dispositif selon la revendication: No 1 ; caractérisé par le fait que les pinces sont ammovibles ( Fig. :3) No=: 2; 31; 32; 33. Le dispositif reçoit des demies coquilles ( Fig .: i ) No=: 64,5 également ammovibles étanches ou a claires voies . 3)- Dispositif selon la revendication No 1 cractérisée par le fait que la charpente reçoit la forme d'un quadrilataire f Fig 1 } No=: 95 10'. 11, 12 articulée a ses quatre extrémités en vue de faire varier sa géométrie dans le but de refermer les pinces ou de les ouvrir 4)- Dispositf selon la revendication No 1; 2; 3; caractérisé par le fait que le sommet du dispositif comporte un carter ( Fig. 1 ) No: 5; qui reçoit un cylindre ( Fig o: ; No: 25 ou deux clylindres ( Fig 9) No=: 25 et 48 ou deux cylindres : (Fig 6 ) No: 6 ; ou un cylindre (Fig 7 ) No: 6 doté d'un réducteur No: 54 5)- Dispositif selon la revendication No 4 ; cractérisée par le fait que le cylindre No= 25; (Fig.8) entraine dans sa rotation provoquée par le treuillage du cable No=: 2 (Fig.1 ) le cylindre N=O 8 qui enroule la chaîne No=:7 reliée a la charnière No= 45; (Fig 9} et que le dispositf comporte deux cylindres (Fig 8 ).. No=: 8 qui enroulent les chaines No=: 47 et 46;. reliees-aux-bras No: 38 et 39 et qu'il comporte un cylindre No=: 6; doté d'un réducteur No=: 54 ( Fig. 7) ou un cylindre denté No=: 8 qui entraine la chaine No=: 7 t Fig. 6 ) guidée par un rouleau No: 41; et qui se loge dans un magasin No 53 La roue No=: 8 est entrainée par les cylindres No=: 6 par le treuillage des cables No=: 2 réliés par le palonier No=: 40 et treilles par la poignée No= 1 6) Dispositif selon les revendications No: 4 et 5 caractérisé par le fait que le cylindre No=:25 (Fig 10) reçoit une roue crantée No==26 et qu'il est maintenu sur l'arbre No: 51 par les axes Na=:49 et retenu par un ressort a lames No=: 48 destiné a enrouler le cable de treuillage lorsque le dispositif est posé a terre et que le cable qui a été trouille pour fermer les pinces et soulever la charge : est liberé de sa tention .. 7) Dispositif selon la revendication No: 6 caractérisé par le fait que la roue crantée No=: Zb sert a immobiliser le cylindre No=: 25 pour la maneuvre d'ouverture des pinces si l'on tire sur le cable de treuillage soulevant ainsi uniquement les bras supérieurs du quadrilataire = son triangle inférieur dont l'extrémité comporte la charnière des pinces n'étant pas retenue par la chaine dont toute la longueur vient d'etre déroulée de son cylindre par le rappel du cable de treuillage la géométrie du quadrilaire etant en position fermeture des pinces (Fig.: 2) No =: 9;10;11;12; 30;31;32;33; devient position géométrique d'ouverture (Fig: 3 ) 8) Dispositf selon la revendication No 7 caractrisé par le fait que la roue crantée est retenue par le cliquet No=: 24 ( Fig. 4 ) poussée par le piston No=: 28 ;actionné par la came No=: 17 ; qui tourne sous l'action de la bielle No=: 20 par le moyen du cliquet No=: 18 s chaque fois que l'on tire sur le cahle No=: 2 ; et toutes les fois que l'on détend le cable No=: 2; : la bielle se place en position basse ce qui donne un quart de tour au cliquet No=: 17 un muvement de entrée au piston No=: 28 libérant ainsi le cliquet No: 24