Brevet FR2726050A1 — publié le 19960426

L'invention concerne la manutention de charges, plus particulièrement au moyen d'éléments à coulissement relatif. Le dispositif selon l'invention a pour objet de permettre, dans un sens d'actionnement des éléments coulissants d'un dispositif de manutention, un déplacement millimétrique de l'un des éléments coulissants par rapport à l'autre alors que, dans le sens d'actionnement opposé, le coulissement des dits éléments se trouve automatiquement interdit pour réaliser un ensemble rigide. Selon l'invention, le dispositif comprend un logement à partie conique ménagé à l'extrémité de l'élément coulissant extérieur dans laquelle s'introduit l'élément coulissant intérieur, un crantage réalisé sur le dit élément coulissant intérieur, une pièce partiellement conique disposée à l'intérieur du dit logement et dont la face en regard de l'élément intérieur présente un crantage destiné à s'engager sélectivement dans le dit crantage de l'élément coulissant intérieur, et un ressort placé à l'intérieur du dit logement pour contraindre élastiquement la partie conique de la dite pièce contre la partie conique du logement en assurant l'engagement du crantage de la pièce dans le crantage de l'élément intérieur et en solidarisant ainsi les dits éléments coulissants intérieur et extérieur. On comprend que, lorsqu'une contrainte est appliquée à l'un au moins des dits éléments coulissants dans le sens qui tend à faire sortir l'élément intérieur de l'élément extérieur, la dite pièce est maintenue en appui contre la partie conique du logement et se trouve donc engagée pas son crantage dans le crantage de l'élément intérieur en solidarisant les deux éléments. Lorsqu'au contraire une contrainte est appliquée aux éléments coulissants dans le sens opposé, la dite pièce se trouve rétractée en comprimant le ressort, ce qui dégage le crantage de la pièce du crantage de l'élément intérieur en permettant de réaliser un enfoncement contrôlé de façon millimétrique de l'élément intérieur dans l'élément extérieur. Le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre dans un système de coins servant à décoller une charge dune surface d'appui. Un tel système comprend au moins deux tubes coulissant l'un dans l'autre, les tubes extrêmes comportant chacun à son extrémité libre une équerre dont une aile présente une extrémité de forme conique facilitant son introduction sous la charge, et un levier d'actionnement articulé à l'extrémité libre du tube extérieur. Un fourreau est articulé à son extrémité libre au dit levier d'actionnement et il reçoit intérieurement à son extrémité opposée une tige coulissante dont l'extrémité libre est articulée à l'extrémité extérieure du tube intérieur.La mise en oeuvre du dispositif selon l'invention s'effectue par la réalisation d'un logement en partie conique à l'extrémité du fourreau où s'introduit la tige, par la réalisation d'un crantage sur la tige, et par la disposition dans le dit logement d'une pièce partiellement conique présentant un crantage en regard du crantage de la tige et contrainte par un ressort pour engager la partie conique du logement, de façon que le crantage de la pièce s'engage dans le crantage de la tige. Par la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, lors'une traction est exercée sur le levier d'actionnement, la pièce partiellement conique se trouve maintenue dans la partie conique du logement et se trouve en conséquence engagée par son crantage dans le crantage de la tige en solidarisant la tige et le fourreau en permettant d'engager, lors de la course disponible du levier d'actionnement, les coins sous la charge. Une manoeuvre en sens inverse du levier d'actionnement applique une poussée sur le fourreau, ce qui dégage la pièce partiellement conique de la partie conique du logement et donc dégage son crantage de celui de la tige en permettant un mouvement de rétraction de la tige dans le fourreau et donc une reprise du mouvement de pénétration des coins. Cette possibilité de reprise millimétrique en mouvement alternatif du levier permet d'effectuer la pénétration totale des coins sous la charge et même de serrer celle-ci (par l'intérieur des faces verticales des équerres). Elle permet notamment un fonctionnement efficace dans un espace réduit qui ne permettrait pas d'utiliser toute l'amplitude du mouvement du levier. Le réglage millimétrique à fonctionnement automatique d'arrêt alternatif du fourreau sur la tige, obtenu avec le dispositif selon l'invention, et ses possibilités d'immobilisation totale du coulissement de l'ensemble fourreau-tige avec une libération totale du coulissement en tout sens, ont permis aux Inventeurs de réaliser une pince de manutention à géométrie variable à très grande capacité de prise. Une telle pince permet, de façon synchronisée et instantanée lors de la mise en oeuvre de la géométrie variable, un réglage sur la charge à saisir tout en disposant d'un système de serrage conventionnel par levier très puissant et à course déterminée. La pince de manutention est du genre comprenant deux mâchoires solidaires chacune d'un tube intérieur coulissant en synchronisme dans un tube central extérieur, un système de leviers articulés étant relié à une extrémité à un anneau de levage et, à l'autre extrémité à l'un des dits tubes intérieurs par l'intermédiaire d'un tirant. Selon l'invention chaque tirant est constitué par un fourreau articulé à une extrémité au dit système de leviers et présentant à son extrémité opposée un logement en partie conique et par une tige dont une face est crantée et qui est engagée dans la dite extrémité opposée du fourreau, une pièce partiellement conique étant disposée dans le dit logement et présentant un crantage sur sa face en regard du crantage de la tige, cette pièce étant contrainte par un ressort de façon que sa partie conique engage la partie conique du logement.Un dispositif de commande à levier, articulé sur la pièce partiellement conique, peut avantageusement prendre ou bien une position intermédiaire dans laquelle la dite pièce est librement soumise à l'action du ressort, ou bien l'une de deux positions extrêmes dans lesquelles soit la dite pièce se trouve bloquée dans sa position d'engagement de la partie conique du logement pour rigidifier les tirants, soit cette pièce se trouve rigidement maintenue en position dégagée en permettant le libre coulissement de chaque tige dans son fourreau. Pour bien faire comprendre le dispositif selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemples sans caractère limitatif, deux formes d'exécution préférées en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue en élévation de côté, partiellement en coupe, d'un appareil à coins mobiles pour décoller du sol la surface d'une charge, équipé d'une première forme d'exécution du dispositif d'arrêt selon l'invention ; la figure 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1 ; ; la figure 3 est, à plus grande échelle, une vue de détail du dispositif selon l'invention pourvu d'un système de blocage la figure 4 est une vue en coupe verticale prise selon la ligne IV-IV de la figure 3 la figure 5 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'une variante de l'appareil à coins mobiles des figures 1 à 4 la figure 6 est une vue en plan correspondant à la figure 5 la figure 7 est une vue en bout du dispositif des figures 5 et 6 la figure 8 est une vue de face, partiellement en coupe, d'une pince de serrage à géométrie variable pour la prise de charges, équipée d'une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention ; et la figure 9 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la figure 8 montrant plus particulièrement le dispositif selon l'invention. Comme on l'a représenté aux figures 1 et 2, l'appareil à coins mobiles pour décoller du sol la surface d'une charge comprend deux éléments 1,1' en forme d'équerre fixés aux deux extrémités d'une barre télescopique faite de trois tubes 2,3,4 coulissant les uns dans les autres. L'aile 5,5' de l'équerre 1,1' en contact avec le sol présente une forme conique, alors que l'autre aile 6,6' de chaque équerre sert pour la fixation de l'équerre sur l'extrémité de la barre télescopique, avec pour fonction l'arrêt en pénétration des deux ailes ou coins 5,5' face à face sous la charge et éventuellement en serrage de la charge par les faces verticales. La pénétration des coins 5,5' sous la charge s'effectue en utilisant un levier multiplicateur de force 7. La base de ce levier 7 est articulée en 8 dans une chape 9 solidaire de la face verticale 6 de l'équerre 1, du côté du tube extérieur 2. Le levier 7 est convenablement articulé par un axe 10 sur la chape d'extrémité 11 d'un tirant comprenant une partie 12 en forme de fourreau terminée à son autre extrémité par un logement 13 en relief présentant en direction longitudinale une forme conique. Le fourreau 12 reçoit en coulissement libre une tige 14 dont l'extrémité extérieure au fourreau est articulée dans une chape 15 solidaire de la partie supérieure de l'extrémité du tube 3. La tige 14 présente sur sa face supérieure un crantage 16 de préférence triangulaire destiné à coopérer, en action d'arrêt et de relâchement automatique, avec une pièce conique 17 présentant sur sa face inférieure un crantage 18 identique et disposée dans le logement conique 13. Un ressort 19, convenablement disposé à l'intérieur du logement 13 et agissant sur la pièce 17, assure par son élasticité le relâchement automatique de cette pièce 17 par dégagement des crantages 16, 18 au moment où l'opérateur actionne le levier multiplicateur de force 7 pour lui appliquer une action de poussée. Lors de l'actionnement alternatif du levier 7, le mouvement de traction appliqué sur celui-ci assure le blocage de la tige 14 dans le fourreau 12 du tirant, par blocage de la pièce conique 17 dont le crantage 18 s'engage dans le crantage 16 de la tige 14 sous l'effet conique du logement 13, et l'enfoncement des coins 5 sous la charge. Le mouvement inverse du levier 7 provoque la compression du ressort 19 par la pièce conique 17 qui se dégage du crantage 16 de la tige 14, laquelle peut alors s'introduire dans son fourreau 12. Cette possibilité de reprise millimètrique en mouvement alternatif du levier 7 permet d'effectuer la pénétration totale des coins 5,5' sous la charge 20 et même de serrer celle-ci (par l'intérieur des faces verticales des équerres et en utilisant un arrêt complémentaire, non représenté, sur le levier 7), notamment en espace réduit ne permettant pas d'utiliser toute l'amplitude du mouvement du levier 7. Comme représenté aux figures 3 et 4, l'utilisation en traction du tirant millimétré peut être transformée alternativement en poussée. A cet effet une cale escamotable 21 est articulée sur le fourreau 12, cette cale 21 venant s'engager dans le logement conique 13 pour se substituer au ressort 19 en annulant l'effet élastique de celui-ci et bloquant ainsi la tige crantée 14 dans le fourreau 12. On peut ainsi, après avoir introduit des cales statiques entre la charge et le sol, extraire facilement les coins 5,5' engagés sous la charge. L'espace créé par les cales permet ensuite la reprise de la charge par un engin de levage, notamment un chariot élévateur à géométrie variable. Afin de faciliter le dégagement des coins 5,5' et, en complément, obtenir une augmentation sensible de l'espace entre le sol et la charge, l'invention prévoit (comme représenté aux figures 5 à 7) d'utiliser des systèmes de galet. Côté opérateur, sur un axe transversal 22 parallèle à la face verticale de l'équerre 1, sont articulées deux chapes 23 portant à une extrémité un galet 24 et à une autre extrémité un levier 25 solidaire ou amovible. Côté opposé, des chapes 26 portant chacune un galet 27 et équipées chacune d'un levier 28, sont articulées sur des axes 29 perpendiculaires à l'équerre 1'. Les coins 5,5' étant engagés sous la charge 20, il suffit d'agir par oscillation sur les leviers 25, 28 des chapes 23,26, avec un minimum d'effort, pour engager le sol par les galets 24,27 et transférer sur ceux-ci le poids de la charge 20 en élevant celle-ci à son maximum. On introduit ensuite des cales statiques pour libérer le dispositif. En référence aux figures 8 et 9, on a représenté un dispositif en forme de pince à géométrie variable pour le serrage d'une charge, qui est équipé d'une seconde forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Le principe de serrage de cette pince en X étant bien connu, on ne la décrira pas en détail et on se limitera à sa partie incorporant le dispositif d'arrêt et la géométrie variable à centrage permanent selon l'invention. Un tube extérieur 31, solidaire du dispositif de serrage, constitue un fourreau dans lequel coulissent deux tubes intérieurs 32,33 solidaires chacun à son extrémité libre d'une mâchoire de préhension et de serrage de la charge. A la figure 8, seule est représentée la mâchoire 34 solidaire du tube 33. Chaque tube 32,33 se prolonge, vers l'intérieur, par une crémaillère 35,36 respectivement, de façon que les dentures de ces crémaillères soient en regard. Au centre du fourreau 31 est monté, en rotation libre autour d'un axe transversal 37, un pignon 38 qui engrène avec les crémaillères 35,36 en assurant le déplacement synchronisé des deux mâchoires. Le tirant reliant l'extrémité de la pince à la mâchoire 34 est constitué par un fourreau 39 articulé à la pince et dans lequel peut coulisser une tige 40. L'arrêt réglable du coulissement est assuré par un dispositif pratiquement identique à celui représenté aux figures 1 à 4, avec le logement conique 41 porté par le fourreau 39, la pièce conique 42 disposée dans le logement 41 et dont la face inférieure crantée 43 engage le crantage supérieur 44 de la tige 40, et le ressort 45 contraignant la pièce 42 vers la partie conique du logement 41. Un levier 46, solidaire d'un excentrique 47, est articulé autour d'un axe 48 du logement 41. Comme on le voit plus particulièrement à la figure 9, le levier 46 peut prendre trois positions, c'est-à-dire - une position verticale intermédiaire de fonctionnement en arrêt automatique, dans laquelle le ressort 45 contraint élastiquement la pièce 42 contre la partie conique du logement 41, - une position horizontale de basculement vers la gauche dans laquelle l'excentrique 47 engage une butée 49 du logement 41, en bloquant la pièce 42 contre la partie conique de ce logement en verrouillant ainsi le fourreau 39 sur la tige 40, - une position horizontale de basculement vers la droite dans laquelle l'excentrique 47 engage une butée 50 du logement 41 en maintenant la pièce 42 hors de la partie conique du logement 41 par compression du ressort 45, en libérant totalement le coulissement de la tige 40 dans le fourreau 39. Le fonctionnement de la pince, qui grâce au dispositif de réglage de son tirant 39,40 peut assurer la prise et le serrage de charges dans une grande plage de largeurs, est la suivante. La pince étant dans sa position rétractée de la figure 8 et devant assurer la prise d'une charge d'une certaine largeur, on place le levier 46 dans sa position horizontale basculée vers la droite pour amener librement et rapidement la mâchoire 34 à proximité de la face latérale de la charge, le système d'engrenage à pignon 37 et crémaillères 35,36 assurant le synchronisme du déplacement des deux mâchoires. On place alors le levier 46 dans sa position verticale pour procéder à un réglage fin et millimétrique de la position des mâchoires pour qu'elles viennent au plus près de la charge afin d'obtenir une course maximale de serrage de la pince. On place enfin le levier 46 dans sa position horizontale de basculement vers la gauche qui solidarise les éléments 39,40 du tirant, ce qui permet alors d'actionner la pince par traction sur son anneau de levage. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructrives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique à réglage millimétrique pour l'arrêt du coulissement relatif de deux éléments, caractérisé en ce qu'il comprend un logement (13,41) à partie conique ménagé à l'extrémité de l'élément coulissant extérieur (12,39) dans laquelle s introduit l'élément coulissant intérieur (14,40), un crantage (16,44) ménagé sur le dit élément coulissant intérieur (12,39), une pièce partiellement conique (17,42) disposée à l'intérieur du dit logement (13,41) et dont la face en regard de l'élément coulissant intérieur (14,40) présente un crantage (18,43) destiné à s'engager sélectivement dans le dit crantage (16,44) de l'élément coulissant intérieur (14,40), et un ressort (19,45) placé à l'intérieur du dit logement (13,41) pour contraindre élastiquement la partie conique de la pièce (17,42) contre la partie conique du logement (13,41), une contrainte appliquée à l'un des dits éléments coulissants (12,14 ; 39,40) dans le sens tendant à faire sortir l'élément intérieur (14,40) de l'élément extérieur (12,39) assurant automatique l'engagement du crantage (18,43) de la pièce partiellement conique (17,42) dans le crantage (18,44) de l'élément coulissant intérieur (14,40), alors qu'une contrainte dans le sens inverse appliquée à l'un des dit éléments coulissants (12,14 ; 39,40) assure le retrait de la dite pièce (17,42) de la partie conique du logement (13,41) contre l'action du ressort (19,45) et permet un enfoncement contrôlé de façon millimétrique de l'élément intérieur (14,40) dans l'élément extérieur (12,39). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (21,47) conçus pour s'engager sélectivement entre la dite pièce partiellement conique (17,42) et le dit logement à partie conique (13,41) pour empêcher tout retrait de la dite pièce (17,42) par compression du ressort (19,45) et solidariser ainsi les deux éléments coulissants (12,14 39,40). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qutil comprend des moyens (47) maintenant la pièce partiellement conique (17,42) en position rétractée contre l'effet du ressort (19,45), en permettant un coulissement relatif libre des éléments extérieur (12,39) et intérieur (14,40).