Brevet FR2784088A1 — publié le 20000407

DISPOSITIF DE MANUTENTION DE PIECES, NOTAMMENT DE BOBINES DE TOLE ET APPAREIL EQUIPE DUDIT DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif de manutention de pièces destiné à charger et décharger notamment des bobines de tôle entre une aire de stockage et une machine par exemple du type dévidoir, ce dispositif étant agencé pour être monté sur un chariot élévateur comportant au moins un mat fixe et un tablier mobile verticalement le long du mât et portant des fourches. L'invention s'applique plus spécifiquement à la manutention de bobines de tôle appelées communément des "coils" de largeur inférieure ou égale à environ 700 mm, mais peut bien entendu s'étendre à d'autres produits lourds, encombrants et difficiles à manutentionner. Ces bobines de tôle sont généralement entreposées à plat, par les entreprises de découpage, sur des palettes ou sur des madriers assemblés pour former un support de transport. Elles sont empilées les unes sur les autres et séparées entre elles par des lattes de bois intercalaires de sections variables par exemple de 25 à 50 mm Cet ensemble bobines-palette est stocké par exemple dans un râtelier de stockage et transporté de manière traditionnelle par un chariot élévateur à fourches et déposé à proximité du dévidoir qui est, dans ce cas précis, un dévidoir à arbre horizontal. Il existe deux techniques permettant le chargement d'une bobine de ce type sur le mandrin du dévidoir. La première technique consiste en une poutre monorail équipée d'un treuil qui permet grâce à une élingue la préhension de la bobine, son changement d'axes c'est-à-dire son passage de l'axe vertical à l'axe horizontal par un basculement de 90 et son montage sur le mandrin du dévidoir. Cette technique nécessite plusieurs interventions manuelles de l'opérateur souvent dangereuses suite aux éventuels chocs et au fait que la bobine qui est découpée peut être coupante. La seconde technique, qui est la plus répandue. consiste en la prise directe de la bobine par une des fourches du chariot élévateur. Cette manipulation nécessite beaucoup de dextérité de la part du cariste avec le risque que la bobine s'échappe de la fourche et tombe au sol. Le but de la présente invention est de proposer une solution technique permettant à un seul opérateur au commande d'un appareil unique et standard du type chariot élévateur à fourches équipé d'un dispositif de manutention spécifique d'assurer le gerbage des palettes de bobines, le transport des palettes à proximité du dévidoir et le chargement et le déchargement des bobines sur le dévidoir, sans aucune intervention manuelle. en toute sécurité pour l'opérateur et le matériel et dans un temps limité. Un autre but de l'invention est d'agencer le dispositif de manutention spécifique sur ledit chariot élévateur de telle manière que ce dernier puisse travailler normalement avec toutes ses capacités et fonctions, quand le dispositif de manutention n'est pas en position de travail. Dans ce but, l'invention concerne un dispositif tel que défini en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de préhension de la bobine, un cadre portant ledit organe de préhension au moyen d'un premier axe de pivotement et monté sur le tablier dudit chariot élévateur au moyen d'un second axe de pivotement et des moyens de commande couplés audit cadre et agencés pour le déplacer entre une position de repos dans laquelle le dispositif de manutention est relevé à l'intérieur du mat dudit chariot élévateur et une position de travail dans laquelle le dispositif de manutention est abaissé de manière à présenter l'organe de préhension entre les fourches dudit chariot. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'organe de préhension comporte un crochet en forme de L dont la petite branche présente une longueur utile au moins égale à la moitié de la largeur d'une bobine à manutentionnmer et la grande branche est solidaire d'un palonnier disposé parallelement et à l'opposé de la petite branche et agencé pour prendre appui sur lesdites tfourches du chariot élévateur quand le dispositif de manutention est en position de travail. la petite branche étant placée a un niveau inférieur à celui desdites fourches. La grande branche du crochet présente, avantageusement. une longueur sensiblement égale à l'épaisseur radiale de la bobine à manutentionner. Dans la forme de réalisation préférée, le palonnier comporte en regard de chaque fourche du chariot élévateur deux points d'appui écartés l'un de l'autre d'un intervalle i et définissant un plan d'appui. D'une manière avantageuse, le premier axe de pivotement entre l'organe de préhension et le cadre est placé à la verticale du centre de gravité dudit organe de préhension de manière à positionner le crochet verticalement et le plan d'appui horizontalement quelle que soit la position dudit cadre. Au moins un des points d'appui du palonnier en regard de chaque fourche peut être réglable en hauteur. L'intervalle i séparant les deux points d'appui sur une même fourche est de préférence au moins égal à la longueur utile de la petite branche du crochet. Ainsi, la verticale passant par le centre de gravité de la bobine à manutentionner quand elle est portee par le crochet passe entre ces deux points d'appui. ce qui permet de stabiliser et rigidifier dans l'espace ledit organe de préhension en position de travail. Le cadre peut comporter deux leviers parallèles reliés entre eux par au moins une traverse mais peut aussi être conçu différemment. Dans la forme de réalisation préférée, les moyens de commande comportent au moins un vérin couplé d'une part au tablier du chariot élévateur au moyen d'un troisième axe de pivotement constituant un point fixe et d'autre part au cadre au movyen d'un quatrième axe de pivotement constituant un point mobile. Le quatrième axe de pivotement prévu entre le vérin et le cadre est constitué. de préférence, d'une traverse dudit cadre disposée à distance du second axe de pivotement prévu entre le cadre et le tablier et à l'arrière dudit tablier, dans le but de créer un couple de rotation sur ledit cadre. Ce cadre peut comporter un élément de verrouillage agencé pour verrouiller l'organe de préhension en position de repos. Les premier et second axes de pivotement prévus respectivement entre l'organe de préhension et le cadre et entre le cadre et le tablier sont éloignés d'une distance au moins égale à la longueur de la grande branche du crochet. De préférence, la petite branche du crochet a une épaisseur inférieure à la section des lattes intercalaires prévues entre deux bobines superposées sur une palette. L'organe de préhension peut, dans certains cas, comporter deux crochets disposés parallèlement. L'invention concerne également à un appareil de manutention, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de manutention de pièces tel que défini ci-dessus. La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description suivante d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de profil d'un chariot élévateur à fourches équipé d'un dispositif de manutention, - les figures 2A et 2B sont des vues respectivement de profil et de face du dispositif de manutention en position de repos et d'une partie du chariot élévateur. - les figures 3A et 3B sont des vues similaires aux figures 2A et 2B, le dispositif de manutention étant en position intermédiaire, - les figures 4A et 4B sont des vues similaires aux figures 2A et 2B, le dispositif de manutention étant en position de travail, et - les figures 5A à J sont des vues schématiques illustrant les différentes étapes de chargement d'une bobine sur un dévidoir à arbre horizontal. En référence à la figure 1, le chariot élévateur I représenté est du type connu et comporte un châssis 2 monté sur roulettes 3, un mat 4 fixe dans lequel est monté un tablier 5 coulissant verticalement et portant une paire de fourches 6 parallèles. Ce chariot 1 comporte également une motorisation et un poste de pilotage 7 équipé d'un pupitre de commande et du volant de manoeuvre. Ce chariot élévateur I est équipé d'un dispositif de manutention 10 spécialement conçu pour charger et décharger des bobines de tôle appelées communément des "coils" entre une aire de stockage et une machine appelée dévidoir du type à arbre horizontal. Ce dispositif de manutention 10 est représenté, sur cette figure, à la fois en position de travail (tracé continu) et en position de repos (tracé discontinu). Il est disposé au-dessus du tablier 5 et des fourches 6. Dans sa position de travail il est abaissé sur les fourches 6 et, dans sa position de repos, il est relevé et s'escamote totalement à l'intérieur du mât 4 pour ne pas gêner l'utilisation standard dudit chariot élévateur 1. Ce dispositif de manutention 10 est décrit plus précisément en référence aux figures 2 à 4 dans lesquelles seule une partie du chariot élévateur 1 est représentée à savoir les fourches 6 et le tablier 5. Le dispositif de manutention 10 comporte un organe de préhension 20, un cadre 30 portant ledit organe de préhension 20 au moyen d'un premier axe de pivotement 21, ce cadre étant monté sur le tablier 5 du chariot élévateur au moyen d'un second axe de pivotement 31. Le dispositif de manutention comporte également des moyens de commande 40 couplés audit cadre 30 et agencés pour le déplacer entre une position de repos. représentée dans les figures 2A et 2BW dans laquelle l'ensemble du dispositif de manutention 10 est relevé à l'intérieur du mât dudit chariot élévateur et une position de travail, représentée dans les figures 4A et 4B, dans laquelle il est abaissé, l'organe de préhension 20 étant positionné entre les fourches 6 dudit chariot. Les figures 3A et 3B représentent une position intermédiaire du dispositif de manutention 10. L'organe de préhension 20 comporte un crochet 22 en forme de L dont la grande branche 23 est disposée verticalement en position de travail et la petite branche 24 est perpendiculaire à la grande branche 23. Cette petite branche 24 a une longueur utile au moins égale a la largeur J des bobines à manutentionner, une extrémité qui s'amincit pour la pointe soit inférieure à la section des lattes intercalaires prévues entre deux bobines superposées et une largeur inférieure à l'espace prévu entre deux mors consécutifs du mandrin prévu sur le dévidoir et destiné à recevoir les bobines. La grande branche 23 a une longueur sensiblement égale à l'épaisseur radiale desdites bobines. L'organe de préhension 20 comporte également un palonnier 25 solidaire de la grande branche 23 et disposé à l'opposé de la petite branche 24 parallèlement à elle. L'axe de pivotement 21 couplant l'organe de préhension 20 au cadre 30 est prévu dans le palonnier 25 à proximité du crochet 22 et disposé à la verticale du centre de gravité g dudit organe de préhension 20. Ainsi, l'organe de préhension 20 est monté pivotant sur ledit cadre 30 autour de cet axe 21 et conserve une position verticale quelle que soit la position dudit cadre 30. Quand l'organe de préhension 20 est en position de travail, le crochet 22 est disposé entre les fourches 6 du chariot élévateur pour que la petite branche 24 soit positionnée bien en dessous d'elles et le palonnier 25 repose sur ces fourches 6 pour stabiliser et rigidifier ledit organe de préhension 20. A cet effet, le palonnier 25 comporte au moins deux et de préférence quatre points d'appui a, b, soit deux points d'appui par fourche, définissant un plan d'appui. Ce plan d'appui reste toujours à l'horizontale quelle que soit la position du cadre 30 grâce à la position de l'axe de pivotement 21. Les fourches 6 étant éloignées, les quatre points d'appui a et b assurent une position rigoureuse et constante de l'organe de préhension 20 ainsi qu'une parfaite rigidité d'orientation dans l'espace. Les deux points d'appui a. b sur une même fourche 6 sont distants d'un intervalle i au moins égal à la moitié de la largeur J des bobines à manutentionner. Par conséquent, la verticale passant par le centre de gravité G de la bobine quand elle est portée par le crochet 22 passe entre les deux points d'appui a et b. ce qui assure une très grande stabilité et rigidité dans l'espace du crochet 22 et de sa charge. Dans la réalisation illustrée, le point d'appui a est fixe et le point d'appui b est réglable en hauteur au moyen d'un ensemble vis-boulon 26 permettant d'ajuster la position horizontale dudit plan d'appui. L'organe de préhension 20 tel que décrit ci-dessus est adapté à une broche de dévidoir dont les mors du mandrin sont disposés de telle manière à laisser un espace libre à la verticale afin de pouvoir introduire le crochet 22. Dans le cas o les mors du mandrin sont décalés de 45 , alors l'organe de préhension 20 est conçu avec deux crochets 22 parallèles, ces crochets étant destines à s'introduire de part et d'autre du mors disposé à la verticale de la broche. Bien entendu, cette modification ne change pas les autres composantes du dispositif. Le palonnier 25 comporte deux bras 27 parallèles reliés entre eux par au moins une traverse et, dans l'exemple illustré, par deux traverses 28. 29. L'axe de pivotement 21 est confondu avec la traverse 29. Ce palonnier 25 comporte en plus une barre d'appui ' qui est agencée pour prendre appui sur les fourches 6 du chariot élévateur et assure le guidage du dispositif de manutention 10 en position intermédiaire comme représentée par les figures 3A et 3B. Le cadre 30 comporte deux leviers 32 parallèles et reliés entre eux par au moins une traverse et, dans rexemple représenté, par deux traverses 33, 34 disposées à l'opposé de l'axe de pivotement 21 et à l'arrière du tablier 5 et de l'axe de pivotement 31. Ces leviers 32 présentent une forme sensiblement triangulaire très allongée, l'axe de pivotement 31 reliant le cadre 30 au tablier 5 du chariot élévateur étant prévu dans la zone du sommet desdits leviers 32. Le tablier 5 comporte à cet effet des montants verticaux 8 entre lesquels les leviers 32 sont maintenus et guidés. Le cadre 30 comporte en plus un élément de verrouillage 35 pourvu d'une barre 36 formant un pont entre les deux leviers 32 à proximité de l'axe de pivotement 21 et portant deux pattes 37 saillantes et parallèles reliées entre elles par une attache 38 amovible. Les pattes 37 sont écartées d'une distance au moins égale à la largeur du crochet 22 lui permettant de s'y loger et d'y être maintenu solidairement par l'attache 38, dont la mise en place peut être manuelle ou automatique au moyen d'un bouton de commande prévu sur le pupitre de commande du chariot élévateur. Les moyens de commande 40 comportent, dans l'exemple représenté, un vérin à simple ou à double effet dont le corps 42 est monté sur le tablier 5 du chariot élévateur au moyen d'un axe de pivotement 41 entre deux montants verticaux 9 solidaires dudit tablier. Cet axe de pivotement 41 constitue un point fixe. La tige 43 du vérin est couplée solidairement au cadre 30 et plus précisément à la traverse 34, constituant un point mobile. La traverse 34 étant distante de l'axe de pivotement 31 prévu entre le cadre 30 et le tablier 5, le vérin 40 peut appliquer un couple de rotation audit cadre 30. Ce vérin 40, qui peut être hydraulique ou pneumatique, est commandé par l'intermédiaire d'un levier approprié et prévu sur le pupitre de commande dudit chariot élévateur. Ainsi, l'opérateur peut depuis son poste de pilotage actionné le dispositif de manutention 10. Le fonctionnement de ce dispositif de manutention 10 est à présent décrit en référence aux figures 5A à J qui schématisent toutes les étapes de fonctionnement permettant de charger une bobine de tôle sur le mandrin d'une machine de dévidage à broche horizontale, appelée dévidoir: * figure 5A: le chariot élévateur I va chercher un ensemble palette-bobines de tôle dans une aire de stockage et le transporte à proximité d'un dévidoir 60, le dispositif de manutention 10 étant en position repos, * figure 5B: l'opérateur actionne le levier de commande, qui peut être hydraulique, prévu sur le pupitre de commande pour faire descendre le dispositif de manutention dans sa position de travail, * figure 5C: le dispositif de manutention 10 est en position de travail. le vérin pouvant être verrouillé dans cette position par tout moyen connu, * figure 5D: l'opérateur descend le tablier 5 du chariot élévateur pour abaisser l'organe de préhension 20 à l'intérieur de la premiere bobine 51, * figure 5E: l'opérateur avance légèrement le chariot élévateur 1 pour glisser la petite branche du crochet 22 sous la première bobine 51. Cette opération n'est possible que grâce a la rigidité du crochet 22 dans l'espace, qui est comme explique ci-dessus obtenue par le palonnier 25 en appui sur les fourches 6. * figure 5F: une fois en position, l'opérateur remonte le tablier 5 pour soulever la bobine 51 qui se tourne sous l'effet de la gravité, * figure 5G: la bobine 51 s'est tournée de 90 . Elle se présente verticalement et son axe horizontalement dans une position correcte de chargement, * figure 5H: l'opérateur a dégagé le chariot élévateur I de la palette et s'approche du o20 dévidoir 60 en portant la bobine prête à être chargée. * figure 5I: l'opérateur avance le chariot élévateur I dans l'axe du dévidoir 60 pour placer la bobine 51 sur le mandrin 61 du dévidoir. La faible largeur de la petite branche 24 du crochet 22 lui permet de se glisser directement entre les mors du mandrin. * figure 5J: quand le chargement est terminé, l'opérateur recule le chariot élévateur 1 pour dégager l'organe de préhension 20 du mandrin 61 du dévidoir. Ensuite, le chariot élévateur retrouve ses fonctions initiales quand l'opérateur relève le dispositif de manutention 10 en position repos. Dans le cas o la bobine n'est pas totalement consommée. après avoir été recerclée, l'opérateur peut au commande de son chariot élévateur reprendre la bobine 51 sur le mandrin 61 du dévidoir 60 et la mettre en attente. Pour cela, il suffit de procéder aux étapes mentionnées ci- dessus de manière inverse. Il apparaît clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les avantages suivants: À réduction des moyens de manutention dans l'atelier de découpage des tôles étant donné qu'un seul appareil suffit pour: décharger les camions, - charger les palettes de bobines dans les râteliers de stockage. - charger les mandrins de dévidoirs à arbres horizontaux, - manutentionner les palettes et les containers divers de l'atelier. réduction des temps de chargement des dévidoirs à arbres horizontaux grâce au passage instantané d'un appareil universel à un appareil spécifique au chargement des mandrins et inversement par simple manoeuvre d'un levier sur le pupitre de commande, À modification à volonté des lignes de découpage étant donné que les moyens de manutention n'affectent pas la structure du bâtiment. Il apparaît également clairement que ce dispositif de manutention 10 peut être prévu d'origine sur les chariots élévateurs ou bien peut être proposé en service après-vente pour équiper les chariots élévateurs en fonction. Il peut également équiper d'autres machines ou appareils pour charger et décharger d'autres types de pièce. 2o Il faut néanmoins préciser que ce dispositif de manutention 10 s'adapte sur des chariots élévateurs présentant notamment les caractéristiques suivantes: À il doit comporter deux vérins d'élévation disposés à l'extérieur des profilés de mât pour que la zone centrale soit dégagée, ce qui exclut les chariots élévateurs équipés d'un vérin d'élévation central, ò la profondeur de mât doit être voisine de celle du crochet 22 ce qui correspond au moins à la moitié de la largeur des bobines à manutentionner de telle manière. qu'en position de repos, le dispositif de manutention 10 ne dépasse pas le plan vertical défini par le tablier 5, 30. le chariot élévateur doit permettre de placer l'ensemble palette-bobines 50 sous les fourches 6, les longerons au sol solidaires du mât devant donc être compatibles avec l'encombrement de la palette. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Notamment, le nombre et la forme des pièces peuvent varier. De inmème, les moyens de commande peuvent comporter deux vérins ou d'autres moyens équivalents tels qu'un moteur, un système pignon- crémaillère, etc. Il Revendications 1. Dispositif de manutention (10) de pièces destiné à charger et décharger notamment des bobines de tôle entre une aire de stockage et une machine par exemple du type dévidoir, ce dispositif étant agencé pour être monté sur un chariot élévateur (1) comportant au moins un mit (4) fixe et un tablier (5) mobile verticalement le long du mat et portant des fourches (6), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe de préhension (20) de la bobine, un cadre (30) portant ledit organe de préhension au moyen d'un premier axe de pivotement (21) et monté sur le tablier (5) dudit chariot élévateur au moyen d'un second axe de pivotement (31) et des moyens de commande (40) couplés audit cadre (30) et agencés pour le déplacer entre une position de repos dans laquelle le dispositif de manutention (10) est relevé à l'intérieur du mât (4) dudit chariot élévateur et une position de travail dans laquelle le dispositif de manutention (10) est abaissé de manière à présenter l'organe de préhension (20) entre les fourches (6) dudit chariot. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de préhension (20) comporte un crochet (22) en forme de L dont la petite branche (24) présente une longueur utile au moins égale à la moitié de la largeur d'une bobine à manutentionner et la grande branche (23) est solidaire d'un palonnier (25) disposé parallèlement et à l'opposé de la petite branche (24) et agencé pour prendre appui sur lesdites fourches (6) du chariot élévateur quand le dispositif de manutention (10) est en position de travail la petite branche (24) étant placée à lun niveau inférieur à celui desdites fourches. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la grande branche (23) du crochet (22) présente une longueur sensiblement égale à l'épaisseur radiale de la bobine à manutentionner. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le palonnier (25) comporte en regard de chaque fourche (6) du chariot élévateur deux points d'appui (a. b) écartés l'un de l'autre d'un intervalle (i) et définissant un plan d'appui. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier axe de pivotement (21) est placé à la verticale du centre de gravité (g) dudit organe de préhension (20) de manière à maintenir le crochet (22) verticalement et ledit plan d'appui horizontalement quelle que soit la position dudit cadre (30). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins un des points d'appui (b) en regard de chaque fourche (6) est réglable en hauteur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'intervalle (i) est au moins égal à la longueur utile de la petite branche (24) du crochet (22). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (30) comporte deux leviers (32) parallèles reliés entre eux par au moins une traverse (33, 34). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que les moyens de commande comportent au moins un vérin (40) couplé d'une part au tablier (5) du chariot élévateur au moyen d'un troisième axe de pivotement (41) constituant un point fixe et d'autre part au cadre (30) au moyen d'un quatrième axe de pivotement (34) constituant un point mobile. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le quatrième axe de pivotement entre le vérin et le cadre est constitué d'une traverse (34) dudit cadre (30) disposée à distance du second axe de pivotement (31) entre le cadre et le tablier et à l'arrière dudit tablier (5). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (30) comporte un élément de verrouillage (35) agencé pour verrouiller l'organe de préhension (20) en position de repos. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que les premier et second axes de pivotement (21. 3 1) sont éloignés d'une distance au moins égale à la longueur de la grande branche (23) du crochet (22). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que la petite branche (24) du crochet (22) a une extrémité s'amincissant dont la pointe est inférieure à la section des lattes intercalaires prévues entre deux bobines superposées sur une palette. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que l'organe de préhension (20) comporte deux crochets (22) disposés parallèlement. 15. Appareil de manutention, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de manutention (10) de pièces selon l'une quelconque des revendications précédentes. À * i