Brevet FR2815624A3 — publié le 20020426

FR 2815624 A3 20020426 FR 0112922 A 20011008 L'invention concerne un dispositif de levage et d'abaissement guidés de charges constitué essentiellement d'un cadre supérieur, d'un cadre inférieur ainsi que d'au moins deux mécanismes à ciseaux, dans lequel chaque mécanisme à ciseaux est constitué de deux branches de ciseaux qui sont reliées entre elles sensiblement à mi-chemin par une articulation tournante, et une première extrémité de chaque branche de ciseaux est reliée à une articulation tournante agencée de façon immobile sur l'un des cadres et l'autre extrémité est reliée à une articulation de l'autre cadre de façon mobile en translation dans la direction longitudinale, c'est-à-dire transversalement à l'axe de rotation de l'articulation tournante. Des dispositifs de levage de ce type servent à soulever et abaisser des charges de façon guidée. En règle générale, le cadre inférieur est placé sur le sol. Dans ce dispositif de levage conçu alors comme une table de levage, un objet se trouvant sur celle-ci peut être positionné verticalement en levant et en abaissant le cadre supérieur. Le dispositif de levage peut également se présenter sous la forme d'une suspension de levage de sorte que le cadre supérieur soit la pièce fixe du dispositif de levage agencée à distance du sol sur une structure en acier, un élément de toiture ou analogue ou bien sur un moyen de transport, comme par exemple une grue, un convoyeur à double voie, un transporteur aérien électrique ou analogue. Dans de tels modes de réalisation, le cadre inférieur peut être levé ou abaissé tout en comportant un objet placé sur lui. En principe, l'écartement entre le cadre supérieur et le cadre inférieur peut être modifié de façon non guidée. Cependant, de nombreux cas d'utilisation nécessitent un guidage entre le cadre supérieur et le cadre inférieur. Le mécanisme dit à ciseaux s'avère efficace comme unité de guidage peu encombrante. Ainsi, on connaît des dispositifs de levage qui comportent un mécanisme à ciseaux doté de deux ciseaux pour le guidage parallèle des cadres. Ces dispositifs de levage présentent cependant un inconvénient en ce qu'ils ont une faible rigidité mécanique vis-à-vis des forces transversales, et également en direction des axes de ciseaux. Pour surmonter cet inconvénient, on connaît des raidisseurs de la paire de branches de ciseaux au moyen desquels les branches de ciseaux mobiles dans le même sens sont reliées entre elles. Ce dispositif présente cependant l'inconvénient que le poids à vide est très élevé en raison des raidisseurs additionnels. En outre, ce dispositif connu occupe à l'état ramassé une hauteur importante. On connaît en outre des dispositifs de levage qui comportent trois mécanismes à ciseaux ou plus qui sont agencés angulairement l'un par rapport à l'autre. Le document DE 296 22 486 enseigne un agencement de ciseaux dit à parallélogramme dans lequel quatre mécanismes à ciseaux sont agencés en faisant un angle droit entre eux de sorte qu'ils forment un parallélogramme fermé. Les mécanismes à ciseaux individuels comportent cependant des articulations tournantes séparées ayant un axe de liaison court au niveau des branches de ciseaux individuelles, ce qui entraîne les inconvénients déjà mentionnés. Le grand nombre d'articulations tournantes ou coulissantes dans les solutions mentionnées en dernier présente également un inconvénient en ce que, outre le fait d'augmenter le poids, cela entraîne une augmentation du temps consacré à l'entretien, et donc des coûts, ainsi qu'une augmentation de la sensibilité aux incidents mécaniques entraînant des temps d'arrêt plus longs. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de levage qui a une rigidité mécanique majorée dans la direction transversale pour un encombrement et un poids minimaux. Le but est atteint selon l'invention au moyen d'un dispositif constitué essentiellement d'un cadre supérieur, d'un cadre inférieur ainsi que d'au moins deux mécanismes à ciseaux, dans lequel chaque mécanisme à ciseaux est constitué de deux branches de ciseaux qui sont reliées entre elles sensiblement à mi-chemin par une articulation tournante, et une première extrémité de chaque branche de ciseaux est reliée à une articulation tournante agencée de façon immobile sur l'un des cadres et l'autre extrémité est reliée à une articulation de l'autre cadre de façon mobile en translation dans la direction longitudinale, c'est-à-dire transversalement à l'axe de rotation de l'articulation tournante, le dispositif se caractérisant en outre en ce que tous les mécanismes à ciseaux sont reliés entre eux par une articulation tournante centrale commune. Cette conformation selon l'invention réduit le point d'articulation ainsi que le poids par rapport aux dispositifs de levage conventionnels tout en augmentant en même temps la rigidité transversale. Des forces transversales exercées sur le cadre mobile, c'est-à-dire le cadre supérieur dans le cas de tables de levage et le cadre inférieur dans le cas de suspensions de levage, sont générées par le cadre mobile dans les branches de ciseaux d'un mécanisme à ciseaux, sont transmises par l'articulation tournante centrale dans les branches de ciseaux opposées, puis sont transférées au cadre immobile, d'où il résulte qu'il est réalisé un système stable. En outre, le fait de relier entre eux tous les mécanismes à ciseaux par une articulation tournante centrale commune réduit en même temps le temps consacré à l'entretien et la sensibilité aux incidents mécaniques de tout le dispositif de levage. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les branches de ciseaux de chaque mécanisme à ciseaux au moins au niveau de leur palier sur l'axe sont incurvées vers l'intérieur, donc du plan des ciseaux dans la direction du mécanisme à ciseaux opposé Cette conformation particulière permet de réaliser de façon simple un axe central. En d'autres termes, cet agencement des ciseaux dans l'espace garantit, de façon particulièrement efficace, la réception des forces s'exerçant transversalement sur le cadre mobile. En outre, la conformation incurvée des branches de ciseaux entraîne que l'axe commun est conformé pour être court, ce qui augmente en plus la rigidité transversale De façon avantageuse, il est prévu des raidisseurs additionnels entre les branches de ciseaux mobiles agissant dans le même sens, ce qui augmente davantage la rigidité du dispositif de levage. Dans un autre mode de réalisation préféré, un élément autobloquant est associé au moyen d'entraînement de levage De cette façon, un affaissement indésirable par exemple du cadre inférieur doté d'une charge est empêché, d'où il résulte que, outre le fait d'empêcher la mise en danger de personne se trouvant dans la zone de danger, les temps d'arrêt, dus à un endommagement lors l'affaissement incontrôlé, sont également réduits. Un autre mode de réalisation avantageux prévoit qu'un élément de freinage et/ou d'arrêt est associé à au moins un des câbles de levage, une des sangles de levage ou analogues. De cette façon, une sécurité supplémentaire est réalisée vis-à-vis d'un affaissement non freiné du cadre. Ainsi, la fiabilité du dispositif de levage est augmenté en correspondance. D'autres modes de réalisation préférés de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite aussi en référence à un mode de réalisation particulièrement avantageux expliqué en se référant aux dessins joints dans lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif de levage selon l'invention ; la figure 2 représente une vue de côté (vue dans le plan des ciseaux) du dispositif de levage selon la figure 1 ; la figure 3 représente une vue d'avant (vue dans la direction du plan des ciseaux) du dispositif de levage selon la figure 1 ; et la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de levage selon la figure 1. Des dispositifs de levage selon l'invention servent à lever et à abaisser de façon guidée des charges. Dans la figure 1, il est représenté un dispositif de levage 10 qui comporte un cadre supérieur 11 et un cadre inférieur 12. Le cadre supérieur 11 est relié au cadre inférieur 12 par deux mécanismes à ciseaux 13 et 14. Chaque mécanisme à ciseaux 13 et 14 est constitué dans le mode de réalisation représenté de deux branches de ciseaux 15 et 16, respectivement 17 et 18. Chaque paire de branches de ciseaux 15, 16 et 17,18 sont reliées entre elles de façon à pouvoir tourner sensiblement à mi-chemin par une articulation tournante 19. Chaque mécanisme à ciseaux 13,14 sous-tend un plan de ciseaux imaginaire, les plans de ciseaux des mécanismes à ciseaux 13,14 s'étendant parallèlement l'un à l'autre. Des premières extrémités 20,21, 22 et 23 des branches de ciseaux 15 à 18, respectivement, sont reliées, de façon conventionnelle et de manière à pouvoir pivoter, respectivement aux articulations 24,25, 26 et 27 agencées de façon immobile, c'est-à-dire fixe, sur le cadre supérieur 11, respectivement le cadre inférieur 12. Les autres extrémités 28,29, 30 et 31 des branches de ciseaux 15 à 18, respectivement, sont reliées respectivement aux articulations 32,33, 34 et 35, agencées sur l'autre cadre de façon mobiles en translation dans la direction longitudinale du cadre supérieur 11, respectivement du cadre inférieur 12, c'est-à-dire pouvant coulisser transversalement à l'axe de rotation de l'articulation tournante. Dans le cas où le dispositif de levage 10 se présente sous la forme d'une table de levage, celui-ci est agencé en règle générale de telle sorte que le cadre inférieur 12 se trouve sur le sol. En levant et en abaissant le cadre supérieur 11, une pièce ou analogue se trouvant sur celui-ci peut être positionnée verticalement. L'écartement entre le cadre supérieur 11 et le cadre inférieur 12 est modifié de façon conventionnelle par un dispositif de levage comportant un moyen d'entraînement électrique ou hydraulique. Les mécanismes à ciseaux 13,14 servent au guidage en particulier pendant le mouvement de levage. Il peut être également prévu, dans un autre mode de réalisation de ladite suspension de levage, que le cadre supérieur 11 soit la pièce fixe du dispositif de levage et soit par exemple agencé de façon fixe ou mobile au niveau d'une charpente ou d'un moyen de transport. Dans ce cas, le cadre inférieur 12 est soulevé ou abaissé, les mécanismes à ciseaux 13,14 se présentant sous la forme de moyens de guidage peu encombrants. Les mécanismes à ciseaux 13 et 14 sont reliés entre eux par l'articulation tournante centrale commune 19. Toutes les branches de ciseaux 15 à 18 sont reliées au niveau de l'articulation tournante centrale 19 et sont montées sur un axe central 36. Pour cela, les branches de ciseaux 15 à 18 sont conformées pour être incurvées, c'est-à-dire de telle sorte qu'elles soient cintrées vers l'intérieur au moins au niveau de leur palier sur l'axe 36. Les branches de ciseaux en forme de trapèze, qui sont incurvées depuis le plan de ciseaux correspondant en direction du mécanisme à ciseaux 13 ou 14 opposé, font ainsi saillie au moins partiellement en diagonale dans l'espace formé par le plan des ciseaux entre le cadre supérieur 11 et le cadre inférieur 12. En ce qui concerne le profilé constituant les branches de ciseaux 15 à 18, il peut être utilisé des profilés ronds, des profilés rectangulaires, des structures en tôle, des profilés obtenus par coulée continue et d'autres formes de profilé connues. Pour actionner le dispositif de levage 10, celui-ci dispose d'un moyen d'entraînement non représenté. Pour réaliser le mouvement de levage, il peut être utilisé par exemple un treuil de levage agencé sur le cadre supérieur 11 et doté de câbles de levage ou de sangles de levage. En variante, il peut également être prévu que chaque élément de levage soit redondant, de sorte que des sangles, des câbles ou analogues soient alors agencés par deux en parallèle par exemple de chaque côté du dispositif. En outre, il peut également être utilisé un vérin de levage hydraulique ou à vis, agencé sur le cadre supérieur 11 et/ou sur le cadre inférieur 12. Outre d'autres éléments d'entraînement et d'actionnement conventionnels, des moyens d'entraînement linéaire freinés ou autobloquants peuvent également être combinés avec la table de levage 10. En ce qui concerne le transfert des forces de levage, en particulier lors du levage ou de l'abaissement de charges lourdes, il peut être prévu des raidisseurs additionnels entre les branches de ciseaux mobiles dans le même sens 16 et 17 ou 15 et 18. Des moyens d'entraînement complets peuvent également être agencés à l'extérieur des mécanismes à ciseaux 13,14, d'où il résulte que l'accessibilité aux unités d'entraînement pour le montage et l'entretien est simplifiée. Tous les paliers du dispositif de levage au niveau de l'articulation tournante 19 et des articulations 24 à 27 et 32 à 35 peuvent, en fonction des conditions d'environnement, de la durée d'utilisation, des coûts, de l'entretien et du bon fonctionnement, se présenter sous la forme de palier de roulement ou de palier lisse, et ce dans tous les modes de réalisation connus. Pour atteindre de grandes hauteurs de levage, il peut être agencé plusieurs mécanismes à ciseaux 13,14 les uns au-dessus des autres. De même, lesdites conformations en tandem dotées de deux mécanismes à ciseaux 13,14 agencés l'un à côté de l'autre ou l'un derrière l'autre sont utilisables. Dans un autre mode de réalisation non représenté, plusieurs mécanismes à ciseaux peuvent également être agencés en faisant un angle entre eux. En agençant de façon croisée les mécanismes à ciseaux, qui forment un rectangle, il est obtenu une rigidité encore plus grande, en particulier dans la direction transversale. Pour augmenter la sécurité du dispositif de levage 10 selon l'invention, un élément autobloquant peut être associé au moyen d'entraînement, d'où il résulte qu'un affaissement non freiné du cadre inférieur 12 doté d'une charge peut être empêché. L'élément autobloquant peut par exemple se présenter sous la forme d'engrenage à vis sans fin. Cependant, il peut encore être utilisé d'autres éléments de sécurité connus. L'agencement redondant d'un treuil de levage avec des sangles ou des câbles parallèles empêchent également l'affaissement non freiné lorsqu'une sangle ou un câble se casse. Un freinage ou un arrêt par force centrifuge en cours d'entraînement peut être provoqué lorsque la vitesse de descente est dépassée. En outre, les moyens de sécurité mentionnés en dernier exercent également leur action sur des éléments tournants additionnels, comme par exemple des câbles ou des sangles, entre le cadre inférieur et le cadre supérieur. Un autre mode de réalisation peut également comporter un dispositif redondant pour freiner l'entraînement de levage. De façon avantageuse, il peut être prévu des butées de fin de course réglables sur des glissières de guidage linéaire 37 sur lesquelles coulissent les articulations 32 à 35. Le réglage peut être effectué mécaniquement ou électriquement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de levage et d'abaissement guidés de charges, constitué essentiellement d'un cadre supérieur (11), d'un cadre inférieur (12) ainsi que d'au moins deux mécanismes à ciseaux (13,14), dans lequel chaque mécanisme à ciseaux (13,14) est constitué de deux branches de ciseaux (15,16, 17,18) qui sont reliées entre elles sensiblement à mi-chemin par une articulation tournante, et une première extrémité (20,21, 22, 23) de chaque branche de ciseaux (15,16, 17,18) est reliée à une articulation tournante (24,25, 26,27) agencée de façon immobile sur l'un des cadres (11,12) et l'autre extrémité (28,29, 30,31) est reliée à une articulation (33,34, 35,36) de l'autre cadre (11,12) de façon mobile en translation dans la direction longitudinale, c'est-à-dire transversalement à l'axe de rotation de l'articulation tournante, caractérisé en ce que tous les mécanismes à ciseaux (13,14) sont reliés entre eux par une articulation tournante centrale commune (19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les branches de ciseaux (15,16, 17,18) sont montées sur un axe central (36). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les branches (15,16, 17,18) sont conformées de façon incurvée. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les branches de ciseaux (15,16, 17,18) de chaque mécanisme à ciseaux (13,14) sont incurvées au moins au niveau de leur palier sur l'axe (36) vers l'intérieur, donc du plan des ciseaux en direction du mécanisme à ciseaux opposé (13,14). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les branches de ciseaux (15, 16, 17,18) font saillie au moins partiellement en diagonale dans l'espace entre le cadre supérieur (11) et le cadre inférieur (12). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les branches de ciseaux (15, 16, 17, 18) sont formées par des profilés, en particulier des tubes ronds ou rectangulaires. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des raidisseurs additionnels sont prévus entre des branches de ciseaux (16, 17 ; 15, 18) mobiles dans le même sens. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écartement entre le cadre supérieur (11) et le cadre inférieur (12) peut être modifié par un moyen d'entraînement. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour réaliser le mouvement de levage, il est prévu un treuil de levage agencé sur le cadre supérieur et doté de câbles de levage, de sangles de levage ou analogues. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour réaliser le mouvement de levage, il est prévu au moins un vérin hydraulique ou à vis. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens d'entraînement, en particulier pour réaliser le mouvement de levage, sont prévus à l'extérieur des mécanismes à ciseaux (13, 14). 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs mécanismes à ciseaux (13,14) sont agencés les uns au-dessus des autres pour atteindre des hauteurs de levage importantes. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs mécanismes de levage sont agencés les uns derrière les autres ou les uns à côté des autres. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs mécanismes à ciseaux (13,14) sont agencés en faisant un angle entre eux. 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément autobloquant est associé au moyen d'entraînement. 16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de freinage et/ou d'arrêt est associé à au moins un des câbles de levage, une des sangle de levage ou analogues.