Brevet FR2889695A1 — publié le 20070216

La présente invention concerne un mécanisme et un procédé utilisé pour retourner des pièces lourdes comme des poutres voire des éléments de chaudronnerie comme des réservoirs. En général beaucoup de manipulation d'une pièce sont nécessaires lors de son processus de fabrication et parmi celle-ci, le retournement. Lorsqu'il s'agit de petites pièces leur préhension par des systèmes magnétiques ou de ventouses montés sur un axe de rotation règle le problème. Pour des pièces plus lourdes, il est nécessaire d'arrimer solidement celle-ci à chaque extrémité traversée par l'axe autour duquel on veut que se fasse le retournement, soit une rotation d'un demi-tour. Les bouts devront donc présenter des fers où des profilés parallèles à l'axe qui dépasseront d'une longueur adéquate. Le procédé et le mécanisme associé, objet de l'invention, a été conçu au départ pour extraire de leur moule puis retourner un nombre conséquent de poutrelles parallèles en vue de supprimer beaucoup de manutention. Dans cette application il y a autant de mécanismes que de poutrelles, lesquels appartiennent à une barre transversale multifonctions, qui enjambe les moules sur toute la largeur du banc de production. En conséquence ce mécanisme a été conçu pour un espace confiné ce qui a conduit à prendre des dispositions spécifiques dont l'invention, en vue de sa généralisation, se détache lorsqu'il n'y a plus le même type de contraintes géométriques pour les imposer. Cette généralisation ne peut traiter tous les cas de retournement rencontrés dans l'industrie ni définir pour chaque problème particulier un système taillé sur mesure. Cependant le dessin de définition assez précis du mécanisme permettant le retournement d'une poutrelle montre que l'on sait passer d'un schéma fonctionnel à une réalisation concrète. Par ailleurs le mécanisme est adaptable aux différents problèmes rencontrés en modifiant 25 certains paramètres tout en restant conforme au principe de base. On peut aussi arriver si le besoin s'en fait sentir à une certaine standardisation faisant coïncider les éléments à retourner avec les mécanismes de retournement et inversement. Il est à remarquer qu'aucune intervention humaine n'est nécessaire pour verrouiller le mécanisme sur les ancrages ce qui rend son utilisation très intéressante dans les milieux hostiles. Sur la figure 1 le mécanisme M est articulé selon l'axe CC' sur le support S dessiné en arrière plan. Il peut donc basculer vers la gauche si on lui applique une charge en L1 par exemple. Le pseudo demi-disque représente une came. Le lien qui sur la figure 1 la relie à s est là pour indiquer que, celle-ci, n'est pas articulée sur l'axe CC' mais est solidaire de S. Dans un premier temps, le procédé de retournement consiste à translater le support S donc le mécanisme M: vers la gauche selon la flèche 1. Les ancrages Al et A2 vont se trouver alors dans les logements L1 et L2 lesquels seront dès lors fixes comme cloués au sol. La translation suivant la flèche 2, de l'axe C, vers le haut, initiée par le support S, va faire monter les crochets en équerre en verrouillant les logements L1 et L2 tout en comprimant le ressort. A l'issue du même déplacement la came va se trouver au dessus de la butée B. Si le support continue à monter le mécanisme M retenu par les ancrages de la pièce à soulever et à retourner va pivoter selon la flèche 3 autour de l'axe CC' . Sur la figure 2 on est à mi-retournement, la pièce ayant fait un quart de tour tout en étant maintenue verrouillée puisque la came empêche les logements L1 et L2 de se déplacer donc de s'ouvrir. Le retournement se continue sans problème pour autant qu' il n' y ait pas d' obstacle extérieur. Remarque: il peut être nécessaire de détacher les opérations de soulèvement et de retournement. Pour cela, 1' invention prévoit une butée solidaire de S qui empêche temporairement le pivotement du mécanisme autour de C tant que la pièce n' a pas été suffisamment soulevée. La distance entre L1 et la verticale passant par l'axe de rotation, soit le bras de levier qui permet le retournement, peut être réduite au minimum de façon à ce que la rétention en position quasi-initiale après soulèvement, soit possible sans entraîner un moment résistant important au niveau du support ni avoir une déstabilisation de ce support si celui- ci est, par exemple, un crochet de grue. Dès lors que la pièce a effectué plus d'un quart de tour, ses ancrages appuient sur la face interne du logement qui est devenue inférieure, ce qui fait que 1' effort se reporte sur la came par 1' intermédiaire de la butée B qui appuie dessus. Afin que le retournement soit ralenti, la came peut avoir un rayon allant en augmentant et donc présenter un contour en début de spirale. Pour la même raison, la butée B offre une surface de contact avec la came suffisante et un coefficient de frottement adéquat. Cette surface de contact doit également être assez grande puisque la butée B supporte en fin de retournement tout le poids de la pièce retournée. Afin qu'au départ, le mouvement ne prenne pas trop de vitesse, alors que la butée ne supporte aucun effort puisqu'elle n'est pas nécessairement en contact avec la came, un ressort, comme sur la figure [3, la contraint précisément au contact et exerce une pression suffisante. - 3- Lorsque la pièce est quasiment complètement retournée, il faut que butée puisse redescendre pour libérer les ancrages. Le pseudo secteur de disque peut s'interrompre par un épaulement ou au contraire présenter une descente progressive. Le rayon de la came est, dans une variante, maximum pour la position correspondant au quart de tour et varie selon une courbe en cloche. La figure 3 diffère de la figure 1 dans la mesure où le mécanisme est tel que les logements L1 et L2 sont solidaires de la pièce femelle du guidage. La figure 3 montre que l'on peut avoir un seul logement à condition que celui-ci enserre un profilé qui ne puisse tourner à l'intérieur du logement. Sinon, le basculement du mécanisme pourrait s'accompagner pour la pièce P d'une translation suivant un arc de cercle de centre C, les arêtes de la section restant parallèles à elles-mêmes. Il ne s'agirait donc pas d'un retournement. Les figures 5, 6, 7 représentent un mécanisme pour le retournement de poutrelles. Les crochets qui appartiennent à la pièce A articulée sur l'axe, sont intercalés entre les logements qui appartiennent à la pièce B. Cette disposition a été prise pour réduire la hauteur du mécanisme qui doit rentré dans les moules où sont coulées les poutrelles. Un ressort taré est spécifique de ce mécanisme car il empêche la pièce B de descendre lorsque 20 les aciers sont seuls avant coulage des poutrelles et reposent dans les logements de la pièce B qui assurent leur position. Par ailleurs, le mécanisme comporte un centre de symétrie. Les figures 5 et 7 sont légèrement incomplètes par rapport à cette symétrie mais cela ne nuit en rien à la compréhension. Avec un centre de symétrie, le mécanisme est prêt à resservir 25 après dépose d'une première fabrication de poutrelles. Dans une variante de l'invention, les ancrages sont pincés par des mors, pièces se substituant à celles qui ont été désignées logement et crochet en équerre. Dans une autre variante, la distance entre les logements LiL2 est réglable grâce à un système mécanique classique, éventuellement vis-écrou. La figure 8 offre une variante de l'invention moins fiable du point de vue de la sécurité mais tout de même envisageable. C'est le ressort et non le poids de la pièce qui déclenche le verrouillage après basculement autour de l'axe C. Les figures 9 et 10 rappellent qu'un logement et le crochets en équerre associé peuvent être l'un sur l'autre sans que l'on soit obligé d'intercaler l'un dans l'autre conime pour le 35 mécanisme de la figure 5. - 4 - Les figures 11 et 12 montrent que l'on peut avoir un seul logement en serrant les deux ancrages. Cependant, la longueur de course A A' entre les positions ouvertes et fermées 5 semble à priori peu favorable pour définir la came. Il convient de préciser que les mécanismes de retournement doivent être, en général, utilisés par deux, un à chaque extrémité de la pièce à retourner en s'assurant que leur support ne permette pas de s'écarter dangereusement selon l'axe de la pièce à retourner. 15 20 25 30 REVENDICATIONS 1) Mécanisme (M) articulé sur un support (S) qui est déplaçable selon toutes les directions, permettant le retournement d'une pièce (P), c'est à dire sa rotation d'un demi-tour environ, à partir d'ancrages (Al) et (A2) situés au voisinage de l'axe de rotation et parallèles à celui-ci, caractérisé en ce qu'il consiste en deux pièces guidées en translation l'une par rapport à l'autre dont une pièce présente des logements (Li) et (L2) ou encoches et l'autre des crochets en équerre venant fermer les encoches lors de la translation, ainsi qu'en une butée (B) solidaire de l'une des deux pièces du guidage et venant au contact d'une came lors du basculement du mécanisme autour de l'axe (CC)' de celle-ci qui est solidaire du support (S), dont le rôle est ainsi de maintenir les encoches L1 et L2 fermées et d'assurer le verrouillage des ancrages (Al) et (A2) et de permettre ainsi de porter la pièce (P) en toute sécurité. 2) Procédé utilisant le mécanisme décrit selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à manoeuvrer le support du mécanisme de façon à ce que ses encoches s'engagent en enserrant les ancrages de la pièce à retourner, puis à manoeuvrer le support du mécanisme vers le haut de façon à soulever la pièce et à libérer, le cas échéant, une butée solidaire du support de façon à permettre le retournement. 3) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que, la pièce (A) comportant les crochets, est guidée à l'intérieur d'une pièce (B) en forme de U, laquelle présente des 20 encoches- logements sur les ailes du U. 4) Mécanisme selon la revendication 3 caractérisé en ce qu' il présente un centre de symétrie. 5) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il ne comporte qu'un seul logement L ne permettant pas à l'ancrage A qu'il enserre de tourner à l'intérieur de celui-ci. 6) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que la came présente sur au moins un quart de tour un rayon allant en augmentant depuis la position de contact de la butée lorsque le mécanisme est au repos. 7) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il présente une encoche enserrant deux ancrages à la fois. 8) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un ressort maintient une forte pression de la butée sur la came. 9) Mécanisme de retournement avec verrouillage caractérisé en ce que le verrouillage se fait à l'aide d'un ressort qui pousse une des deux pièces du guidage formant verrou à partir d'un certain angle de basculement pour lequel la dite pièce peut profiter d'une réduction 35 brutale du rayon de la came sur laquelle elle appuie, pour translater dans son guide.