Brevet FR2904301A1 — publié le 20080201

La présente invention concerne un dispositif pour la manutention d'éléments annulaires réalisés en un matériau possédant des propriétés magnétiques telles que, par exemple, un tronçon de bobine obtenu par refendage. D'une manière générale, on sait qu'à la sortie des laminoirs, les bandes de tôle 15 sont enroulées de manière à obtenir des enroulements ou bobines plus faciles à manipuler et à stocker. Par la suite, pour certaines applications, on est amené à effectuer un refendage de la bande. A cet effet, on déroule la bande puis, après avoir effectué des 20 découpes longitudinales sur la bande à l'état déroulé, on procède au réenroulement des différentes fractions de bande. On obtient ainsi un nouvel enroulement constitué par une succession de tronçons de bobines jointifs coaxiaux. 25 La manutention de ces bobines, habituellement à l'aide d'engins de levage, s'avère très délicate voire même dangereuse. En effet, l'opérateur doit séparer le tronçon qu'il veut manipuler des autres tronçons de manière à pouvoir passer un crochet ou une élingue. Cette intervention est particulièrement mal aisée et même risquée du fait que, pendant la manipulation, le tronçon de 30 bobine peut chuter, rouler, basculer voire même se détendre à la façon d'un ressort. L'usage d'une bande adhésive pour solidariser les deux dernières 1 2904301 2 spires et empêcher le tronçon de bobine de se dérouler spontanément n'offre pas une garantie suffisante contre les accidents. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces 5 inconvénients. Elle propose à cet effet, un dispositif de manutention d'éléments annulaires destiné à être suspendu à des moyens de levage et comprenant une structure porteuse en forme de C à ailes inégales, cette structure étant réalisée en deux parties montées coulissantes l'une par rapport à l'autre au niveau de l'âme du C grâce à des moyens de guidage et des butées fin de course servant à limiter les déplacements relatifs des deux parties entre une position rétractée et une position déployée, des moyens élastiques tels qu'un ou plusieurs ressorts étant prévus de manière à maintenir au repos les deux parties en position rétractée. L'aile supérieure, plus longue, est munie de moyens de fixation aux moyens de levage et éventuellement d'un contrepoids. L'aile inférieure, plus courte, présente une longueur au plus égale à la largeur d'un tronçon de l'élément annulaire. Sa face intérieure peut être équipée d'un patin d'appui sur lequel peut venir porter une zone de dimensions correspondantes de la surface cylindrique intérieure du tronçon de bobine. Selon l'invention, la partie de l'âme solidaire de l'aile inférieure porte une structure aimantée présentant un circuit magnétique dont l'ouverture est commandé par le déplacement relatif des deux parties de la structure porteuse, de manière à être ouvert en position rétractée et fermée en position déployée, cette structure aimantée étant destinée à venir en appui contre l'une des faces radiales de l'élément annulaire lorsque l'aile la plus courte est engagée dans l'élément annulaire. Grâce à ces dispositions, pour extraire le dernier (ou le premier) tronçon d'une bobine refendue, le dispositif de manutention porté par l'engin de manutention 2904301 3 est disposé de telle sorte que son aile inférieure et son patin d'appui soient parfaitement engagés à l'intérieur de la bobine et qu'en conséquence, la structure aimantée vienne au contact du flanc extérieur de la bobine. 5 L'engin de manutention procède alors au levage de la bobine en provoquant, pendant une première partie de sa course de levage, un déplacement relatif des deux parties du dispositif de manutention, contre l'action des moyens élastiques. Ce déplacement relatif qui amène le dispositif de manutention en position déployée, est dû au poids du tronçon de bobine. Il engendre la 10 fermeture du circuit magnétique de la structure aimantée qui vient alors se plaquer fermement contre le flanc extérieur du tronçon de bobine, en confirmant ainsi l'engagement du dispositif de manutention dans le tronçon de bobine, et en maintenant les spires du tronçon de bobine en position enroulée. 15 Le tronçon de bobine peut alors être soulevé et transporté par l'engin de levage sans risque de chute ou de déroulement internpestif. Il peut ensuite être posé sur chant à l'emplacement souhaité. Lors de la pose, sous l'effet de moyens élastiques, et de l'appui du tronçon de bobine sur le support, le dispositif retourne en position rétractée en ouvrant le circuit magnétique de la 20 structure aimantée. La force d'attraction magnétique de cette structure est alors interrompue et en conséquence, le tronçon de bobine se trouve libéré. Le dispositif de manutention peut être alors retiré. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non 25 limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : Les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un dispositif de manutention selon l'invention, en position rétractée (figure 1) et en position déployée (figure 2). 30 2904301 -4 Les figures 3 et 4 sont des vues de côté d'un mode d'exécution du dispositif de manutention au repos en position rétractée (figure 3) et en position engagé dans un tronçon de bobine, en position déployée (figure 4). La figure 5 est une vue de face du dispositif de manutention illustré sur les figures 3 et 4. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif de manutention 10 comprend une structure porteuse 1 en forme de C à ailes inégales, l'aile supérieure 2, plus longue, comportant un anneau de levage, l'aile inférieure 3, plus courte, portant un patin d'appui 4 servant à supporter par sa surface intérieure, le tronçon de bobine 5 que l'on souhaite manipuler. 15 Cette structure porteuse 1 est réalisée en au moins deux parties, respectivement supérieure et inférieure, sensiblement en forme de L et de L inversé montées coulissantes l'une par rapport à :l'autre au niveau de leurs branches verticales. 20 La partie supérieure 6 consiste en une pièce pleine massive par exemple venue de fonderie. La partie inférieure 7 présente, au moins au niveau de son aile verticale, une forme tubulaire de section rectangulaire dans laquelle s'engage et peut 25 coulisser (grâce à des moyens de guidage non représentés), l'aile verticale de la partie supérieure 6. L'aile verticale de la partie supérieure 6 porte une crémaillère 8 qui coopère avec un pignon 9 monté rotatif entre les deux faces latérales opposées de l'aile 30 verticale de la partie inférieure 7. 5 2904301 5 Le déplacement relatif D entre les deux parties 6, 7 est limité grâce à un téton 10 solidaire de l'aile verticale de la partie supérieure qui s'engage et peut coulisser dans une lumière oblongue 11 prévue dans une face latérale de l'aile verticale de la partie inférieure. 5 Un ressort de compression 12 (ou de traction selon le montage retenu) prenant appui sur deux butées 13, 14 respectivement prévues sur les ailes verticales des deux parties permet d'amener au repos les deux parties 6, 7 en position rétractée (figure 1), le téton 10 venant en butée basse de la lumière oblongue 10 11. Le pignon 9 entraîne en rotation un aimant permanent 15 (au niveau de son axe médian) entre deux armatures parallèles 16, 17 axées perpendiculairement à l'aile verticale de la partie inférieure 7 et dont les extrémités 18, 19 sont 15 destinées à venir en contact avec le flanc 20 d'une bobine 5 lorsque celle-ci se trouve correctement supportée par le patin d'appui 4. L'écart entre les deux armatures 16, 17 est sensiblement égal à la longueur de l'aimant permanent 15. Les dimensions du pignon 9 sont telles que, le passage du dispositif de préhension de la position rétractée à la position déployée entraine le passage 20 de l'aimant permanent 15 d'une position dans laquelle il se trouve parallèle aux deux armatures 16, 17 (position dans laquelle le circuit magnétique formé par l'aimant permanent, les deux armatures et éventuellement le tronçon de bobine est ouvert de sorte que les deux armatures 16, 17 n'exercent aucune force d'attraction sur le tronçon de bobine 5), à une position dans laquelle les 25 extrémités de l'aimant 15 viennent: au contact (ou à proximité immédiate) des armatures 16, 17 refermant le circuit magnétique de manière à ce que les deux armatures 16, 17 exercent une force d'attraction sur la bobine 5. Afin de réduire l'entrefer entre Palmant permanent 15 et les armatures 16, 17, 30 les extrémités de l'aimant permanant 15 pourront étre arrondies et s'engager dans des formes arrondies coaxiales prévues dans les armatures 16, 17. 2904301 -6 Bien entendu, la raideur du ressort 12 sera choisi de manière à ce que le passage du dispositif de préhension de la position rétractée (figure 1) à la position déployée (figure 2) soit obtenu lors du levage du tronçon de bobine 5 5 sous l'effet du propre poids de ce tronçon 5. Pour faire en sorte que lorsque le dispositif de manutention est suspendu à un engin de levage, son âme soit axée verticalement dans une position permettant son accouplement au tronçon de bobine 5, l'aile 2 est munie d'un contrepoids 10 21 et l'anneau de levage est axé à la verticale du centre de gravité du dispositif. A titre d'exemple, le dispositif de manutention pourra être conçu pour effectuer la manutention d'une bobine de feuillard en acier capable d'être 15 aimanté, de masse maximale de 600 Kg avec un diamètre externe de 1400 mm et un diamètre interne de 600 mm avec une épaisseur maximale de 80 mm et minimale de 40 mm. La masse minimale de la bobine pourra être de l'ordre de 150 Kg. 20 Dans l'exemple représenté sur les Ligures 3 à 5, le dispositif de manutention 22 fait intervenir deux pignons 23, 24, décalés en hauteur, engrenant sur la crémaillère 25. Ces pignons 23, 24 entraînent deux aimants permanents respectivement 25 disposés de part et d'autre de l'âme du dispositif dans des blocs 26, 27. Chacun de ces aimants permanents coopère avec une structure comprenant deux armatures parallèles du type de celles précédemment décrites. Ces deux armatures sont disposées de manière à exercer sur le flanc 28 d'un tronçon de bobine 29, une force d'attraction en deux emplacements radialement décalés 30 dudit flanc 28. 2904301 7 Cette disposition permet d'obtenir une meilleure solidarisation du tronçon de bobine 29 sur le dispositif de manutention. Par ailleurs, elle permet d'éviter que le tronçon de bobine ne se déroule inopinément. 5 Dans l'exemple illustré sur les figures 3 à 5, le dispositif de manutention comprend en outre une poignée 30 constituée par un tube dont les extrémités coudées sont solidaires à la branche verticale de la partie inférieure du dispositif de manutention. 10 Grâce à cette poignée 30, une fois le dispositif mis en place sur le crochet 31 de l'engin de levage (grue, pont roulant, palan...), l'opérateur approche le dispositif du tronçon de bobine 29 et le guide de manière à ce que le patin d'appui 32 soit parfaitement positionné à l'intérieur du tronçon de bobine 29, puis il vérifie que le flanc extérieur 28 du tronçon 29 est bien en contact avec 15 les faces d'appui des armatures. L'opérateur commande alors la mise en tension et le levage de l'ensemble tronçon de bobine 29/dispositif de manutention 22. Sous l'effet du poids du tronçon de bobine 29, le dispositif passe à l'état déployé en comprimant le 20 ressort. De ce fait, la crémaillère 25 entraîne en rotation les deux pignons 23, 24 et provoque en conséquence, la fermeture du circuit magnétique. Le tronçon de bobine 29 se trouve alors plaqué contre les faces d'appui des deux armatures (figure 4). 25 Pour déposer le tronçon de bobine 29, l'opérateur doit positionner celui-ci à l'endroit désiré en s'aidant de la poignée de guidage 30. Il fait descendre lentement le crochet 31 jusqu'à la pose du tronçon de bobine 29, en continuant de descendre le crochet 31. Sous l'effet du ressort, la partie supérieure du dispositif de préhension 22 remonte en provoquant la rotation des pignons 23, 30 24. L'aimant permanent reprend alors sa position horizontale, parallèle aux deux armatures en interrompant ainsi le circuit magnétique. De ce fait, les 2904301 -8 armatures n'exercent plus de force d'attraction sur le tronçon de bobine 29 de sorte que le dispositif de manutention 22 peut être ôté et est alors libre et prêt pour une nouvelle utilisation. Revendications 1. Dispositif pour la manutention d'éléments annulaires (5), réalisé en un matériau possédant des propriétés magnétiques, ce dispositif étant destiné à être suspendu à des moyens de levage (31), caractérisé en ce qu'il comprend une structure porteuse en forme de C à ailes inégales, cette structure étant réalisée en deux parties montées coulissantes l'une par rapport à l'autre au niveau de l'âme du C grâce à des moyens de guidage et des butées fin de course servant à limiter les déplacements relatifs des deux parties entre une position rétractée et une position déployée, des moyens élastiques tels qu'un ou plusieurs ressorts étant prévus de manière à maintenir au repos les deux parties en position rétractée, l'aile supérieure, plus longue, étant munie de moyens de fixation aux moyens de levage et éventuellement d'un contrepoids, l'aile inférieure (7) servant à supporter chaque éléments annulaire (5, 29) au niveau d'une zone d'appui située dans la partie supérieure de sa surface intérieure, et en ce que la partie de l'âme solidaire de l'aile inférieure (7) porte une structure aimantée (15, 16, 17) présentant un circuit magnétique dont l'ouverture est commandée par le déplacement relatif des deux parties (6, 7) de la structure porteuse (1), de manière à être ouvert en position rétractée et fermée en position déployée, cette structure aimantée (15, 16, 17) étant destinée à venir en appui contre l'une des faces radiales (20) de l'élément annulaire (5) lorsque l'aile inférieure (7) est engagée dans l'élément annulaire (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments annulaires (5) consistent en des tronçons de bobine obtenus par refendage d'une bande de tôle. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'aile inférieure (3) de la structure présente une longueur au plus égale à la largeur d'un tronçon de bobine (5). 9 2904301 - 10 - 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'aile inférieure (3) de la structure est munie d'un patin d'appui (4) tandis que l'aile supérieure comprend un anneau de levage (3). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure porteuse (1) comprend deux parties (6, 7) respectivement en forme de L et de L inversé, montées coulissantes au niveau de leurs branches verticales. 10 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (6) de la structure porteuse (1) consiste en une pièce massive, tandis que la partie inférieure (7) présente, au niveau de son aile verticale, une forme tubulaire dans laquelle s'engage et peut 15 coulisser l'aile verticale de la partie supérieure (6). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'aile verticale de la partie supérieure (6) porte une crémaillère (8) qui coopère avec au moins un pignon d'entraînement (9) d'un 20 aimant permanent (15) monté rotatif entre deux armatures (16, 17), solidaires de la partie inférieure (7) et dont les extrémités sont destinées à venir en contact avec le flanc (20) du susdit élément tubulaire (5) lorsque celui-ci se trouve correctement supporté sur l'aile inférieure (3) de la structure porteuse (1), les dimensions du pignon (9) étant telles que le passage du dispositif de 25 préhension (1) de la position rétractée à la position déployée entraîne le passage de l'aimant permanent (15) d'une position dans laquelle il est parallèle aux armatures (16, 17), position dans laquelle le circuit magnétique formé par l'aimant permanent (15), les deux armatures (16, 17) et éventuellement l'élément annulaire (5) est ouvert, à une position dans laquelle 30 les extrémités de l'aimant (15) viennent en contact ou à proximité immédiate des armatures (16, 17) en refermant le circuit magnétique, de manière à ce que 5 2904301 -11- les deux armatures (16, 17) exercent une force d'attraction sur l'élément annulaire (5). 8. Dispositif selon la revendication 7, 5 caractérisé en ce que la susdite crémaillère (8) engrène avec deux pignons (23, 24) décalés en hauteur, quü entraînent deux aimants permanents respectivement disposés de part et d'autre de l'âme du dispositif de préhension (22), chacun des ces aimants coopérant avec une structure comportant deux armatures parallèles disposés de manière à exercer sur le flanc (28) de 10 l'élément annulaire (29), une force d'attraction en deux emplacements radialement décalés dudit flanc (28). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une poignée de manutention (30) constituée 15 par un tube dont les extrémités coudées sont solidarisées à la branche verticale de la partie inférieure du dispositif de manutention (22).