Brevet FR3047984A1 — publié le 20170825

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un outil pour le retournement et la manutention de tôles, et un procédé de retournement d'une tôle à l'aide d'un tel outil. L'invention s'applique notamment au retournement et à la manutention de tôles de fortes épaisseurs, c'est-à-dire dont l'épaisseur peut atteindre 40 mm. ETAT DE LA TECHNIQUE Le retournement de tôles est jusqu'à présent opéré en utilisant des pinces de levage, par exemple telles que celles décrites dans le document US 2,986,422. Les pinces de levage classiquement utilisées comprennent deux mors courts entre lesquels l'extrémité d'une tôle peut être insérée. L'écart entre les mors est ajustable de manière à serrer les mors sur la tôle une fois celle-ci insérée, pour s'assurer qu'elle soit bien retenue par la pince. Une pince de levage comporte aussi classiquement un appendice de préhension tel qu'un oeilleton, qui permet une fois la tôle serrée en position entre les mors, de soulever les pinces et la tôle. L'utilisation de ce type de pinces présente toutefois un inconvénient important : en effet le serrage des pinces sur la tôle entraine l'apparition sur la tôle de marques ou de griffures causées par les mors. Pour supprimer ces marques, il est alors nécessaire faire une retouche sur la tôle, qui comprend un rechargement de la tôle par soudage, puis un meulage de la tôle. Il est également nécessaire de de contrôler la qualité de la retouche. Toutes ces étapes induisent une perte de temps conséquente et un surcoût pour la production et l'acheminement de tôles. En outre, le risque qu'une pince puisse s'ouvrir et de ce fait faire tomber la tôle n'est pas à écarter. Enfin, les pinces de levage telles que décrites ci-dessus ne sont utilisables que pour le levage et le retournement de tôles, mais pas des opérations de transport des tôles à l'horizontale. Pour ces opérations, un autre type d'outil est nécessaire, appelé griffe horizontale, et dont un exemple est représenté dans le document US3851358. Ce type de griffe comporte un premier mors en U, et un deuxième qui est monté sur le premier en étant pivotant par rapport à celui-ci. Le fonctionnement est analogue à une pince de levage, à savoir que les mors sont serrés en pivotant le deuxième par rapport au premier, pour assurer que la tôle soit bien maintenue. 3047984 2 Le fait de devoir changer d'outils pour des opérations de levage ou de retournement d'une part, et pour des opérations de transport à l'horizontale d'autre part, provoque des temps et des coûts de manutention supplémentaires. 5 PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a pour but de pallier au moins l'un des inconvénients de l'art antérieur décrit ci-avant. En particulier, un but de l'invention est de proposer un outil de retournement et de manutention de tôles qui puisse être utilisé à la fois pour des opérations de 10 levage, des opérations de retournement, et des opérations de transport à l'horizontale sans changement ou déplacement de l'outil. Un autre but de l'invention est de proposer un outil qui ne laisse pas de marques ou de griffures sur les tôles manipulées et ne nécessite donc pas de réaliser des opérations de retouches après la manipulation. 15 Un autre but de l'invention est d'assurer la sécurité des opérateurs lors des opérations de levage, des opérations de retournement, des opérations de transport à l'horizontale et toutes les phases intermédiaires à ces opérations. A cet égard, l'invention a pour objet un outil pour le retournement et la manutention 20 de tôles, comprenant : - une mâchoire, comprenant une première platine et deux bras s'étendant à partir de la platine, parallèlement entre eux et en regard l'un de l'autre, les bras et la platine de la mâchoire définissant un interstice de réception d'une tôle ouvert à une extrémité des bras, et 25 - une deuxième platine, adaptée pour être montée de manière amovible sur l'extrémité des bras de manière à fermer l'interstice de réception de tôle. Avantageusement, mais facultativement, l'outil selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une caractéristiques suivantes : 30 - l'une des platines peut comporter une oreille en saillie comportant une perforation traversante, ladite oreille s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'interstice de réception de tôle. - la platine comportant une oreille en saillie peut alors être la première platine. 3047984 3 - Le cas échéant, l'autre platine peut comporter au moins un demi-disque plein en saillie, le demi-disque s'étendant selon un plan perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'interstice de réception de tôle. - l'autre platine peut comporter deux demi-disques pleins s'étendant 5 parallèlement entre eux. - chaque bras peut comportant une face en regard de l'autre bras et une face opposée, au moins l'un des bras peut comporter, sur sa face opposée, au moins une oreille comportant une perforation traversante. - le bras peut comporter deux oreilles comportant chacune une perforation 10 traversante, chaque oreille étant positionnée à une distance égale d'une extrémité respective du bras. - chaque oreille peut être positionnée à distance d'une extrémité respective du bras comprise entre 20 et 30% de la longueur du bras, de préférence comprise entre 20 et 25% de la longueur du bras. 15 L'invention a également pour objet un ensemble comprenant une tôle et un outil selon la description qui précède, dans lequel les bras s'étendent à une distance l'un de l'autre strictement comprise entre 100 et 120% de l'épaisseur de la tôle, et de préférence strictement comprise entre 100 et 113 % de l'épaisseur de la tôle. 20 L'invention porte également sur un procédé de retournement d'une tôle au moyen d'au moins un outil selon la description qui précède, le procédé comprenant les étapes consistant à : - placer une tôle dans l'interstice de réception d'une mâchoire de chaque outil, 25 de sorte que les bras s'étendent perpendiculairement à la direction principale de la tôle, - pour chaque outil, refermer l'interstice de réception en montant la deuxième platine sur les bras, et - retourner la tôle en la faisant pivoter respectivement sur les premières ou 30 deuxièmes platines des outils. L'outil proposé comporte un interstice de réception de tôle, dans lequel une tôle peut être insérée sur toute sa largeur. Les deux platines ferment l'interstice à 3047984 4 ses deux extrémités, et permettent donc de manipuler la tôle par une manipulation de l'outil, sans serrer la tôle ni risquer de la marquer. L'une des platines comporte avantageusement une oreille perforée permettant le levage de la tôle à la verticale et son retournement simplifié, au moyen 5 classique de crochets et de câbles de levage. En outre le retournement de la tôle est simplifié par la présence, sur l'autre platine, de demi-disques permettant à la tôle de pivoter autour de cette platine. Un bras comporte avantageusement une ou plusieurs oreilles perforées qui permettent également le levage de la tôle à l'horizontale. 10 DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 15 - Les figures la et lb représentent un exemple d'outil selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en configuration assemblée et non assemblée. - La figure 2 représente un exemple d'une platine amovible d'un outil, - La figure 3 représente un exemple de section d'un bras d'une mâchoire et le 20 positionnement des boulons pour le montage de la deuxième platine. - Les figures 4a à 4c représentent des étapes d'un exemple de procédé de retournement de tôle mis en oeuvre avec un outil selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 4d représente un détail de cinématique du retournement d'une tôle. 25 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION En référence aux figures la et 1b, on va décrire un outil 1 pour le retournement et la manutention de tôles. Les tôles concernées sont typiquement 30 des tôles planes, sous forme de plaque sensiblement rectangulaire, et d'épaisseur constante. L'outil décrit ci-après est avantageusement réalisé en acier. L'outil 1 comporte une mâchoire 10, qui est adaptée pour recevoir une tôle T sur toute sa largeur, au moyen de deux bras 11 s'étendant parallèlement l'un à 3047984 5 l'autre et en regard l'un de l'autre de manière à définir entre eux un interstice de réception 13 dans lequel peut être insérée une tôle. La largeur de l'interstice est déterminée en fonction de l'épaisseur de la tôle à insérer dedans. Typiquement, l'interstice entre les deux bras 11 présente une 5 largeur strictement supérieure à l'épaisseur de la tôle, mais inférieure à 120% de l'épaisseur de la tôle pour limiter le mouvement de la tôle entre les bras lors de son retournement. Avantageusement, la largeur de l'interstice est strictement comprise entre 100 et 113 % de l'épaisseur de la tôle. A titre d'exemple non limitatif, la tôle 10 présente de préférence une épaisseur inférieure ou égale à 40 mm. Pour le cas d'une tôle de 40 mm d'épaisseur, la largeur de l'interstice peut être égale à 45 mm. Sur la figure 3 est représentée une section d'un bras 11 selon un mode de réalisation préféré. Chaque bras est formé d'une lame 110 comprenant une face 111 du côté de l'interstice de réception 13 et une face opposée 112 à l'interstice de 15 réception, et la lame est rigidifiée au moyen de deux bourrelets 113 en saillie de la face opposée 112, et qui s'étendent dans la direction principale du bras 11, sur toute la longueur de celui-ci, et parallèlement entre eux. De retour aux figures la et 1b, la mâchoire 10 comporte également une platine 12 qui est montée solidaire des deux bras 11 au niveau d'une de leurs 20 extrémités, de sorte que les bras 11 s'étendent à partir de la platine 12 et que cette platine ferme l'interstice de réception 13 sur un côté des bras. La platine 12 solidarise ainsi les bras pour que la mâchoire 10 soit une pièce monobloc. Par exemple, la platine 12 peut être soudée aux bras. L'interstice de réception 13 est donc ouvert à l'extrémité des bras 11 25 opposée à la platine 12. Par ailleurs l'outil comporte également une deuxième platine 20, cette deuxième platine 20 pouvant être montée de façon amovible sur la mâchoire 10. La platine 20 est montée sur l'extrémité libre des deux bras 11, de manière à fermer l'interstice de réception 13 sur un côté opposé à celui fermé par la platine 12. 30 En référence à la figure 2, la deuxième platine 20 est avantageusement montée sur les bras 11 par boulonnage. Pour ce faire, chaque bras 11 comporte avantageusement à l'extrémité de la lame 110, un plat de support 114 sur lequel la platine 20 peut être montée. Le plat de support 114 comporte des orifices 115 appropriés pour permettre le montage de la platine par boulonnage. 3047984 6 Avantageusement, mais facultativement, la platine 20 est montée sur chaque bras 11 par deux boulons. Les positions des orifices 115 du plat de support 114 sont représentées en pointillées à titre d'exemple sur la figure 3. On comprend donc qu'on peut insérer la largeur d'une tôle T dans la 5 mâchoire 10 et ensuite fermer l'interstice 13 par le montage de la platine 20 sur la mâchoire pour bloquer la tôle. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus la longueur des bras correspond sensiblement à la largeur de la tôle. Une variante équivalente peut consister à raccourcir les bras de la mâchoire 10 et remplacer la platine 20 par une mâchoire pourvue de bras de longueur 10 complémentaire pour que la somme de la longueur des bras des deux mâchoires corresponde à la largeur de la tôle. Les bras sont alors montés ensemble deux à deux. Cette variante est néanmoins moins avantageuse d'un point de vue de la résistance mécanique, mais également du point du vue du poids de la platine 20 qui serait alourdie par l'ajout des bras de longueur complémentaire, ce qui ajouterait 15 une manutention par pont roulant, tandis que la platine 20 du mode de réalisation décrit ci-avant peut être manipulée à la main. Comme visible sur les figures 1 a, 1 b et 2, l'une des platines 12, 20 comporte avantageusement au moins un, et de préférence deux demi-disques 21 en saillie, 20 du côté de la platine opposé à l'interstice de réception de l'outil. De préférence, les demi-disques sont portés par la platine amovible 20. Les demi-disques sont de préférence pleins, c'est-à-dire dépourvus de perforations. Ces demi-disques permettent de former un appui pour l'outil 1 lorsqu'une 25 tôle T est insérée dans l'interstice de réception 13 et que l'outil est manipulé pour retourner la tôle. En effet, comme visible sur la figure 4d, l'outil 1 est avantageusement posé sur les demi-disques 21 de la platine 20, formant ainsi un pivot autour duquel l'outil 1 et la tôle T tournent pour retourner la tôle. Pour autoriser ce mouvement de pivot, les demi-disques s'étendent donc 30 chacun dans un plan qui est perpendiculaire au plan de la tôle, et donc perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'interstice de réception formé par les bras 11. En référence aux figures la et 1b, la platine 20, 12 qui ne comprend pas le ou les demi(s)-disque(s) 21 comprend avantageusement une oreille 121 en saillie, 3047984 7 du côté de la platine opposé à l'interstice de réception 13 de l'outil. Dans le cas préféré où les demis-disques sont portés par la platine amovible 20, l'oreille 121 est donc portée par la platine 12 non amovible. L'oreille 121 est une excroissance plane qui comporte une perforation 122 5 traversante, adaptée pour fixer un crochet de levage. Ainsi, comme visible sur la figure 4c, l'outil dans lequel la tôle a été préalablement insérée peut être soulevé au niveau de la platine 12 par cette oreille 121, et utilisé pour retourner la tôle en la faisant basculer en pivotant sur la platine opposée 20. Avantageusement, l'oreille 121 s'étend dans un plan parallèle au plan des 10 demi-disques, c'est-à-dire un plan perpendiculaire au plan de la tôle et au plan de l'interstice de réception 13. Il est préférable que l'oreille 121 de levage soit disposée sur la platine non amovible 12 car cela augmente la tenue mécanique et donc la sécurité de la manipulation lors du levage - on diminue les risques de désolidarisation de la 15 mâchoire 10 et de la platine 20. En outre, au moins l'un des bras 11 comporte avantageusement sur sa face opposée à l'interstice de réception, au moins une et de préférence plusieurs oreilles 116 en saillie à partir de cette face, chaque oreille comportant un orifice traversant 117. 20 Dans le cas où un bras 11 est formé d'une lame 110 et de deux bourrelets 113 s'étendant le long de la lame, chaque oreille 116 s'étend à partir de la face 112 de la lame, entre les deux bourrelets 113. La ou les oreilles 116 s'étendent toutes dans un même plan, qui est orthogonal au plan de la tôle et donc au plan de l'interstice de réception. Les oreilles 25 116 d'un bras s'étendent donc selon un plan parallèle aux oreilles portées par les platines 12, 20. Les orifices traversants 117 des oreilles 116 sont adaptés pour permettre la mise en place d'un crochet de levage. Ainsi, une tôle T peut être levée dans une position horizontale et déplacée dans cette position, en soulevant l'outil par les 30 oreilles 116. Il peut donc être avantageux que les deux bras d'une même mâchoire soient munis de telles oreilles de levage, pour diminuer la quantité de manipulations de l'outil 1 lors de la mise en place d'une tôle. Pour permettre une bonne répartition des efforts et un bon équilibre de l'outil 1 lors de ce type d'opération de levage ou de transport, l'un des bras 11 de l'outil 3047984 8 comporte de préférence deux oreilles 116, les deux oreilles étant situées à une distance égale d'une extrémité respective du bras. En d'autres termes, la distance entre une première extrémité du bras et une première oreille est égale à la distance entre l'autre extrémité du bras et l'autre oreille. 5 De plus, les oreilles sont suffisamment espacées pour bien répartir les efforts. A cet égard, chaque oreille est positionnée à distance d'une extrémité respective du bras comprise entre 20 et 30% de la longueur du bras, de préférence comprise entre 20 et 25% de la longueur du bras. Les oreilles 116 sont donc espacées d'une distance de l'ordre de 40 à 60% de la longueur du bras. 10 A titre d'exemple non limitatif, pour une tôle T présentant une largeur égale à 3 mètres, chaque oreille peut être distante d'une extrémité respective du bras égale à environ 70 cm. Enfin, afin de manipuler une tôle T pouvant présenter de grandes dimensions sans risque de perte d'équilibre, il est particulièrement préférable 15 d'insérer la tôle dans deux outils 1 parallèles, comme représenté sur les figures 4a et 4b. Les outils sont alors de préférence disposés à égales distances des bords de la tôle, et plus préférablement à une distance de chaque bord égale au quart de la longueur de la tôle. En référence aux figures 4a à 4d, on va maintenant récapituler un exemple 20 d'utilisation d'un outil 1 pour le retournement d'une tôle T. Lors d'une première étape, en référence à la figure 4a, une tôle T est insérée dans au moins une, et de préférence deux mâchoires 10 d'outils 1. Pour chaque mâchoire 10, toute la largeur de la tôle est insérée dans l'interstice de réception 13, c'est-à-dire que les outils s'étendent orthogonalement à la direction principale de la 25 tôle (direction de la longueur), et parallèlement à la direction de la largeur. Chaque outil est alors en configuration non-assemblée, c'est-à-dire que la platine 20 n'est pas assemblée à la mâchoire 10. Comme indiqué ci-avant, les mâchoires 10 sont positionnées sensiblement à égales distances des bords de la tôle, en étant de préférence espacées d'au moins 30 le tiers de la longueur de la tôle, pour permettre un bon équilibre de la tôle. Lors d'une étape suivante, en référence à la figure 4b, chaque platine 20 est montée sur une mâchoire 10 respective d'un outil, de sorte que les outils passent en configuration assemblée. 3047984 9 Selon l'usage que l'on souhaite faire de la tôle, un ou plusieurs crochets peuvent être engagés dans les orifices des oreilles de la platine 12 ou du bras 11. Par exemple dans le cas d'un retournement de tôle, un crochet est engagé dans la perforation 122 de l'oreille 121 (étape non représentée). 5 Puis, au moyen par exemple d'un câble relié au crochet, la tôle peut être soulevée par la ou les oreilles. Sur les figures 4c et 4d, on a représenté le cas du soulèvement de la tôle sur un côté par l'oreille 121 pour la retourner. Le retournement est alors opéré en faisant pivoter la tôle sur la platine opposée 20. 10 L'outil présenté ci-avant est dimensionné en fonction des tailles de tôles à manipuler. L'Homme du Métier pourra pour ce faire se référer par exemple à la norme EN 1993 concernant le calcul des structures en acier, et la norme F.E.M. 1.001 des règles de calcul des appareils de levage, Sème édition. 15 L'invention proposée supprime le recours à des pinces de serrage susceptibles de marquer les tôles et d'imposer la mise en oeuvre de retouches sur les tôles. De plus, du fait des différentes positions des oreilles de levage, le même outil peut être utilisé pour des opérations de levage et de transport en positions 20 horizontale et verticale de la tôle. REVENDICATIONS1. Outil (1) pour le retournement et la manutention de tôles (T), comprenant : une mâchoire (10), comprenant une première platine (12) et deux bras (11) s'étendant à partir de la platine (12), parallèlement entre eux et en regard l'un de l'autre, les bras (11) et la platine (12) de la mâchoire (10) définissant un interstice de réception (13) d'une tôle (T) ouvert à une extrémité des bras (11), et une deuxième platine (20), adaptée pour être montée de manière amovible sur l'extrémité des bras (11) de manière à fermer l'interstice de réception (13) de tôle (T). 2. Outil (1) selon la revendication 1, dans lequel l'une des platines (12, 20) comporte une oreille (121) en saillie comportant une perforation traversante (122), ladite oreille (121) s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'interstice de réception (13) de tôle (T). 3. Outil (1) selon la revendication 2, dans lequel la platine comportant une oreille (121) en saillie est la première platine (12). 4. Outil (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel l'autre platine (20, 12) comporte au moins un demi-disque (21) plein en saillie, le demi-disque (21) s'étendant selon un plan perpendiculaire au plan selon lequel s'étend l'interstice de réception (13) de tôle (T). 5. Outil (1) selon la revendication 4, dans lequel l'autre platine (20) comporte deux demi-disques (21) pleins s'étendant parallèlement entre eux. 6. Outil (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque bras (11) comporte une face (111) en regard de l'autre bras et une face opposée (112), et au moins l'un des bras (11) comporte, sur sa face opposée (112), au moins une oreille (116) comportant une perforation traversante (117). 3047984 11 7. Outil (1) selon la revendication 6, dans lequel le bras (11) comporte deux oreilles (116) comportant chacune une perforation traversante (117), chaque oreille (116) étant positionnée à une distance égale d'une extrémité respective du bras (11). 8. Outil (1) selon la revendication 7, dans lequel chaque oreille (116) est positionnée à distance d'une extrémité respective du bras (11) comprise entre 20 et 30% de la longueur du bras, de préférence comprise entre 20 et 25% de la longueur du bras. 9. Ensemble comprenant une tôle (T) et un outil (1) selon l'une des revendications 10 précédentes, dans lequel les bras (11) s'étendent à une distance l'un de l'autre strictement comprise entre 100 et 120% de l'épaisseur de la tôle (T), et de préférence strictement comprise entre 100 et 113 % de l'épaisseur de la tôle (T). 10. Procédé de retournement d'une tôle (T) au moyen d'au moins un outil (1) selon 15 l'une des revendications 1 à 8, comprenant les étapes consistant à : placer une tôle (T) dans l'interstice de réception (13) d'une mâchoire (10) de chaque outil (1), de sorte que les bras (11) s'étendent perpendiculairement à la direction principale de la tôle (T), pour chaque outil (1), refermer l'interstice de réception (13) en montant la 20 deuxième platine (20) sur les bras (11), et retourner la tôle en la faisant pivoter respectivement sur les premières ou deuxièmes platines (12, 20) des outils (1).