Pince de levage du type à vis
La présente invention concerne une pince de levage du type i
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On connaît déjà dans la technique antérieure de nombreux types de pinces appropriées pour le levage des tôles. En majorité, ces pinces de la technique antérieure comprennent une mâchoire fixe dans son ensemble._et une autre mâchoire, mobile, qui peut être mise en contact avec le produit à lever, La mâchoire mobile de ces pinces de la technique antérieure est généralement actionnée au moyen d'un levier ou d'un élément analogue..
Certaines des pinces de la technique antérieure comprennent une vis servant à faire avancer une mâchoire pour la mettre en prise avec le produit à serrer, comme décrit par exemple dans les brevets
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pinces de la technique antérieure présentent divers inconvénients graves en fonctionnement. Les pinces du type décrit dans le brevet US 2 548 401 précité, qui comprennent une mâchoire rigidement fixe et une deuxième mâchoire uniquement capable de décrire un déplacement axial par vissage, sont inaptes à être serrées suffisamment contre le produit à manutentionner, de sorte que ces pinces ne peuvent être utilisées que pour lever des charges relativement légères. Les pinces telles que celles décrites dans le brevet ? 3 269 766 . précité éliminent certaines de ces limitations en utilisant une mâchoire capable de décrire un déplacement de translation verticale limité 1 l'intérieur de la fente de la pince et une deuxième mâchoire qui est montée à l'extrémité de la vis de serrage par un joint à rotule et qui présente une face courbe, convexe et dentée.
Toutefois, lorsqu'une charge est appliquée à une pince de ce type, comme cela se produit normalement au cours du levage, la rotation de la mâchoire à face convexe autour de son joint à rotule, qui est destinée à assurer une prise plus sûre de la tôle levée, a pour effet d'éloigner de l'axe de la vis le point d'application de la force exercée
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xion qui s'exerce sur la vis. En pratique, on a constaté qu'apparem-ment en raison du développement de ce couple de flexion, la vis tend à se coincer dans ses filets, ce qui rend le desserrage ultérieur
de la pince très difficile lorsque cette pince a subi des charges de levage importantes.
Le but de l'invention est de réaliser une pince de levage du type à vis qui soit capable de saisir et maintenir des charges lourdes avec sécurité tout en présentant une grande facilité de desserrage après la disparition de l'effort de levage.
En bref, l'invention a pour objet une pince du type à vis pour le levage de produits tels que des tôles, comprenant un corps qui présente la configuration d'un U renversé lorsqu'il se trouve dans son orientation normale verticale de levage, ce corps comprenant un premier et un deuxième bras délimitant entre eux une fente réceptrice à peu près verticale, dirigée vers le bas et qui est ouverte à son extrémité extérieure, un organe de suspension destiné
à soulever la pince, cet organe étant fixé au corps de la pince dans la région de l'extrémité intérieure de la fente et s'étendant a peu près verticalement vers le haut à partir du corps de la pince. Une vis est vissée à travers un premier bras du corps pour tourner autour d'un axe horizontal; cette vis comporte elle-même une première extrémité bloquée en déplacement vertical et qui définit une surface de serrage qui est engagée dans la fente en direction du deuxiè-
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gne du deuxième bras du corps. Une mâchoire, montée sur le deuxième bras du corps, présente des dents espacées verticalement, qui définissent une surface de serrage qui est engagée dans la fente et fait face à la surface de serrage portée par la vis, de sorte que le mou-
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pousse le produit logé dans la fente pour le serrer entre les surfaces de serrage de la mâchoire et de la vis. Cette mâchoire est montée pour osciller autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de la vis, ce mouvement ayant' pour effet de faire monter ou descendre la surface de serrage de la mâchoire à l'intérieur de la fente, cette surface de serrage est convexe dans un plan.vertical et possède un rayon de courbure supérieur à la distance horizontale qui sépare l'axe d'articulation de la mâchoire de la surface de serrage de cette mâchoire lorsque la mâchoire est horizontale, de sorte que les dents de la mâchoire mordent dans le produit à manutentionner lorsque la mâchoire bascule vers le bas sous l'effet du poids du produit lorsqu'on applique une force de levage à l'organe de suspension.
Dès moyens élastiques sont interposés entre le corps de la pince et la mâchoire oscillante pour faire prendre à cette mâchoire une attitude horizontale lorsqu'elle n'est pas en contact
c
avec le produit à lever.-
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples,
- la Fig. 1 est une vue en élévation d'une forme de réalisation d'une pince suivant l'invention;
- la Fig. 2 est une vue partielle de profil de la pince de la Fig. 1 qui montre le côté gauche de la pince supposée orientée comme sur la Fig. 1;
- la Fig. 3 est une vue partielle de profil de la pince de <EMI ID=6.1>
comme sur la Fig. 1;
- la Fig. 4 est une vue à plus grande échelle et en partie .en coupe des mâchoires et de la vis de la pince de la Fig. 1;
- la Fig. 5 est une vue en bout de la mâchoire oscillante de la pince de la Fig. 4, suivant la ligne 5-5 de cette Fig. 4;
- la Fig. 6 est une vue en bout de la vis de la pince de la Fig. 4, suivant la ligne 6-6 de cette Fig. 4;
- la Fig. 7 est une vue partielle en élévation d'une deuxième forme de réalisation d'une pince suivant l'invention;
- la Fig. 8 est une vue partielle de profil de la pince de la Fig. 7 qui montre le côté gauche de cette pince supposée orientée comme sur la Fig. 7;
- la Fig. 9 est une vue en coupe verticale et à plus grande échelle de la mâchoire oscillante de la pince de la Fig.7;
- la Fig. 10 est une vue partielle, en partie en coupe, représentant une variante de réalisation de l'organe de suspension monté sur une pince suivant l'invention;
- la Fig. 11 est une vue partielle, en élévation de profil <EMI ID=7.1>
- la Fig. 12 est une vue partielle et en coupe représentant une variante de réalisation d'un ressort de positionnement de la mâchoire oscillante;
- la Fig. 13 est une vue partielle en coupe représentant une autre variante de ressort de positionnement dé la mâchoire oscillante.
Suivant l'exemple d'exécution représenté sur la Fig. 1, les éléments de base de la pince comprennent un corps 2 présentant la forme générale d'un U, un organe de suspension 4 relié au corps 2 par une articulation, une vis 6 vissée dans une partie du corps 2, et une mâchoire 8 montée oscillante sur le corps 2, face à la vis 6. Sur la Fig. 1 et sur toutes les autres figures, la pince est représentée dans son orientation de levage normale ou orientation verticale.
Le corps 2 de la pince peut avantageusement être composé dé plaques 10 présentant la forme générale d'un U qui définissent un premier bras 12 et un deuxième bras 14, lesquels délimitent en-
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deux plaques 10 sont espacées l'une de l'autre et réunies par un. bloc 16 formant écrou, une entretoise arrière 18, un bloc 20 formant la butée de la mâchoire, et un bloc 22 formant entretoise avant. Chacun de ces blocs ou entretoises est réuni aux plaques latérales du corps par des moyens appropriés, par exemple par des soudures.
L'organe de suspension 14 peut comprendre, comme dans la technique classique, un anneau 26 et des bossages 28 soudés sur ses deux faces pour fournir un support supplémentaire pour la broche 30 qui traverse ces bossages et établit la liaison articulée reliant l'organe de suspension au corps de la pince. Des goupilles de retenue appropriées, par exemple .des goupilles 32 en tôle roulée, peuvent être enfilées dans les parties terminales de la broche 30 pour retenir cette broche 30 en position. Naturellement, on peut utili-. ser avec des résultats tout aussi satisfaisants, d'autres types d'organes de suspension tels que des chaînes, câbles ou liens équivalents, ou encore des montages d'un autre type.
Ainsi qu'on l'a représenté sur les Fig. 1, 3 et 4, le bloc écrou 16 qui fait partie du premier bras 12 du corps est percé d'un trou fileté intérieurement et dans lequel la vis 6 est destinée à
se visser horizontalement. La vis 6 comprend, d'une façon générale, une tige filetée 36 qui porte une mâchoire de vis 38 fixée à son extrémité intérieure 46 et bloquée en déplacement vertical. La par- tie axialement intérieure de la mâchoire 38, qui est également re-
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calement et qui définissent une surface 41 de serrage du produit à lever, les dents étant de préférence constituées par des côtes ou nervures circulaires concentriques à la tige 36 de la vis. On a cons-.-taté qu'il était souhaitable de donner aux flancs des dents 40 les
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faces radialement intérieures de ces dents sont inclinées d'un angle de 45[deg.] sur l'axe de la vis, tandis que les flancs radialement extérieurs des dents sont inclinés d'un angle de 30[deg.] sur ce même axe. La partie de la mâchoire qui est axialement à l'opposé de la surface de serrage 41 comprend une partie ou queue 42 de plus petit diamètre qui tourillonne dans un alésage 44 percé dans l'extrémité intérieure 46 de la tige 36 et qui s'enfonce vers l'intérieur de cette tige. A proximité de son extrémité la plus éloignée axialement de
la surface de serrage,la queue 42 présente une gorge annulaire 48. Deux vis d'arrêt 50 à extrémité sphérique sont vissées radialement
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sés de cette tige et font saillie dans la gorge 48 de la mâchoire
38 de manière à limiter le mouvement axial de la mâchoire 38 tout
en permettant à cette mâchoire de tourner ou d'osciller autour de son axe. Par conséquent, lorsque la vis 36 avance pour mettre ses dents 40 et par conséquence sa surface de serrage 41 en position de serrage par rapport au produit, qui peut être par exemple une plaque ou tôle d'acier engagée dans la fente, la mâchoire 38 peut sàisir
le produit sans tourner par rapport à ce dernier pendant que la-tige filetéé 36 continue son mouvement de vissage qui la rapproche du produit.
A son extrémité opposée à la mâchoire 38, la tige 36 peut avantageusement présenter un trou 52 ou, de préférence deux trou-s
52 qui se coupent, qui traversent diamétralement la tige 36 et sont destinés à recevoir une barre ou un autre élément pour faciliter la rotation de la tige 36 en accroissant le bras de levier avec lequel l'utilisateur peut agir sur cette tige.
La mâchoire oscillante 8 qui fait face à la vis 6 est représentée clairement sur les Fig. 2 et 5 et sur le côté de gauche
de la Fig. 4. Dans cette forme de réalisation, la mâchoire 8 est de configuration d'ensemble cylindrique et possède des surfaces de ser= rage 58 et 56 opposées axialement et qui sont à peu près identiques. La mâchoire 8 est articulée sur le deuxième bras 14 du corps par une broche 60 qui traverse les plaques latérales 10 et traverse diamétralement la mâchoire 8. Pour donner un appui supplémentaire à la broche 60, des bossages 62 peuvent avantageusement être soudés aux faces internes des plaques 10, la broche 60 traversant également ces bossages. La broche 60 peut être retenue en déplacement axial
par des goupilles 64 en tôle roulée enfilées dans des trous ménagés
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La surface de serrage 56 (ou 58) de la mâchoire oscillante 8 est définie par une série de dents 66 espacées verticalement, représentées sur la Fig. 4 et disposées de manière que les dents les plus extérieures (par rapport à l'axe de la mâchoire) soient en retrait par rapport aux autres et de manière que l'ensemble des dents forme une surface de serrage présentant une forme convexe dans un plan vertical. Le rayon de courbure R de la surface convexe 56 .(ou
58) est plus grand que la distance horizontale D qui sépare cette surface de serrage 56 de l'axe d'articulation de la mâchoire, défini par l'axe de la broche 60, lorsque la mâchoire est horizontale, comme représenté sur la Fig. 4. Ce rayon de courbure R représente entre quatre et sept fois la distance D.
Dans l'exemple de la Fig. 5, qui est une vue en bout de la mâchoire 8, les dents 66 de la mâchoire de cette forme de réalisation sont constituées par des côtes ou nervures circulaires concentriques auquel cas la surface de serrage présente une forme convexe sphérique. La deuxième surface 58 est de préférence identique en configuration et en dimensions à la surface 56. De même que pour les dents de la mâchoire 38 solidaire de la vis, on a constaté qu'il était avantageux de donner aux dents de la mâchoire oscillante 8 une configuration telle que les flancs radialement intérieurs des dents soient inclinés d'environ 45[deg.] sur l'axe de la mâchoire et que les flancs radialement extérieurs de ces dents soient inclinés d'environ
30[deg.] sur l'axe de la mâchoire.'
Bien que la mâchoire 8 soit montée pour osciller autour de la broche 60, ce mouvement d'oscillation est limité par des butées incorporées dans le bloc 20. Ces butées sont formées par des surfaces 68 et 70 inclinées l'une par rapport à l'autre, qui s'étendent dans la direction transversale du bloc 20 et sont situées, la pre- mière vers l'intérieur de la pince et la deuxième vers l'extérieur de la pince, par rapport à l'axe de la broche 60.
On a également constaté qu'il était avantageux de donner à la surface 68 un angle d'inclinaison ^ non supérieur à 10[deg.] par rap-
<EMI ID=13.1> est également souhaitable de limiter l'angle que la surface 70 forme avec l'axe de la vis 6 à une valeur inférieure ou égale à environ 15[deg.] et de préférence comprise entre 6 et 10[deg.]. Ces inclinaisons permettent à la mâchoire 8 d'osciller avec une amplitude suffisante pour fonctionner de la façon qui sera décrite plus bas, tout en s'opposant à des mouvements d'oscillation excessifs, qui risqueraient d'accélérer l'usure des dents de la mâchoire.
Par ailleurs, et pour des raisons qui seront également décrites plus complètement dans la suite, on a constaté qu'il était fréquemment avantageux d'incorporer un moyen élastique tel qu'un ressort à lame 72 pour tendre à faire prendre à la mâchoire oscillante une position comprise entre l'horizontale et une position relevée vers l'intérieur de la fente lorsque cette mâchoire n'est pas en contact avec le produit à lever. Suivant une forme de réalisation préférée, le ressort 72 retient la mâchoire oscillante 6 dans la position représentée sur la Fig. 4, dans laquelle la mâchoire 8 est horizontale et où les dents circulaires de la surface de prise 56 sont coaxiales aux dents circulaires de la surface de prise 41 de la vis 6.
Pour lever un produit tel qu'une tôle au moyen de la pince suivant l'invention, le mode de fonctionnement et d'utilisation est généralement le suivant : on introduit le bord de la tôle dans la fente délimitée par les deux bras opposés 12 et 14 du corps et
on le positionne entre la mâchoire 38 de la vis et la mâchoire oscillante 8, qui est de préférence alignée coaxialement sur la vis 6. Ensuite, on visse la vis 6, soit à la main, soit au moyen d'une barre ou d'un autre élément enfilé à travers le trou 52 de l'extrémité extérieure de la tige 36 de cette vis, pour la rapprocher de la tôle se trouvant à l'intérieur de la rente et serrer cette tôle entre la surface de serrage 56 de la mâchoire oscillante 8 et la surface de serrage 41 définie par les dents 40 de la mâchoire 38 de la vis. Il suffit de serrer fermement la vis à la main. A ce stade, la tôle serrée par les mâchoires est généralement en contact avec toutes les dents 40 de la mâchoire 38 de la vis mais uniquement avec les dents
66 radialement intérieures de la mâchoire oscillante 8.
Toutefois, lorsqu'on applique à l'organe de suspension 4 une force de levage orientée verticalement comme indiqué par la flèche F sur la Fig. 1, le poids de la tôle serrée par la mâchoire 38 de la vis et la mâchoire oscillante 8 tend à faire basculer la mâchoire 8 vers le bas au-tour de sa broche 60 et mettre successivement en prise avec la tôle des dents 66 de plus en plus éloignées de l'axe. Etant donné que le rayon de courbure de la surface de serrage 56 de la mâchoire 8 est plus grand que la distance séparant l'axe d'articulation de cette mâchoire de la surface de serrage, ce mouvement se traduit par un effet de came puissant qui tend à mettre en prise de plus en plus fortement avec la tôle des dents 66 qui sont situées à des niveaux de plus en plus élevés sur la mâchoire.
Il est important de noter que le mouvement de basculement de la mâchoire 8 est d'amplitude relativement faible et qu'aucun moyen n'est prévu pour permettre à la mâchoire 38 de la vis de se déplacer verticalement dans la fente. Par conséquent, lorsque la force de levage exercée sur l'organe de suspension 4 est supprimée, par exemple lorsque la plaque soulevée est à nouveau posée, les couples de flexion créés par le poids de la tôle et qui agissent sur la vis 6 sont pratiquement supprimés,de sorte que les forces qui sont encore exercées sur cette vis et plus particulièrement sur les filets de la vis, sont essentiellement dirigés axialement et ne provoquent qu'un très petit coincement de la vis 6 dans le bloc 16. On peut donc facilement dévisser la vis 6 pour écarter de la tôle la surface de serrage 41 de la mâchoire 38 et retirer la pince de cette tôle.
On peut fréquemment dévisser la vis à la main, mais il peut être avantageux d'utiliser une barre ou un autre élément qu'on enfile dans le trou 52.
Bien que, dans l'exemple d'exécution représenté, les surfaces de serrage soient définies par des dents circulaires concentriques, il convient de remarquer que des dents rectilignes horizontales donneraient des résultats tout aussi satisfaisants pour le serrage et le levage. Toutefois,' dans le cas de dents rectilignes, si la tôle levée oscille autour de l'axe de la vis 6, les dents rectilignes peuvent tendre à faire "cheminer" la pince sur la tôle ou à attaquer la surface de la tôle, tandis que les dents circulaires concentriques de l'exemple représenté tendent à ne former que des marques circulaires moins profondes. L'orientation initiale coaxiale des dents de serrage circulaires des mâchoires 8 et 38 est donc particulièrement avantageuse.
Il convient de remarquer.que l'effort principal exercé sur la surface de serrage 56 de la mâchoire oscillante 8 est supporté par les dents situées à des niveaux supérieurs, comme décrit plus haut, tandis que la charge exercée sur les dents inférieures est faible ou même nulle. Par conséquent, au cours d'un usage répété, il est vraisemblable que ces dents supérieures finiront par s'user et s'émousser. Lorsqu'on constate ce phénomène, on peut extraire les goupilles 64 et la broche 60 et faire tourner la mâchoire 8 de 180[deg.] pour placer en position supérieure les dents de la surface de serrage 56 qui étaient précédemment en position inférieure, et renouveler ainsi la partie efficace de la surface de serrage 56.
En outre, et comme on l'a décrit plus haut, une deuxième surface de serrage 58 est prévue sur l'extrémité de la mâchoire 8 qui est opposée axialement à la surface de serrage 56. Cette surface de serrage 58 est avaniageusement identique en forme et dimensions à la surface de serrage 56. Lorsque la surface 56 est usée, on peut retourner la mâchoire 38 dans son support,également en retirant la broche 60 et en la remettant en place, de manière que la mâchoire présente une surface de serrage 58 neuve et dont les dents possèdent des arêtes vives.
Si les dents 40 définissant la surface de serrage de la mâchoire 38 de la vis s'usent, on dévisse les vis d'arrêt 50 qui retiennent cette mâchoire dans l'extrémité de la tige 36 et on remplace la mâchoire par une nouvelle mâchoire 38 dont les dents sont à arêtes vives, cette nouvelle mâchoire étant enfoncée dans l'extrémité de la tige 36 et retenue de la même façon que la précédente.
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tion avantageuse de la pince suivant l'invention. A l'exception du montage de la mâchoire oscillante et de la suppression du bloc ayant
22 et des bossages 62,cette deuxième forme- de réalisation est, pour l'essentiel, identique à celle représentée plus haut. On pourra donc se contenter de donner ci-après une description détaillée des éléments de montage de la mâchoire oscillante.'
Alors que la mâchoire oscillante 8 de la forme de réalisation précédente peut être un élément d'une seule pièce, la mâchoire
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pièce dentée rapportée 84 fixée au corps 82 de façon amovible. Ainsi' qu'on l'a représenté sur la Fig. 9, le corps oscillant 82 présente, dans son extrémité dirigée vers la vis 6, une cavité 86 dimensionnée pour recevoir sans jeu la pièce rapportée 84. Cette pièce rapportée
84 présente une gorge annulaire 88 dans laquelle font saillie deux vis d'arrêt 90 diamétralement opposées, qui traversent les parois du
1 bloc 82 et servent à fixer la pièce rapportée 84 à ce bloc. La par- tie dé la pièce rapportée 84 qui est dirigée vers l'intérieur de la fente réceptrice de la pince présente des dents 92 espacées verticalement qui définissent la surface de serrage de la mâchoire, surface qui présente une forme convexe dans un plan vertical et qui est
à peu près analogue à la surface de serrage 56 définie par les dents
66 de la mâchoire 8 de la forme de réalisation précédente. Comme
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de la surface de serrage de la mâchoire est supérieur à la distance horizontale D' séparant l'axe d'articulation de la mâchoire, défini par l'axe de la broche 60, de la surface de serrage de cette mâchoire lorsque cette mâchoire est horizontale. Ici également, le rayon de courbure R' représente de préférence quatre à sept fois la distance D'. Egalement dans cette forme de réalisation, le bloc de butée 20' présente des surfaces inclinées 68' et 70' destinées à limi-
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décrits plus haut.
Ainsi qu'il est évident, les principaux avantages que cette deuxième forme de réalisation présente comparativement à la première forme de réalisation concernent la pièce rapportée rotative 84 qui forme la surface de serrage de la mâchoire 80. Dans cette construction, on peut faire tourner la pièce rapportée lorsqu'on constate que certaines parties des dents 92 sont usées, afin de répartir l'usure régulièrement sur la circonférence des dents circulaires concentriques. Par ailleurs, lorsque les dents de la pièce rapportée sont
à peu près entièrement usées, on peut facilement enlever cette pièce. rapportée et la remplacer par une autre pour obtenir une surface de serrage neuve et à arêtes vives. En outre, la combinaison de l'orientation coaxiale initiale de la pièce rapportée 84 de la mâchoire 38 et du fait qu'à la fois la pièce rapportée 84 et la mâchoire 38 peuvent tourner autour de leur axe réduit le risque pour'une tôle serrée entre les mâchoires de la pince de s'échapper de la prise de cette pince par cheminement lorsqu'elle oscille. A tous autres égards, lespinces des deux formes de réalisation sont pratiquement identiques.
Sur les Fig. 10 et 11, on a représenté une variante d'organe de suspension en.deux pièces, qui peut être utilisée avec l'une ou l'autre des pinces décrites plus haut. La variante 101 d'organe de suspension comprend un élément inférieur 102 et un élément supérieur 103. L'élément inférieur 102 est monté sur la broche d'articulation
30 de la pince de l'une ou l'autre des formes de réalisation décrites plus haut. L'élément supérieur 103 comprend un anneau de levage
104 et est articulé sur l'élément inférieur 102 au moyen d'une broche 105. L'axe de la broche 105 est parallèle à l'axe de la vis 6
et à celui de la mâchoire 8 ou 80. La broche 30 est montée directement au-dessus de la fente délimitée par les bras 12 et 14. Par conséquent, lorsque la pince est soulevée par l'organe de suspension
101, la pince et la charge portée par cette dernière peuvent osciller librement dans le plan général du corps de la pince, par rotation autour de la broche d'articulation 30, ou dans un plan perpendiculaire au corps de la pince, par rotation autour de la broche d'articulation 105. L'axe de l'anneau 104 est parallèle au corps de la pince, tandis que l'axe de l'anneau de l'organe de suspension 4 est perpendiculaire au corps de la pince.
Les Fig. 12 et 13 représentent des variantes de dispositifs à ressorts utilisés pour rappeler élastiquement la mâchoire oscillante vers une position horizontale. Plus particulièrement, la Fig. 12 représente le bras 14 du corps de la pince équipé d'une broche d'articulation 60 sur laquelle est articulée une mâchoire oscillante 108 qui peut être identique à la mâchoire 8 ou à la mâchoire 80. Un bloc
109 formant entretoise de mâchoire est monté entre les plaques latérales du corps de la pince, et ce bloc porte un ressort à lame 112 fixé à ce corps par une vis 111 et qui présente des extrémités recourbées 113 et 114 appuyées sur la mâchoire 108 de part et d'autre de la broche 60 en considérant la direction horizontale.
Les extrémités 113 et 114 du ressort tendent à placer la mâchoire 108 dans une position horizontale dans\laquelle les dents circulaires concentriques portées par la face de la mâchoire 108 sont dirigées vers les dents circulaires de la vis 6 non représentée et coaxiales à ces
dents.
l'
La Fig. 13'représente une forme légèrement modifiée du ressort et de la butée de la mâchoire oscillante. Dans cette forme de réalisation, la pince comprend un bras de corps 14, une broche d'articulation 60 et une mâchoire oscillante 108 identiques au bras 14, à la broche 60 et à la mâchoire 108 de la Fig. 12. Deux blocs 116 et
117 formant entretoises de mâchoire sont fixés au corps de la pince, et leurs surfaces inférieures.118 et 119 jouent le rôle de butées pour la mâchoire 108. Les surfaces 118 et 119 présentent les mêmes dispositions angulaires, vis-à-vis de la mâchoire oscillante, que
les surfaces de butées 68 et 70 des Fig. 1 à 4. Un ressort à lame
121 présentant des extrémités recourbées 122 et 123 est monté au-dessous de la mâchoire 108 et relié à un bloc entretoise 124 qui est monté entre les plaques du corps de la pince à la partie inférieure du bras 14 de cette pince. Les extrémités 122 et 123 du ressort à lame attaquent élastiquement la mâchoire oscillante 108 pour maintenir cette dernière dans la même position initiale horizontale, coaxiale à la vis, que celle qui a été décrite à propos du ressort correspondant à la Fig. 12. Dans ce cas, le ressort 121 est situé audessous de la broche d'articulation 60, et les extrémités 122 et 123 du ressort attaquent la surface inférieure de la mâchoire oscillante
108, de part et d'autre de la broche 60 dans la direction horizontale.
REVENDICATIONS
1 - Pince à vis destinée à lever les produits tels que des tôles, caractérisée en ce qu'elle comprend : (a) un corps présentant la forme d'un U renversé lorsqu'il se trouve dans l'orientation verticale normale de levage, (b) un premier et un deuxième bras qui délimitent entre eux une fente verticale dirigée vers le bas, ouverte à son extrémité extérieure et destinée à recevoir le produit, (c) un organe de suspension relié au corps de la pince, dans la région de l'extrémité intérieure de la fente et qui s'étend verticalement vers le haut à partir du corps;
(d) une vis vissée à travers le premier bras du corps pour tourner autour d'un axe horizontal, cette vis comprenant une première extrémité bloquée en déplacement vertical et qui définit une surface de serrage du produit qui fait saillie à l'intérieur de la fente, en direction du deuxième bras, cette vis pouvant se rapprocher ou s'éloigner horizontalement, par vissage du deuxième bras;
(e) une mâchoire montée sur le deuxième bras et présentant des dents espacées verticalement qui définissent une surface de serrage qui fait saillie dans la fente et fait face à la surface de serrage portée par la vis, de sorte que le mouvement de vissage de la vis en direction de cette mâchoire pousse le produit dans la fente pour le serrer entre les surfaces de serrage de la mâchoire et de la vis, cette mâchoire pouvant- osciller autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de la vis pour faire monter ou descendre la surface de serrage de la mâchoire à l'intérieur de la fente, cette' surface de serrage présentant une forme convexe dans un plan vertical et possédant un rayon de courbure supérieur à la distance horizontale qui la sépare de l'axe d'articulation de la mâchoire lorsque cette mâchoire est horizontale,
de sorte que les dents de la mâchoire mordent dans le produit lorsque la mâchoire bascule vers le bas sous l'effet du poids du produit lorsqu'on applique une force de levage
à l'organe de suspension; et (f) des moyens à ressort interposés entre le corps de la pince et la mâchoire oscillante pour faire prendre
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pas en contact avec le produit à lever.
Screw type lifting clamp
The present invention relates to a type i lifting clamp
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Numerous types of grippers suitable for lifting sheets are already known in the prior art. For the most part, these prior art clamps comprise a fixed jaw as a whole. And another movable jaw which can be brought into contact with the product to be lifted. The movable jaw of these prior art clamps is generally actuated by hand. by means of a lever or the like.
Some of the prior art clamps include a screw for advancing a jaw into engagement with the product to be clamped, as described for example in the patents.
<EMI ID = 2.1>
Prior art grippers have various serious drawbacks in operation. Grippers of the type described in the aforementioned US Pat. No. 2,548,401, which comprise a rigidly fixed jaw and a second jaw only capable of describing axial displacement by screwing, are incapable of being sufficiently tight against the product to be handled, so that these clamps can only be used to lift relatively light loads. Pliers such as those described in the patent? 3,269,766. supra eliminate some of these limitations by using a jaw capable of describing limited vertical translational movement within the gripper slot and a second jaw which is mounted to the end of the set screw by a ball joint and which has a curved, convex and toothed face.
However, when a load is applied to a clamp of this type, as normally occurs during lifting, the rotation of the convex face jaw around its ball joint, which is intended to ensure a more secure grip of the jaw. the raised sheet has the effect of moving the point of application of the force exerted away from the axis of the screw
<EMI ID = 3.1>
xion exerted on the screw. In practice, it has been found that apparently due to the development of this bending torque, the screw tends to get stuck in its threads, which makes subsequent loosening
of the clamp very difficult when this clamp has been subjected to heavy lifting loads.
The object of the invention is to provide a lifting clamp of the screw type which is capable of gripping and holding heavy loads with safety while having great ease of loosening after the lifting force has ceased.
Briefly, the invention relates to a screw-type clamp for lifting products such as sheet metal, comprising a body which has the configuration of an inverted U when in its normal vertical lifting orientation, this body comprising a first and a second arm delimiting between them a more or less vertical receiving slot, directed downwards and which is open at its outer end, a suspension member intended
lifting the clamp, this member being attached to the body of the clamp in the region of the inner end of the slot and extending approximately vertically upward from the body of the clamp. A screw is screwed through a first arm of the body to rotate about a horizontal axis; this screw itself comprises a first end blocked in vertical movement and which defines a clamping surface which is engaged in the slot in the direction of the second
<EMI ID = 4.1>
gne of the second arm of the body. A jaw, mounted on the second arm of the body, has vertically spaced teeth, which define a clamping surface which engages the slot and faces the clamping surface carried by the screw, so that the slack
<EMI ID = 5.1>
pushes the product housed in the slot to clamp it between the clamping surfaces of the jaw and the screw. This jaw is mounted to oscillate about a horizontal axis perpendicular to the axis of the screw, this movement having the effect of causing the clamping surface of the jaw to rise or fall inside the slot, this surface of clamp is convex in a vertical plane and has a radius of curvature greater than the horizontal distance which separates the jaw hinge axis from the clamping surface of that jaw when the jaw is horizontal, so that the teeth of the jaw bite into the product to be handled when the jaw tilts downward under the effect of the weight of the product when a lifting force is applied to the hanger.
From the elastic means are interposed between the body of the clamp and the oscillating jaw to make this jaw take a horizontal attitude when it is not in contact
vs
with the product to be lifted.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent during the description which follows. In the accompanying drawings given only by way of example,
- Fig. 1 is an elevational view of one embodiment of a clamp according to the invention;
- Fig. 2 is a partial profile view of the clamp of FIG. 1 which shows the left side of the clamp supposedly oriented as in FIG. 1;
- Fig. 3 is a partial profile view of the clamp of <EMI ID = 6.1>
as in Fig. 1;
- Fig. 4 is a view on a larger scale and partly in section of the jaws and of the screw of the clamp of FIG. 1;
- Fig. 5 is an end view of the oscillating jaw of the clamp of FIG. 4, taken along line 5-5 of this FIG. 4;
- Fig. 6 is an end view of the screw of the clamp of FIG. 4, taken along line 6-6 of this FIG. 4;
- Fig. 7 is a partial elevational view of a second embodiment of a clamp according to the invention;
- Fig. 8 is a partial profile view of the clamp of FIG. 7 which shows the left side of this clamp supposedly oriented as in FIG. 7;
- Fig. 9 is a view in vertical section and on a larger scale of the oscillating jaw of the clamp of FIG. 7;
- Fig. 10 is a partial view, partly in section, showing an alternative embodiment of the suspension member mounted on a clamp according to the invention;
- Fig. 11 is a partial view, in profile elevation <EMI ID = 7.1>
- Fig. 12 is a partial view in section showing an alternative embodiment of a spring for positioning the oscillating jaw;
- Fig. 13 is a partial sectional view showing another variant of the positioning spring for the oscillating jaw.
According to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the basic elements of the clamp comprise a body 2 having the general shape of a U, a suspension member 4 connected to the body 2 by a joint, a screw 6 screwed into a part of the body 2, and a jaw 8 oscillating mounted on the body 2, facing the screw 6. In FIG. 1 and in all other figures the gripper is shown in its normal lifting orientation or vertical orientation.
The body 2 of the gripper can advantageously be composed of plates 10 having the general shape of a U which define a first arm 12 and a second arm 14, which delimit en-
<EMI ID = 8.1>
two plates 10 are spaced from one another and joined by one. block 16 forming a nut, a rear spacer 18, a block 20 forming the stop of the jaw, and a block 22 forming a front spacer. Each of these blocks or spacers is joined to the side plates of the body by appropriate means, for example by welds.
The hanger 14 may include, as in the conventional technique, a ring 26 and bosses 28 welded on both sides to provide additional support for the pin 30 which passes through these bosses and establishes the hinged connection connecting the hanger member. suspension from the clamp body. Suitable retaining pins, eg, rolled sheet metal pins 32, can be threaded through the end portions of pin 30 to retain that pin 30 in position. Of course, one can use. Ser with equally satisfactory results, other types of suspension members such as chains, cables or equivalent links, or assemblies of another type.
As shown in Figs. 1, 3 and 4, the nut block 16 which is part of the first arm 12 of the body is drilled with an internally threaded hole and in which the screw 6 is intended to
screw horizontally. The screw 6 comprises, in general, a threaded rod 36 which carries a screw jaw 38 fixed at its inner end 46 and blocked in vertical movement. The axially inner part of the jaw 38, which is also re-
<EMI ID = 9.1>
wedging and which define a surface 41 for clamping the product to be lifted, the teeth preferably being formed by circular ribs or ribs concentric with the rod 36 of the screw. It was found that it was desirable to give the flanks of the teeth 40 the
<EMI ID = 10.1>
radially inner faces of these teeth are inclined at an angle of 45 [deg.] on the axis of the screw, while the radially outer sides of the teeth are inclined at an angle of 30 [deg.] on this same axis . The part of the jaw which is axially opposite to the clamping surface 41 comprises a part or shank 42 of smaller diameter which journals in a bore 44 drilled in the inner end 46 of the rod 36 and which sinks. towards the inside of this rod. Near its end which is axially furthest from
the clamping surface, the shank 42 has an annular groove 48. Two stop screws 50 with a spherical end are screwed radially
<EMI ID = 11.1>
from this rod and protrude into the throat 48 of the jaw
38 so as to limit the axial movement of the jaw 38 while
by allowing this jaw to rotate or oscillate around its axis. Consequently, when the screw 36 advances to put its teeth 40 and consequently its clamping surface 41 in the clamping position relative to the product, which can be for example a plate or sheet of steel engaged in the slot, the jaw 38 can sit
the product without rotating relative to the latter while the threaded rod 36 continues its screwing movement which brings it closer to the product.
At its end opposite to the jaw 38, the rod 36 may advantageously have a hole 52 or, preferably two holes.
52 which intersect, which pass diametrically through the rod 36 and are intended to receive a bar or other element to facilitate the rotation of the rod 36 by increasing the lever arm with which the user can act on this rod.
The oscillating jaw 8 which faces the screw 6 is clearly shown in Figs. 2 and 5 and on the left side
of Fig. 4. In this embodiment, the jaw 8 is of cylindrical overall configuration and has axially opposed clamping surfaces 58 and 56 which are approximately identical. The jaw 8 is articulated on the second arm 14 of the body by a pin 60 which passes through the side plates 10 and passes diametrically through the jaw 8. To give additional support to the pin 60, bosses 62 can advantageously be welded to the internal faces of the jaws. plates 10, the pin 60 also passing through these bosses. Pin 60 can be retained in axial displacement
by rolled sheet metal pins 64 threaded into holes provided
<EMI ID = 12.1>
The clamping surface 56 (or 58) of the oscillating jaw 8 is defined by a series of vertically spaced teeth 66, shown in FIG. 4 and arranged so that the outermost teeth (with respect to the axis of the jaw) are set back relative to the others and so that the set of teeth forms a clamping surface having a convex shape in a plane vertical. The radius of curvature R of the convex surface 56. (Or
58) is greater than the horizontal distance D which separates this clamping surface 56 from the axis of articulation of the jaw, defined by the axis of the pin 60, when the jaw is horizontal, as shown in FIG. 4. This radius of curvature R represents between four and seven times the distance D.
In the example of FIG. 5, which is an end view of the jaw 8, the teeth 66 of the jaw of this embodiment are formed by concentric circular ribs or ribs in which case the clamping surface has a spherical convex shape. The second surface 58 is preferably identical in configuration and dimensions to the surface 56. As for the teeth of the jaw 38 integral with the screw, it has been found that it is advantageous to give the teeth of the oscillating jaw 8 a configuration such that the radially inner flanks of the teeth are inclined by approximately 45 [deg.] on the axis of the jaw and that the radially outer flanks of these teeth are inclined by approximately
30 [deg.] On the axis of the jaw. '
Although the jaw 8 is mounted to oscillate around the spindle 60, this oscillating movement is limited by stops incorporated in the block 20. These stops are formed by surfaces 68 and 70 inclined with respect to one another. another, which extend in the transverse direction of the block 20 and are located, the first towards the inside of the clamp and the second towards the outside of the clamp, relative to the axis of the spindle 60.
It has also been found to be advantageous to give the surface 68 an inclination angle ^ of no greater than 10 [deg.] With respect to
<EMI ID = 13.1> is also desirable to limit the angle that the surface 70 forms with the axis of the screw 6 to a value less than or equal to about 15 [deg.] And preferably between 6 and 10 [deg. .]. These inclinations allow the jaw 8 to oscillate with a sufficient amplitude to operate in the manner which will be described below, while opposing excessive oscillating movements, which would risk accelerating the wear of the teeth of the jaw.
Furthermore, and for reasons which will also be described more fully in the following, it has been found that it is frequently advantageous to incorporate an elastic means such as a leaf spring 72 to tend to make the oscillating jaw take a position between the horizontal and a raised position towards the inside of the slot when this jaw is not in contact with the product to be lifted. According to a preferred embodiment, the spring 72 retains the oscillating jaw 6 in the position shown in FIG. 4, wherein the jaw 8 is horizontal and the circular teeth of the engaging surface 56 are coaxial with the circular teeth of the engaging surface 41 of the screw 6.
To lift a product such as a sheet by means of the clamp according to the invention, the mode of operation and use is generally as follows: the edge of the sheet is introduced into the slot delimited by the two opposite arms 12 and 14 of the body and
it is positioned between the jaw 38 of the screw and the oscillating jaw 8, which is preferably aligned coaxially with the screw 6. Then, the screw 6 is screwed, either by hand, or by means of a bar or of another element threaded through the hole 52 of the outer end of the rod 36 of this screw, to bring it closer to the sheet located inside the annuity and clamp this sheet between the clamping surface 56 of the jaw oscillating 8 and the clamping surface 41 defined by the teeth 40 of the jaw 38 of the screw. It suffices to tighten the screw firmly by hand. At this stage, the sheet clamped by the jaws is generally in contact with all the teeth 40 of the jaw 38 of the screw but only with the teeth
66 radially inner oscillating jaw 8.
However, when a vertically oriented lifting force is applied to the suspension member 4 as indicated by the arrow F in FIG. 1, the weight of the sheet clamped by the jaw 38 of the screw and the oscillating jaw 8 tends to tilt the jaw 8 down around its spindle 60 and successively engage with the sheet of teeth 66 more further away from the axis. Since the radius of curvature of the clamping surface 56 of the jaw 8 is greater than the distance separating the hinge axis of this jaw from the clamping surface, this movement results in a powerful camming effect which tends to engage more and more strongly with the sheet metal of the teeth 66 which are located at increasingly high levels on the jaw.
It is important to note that the tilting movement of the jaw 8 is of relatively small amplitude and that no means are provided to allow the jaw 38 of the screw to move vertically in the slot. Therefore, when the lifting force exerted on the suspension member 4 is removed, for example when the raised plate is put back on again, the bending torques created by the weight of the plate and which act on the screw 6 are practically removed, so that the forces which are still exerted on this screw and more particularly on the threads of the screw, are essentially directed axially and only cause a very small jamming of the screw 6 in the block 16. It is therefore easy to unscrew the screw 6 to move the clamping surface 41 of the jaw 38 away from the sheet and remove the clamp from this sheet.
The screw can frequently be unscrewed by hand, but it may be advantageous to use a bar or other element which is threaded through hole 52.
Although, in the exemplary embodiment shown, the clamping surfaces are defined by concentric circular teeth, it should be noted that horizontal rectilinear teeth would give equally satisfactory results for clamping and lifting. However, 'in the case of rectilinear teeth, if the lifted sheet oscillates around the axis of the screw 6, the rectilinear teeth may tend to make the clamp "travel" over the sheet or to attack the surface of the sheet, while that the concentric circular teeth of the example shown tend to form only shallower circular marks. The initial coaxial orientation of the circular clamping teeth of the jaws 8 and 38 is therefore particularly advantageous.
It should be noted that the main force exerted on the clamping surface 56 of the oscillating jaw 8 is supported by the teeth located at upper levels, as described above, while the load exerted on the lower teeth is low or even zero. Therefore, with repeated use, it is likely that these upper teeth will eventually wear out and become dull. When this phenomenon is observed, one can extract the pins 64 and the spindle 60 and rotate the jaw 8 by 180 [deg.] To place in the upper position the teeth of the clamping surface 56 which were previously in the lower position, and thus renewing the effective part of the clamping surface 56.
In addition, and as described above, a second clamping surface 58 is provided on the end of the jaw 8 which is axially opposite to the clamping surface 56. This clamping surface 58 is advantageously identical in shape. and dimensions at the clamping surface 56. When the surface 56 is worn, the jaw 38 can be turned in its holder, also by removing the pin 60 and putting it back in place, so that the jaw has a clamping surface 58. new and whose teeth have sharp edges.
If the teeth 40 defining the clamping surface of the jaw 38 of the screw wear out, the stop screws 50 which hold this jaw in the end of the rod 36 are unscrewed and the jaw is replaced by a new jaw 38 the teeth of which are sharp-edged, this new jaw being driven into the end of the rod 36 and retained in the same way as the previous one.
<EMI ID = 14.1>
advantageous tion of the clamp according to the invention. With the exception of the mounting of the oscillating jaw and the removal of the block having
22 and bosses 62, this second embodiment is essentially identical to that shown above. We can therefore be satisfied with giving below a detailed description of the mounting elements of the oscillating jaw.
While the oscillating jaw 8 of the previous embodiment may be a one-piece element, the jaw
<EMI ID = 15.1>
toothed part 84 fixed to the body 82 in a removable manner. As has been shown in FIG. 9, the oscillating body 82 has, in its end directed towards the screw 6, a cavity 86 dimensioned to receive the insert 84 without play. This insert
84 has an annular groove 88 in which protrude two diametrically opposed stop screws 90, which pass through the walls of the
1 block 82 and are used to fix the insert 84 to this block. The portion of insert 84 which faces inwardly of the gripper receiving slot has vertically spaced teeth 92 which define the gripping surface of the jaw which surface is convex in a vertical plane and who is
roughly analogous to the clamping surface 56 defined by the teeth
66 of the jaw 8 of the previous embodiment. As
<EMI ID = 16.1>
of the clamping surface of the jaw is greater than the horizontal distance D 'separating the axis of articulation of the jaw, defined by the axis of the pin 60, from the clamping surface of this jaw when this jaw is horizontal . Here too, the radius of curvature R 'preferably represents four to seven times the distance D'. Also in this embodiment, the stopper block 20 'has inclined surfaces 68' and 70 'for limiting.
<EMI ID = 17.1>
described above.
As is evident, the main advantages that this second embodiment exhibits over the first embodiment relate to the rotary insert 84 which forms the clamping surface of the jaw 80. In this construction, the jaw can be rotated. insert when it is observed that certain parts of the teeth 92 are worn, in order to distribute the wear evenly over the circumference of the concentric circular teeth. Furthermore, when the teeth of the insert are
almost completely worn, this part can easily be removed. and replace it with another to obtain a new clamping surface with sharp edges. Further, the combination of the initial coaxial orientation of insert 84 of jaw 38 and the fact that both insert 84 and jaw 38 can rotate about their axis reduces the risk of a clamped sheet metal. between the jaws of the clamp to escape from the grip of this clamp by routing when it oscillates. In all other respects, the grippers of the two embodiments are virtually identical.
In Figs. 10 and 11, there is shown a variant of suspension member in.deux pieces, which can be used with one or other of the clamps described above. The suspension member variant 101 comprises a lower member 102 and an upper member 103. The lower member 102 is mounted on the hinge pin.
30 of the clamp of one or the other of the embodiments described above. The upper element 103 includes a lifting eye
104 and is articulated on the lower element 102 by means of a pin 105. The axis of the pin 105 is parallel to the axis of the screw 6
and that of the jaw 8 or 80. The pin 30 is mounted directly above the slot defined by the arms 12 and 14. Therefore, when the clamp is lifted by the suspension member
101, the clamp and the load carried by the latter can oscillate freely in the general plane of the body of the clamp, by rotation around the articulation pin 30, or in a plane perpendicular to the body of the clamp, by rotation around the articulation pin 105. The axis of the ring 104 is parallel to the body of the clamp, while the axis of the ring of the suspension member 4 is perpendicular to the body of the clamp.
Figs. 12 and 13 show alternative spring devices used to resiliently return the oscillating jaw to a horizontal position. More particularly, FIG. 12 shows the arm 14 of the body of the clamp equipped with an articulation pin 60 on which is articulated an oscillating jaw 108 which may be identical to the jaw 8 or to the jaw 80. A block
109 forming a jaw spacer is mounted between the side plates of the body of the clamp, and this block carries a leaf spring 112 fixed to this body by a screw 111 and which has curved ends 113 and 114 resting on the jaw 108 on both sides on the other side of the pin 60 considering the horizontal direction.
The ends 113 and 114 of the spring tend to place the jaw 108 in a horizontal position in which the concentric circular teeth carried by the face of the jaw 108 are directed towards the circular teeth of the screw 6 not shown and coaxial therewith.
teeth.
the
Fig. 13 'represents a slightly modified form of the spring and the oscillating jaw stopper. In this embodiment, the clamp includes a body arm 14, a hinge pin 60, and an oscillating jaw 108 identical to the arm 14, pin 60, and jaw 108 of FIG. 12. Two blocks 116 and
117 forming jaw spacers are fixed to the body of the clamp, and their lower surfaces. 118 and 119 act as stops for the jaw 108. The surfaces 118 and 119 have the same angular arrangements, with respect to the jaw oscillating, that
the stop surfaces 68 and 70 of FIGS. 1 to 4. A leaf spring
121 having curved ends 122 and 123 is mounted below the jaw 108 and connected to a spacer block 124 which is mounted between the plates of the body of the clamp at the lower part of the arm 14 of this clamp. The ends 122 and 123 of the leaf spring elastically engage the oscillating jaw 108 to maintain the latter in the same initial horizontal position, coaxial with the screw, as that which has been described with regard to the spring corresponding to FIG. 12. In this case, the spring 121 is located below the articulation pin 60, and the ends 122 and 123 of the spring engage the lower surface of the oscillating jaw.
108, on either side of the pin 60 in the horizontal direction.
CLAIMS
1 - Screw clamp intended for lifting products such as sheets, characterized in that it comprises: (a) a body having the shape of an inverted U when it is in the normal vertical lifting orientation, (b) a first and a second arm which delimit between them a vertical slot directed downwards, open at its outer end and intended to receive the product, (c) a suspension member connected to the body of the gripper, in the region from the inner end of the slit and extending vertically upward from the body;
(d) a screw threaded through the first arm of the body to rotate about a horizontal axis, this screw comprising a first end locked in vertical movement and which defines a product clamping surface which protrudes inside the slot, in the direction of the second arm, this screw being able to approach or move away horizontally, by screwing the second arm;
(e) a jaw mounted on the second arm and having vertically spaced teeth which define a clamping surface which protrudes into the slot and faces the clamping surface carried by the screw, so that the screwing motion of the screw screw in the direction of this jaw pushes the product into the slot to clamp it between the clamping surfaces of the jaw and the screw, this jaw being able to oscillate around a horizontal axis perpendicular to the axis of the screw to raise or lower the clamping surface of the jaw inside the slot, this clamping surface having a convex shape in a vertical plane and having a radius of curvature greater than the horizontal distance which separates it from the axis of jaw joint when this jaw is horizontal,
so that the teeth of the jaw bite into the product when the jaw tilts downward under the weight of the product when applying a lifting force
to the suspension member; and (f) spring means interposed between the body of the gripper and the oscillating jaw for setting
<EMI ID = 18.1>
not in contact with the product to be lifted.