CA2335897C - Systeme pour soulever et deplacer une charge - Google Patents
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- CA2335897C CA2335897C CA002335897A CA2335897A CA2335897C CA 2335897 C CA2335897 C CA 2335897C CA 002335897 A CA002335897 A CA 002335897A CA 2335897 A CA2335897 A CA 2335897A CA 2335897 C CA2335897 C CA 2335897C
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/02—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with non-adjustable and non-inclinable jibs mounted solely for slewing movements
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- B66C23/02—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with non-adjustable and non-inclinable jibs mounted solely for slewing movements
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Abstract
Un système pour soulever et déplacer un objet inclut un poteau vertical avec un bras de levage pivotable et monté sur le poteau. Le poteau vertical inclut un poids relié à un chariot coulissant monté sur le bras de levage de telle façon qu'en opérant le poids comme un piston on peut abaisser et soulever l'objet tout en permettant à l'opérateur de déplacer cet objet en pivotant le bras autour du poteau et en déplaçant le chariot le long du bras de levage.
Description
SYST~ME POUR SOULEVER ET DÉPLACER UNE CHARGE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine des appareils pour déplacer des charges d'un point à un autre.
ARRI~RE PLAN TECHNOLOGIQUE
f1 est connu de fabriquer des appareils pour soulever des charges utilisant des contre-poids et/ou un bras s'étirant latéralement. Voir par exemple la demande de brevet japonais de Motoda publiée sous le numéro 06126664.
Certains appareils connus utilisent des systèmes hydrauliques ou pneumatiques connectés à des bras ou des poulies. Voir par exemples le brevet U.S. 3,721,416 (Goudreau), la demande PCT de Vestin publiée sous le no. W0 98/15487, la demande de brevet européen publiée sous le no. 0 254 840 (Gebauer), les brevets allemands 30 02 577 (Schroeder et al.) et 29 18 010 (Hâring), le brevet russe 1,781,156 et la demande de brevet français publiée sous le no. 2,764,591 (Foillard et al.).
Cependant, aucun appareil connu n'est à la fois simple et relativement peu dispendieux à construire et simple d'utilisation.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
L'invention permet:
a) de déplacer une charge ou un objet en contrôlant le déplacement vertical d'un poids fixe, indépendamment de toute influence provenant de la charge à soulever;
b) à l'opérateur de soulever et d'abaisser un objet avec beaucoup de facilité;
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine des appareils pour déplacer des charges d'un point à un autre.
ARRI~RE PLAN TECHNOLOGIQUE
f1 est connu de fabriquer des appareils pour soulever des charges utilisant des contre-poids et/ou un bras s'étirant latéralement. Voir par exemple la demande de brevet japonais de Motoda publiée sous le numéro 06126664.
Certains appareils connus utilisent des systèmes hydrauliques ou pneumatiques connectés à des bras ou des poulies. Voir par exemples le brevet U.S. 3,721,416 (Goudreau), la demande PCT de Vestin publiée sous le no. W0 98/15487, la demande de brevet européen publiée sous le no. 0 254 840 (Gebauer), les brevets allemands 30 02 577 (Schroeder et al.) et 29 18 010 (Hâring), le brevet russe 1,781,156 et la demande de brevet français publiée sous le no. 2,764,591 (Foillard et al.).
Cependant, aucun appareil connu n'est à la fois simple et relativement peu dispendieux à construire et simple d'utilisation.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
L'invention permet:
a) de déplacer une charge ou un objet en contrôlant le déplacement vertical d'un poids fixe, indépendamment de toute influence provenant de la charge à soulever;
b) à l'opérateur de soulever et d'abaisser un objet avec beaucoup de facilité;
2 c) de déplacer (objet à (intérieur un rayon prédéterminé (par exemple de 2 à 12 pieds) à l'intérieur de 360 degrés, en continu et sans obstruction.
L'invention est un bras de levage qui permet de manipuler avec beaucoup d'agilité tout matériau solide pouvant éire agrippé par une ventouse, un aimant, un crochet ou tout autre système d'attachement.
Le fait que l'appareil ne puisse soulever que le double de la masse du poids {moins les faibles pertes dues à la friction des éléments mécaniques (environ 9°~)) rend impossible de briser l'équipement en tentant de soulever des charges trop grandes.
Selon un aspect de la présente invention, il est fourni un système pour soulever et déplacer un objet d'un point à un autre, ledik système comprenant:
a) un pilier partiellement creux ayant un axe généralement vertical;
b) un poids disposë à l'intérieur du pilier et définissant une chambre de compression sous le poids, la chambre de compression étant remplissable par un fluide pressurisé;
c) un moyen de déplacement de poids pour dëplacer le poids verticalement vers te haut relativement au pilier, le moyen de déplacement de poids contrblant la pression à l'intérieur de la chambre de compression de façon à positionner sélectivement le poids verticalement le long du pilier;
d) un bras transversal relié en rotation au pilier pour rotation autour de Taxe vertical et incluant une extrëmité longitudinale proximale localisée près du pilier et une extrémité longitudinale distale localisée loin du pilier;
e) un câble ayant une extrémité attachée au poids et une autre extrémité
disposée à (extrémité distale du bras transversal;
~ un chariot relié au cfible et monté sur le bras transversal; et g) un moyen d'accrochage d'objet relié au câble pour y accrocher (objet;
par lequel l'objet est soulevé par l'intermédiaire du c2ble lors d'un déplacement du poids vers le bas relativement au pilier sous (effet de la gravitë, et est descendu fors d'un déplacement du poids vers le haut
L'invention est un bras de levage qui permet de manipuler avec beaucoup d'agilité tout matériau solide pouvant éire agrippé par une ventouse, un aimant, un crochet ou tout autre système d'attachement.
Le fait que l'appareil ne puisse soulever que le double de la masse du poids {moins les faibles pertes dues à la friction des éléments mécaniques (environ 9°~)) rend impossible de briser l'équipement en tentant de soulever des charges trop grandes.
Selon un aspect de la présente invention, il est fourni un système pour soulever et déplacer un objet d'un point à un autre, ledik système comprenant:
a) un pilier partiellement creux ayant un axe généralement vertical;
b) un poids disposë à l'intérieur du pilier et définissant une chambre de compression sous le poids, la chambre de compression étant remplissable par un fluide pressurisé;
c) un moyen de déplacement de poids pour dëplacer le poids verticalement vers te haut relativement au pilier, le moyen de déplacement de poids contrblant la pression à l'intérieur de la chambre de compression de façon à positionner sélectivement le poids verticalement le long du pilier;
d) un bras transversal relié en rotation au pilier pour rotation autour de Taxe vertical et incluant une extrëmité longitudinale proximale localisée près du pilier et une extrémité longitudinale distale localisée loin du pilier;
e) un câble ayant une extrémité attachée au poids et une autre extrémité
disposée à (extrémité distale du bras transversal;
~ un chariot relié au cfible et monté sur le bras transversal; et g) un moyen d'accrochage d'objet relié au câble pour y accrocher (objet;
par lequel l'objet est soulevé par l'intermédiaire du c2ble lors d'un déplacement du poids vers le bas relativement au pilier sous (effet de la gravitë, et est descendu fors d'un déplacement du poids vers le haut
3 relativement au pilier sous l'effet du fluide pressurisé à (intérieur de la chambre de Compression.
Dans une réalisation, le système comprend au moins un support allongé ayant une extrémité reliée en déplacement au pilier et une autre extrémité forée au bras transversal.
Typiquement, l'extrémité du support reliée en déplacement au piller est montée en roulement sur le pilier de façon à se déplacer dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical. Préférablement, (extrémité du Support reïiée en déplacement au pilier est attachée â un bloc de roulement, le bloc de roulement étant montée en roulement sur le pilier de façon à rouler dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical.
Dans une réalisation, le système comprend un moyen de re~age de bras monté
sur fextrémitë praximale du bras transversal pour reliage en rotation du bras transversal au pilier autour de l'axe vertical du pilier.
Dans une réalisation, le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement de 360 degrés autour du pilier.
Dans une réalisation, Ie mayen de déplacement de poids inclus une valve reliée à la chambre de compression pour y contréler la pression à (intérieur.
Typiquement, la vahre est montée sur une extrémité basse du pilier, et est reliable à une source de fluide pressurisé, préférablement de falr pressurisé, pour augmenter sélectivement la pression à (intérieur de la chambre de compression.
Typiquement, la pression à fint6rieur de la chambre de compression est égale ou plus petite qu'environ quatre livres par pouce carré.
Dans une réalisation, 1e poids est utilisé comme piston et inclus un moyen d'étanchéité encre le piston et le pilier.
Typiquement, le moyen d'étanchéité a une ouverture s'étendant au travers de celui-ci, fowerture ayant une aire prédéterminée pour permettre au fluide
Dans une réalisation, le système comprend au moins un support allongé ayant une extrémité reliée en déplacement au pilier et une autre extrémité forée au bras transversal.
Typiquement, l'extrémité du support reliée en déplacement au piller est montée en roulement sur le pilier de façon à se déplacer dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical. Préférablement, (extrémité du Support reïiée en déplacement au pilier est attachée â un bloc de roulement, le bloc de roulement étant montée en roulement sur le pilier de façon à rouler dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical.
Dans une réalisation, le système comprend un moyen de re~age de bras monté
sur fextrémitë praximale du bras transversal pour reliage en rotation du bras transversal au pilier autour de l'axe vertical du pilier.
Dans une réalisation, le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement de 360 degrés autour du pilier.
Dans une réalisation, Ie mayen de déplacement de poids inclus une valve reliée à la chambre de compression pour y contréler la pression à (intérieur.
Typiquement, la vahre est montée sur une extrémité basse du pilier, et est reliable à une source de fluide pressurisé, préférablement de falr pressurisé, pour augmenter sélectivement la pression à (intérieur de la chambre de compression.
Typiquement, la pression à fint6rieur de la chambre de compression est égale ou plus petite qu'environ quatre livres par pouce carré.
Dans une réalisation, 1e poids est utilisé comme piston et inclus un moyen d'étanchéité encre le piston et le pilier.
Typiquement, le moyen d'étanchéité a une ouverture s'étendant au travers de celui-ci, fowerture ayant une aire prédéterminée pour permettre au fluide
4 pressurisé de s'y écouler pour sortir de la chambre de compr'~slon de façon à
réduire au moins partiellement la friction entre le poids et le pilier.
Dans une réalisation, la bras transversal inclus un rail relié au bras, le chariof étant librement déplar~- ble le long du rail.
Typiquement, le chariot est confguré pour maintenir 1e moyen d'accrochage d'objet à une distance constante relativement au chariat durant un déplacement du chariot le long du rail.
Typiquement, le chariot inclus deux roues s'engageant avec le rail. les deux roues étant positionnées en relation coaxiale relativement à l'une l'autre.
Dans une réalisation, le chariot inclus une pluralité de poulies montées en roulement libre sur le chariot et reliées au cfible. Typiquement, le chariot inclus deux poulies engagées avec le câble, les deux poulies étant pasitionnèeS en relation coplanaire relativement à l'une l'autre.
Dans une réalisation, le bavas transversal est orienté en relation généralement perpendiculaire relativement au pilier.
Typiquement, le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement continu illimité autour du pilier autour de l'axe vertical.
D'autres objefs et avantages de la présente invention deviendront apparents suite à une lecture attentïve de la descripüon détaillée cl-dessous, avec référence aux dessins annexés.
BRAVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1a est une vue en perspective d'un systéme pour soulever et déplacer une charge, tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 1b est une vue de dessus du système montré à la Figure 1a;
La Figure ic est une vue détaillëe d'une partie de Ia Figure 1a indiquée en "D';
La Figure Z est une vue détaillée d'une parue de la Figure 3a indiquée en "B";
La Figure 3a est une vue partielle en coupe du système le long de la ligne "A-A" de la Figure 1 b;
La Figure 3b est une vue détaillée en coupe d'une partie de la Figure 3a indiquée en "C";
réduire au moins partiellement la friction entre le poids et le pilier.
Dans une réalisation, la bras transversal inclus un rail relié au bras, le chariof étant librement déplar~- ble le long du rail.
Typiquement, le chariot est confguré pour maintenir 1e moyen d'accrochage d'objet à une distance constante relativement au chariat durant un déplacement du chariot le long du rail.
Typiquement, le chariot inclus deux roues s'engageant avec le rail. les deux roues étant positionnées en relation coaxiale relativement à l'une l'autre.
Dans une réalisation, le chariot inclus une pluralité de poulies montées en roulement libre sur le chariot et reliées au cfible. Typiquement, le chariot inclus deux poulies engagées avec le câble, les deux poulies étant pasitionnèeS en relation coplanaire relativement à l'une l'autre.
Dans une réalisation, le bavas transversal est orienté en relation généralement perpendiculaire relativement au pilier.
Typiquement, le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement continu illimité autour du pilier autour de l'axe vertical.
D'autres objefs et avantages de la présente invention deviendront apparents suite à une lecture attentïve de la descripüon détaillée cl-dessous, avec référence aux dessins annexés.
BRAVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1a est une vue en perspective d'un systéme pour soulever et déplacer une charge, tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 1b est une vue de dessus du système montré à la Figure 1a;
La Figure ic est une vue détaillëe d'une partie de Ia Figure 1a indiquée en "D';
La Figure Z est une vue détaillée d'une parue de la Figure 3a indiquée en "B";
La Figure 3a est une vue partielle en coupe du système le long de la ligne "A-A" de la Figure 1 b;
La Figure 3b est une vue détaillée en coupe d'une partie de la Figure 3a indiquée en "C";
5 La Figure 3c est une vue partielle de côté et en coupe de la base du système montré à la Figure 1 a;
La Figure 4 est une autre vue en perspective du système pour soulever et déplacer une charge, telle que décrite dans la présente invention;
La Figure 5 est une vue détaillée d'une partie de la Figure 4 indiquée en "E";
La Figure 6 est une autre vue partielle d'une partie de la Figure 4 indiquée en "E"' La Figure 7 est une vue en perspective d'un sous-système de poulie du chariot pour utilisation avec le système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 8 est une autre vue en perspective du sous-système de poulie du bloc d'attachement montré à la Figure 7 dans lequel une partie du boitier de la poulie est enlevé;
La Figure 9a est une vue en perspective d'un sous-système de bras de levage pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 9b est une vue en perspective d'une base pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 10 est une vue en perspective d'un sous-système de câble pour utilisation avec un système tel que décrit dans ia présente invention;
La Figure 11 est une vue partielle en perspective d'un sous-système de poulie pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention; et La Figure 12 est une vue en coupe partielle d'un joint rotatif du bras transversal pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention.
La Figure 4 est une autre vue en perspective du système pour soulever et déplacer une charge, telle que décrite dans la présente invention;
La Figure 5 est une vue détaillée d'une partie de la Figure 4 indiquée en "E";
La Figure 6 est une autre vue partielle d'une partie de la Figure 4 indiquée en "E"' La Figure 7 est une vue en perspective d'un sous-système de poulie du chariot pour utilisation avec le système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 8 est une autre vue en perspective du sous-système de poulie du bloc d'attachement montré à la Figure 7 dans lequel une partie du boitier de la poulie est enlevé;
La Figure 9a est une vue en perspective d'un sous-système de bras de levage pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 9b est une vue en perspective d'une base pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention;
La Figure 10 est une vue en perspective d'un sous-système de câble pour utilisation avec un système tel que décrit dans ia présente invention;
La Figure 11 est une vue partielle en perspective d'un sous-système de poulie pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention; et La Figure 12 est une vue en coupe partielle d'un joint rotatif du bras transversal pour utilisation avec un système tel que décrit dans la présente invention.
6 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE RÉALISATIONS PRÉFÉRÉES DE
L'INVENTION
Tel que montré aux dessins ci-joints, l'appareil comporte un bras transversal qui inclus un rail (38) allongé (par exemple de 12' de longueur) fixé de façon à
en permettre la rotation dans le haut d'un pilier creux (2) qui a préférablement la forme d'un cylindre (dans l'exemple de 8" de diamètre). La hauteur du pilier est choisie en fonction de l'environnement de travail et dans l'exemple peut varier de 8 à 12 pieds.
Un poids (5) est disposé à l'intérieur du pilier creux (2) de manière à
pouvoir y monter et descendre. Sur le dessus et en dessous du poids (5), des moyens d'étanchéité (6), par exemple des joints ou rondelles d'étanchéité, sont disposés de manière à empêcher tout contact entre le pourtour du poids (5) et l'intérieur du pilier (2) et sont préférablement ajustés de façon à laisser passer une fuite d'air ou autre gaz, selon un débit préétabli. En dessous du poids (5), une pièce de caoutchouc ou autre moyen connu d'atténuation des chocs (7) est fixée par un boulon ou autre moyen connu (8) de manière à limiter, et préférablement éliminer, les impacts en mouvement de descente.
La fixation de l'extrémité proximale du rail (38) au pilier (2) peut se faire à l'aide d'un moyen de reliage de bras tel qu'un joint rotatif (40) qui lui permet de se déplacer à 360° en continu et sans obstruction autour de l'axe vertical du pilier.
Le joint rotatif est percé pour permettre au câble (29) de circuler librement quand le poids (5) monte et descend. Tel que montré aux Figures 2, 10 11 et 12, le joint rotatif (40) est disposé au centre d'un couvercle (35) fixé
sur le dessus du pilier (2). Le câble (29) passe au travers d'un guide (24) et autour de la poulie (41 ) laquelle tourne autour d'un axe horizontal (20). Un roulement à
billes (42) est disposé entre le guide (24) et un support cylindrique (21 ) lequel est fixé au rail (38) par des boulons (23) ou autres moyens connus. Un espaceur (22) est disposé entre le couvercle (35) et le support (21).
L'extrémité distale du rail (38) est supportée par 2 supports ou barres de soutien (26) allongées qui, elles, sont reliées par des boulons ou autres moyens de fixation semblables à un bloc de roulement (27). Le bloc de roulement (27) est muni de 2 roulements à billes (28) lui permettant de se déplacer sur la surface extérieure du pilier (2) dans une direction tangentielle relativement à
l'axe du pilier (2).
Ä l'intérieur du bras transversal, il y a un petit chariot (50) qui peut se déplacer librement sur le rail (38). Tel qu'illustrés aux Figures 3b, 7 et 8, le chariot (50) comporte deux poulies (11) généralement coplanaires tournant autour d'un axe (13) respectif autour desquelles est disposé le câble (29). Une roue (12) est disposée de chaque côté du chariot (50). Ces roues (12) généralement coaxiales sont placées sur des surfaces de roulement (17), par exemple des bandes de cerclage en acier à haute densité disposées sur du rail (38), pour adoucir le roulement du chariot (50). Un roulement à billes (14), fixé autour d'un axe vertical (16), assure l'alignement dans l'ouverture se trouvant dans la surface inférieure du rail (38).
L'extrémité d'un câble (29) est fixée au poids (5). Le câble (29) en provenance du poids (5) est partiellement enroulé autour de la poulie (41) du joint rotatif (40) puis autour de la première poulie (11) du chariot (50). La câble (29) descend ensuite jusqu'à un bloc d'attachement (30), auquel un crochet, une pince ou autre moyen d'accrochage d'objet est fixé, où ü s'enroule autour d'une poulie (voir la Figure 8) avant de remonter jusqu'à la seconde poulie (11) du chariot.
De là, le câble (29) s'étend jusqu'à l'extrémité distale du rail (38). Au bout de rail (38), il y a un capuchon (19) qui a pour fonction de fermer l'ouverture et d'y retenir l'extrémité du câble (29).
Le bloc d'attachement (30) a pour fonction, en plus de servir de point de fixation d'un crochet, d'une pince ou autre moyen de retenir la charge, de servir de poids qui assure de garder les câbles (29) en tension pour qu'ils ne se désengagent pas des poulies (11).
Le système de poulies (11 ) du chariot (50) permet à ce dernier de se déplacer le long du rail (38), qui est monté sur le bras transversal ou qui forme celui-ci, tout en permettant au moyen d'accrochage d'objet (30) de rester à une distance constante du chariot (50), quelle que soit la position dudit chariot sur le rail du bras transversal.
Ö
Dans cette réalisation, le pilier (2) est fixé au sol à t'aide d'une base d'acier triangulaire (1) soudée au pilier (2) et maintenue au sol par des ancrages (3) connus (par exemple des ancrages à béton coulés dans l'époxy). Cependant, d'autres moyens de fixation pourraient être utilisés ou encore le pilier pourrait étre fixé à une base mobile à la condition que la verticalité du pilier soit assurée.
Un moyen de déplacement de poids tel qu'une valve (33) permet de contrôler l'entrée d'air sous pression provenant d'un réservoir ou d'un compresseur (non montrés) à l'intérieur du pilier (2) dans une chambre de compression formée sous le poids (5) de manière à soulever celui-ci. Ladite fuite d'air, la valve (33), ou d'autres moyens similaires, ou une combinaison de ceux-ci, permettent la sortie d'air de l'intérieur du pilier (2) de manière à permettre au poids (5) d'y redescendre.
Le poids (5) a de préférence les caractéristiques suivantes:
1) le poids fait office de piston pneumatique;
2) le déplacement du piston vers le haut se fait par basse pression d'air, soit 4 livres au pouce carré (4 P.S.I.);
3) le principe d'étanchéité du piston est d'utiliser la friction de l'air lorsqu'elle se déplace dans une petite fissure; ceci permet de créer la compression de l'air sous le piston avec une très faible consommation d'air;
4) la fuite d'air dans son mouvement a pour effet de centrer parfaitement le piston dans le pilier et permet de diminuer, et même dans certains cas, d'annuler toutes possibilités d'usure de pièces;
5) le fait d'utiliser la fuite qui assure le guidage et l'étanchéité élimine le besoin de pressuriser le dessus du piston et permet même de ne pas avoir recours à un échappement d'air contrôlé par valve, parce que nous avons simplement à réduire ou fermer l'alimentation d'air pour que la gravité fasse redescendre le poids et entraine l'objet à soulever vers le haut.
Fonctionnement L'opérateur manipule manuellement la pièce à déplacer sur une aire de travail, qui, dans le cas d'un bras de 12' de longueur, a 24' de diamètre, et contrôle la montée et la descente par une télécommande sans fil ou non.
La télécommande est préférablement installée sur un support qui sert de poignée à l'opérateur à la base du système d'attachement. Le système d'attachement ou de poignée peut avoir une multitude de configuration selon l'application.
Pour faire une manoeuvre de déplacement, par exemple d'une feuille de mélamine, nous pouvons utiliser une ventouse. L'opérateur commande l'entrée d'air sous le poids pour que la ventouse descende sur le panneau et relâche l'air pour que le poids redescende en soulevant le panneau. Ensuite, l'opérateur déplace son panneau pour l'amener là où ü veut et redonne une commande de pression d'air pour descendre le panneau en montant le poids.
Finalement, il relâche sa ventouse et peut recommencer la manoeuvre.
L'appareil montré dans les dessins et décrit est conçu pour de petites charges pouvant, par exemple, varier entre 50 et 150 livres. Cependant, il est possible de concevoir un appareil permettant de soulever des charges plus importantes en faisant les adaptations nécessaires.
II est également possible d'utiliser un poids de masse variable, par exemple un contenant ouvert par le dessus et muni d'une trappe en dessous permettant de le vider rapidement. Une substance liquide (eau, huile, mercure) ou granulaire (sable, bille de métal, bille de verre, bille de polymère, etc.) peut étre introduite dans le contenant pour créer la masse requise et servir ainsi de moyen de déplacement de poids.
Les temps morts de l'appareil peuvent être utilisés pour monter le granule ou le liquide au-dessus de l'appareil dans un réservoir, qui lui aussi, est équipé
d'une trappe en dessous, permettant de remplir le poids à volonté. La façon d'acheminer les liquides ou le granule peut se faire, par exemple, par un très petit convoyeur à godet de '/ de H.P. qui roule en continu. Dans le cas du mercure, tout doit se faire en circuit fermé pour éviter la contamination de l'environnement. Ä noter que le mercure à l'avantage d'être très compact, mais il est extrêmement dispendieux.
Les fluides (gazeux, liquides ou granulaires) peuvent étre déplacés par tout 5 moyen connu comme des compresseurs, aspirateurs, convoyeurs, pompes, etc.
Le fait d'utiliser le pilier de support comme chambre de compression donne la possibilité de se mouvoir à 360° en mouvement continu illimité.
Le principe du chariot avec les poulies (11) qui sont rapprochées les unes des autres, produit un effet de freinage, dans le cas où l'opérateur voudrait monter 10 l'objet trop haut.
L'INVENTION
Tel que montré aux dessins ci-joints, l'appareil comporte un bras transversal qui inclus un rail (38) allongé (par exemple de 12' de longueur) fixé de façon à
en permettre la rotation dans le haut d'un pilier creux (2) qui a préférablement la forme d'un cylindre (dans l'exemple de 8" de diamètre). La hauteur du pilier est choisie en fonction de l'environnement de travail et dans l'exemple peut varier de 8 à 12 pieds.
Un poids (5) est disposé à l'intérieur du pilier creux (2) de manière à
pouvoir y monter et descendre. Sur le dessus et en dessous du poids (5), des moyens d'étanchéité (6), par exemple des joints ou rondelles d'étanchéité, sont disposés de manière à empêcher tout contact entre le pourtour du poids (5) et l'intérieur du pilier (2) et sont préférablement ajustés de façon à laisser passer une fuite d'air ou autre gaz, selon un débit préétabli. En dessous du poids (5), une pièce de caoutchouc ou autre moyen connu d'atténuation des chocs (7) est fixée par un boulon ou autre moyen connu (8) de manière à limiter, et préférablement éliminer, les impacts en mouvement de descente.
La fixation de l'extrémité proximale du rail (38) au pilier (2) peut se faire à l'aide d'un moyen de reliage de bras tel qu'un joint rotatif (40) qui lui permet de se déplacer à 360° en continu et sans obstruction autour de l'axe vertical du pilier.
Le joint rotatif est percé pour permettre au câble (29) de circuler librement quand le poids (5) monte et descend. Tel que montré aux Figures 2, 10 11 et 12, le joint rotatif (40) est disposé au centre d'un couvercle (35) fixé
sur le dessus du pilier (2). Le câble (29) passe au travers d'un guide (24) et autour de la poulie (41 ) laquelle tourne autour d'un axe horizontal (20). Un roulement à
billes (42) est disposé entre le guide (24) et un support cylindrique (21 ) lequel est fixé au rail (38) par des boulons (23) ou autres moyens connus. Un espaceur (22) est disposé entre le couvercle (35) et le support (21).
L'extrémité distale du rail (38) est supportée par 2 supports ou barres de soutien (26) allongées qui, elles, sont reliées par des boulons ou autres moyens de fixation semblables à un bloc de roulement (27). Le bloc de roulement (27) est muni de 2 roulements à billes (28) lui permettant de se déplacer sur la surface extérieure du pilier (2) dans une direction tangentielle relativement à
l'axe du pilier (2).
Ä l'intérieur du bras transversal, il y a un petit chariot (50) qui peut se déplacer librement sur le rail (38). Tel qu'illustrés aux Figures 3b, 7 et 8, le chariot (50) comporte deux poulies (11) généralement coplanaires tournant autour d'un axe (13) respectif autour desquelles est disposé le câble (29). Une roue (12) est disposée de chaque côté du chariot (50). Ces roues (12) généralement coaxiales sont placées sur des surfaces de roulement (17), par exemple des bandes de cerclage en acier à haute densité disposées sur du rail (38), pour adoucir le roulement du chariot (50). Un roulement à billes (14), fixé autour d'un axe vertical (16), assure l'alignement dans l'ouverture se trouvant dans la surface inférieure du rail (38).
L'extrémité d'un câble (29) est fixée au poids (5). Le câble (29) en provenance du poids (5) est partiellement enroulé autour de la poulie (41) du joint rotatif (40) puis autour de la première poulie (11) du chariot (50). La câble (29) descend ensuite jusqu'à un bloc d'attachement (30), auquel un crochet, une pince ou autre moyen d'accrochage d'objet est fixé, où ü s'enroule autour d'une poulie (voir la Figure 8) avant de remonter jusqu'à la seconde poulie (11) du chariot.
De là, le câble (29) s'étend jusqu'à l'extrémité distale du rail (38). Au bout de rail (38), il y a un capuchon (19) qui a pour fonction de fermer l'ouverture et d'y retenir l'extrémité du câble (29).
Le bloc d'attachement (30) a pour fonction, en plus de servir de point de fixation d'un crochet, d'une pince ou autre moyen de retenir la charge, de servir de poids qui assure de garder les câbles (29) en tension pour qu'ils ne se désengagent pas des poulies (11).
Le système de poulies (11 ) du chariot (50) permet à ce dernier de se déplacer le long du rail (38), qui est monté sur le bras transversal ou qui forme celui-ci, tout en permettant au moyen d'accrochage d'objet (30) de rester à une distance constante du chariot (50), quelle que soit la position dudit chariot sur le rail du bras transversal.
Ö
Dans cette réalisation, le pilier (2) est fixé au sol à t'aide d'une base d'acier triangulaire (1) soudée au pilier (2) et maintenue au sol par des ancrages (3) connus (par exemple des ancrages à béton coulés dans l'époxy). Cependant, d'autres moyens de fixation pourraient être utilisés ou encore le pilier pourrait étre fixé à une base mobile à la condition que la verticalité du pilier soit assurée.
Un moyen de déplacement de poids tel qu'une valve (33) permet de contrôler l'entrée d'air sous pression provenant d'un réservoir ou d'un compresseur (non montrés) à l'intérieur du pilier (2) dans une chambre de compression formée sous le poids (5) de manière à soulever celui-ci. Ladite fuite d'air, la valve (33), ou d'autres moyens similaires, ou une combinaison de ceux-ci, permettent la sortie d'air de l'intérieur du pilier (2) de manière à permettre au poids (5) d'y redescendre.
Le poids (5) a de préférence les caractéristiques suivantes:
1) le poids fait office de piston pneumatique;
2) le déplacement du piston vers le haut se fait par basse pression d'air, soit 4 livres au pouce carré (4 P.S.I.);
3) le principe d'étanchéité du piston est d'utiliser la friction de l'air lorsqu'elle se déplace dans une petite fissure; ceci permet de créer la compression de l'air sous le piston avec une très faible consommation d'air;
4) la fuite d'air dans son mouvement a pour effet de centrer parfaitement le piston dans le pilier et permet de diminuer, et même dans certains cas, d'annuler toutes possibilités d'usure de pièces;
5) le fait d'utiliser la fuite qui assure le guidage et l'étanchéité élimine le besoin de pressuriser le dessus du piston et permet même de ne pas avoir recours à un échappement d'air contrôlé par valve, parce que nous avons simplement à réduire ou fermer l'alimentation d'air pour que la gravité fasse redescendre le poids et entraine l'objet à soulever vers le haut.
Fonctionnement L'opérateur manipule manuellement la pièce à déplacer sur une aire de travail, qui, dans le cas d'un bras de 12' de longueur, a 24' de diamètre, et contrôle la montée et la descente par une télécommande sans fil ou non.
La télécommande est préférablement installée sur un support qui sert de poignée à l'opérateur à la base du système d'attachement. Le système d'attachement ou de poignée peut avoir une multitude de configuration selon l'application.
Pour faire une manoeuvre de déplacement, par exemple d'une feuille de mélamine, nous pouvons utiliser une ventouse. L'opérateur commande l'entrée d'air sous le poids pour que la ventouse descende sur le panneau et relâche l'air pour que le poids redescende en soulevant le panneau. Ensuite, l'opérateur déplace son panneau pour l'amener là où ü veut et redonne une commande de pression d'air pour descendre le panneau en montant le poids.
Finalement, il relâche sa ventouse et peut recommencer la manoeuvre.
L'appareil montré dans les dessins et décrit est conçu pour de petites charges pouvant, par exemple, varier entre 50 et 150 livres. Cependant, il est possible de concevoir un appareil permettant de soulever des charges plus importantes en faisant les adaptations nécessaires.
II est également possible d'utiliser un poids de masse variable, par exemple un contenant ouvert par le dessus et muni d'une trappe en dessous permettant de le vider rapidement. Une substance liquide (eau, huile, mercure) ou granulaire (sable, bille de métal, bille de verre, bille de polymère, etc.) peut étre introduite dans le contenant pour créer la masse requise et servir ainsi de moyen de déplacement de poids.
Les temps morts de l'appareil peuvent être utilisés pour monter le granule ou le liquide au-dessus de l'appareil dans un réservoir, qui lui aussi, est équipé
d'une trappe en dessous, permettant de remplir le poids à volonté. La façon d'acheminer les liquides ou le granule peut se faire, par exemple, par un très petit convoyeur à godet de '/ de H.P. qui roule en continu. Dans le cas du mercure, tout doit se faire en circuit fermé pour éviter la contamination de l'environnement. Ä noter que le mercure à l'avantage d'être très compact, mais il est extrêmement dispendieux.
Les fluides (gazeux, liquides ou granulaires) peuvent étre déplacés par tout 5 moyen connu comme des compresseurs, aspirateurs, convoyeurs, pompes, etc.
Le fait d'utiliser le pilier de support comme chambre de compression donne la possibilité de se mouvoir à 360° en mouvement continu illimité.
Le principe du chariot avec les poulies (11) qui sont rapprochées les unes des autres, produit un effet de freinage, dans le cas où l'opérateur voudrait monter 10 l'objet trop haut.
Claims (20)
Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété
ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Un système pour soulever et déplacer un objet d'un point à un autre, ledit système comprenant:
a) un pilier partiellement creux ayant un axe généralement vertical;
b) un poids disposé à l'intérieur du pilier et définissant une chambre de compression sous le poids, la chambre de compression étant remplissable par un fluide pressurisé;
c) un moyen de déplacement de poids pour déplacer le poids verticalement vers le haut relativement au pilier, le moyen de déplacement de poids contrôlant la pression à l'intérieur de la chambre de compression de façon à positionner sélectivement le poids verticalement le long du pilier;
d) un bras transversal relié en rotation au pilier pour rotation autour de l'axe vertical et incluant une extrémité longitudinale proximale localisée près du pilier et une extrémité longitudinale distale localisée loin du pilier, e) un câble ayant une extrémité attachée au poids et une autre extrémité
disposée à l'extrémité distale du bras transversal;
f) un chariot relié au câble et monté sur le bras transversal; et g) un moyen d'accrochage d'objet relié au câble pour y accrocher l'objet;
par lequel l'objet est soulevé par l'intermédiaire du câble lors d'un déplacement du poids vers le bas relativement au pilier sous l'effet de la gravité, et est descendu lors d'un déplacement du poids vers le haut relativement au pilier sous l'effet du fluide pressurisé à l'intérieur de la chambre de compression.
a) un pilier partiellement creux ayant un axe généralement vertical;
b) un poids disposé à l'intérieur du pilier et définissant une chambre de compression sous le poids, la chambre de compression étant remplissable par un fluide pressurisé;
c) un moyen de déplacement de poids pour déplacer le poids verticalement vers le haut relativement au pilier, le moyen de déplacement de poids contrôlant la pression à l'intérieur de la chambre de compression de façon à positionner sélectivement le poids verticalement le long du pilier;
d) un bras transversal relié en rotation au pilier pour rotation autour de l'axe vertical et incluant une extrémité longitudinale proximale localisée près du pilier et une extrémité longitudinale distale localisée loin du pilier, e) un câble ayant une extrémité attachée au poids et une autre extrémité
disposée à l'extrémité distale du bras transversal;
f) un chariot relié au câble et monté sur le bras transversal; et g) un moyen d'accrochage d'objet relié au câble pour y accrocher l'objet;
par lequel l'objet est soulevé par l'intermédiaire du câble lors d'un déplacement du poids vers le bas relativement au pilier sous l'effet de la gravité, et est descendu lors d'un déplacement du poids vers le haut relativement au pilier sous l'effet du fluide pressurisé à l'intérieur de la chambre de compression.
2. Le système de la revendication 1, comprenant au moins un support allongé ayant une extrémité reliée en déplacement au pilier et une autre extrémité fixée au bras transversal.
3. Le système de la revendication 1, comprenant un moyen de reliage de bras monté sur l'extrémité proximale du bras transversal pour reliage en rotation du bras transversal au pilier autour de l'axe vertical du pilier.
4. Le Système de la revendication 1, dans lequel le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement de 360 degrés autour du pilier.
5. Le système de la revendication 1, dans lequel le moyen de déplacement de poids inclus une valve reliée à la chambre de compression pour y contrôler la pression à l'intérieur.
6. Le système de la revendication 5, dans lequel la valve est montée sur une extrémité basse du pilier.
7. Le système de la revendication 6, dans lequel la valve est reliable à une source de fluide pressurisé pour augmenter sélectivement la pression à
l'intérieur de la chambre de compression.
l'intérieur de la chambre de compression.
8. Le système de la revendication 7, dans lequel le fluide pressurisé est de l'air pressurisé.
9. Le système de la revendication 8, dans lequel la pression à l'intérieur de la chambre de compression est égale ou plus petite qu'environ quatre livres par pouce carré.
10. Le système de la revendication 1, dans lequel le poids est utilisé comme piston et inclus un moyen d'étanchéité entre le piston et le piller.
11. Le système de la revendication 10, dans lequel le moyen d'étanchéité a une ouverture s'étendant au travers de celui-ci, l'ouverture ayant une aire prédéterminée pour permettre au fluide pressurisé de s'y écouler pour sortir de la chambre de compression de façon à réduire au moins partiellement la friction entre le poids et le pilier.
12. Le système de la revendication 1, dans lequel le bras transversal inclus un rail relié au bras, le chariot étant librement déplaçable le long du rail.
13. Le système de la revendication 12, dans lequel le chariot est configuré
pour maintenir le moyen d'accrochage d'objet à une distance constante relativement au chariot durant un déplacement du chariot le long du rail.
pour maintenir le moyen d'accrochage d'objet à une distance constante relativement au chariot durant un déplacement du chariot le long du rail.
14. Le système de la revendication 13, dans lequel le chariot inclus deux roues s'engageant avec le rail, les deux roues étant positionnées en relation coaxiale relativement à l'une l'autre.
15. Le système de la revendication 13, dans lequel le chariot inclus une pluralité de poulies montées en roulement libre sur le chariot et reliées au câble.
16. Le système de la revendication 15, dans lequel le chariot inclus deux poulies engagées avec le câble, les deux poulies étant positionnées en relation coplanaire relativement à l'une l'autre.
17. Le système de la revendication 1, dans lequel le bras transversal est orienté en relation généralement perpendiculaire relativement au pilier.
18. Le système de la revendication 1, dans lequel le bras transversal est relié en rotation au pilier pour mouvement continu illimité autour du pilier autour de l'axe vertical.
19. Le système de la revendication 2, dans lequel l'extrémité du support reliée en déplacement au pilier est montée en roulement sur le pilier de façon à
se déplacer dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical.
se déplacer dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical.
20. Le système de la revendication 18, dans lequel l'extrémité du support reliée en déplacement au pilier est attachée à un bloc de roulement, le bloc de roulement étant montée en roulement sur le pilier de façon à rouler dans une direction tangentielle relativement au pilier autour de l'axe vertical.
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