FR2722488A1 - Lifting device for cylindrical reels etc. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une pince de levage pour cylindre évidé axialement à axe horizontal, notamment pour une bobine formée par exemple par une bande métallique enroulée. The present invention relates to a lifting clamp for an axially hollowed cylinder with a horizontal axis, in particular for a coil formed for example by a wound metal strip.
L'invention concerne plus particulièrement une pince de levage du type comportant un palonnier, muni d'un organe de suspension adapté pour être accroché à un dispositif de levage, et de deux mâchoires de préhension dirigées vers le bas, munies de mors parallèles et montées déplaçables en translation sous l'effet de moyens de rapprochement et d'écartement, ces deux mors comportant des surfaces d'appui en regard adaptées pour prendre en étau un cylindre suivant ses deux faces parallèles, et comportant en outre, à leurs extrémités inférieures, deux sabots de support orientés l'un vers l'autre, adaptés pour être engagés dans des évidements axiaux du cylindre par rapprochement des deux mors de part et d'autre de celuici. The invention relates more particularly to a lifting clamp of the type comprising a lifting beam, provided with a suspension member adapted to be hooked to a lifting device, and two gripping jaws directed downwards, provided with parallel jaws and mounted displaceable in translation under the effect of approximation and spacing means, these two jaws comprising facing bearing surfaces adapted to grip a cylinder along its two parallel faces, and further comprising, at their lower ends, two support shoes oriented towards each other, adapted to be engaged in axial recesses of the cylinder by bringing the two jaws on either side of it.
On connaît déjà dans l'état de la technique des pinces de ce type, dont chacune des mâchoires est formée d'un bras de support déplaçable en translation dans une structure de guidage du palonnier et à l'extrémité duquel est fixé un mors constitué d'un profilé métallique, ce dernier comportant à son extrémité libre un sabot de support d'un cylindre. Clamps of this type are already known in the prior art, each of the jaws of which is formed of a support arm which can be displaced in translation in a spreader guide structure and at the end of which a jaw consisting of 'a metal profile, the latter comprising at its free end a shoe for supporting a cylinder.
De manière classique, deux mâchoires symétriques sont agencées de part et d'autre du palonnier. Leurs deux bras de support sont disposés parallèlement l'un à l'autre dans un même plan horizontal dans la structure de guidage du palonnier, de telle sorte qu'ils puissent coulisser dans celle-ci, afin d'assurer l'écartement ou le rapprochement des deux mâchoires. Conventionally, two symmetrical jaws are arranged on either side of the lifter. Their two support arms are arranged parallel to one another in the same horizontal plane in the guide structure of the lifter, so that they can slide therein, in order to ensure the spacing or the approximation of the two jaws.
Chacun des bras comporte, sur toute sa longueur, une crémaillère coopérant avec un pignon d'entraînement associé à un moteur électrique solidaire du palonnier. Each of the arms comprises, over its entire length, a rack cooperating with a drive pinion associated with an electric motor secured to the lifter.
De telles pinces, une fois suspendues au crochet du dispositif de levage comme par exemple une grue ou un pont de manutention, sont utilisées pour le levage de cylindres présentant un évidement ou un trou axial, et dont l'axe est horizontal. Such clamps, once suspended from the hook of the lifting device such as for example a crane or a handling bridge, are used for lifting cylinders having a recess or an axial hole, and whose axis is horizontal.
Pour la suite de la description, nous considèrerons le cas d'une bobine formée par l'enroulement d'une bande métallique. For the remainder of the description, we will consider the case of a coil formed by the winding of a metal strip.
En vue d'effectuer un levage, l'opérateur amène la pince dont les mâchoires sont écartées à l'aplomb de la bobine, de telle sorte que les sabots se trouvent en regard des deux parties débouchantes de l'évidement axial, puis il rapproche les deux mâchoires l'une de l'autre, jusqu'à ce que les deux mors en regard prennent en étau la bobine. In order to carry out a lifting, the operator brings the clamp whose jaws are spaced vertically above the coil, so that the shoes are facing the two open parts of the axial recess, then it brings together the two jaws of each other, until the two jaws facing each other grip the coil.
La bobine est donc maintenue par la pince de levage, et l'opérateur peut, par actionnement du dispsoitif de levage, soulever cette bobine grâce aux sabots de support engagés dans l'évidement axial de celle-ci et sur lesquels elle repose. The coil is therefore held by the lifting clamp, and the operator can, by actuating the lifting device, lift this coil thanks to the support shoes engaged in the axial recess thereof and on which it rests.
Ces pinces sont généralement adaptées pour permettre la manutention de bobines ayant des largeurs très variables. Par exemple dans le cas de bobines constituées par l'enroulement d'une bande de métal, ces largeurs peuvent varier de 650 mm à 2200 mm. These clamps are generally adapted to allow the handling of coils having very variable widths. For example in the case of coils formed by the winding of a metal strip, these widths can vary from 650 mm to 2200 mm.
Afin de permettre la manutention de tout type de bobines, les bras de support des mâchoires présentent des longueurs importantes afin de permettre un écartement suffisant des deux mâchoires. De même, le palonnier et en particulier la structure de guidage et de support des bras de support présentent eux aussi des longueurs suffisantes pour assurer une bonne rigidité de la pince. In order to allow the handling of all types of coils, the jaw support arms have significant lengths in order to allow sufficient spacing of the two jaws. Likewise, the lifter and in particular the guide and support structure of the support arms also have sufficient lengths to ensure good rigidity of the clamp.
Ainsi, les pinces connues dans l'état de la technique souffrent d'un encombrement important quel que soit l'état d'écartement des deux mâchoires, cet encombre ment minimum étant défini par la longueur des bras de support ou la longueur du palonnier. Thus, the clamps known in the state of the art suffer from a large bulk regardless of the state of separation of the two jaws, this minimum bulk being defined by the length of the support arms or the length of the lifter.
En effet, bien souvent même lorsque les mors sont rapprochés l'un de l'autre en vue du transport d'une bobine de petite taille, les extrémités libres des bras de support font saillie sur le côté du palonnier si la longueur de celui-ci est inférieure à celle des bras de support. Indeed, very often even when the jaws are brought together for the transport of a small coil, the free ends of the support arms protrude from the side of the lifter if the length of the same this is less than that of the support arms.
De plus, afin de diminuer la surface des zones de stockage, les industriels souhaitent pouvoir disposer les bobines aussi proches que possible les unes des autres. Or, l'espace minimum entre deux bobines voisines est détermine en fonction de l'encombrement de la pince, mais également en fonction de l'épaisseur des mors et de la longueur des sabots, puisque ceux-ci doivent pouvoir être déplacés entre deux bobines voisines en vue de la préhension ou du dépôt d'une bobine. In addition, in order to reduce the surface of the storage areas, manufacturers wish to be able to arrange the coils as close as possible to each other. However, the minimum space between two adjacent coils is determined according to the size of the clamp, but also according to the thickness of the jaws and the length of the shoes, since these must be able to be moved between two coils neighbors for the purpose of gripping or depositing a reel.
Un autre inconvénient bien connu de ce type de pince, est dû à la pression de serrage que les mors exercent sur chacune des faces parallèles de la bobine avant et pendant le levage. En effet, afin de s'assurer du bon positionnement de chacune des deux mâchoires, et en particulier d'un enfoncement suffisant des deux sabots dans l'évidement axial, il est indispensable de serrer les mâchoires jusqu'à ce qu'elles viennent porter sur les faces opposées de la bobine, prenant ainsi la bobine en étau. Another well-known drawback of this type of clamp is due to the clamping pressure that the jaws exert on each of the parallel faces of the spool before and during lifting. Indeed, in order to ensure the correct positioning of each of the two jaws, and in particular of sufficient insertion of the two shoes in the axial recess, it is essential to tighten the jaws until they come to bear on opposite sides of the spool, thus taking the spool in a vice.
Lors de la première phase du levage, la pince, après serrage des mâchoires, est relevée jusqu'à ce que les sabots soient en contact avec la partie supérieure de l'évidement axial de la bobine. Pendant cette phase, les mors se déplacent le long des faces parallèles de la bobine conduisant souvent à des dégradations de celles-ci puisque les mors exercent une force de serrage qui peut être importante sur la bobine. During the first lifting phase, the clamp, after tightening the jaws, is raised until the shoes are in contact with the upper part of the axial recess of the spool. During this phase, the jaws move along the parallel faces of the coil often leading to degradation thereof since the jaws exert a clamping force which can be significant on the coil.
Une solution à ce problème consiste à munir chacun des mors de plaques de glissement, qui sont montées déplaçables en translation le long de ceux-ci. Ainsi, lors de la première phase de levage de la pince, les plaques de glissement restent en contact avec la bobine immobilisée sur le sol et protègent ainsi les faces de la bobine d'éventuelles détériorations dues aux mouvements des mors. One solution to this problem consists in providing each of the jaws with sliding plates, which are mounted to be displaceable in translation along these. Thus, during the first lifting phase of the clamp, the sliding plates remain in contact with the coil immobilized on the ground and thus protect the faces of the coil from possible deterioration due to the movements of the jaws.
Cependant, on constate que ces plaques de glissement ne coulissent pas toujours bien sur les mors, et que leur retour à leur position initiale après dépôt de la bobine sous l'effet de la pression d'un ressort ne s'effectue pas toujours correctement. Ainsi, les faces des bobines sont fréquemment détériorées par les plaques de glissement lorsqu'elles sont bloques. However, it can be seen that these sliding plates do not always slide well on the jaws, and that their return to their initial position after deposition of the coil under the effect of the pressure of a spring is not always carried out correctly. Thus, the faces of the coils are frequently damaged by the sliding plates when they are blocked.
L'invention a pour but de proposer une pince de levage apportant une solution aux problèmes mentionnés cidessus, et en particulier présentant un encombrement extérieur limité afin de permettre le stockage des bobines dans des espaces réduits et avec des intervalles entre chaque bobine relativement faibles, et permettant également de préserver les faces des bobines d'éventuelles détériorations dues aux mors, lors de la première phase de levage. The object of the invention is to propose a lifting clamp providing a solution to the problems mentioned above, and in particular having a limited external bulk in order to allow the storage of the coils in reduced spaces and with relatively small intervals between each coil, and also making it possible to preserve the faces of the reels from possible damage due to the jaws, during the first lifting phase.
A cet effet, l'invention a pour objet une pince de levage pour cylindre évidé axialement à axe horizontal, notamment pour une bobine formée par exemple par une bande métallique enroulée, du type comportant un palonnier, muni d'un organe de suspension adapté pour être accroché à un dispositif de levage, et de deux mâchoires de préhension dirigées vers le bas, munies de mors parallèles et montées déplaçables en translation sous l'effet de moyens de rapprochement et d'écartement, ces deux mors comportant des surfaces d'appui en regard adaptées pour prendre en étau un cylindre suivant ses deux faces parallèles, et comportant en outre, à leurs extrémités inférieures, deux sabots de support orientés l'un vers l'autre, adaptés pour être engagés dans des évidements axiaux du cylindre par rapprochement des deux mors, caractérisée en ce que la pince comporte des moyens d'estimation de la valeur d'une force de serrage exercée par les deux surfaces d'appui des mors sur le cylindre, des moyens de comparaison de la valeur de la force de serrage avec une valeur de seuil prédéterminée et des moyens de commande des moyens de rapprochement et d'écartement adaptés pour, en fonction du résultat de la comparaison, commander l'écartement des mors d'une distance prédéterminée lorsque la valeur de la force de serrage est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée. To this end, the subject of the invention is a lifting clamp for an axially hollowed cylinder with a horizontal axis, in particular for a coil formed for example by a coiled metal strip, of the type comprising a lifting beam, provided with a suspension member suitable for be attached to a lifting device, and two gripping jaws directed downwards, provided with parallel jaws and mounted displaceable in translation under the effect of means of bringing together and spacing, these two jaws comprising bearing surfaces opposite adapted to take a cylinder in a vice along its two parallel faces, and further comprising, at their lower ends, two support shoes oriented towards one another, adapted to be engaged in axial recesses of the cylinder by approximation of the two jaws, characterized in that the clamp comprises means for estimating the value of a clamping force exerted by the two bearing surfaces of the mor s on the cylinder, means for comparing the value of the clamping force with a predetermined threshold value and means for controlling approximation and spacing means suitable for, depending on the result of the comparison, controlling the spacing of the jaws by a predetermined distance when the value of the clamping force is greater than a predetermined threshold value.
Suivant certains modes de réalisation, l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes
- la pince comporte des moyens de réglage de la valeur de seuil prédéterminée,
- si les moyens de rapprochemnt et d'écartemnt comportent un moteur électrique, les moyens d'estimation de la force de serrage comportent des capteurs disposés sur le circuit d'alimentation du moteur,
- si chaque mâchoire de préhension comporte un mors vertical relié à l'extrémité d'un bras de support monté coulissant dans le palonnier, chaque bras de support est formé d'éléments télescopiques montes coulissants par rapport au palonnier dans une structure de guidage,
- les éléments télescopiques de chaque bras de support comportent une première portion de bras de support munie d'une crémaillère longitudinale coopérant avec un pignon d'entraînement associé à un organe moteur, solidaire de la structure de guidage, cette première portion de bras comportant un évidement longitudinal de guidage d'une deuxième portion de bras reçue partiellement dans cet évidement portant à l'une de ses extrémités le mors vertical, la première portion de bras comportant une ouverture de communication entre l'évidement longitudinal et son pourtour extérieur, dans laquelle est monté libre en rotation un pignon coopérant avec deux crémaillères fixées de part et d'autre du pignon respectivement sur la structure du palonnier et sur la seconde portion de bras de support.According to certain embodiments, the invention may have one or more of the following advantageous characteristics
the clamp comprises means for adjusting the predetermined threshold value,
if the approximation and separation means comprise an electric motor, the means for estimating the clamping force comprise sensors arranged on the motor supply circuit,
if each gripping jaw comprises a vertical jaw connected to the end of a support arm mounted to slide in the lifter, each support arm is made up of telescopic elements mounted to slide relative to the lifter in a guide structure,
- The telescopic elements of each support arm comprise a first portion of support arm provided with a longitudinal rack cooperating with a drive pinion associated with a drive member, integral with the guide structure, this first portion of arm comprising a longitudinal guide recess of a second portion of arm partially received in this recess carrying at one of its ends the vertical jaw, the first portion of arm comprising a communication opening between the longitudinal recess and its outer periphery, in which is mounted free in rotation a pinion cooperating with two racks fixed on either side of the pinion respectively on the structure of the lifter and on the second portion of support arm.
- chaque sabot de support est monté oscillant sur un arbre horizontal porté par des parois du mors et une extrémité d'une bielle est articulée sur le sabot, l'autre extrémité de la bielle étant articulée sur une manivelle solidaire en rotation d'un organe moteur disposé dans le mors afin de déplacer le sabot entre une position escamotee dans le mors et une position de support d'une bobine. each support shoe is mounted oscillating on a horizontal shaft carried by the walls of the jaw and one end of a connecting rod is articulated on the shoe, the other end of the connecting rod being articulated on a crank integral in rotation with a member motor arranged in the jaw in order to move the shoe between a retracted position in the jaw and a position for supporting a coil.
- la bielle comporte une tige et un fourreau coaxial, chacun d'eux étant solidaire d'une extrémité de la bielle, la tige et le fourreau étant solidarisés par un dispositif d'accouplement élastique permettant la désolidarisation de la tige et du fourreau si la charge axiale de compression entre les deux extrémités de la bielle excède une valeur de seuil prédéterminée. - The connecting rod comprises a rod and a coaxial sheath, each of them being integral with one end of the rod, the rod and the sheath being secured by an elastic coupling device allowing the separation of the rod and the sheath if the axial compression load between the two ends of the connecting rod exceeds a predetermined threshold value.
- les organes moteurs sont des moteurs électriques, et en ce que la pince comporte un groupe électrogène d'alimentation de ces moteurs électriques. - The drive members are electric motors, and in that the clamp includes a generator supplying these electric motors.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels
- La figure 1 est une vue de face en élévation d'une pince de levage selon l'invention ;
- La figure 2 est une vue latérale en coupe suivant la ligne 1-1 de la pince de la figure 1
- La figure 3 est une vue de dessus montrant le déplacement des bras de support télescopiques ;
- La figure 4 est une vue à plus grande échelle des bras de support télescopiques de la pince représentée sur la figure 2
- Les figures 5 et 6 sont des vues à plus grande échelle des mors de la pince représentés respectivement sur les figures 1 et 2
- La figure 7 est un schéma synoptique du dispositif de commande de la pince de levage ; et
- La figure 8 est un organigramme explicitant le fonctionnement du dispositif de la figure précédente.The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings in which
- Figure 1 is a front elevation view of a lifting clamp according to the invention;
- Figure 2 is a side sectional view along line 1-1 of the clamp of Figure 1
- Figure 3 is a top view showing the movement of the telescopic support arms;
- Figure 4 is an enlarged view of the telescopic support arms of the clamp shown in Figure 2
- Figures 5 and 6 are enlarged views of the jaws of the clamp shown in Figures 1 and 2 respectively
- Figure 7 is a block diagram of the lifting clamp control device; and
- Figure 8 is a flowchart explaining the operation of the device of the previous figure.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté une pince selon l'invention. Dans sa partie supérieure, la pince présente un anneau de suspension 2 adapté pour recevoir le crochet d'une grue ou d'un pont de manutention ou tout autre dispositif de levage, afin de lever la pince. In Figures 1 and 2, there is shown a clamp according to the invention. In its upper part, the clamp has a suspension ring 2 adapted to receive the hook of a crane or of a handling bridge or any other lifting device, in order to lift the clamp.
L'anneau de suspension 2 est fixé sur un palonnier 4 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement rotatif 6 à axe vertical de type connu, associant une plaque horizontale de support 8 solidaire de l'anneau 2, à un châssis porteur 10 formant la partie supérieure du palonnier 4. The suspension ring 2 is fixed to a lifting beam 4 by means of a rotary coupling device 6 with a vertical axis of known type, associating a horizontal support plate 8 secured to the ring 2, with a carrying frame 10 forming the upper part of the lifter 4.
Le palonnier 4 est formé d'une charpente métallique 12 constituée de profilés soudés les uns aux autres au-dessous du châssis porteur 10, pour former une structure à peu près parallélépipédique. Cette charpente 12 est recouverte de flasques portant la référence générale 14, délimitant un espace dans lequel sont disposés des organes mécaniques de la pince. The lifter 4 is formed of a metal frame 12 made up of sections welded to each other below the carrying frame 10, to form a roughly parallelepiped structure. This frame 12 is covered with flanges bearing the general reference 14, delimiting a space in which are arranged mechanical members of the clamp.
En particulier, un groupe motoréducteur 16 associé à un moteur électrique 18 est disposé sous le châssis porteur 10. Ce groupe motoréducteur 16 est adapté pour actionner un agencement de pignons (non représentés) assurant le déplacement en rotation du palonnier 4 par rapport à l'anneau de suspension 2. In particular, a gearmotor group 16 associated with an electric motor 18 is disposed under the carrying frame 10. This gearmotor group 16 is adapted to actuate an arrangement of pinions (not shown) ensuring the rotational movement of the lifter 4 relative to the suspension ring 2.
Un groupe électrogène 20 associé à un réservoir de carburant non représenté est disposé dans le palonnier 4, au-dessous de l'ensemble formé du motoréducteur 16 et du moteur électrique 18, afin de fournir de l'énergie électrique aux différents constituants de la pince et en particulier au moteur 18. A generator 20 associated with a fuel tank (not shown) is disposed in the lifter 4, below the assembly formed by the gearmotor 16 and the electric motor 18, in order to supply electrical energy to the various components of the clamp and in particular to the motor 18.
De même, des moyens de commande 22 sont disposés à l'intérieur du palonnier 4, à côté du groupe électrogène 20. Ces moyens de commande 22 auxquels est relié le moteur 18 seront décrits plus en détail dans la suite de la description. Similarly, control means 22 are arranged inside the spreader 4, next to the generator 20. These control means 22 to which the engine 18 is connected will be described in more detail in the following description.
Le palonnier 4 comporte à sa partie inférieure une structure de guidage 24 soudée ou boulonnée à la charpente 12 du palonnier 4, et adaptée pour le guidage de deux mâchoires de préhension 26 symétriques s'étendant partiellement de part et d'autre du palonnier. The lifter 4 has at its lower part a guide structure 24 welded or bolted to the frame 12 of the lifter 4, and suitable for guiding two symmetrical gripping jaws 26 extending partially on either side of the lifter.
Les mâchoires de préhension 26 comportent chacune un bras de support 28 horizontal, associé à l'une de ses extrémités à un mors 30 s'étendant à peu près verticalement, et dirigé vers le bas. Les mors 30 comportent, à leur extrémité inférieure, un sabot de sup-port 32 escamotable. The gripping jaws 26 each comprise a horizontal support arm 28, associated at one of its ends with a jaw 30 extending approximately vertically, and directed downwards. The jaws 30 have, at their lower end, a retractable support shoe 32.
Les bras de support 28 des mâchoires de préhension 26 ainsi que la structure de guidage 24 de ces bras sont représentés plus clairement sur les figures 3 et 4. The support arms 28 of the gripping jaws 26 as well as the guide structure 24 of these arms are shown more clearly in FIGS. 3 and 4.
Les deux bras de support 28 s'étendent parallèlement l'un à l'autre dans un même plan horizontal de part et d'autre d'un axe longitudinal median de la pince, noté
Y-Y. Chacun des bras de support 28 présente une structure télescopique et comporte une première portion 34 de bras montée mobile en translation entre deux rails parallèles horizontaux 36 et 38 de la structure de guidage 24 qui sont soudés sur les profilés formant la charpente 12 du palonnier 4. The two support arms 28 extend parallel to one another in the same horizontal plane on either side of a median longitudinal axis of the clamp, noted
YY. Each of the support arms 28 has a telescopic structure and comprises a first portion 34 of arm mounted movable in translation between two horizontal parallel rails 36 and 38 of the guide structure 24 which are welded to the profiles forming the frame 12 of the lifter 4.
La première portion 34 de bras de support est formée par l'assemblage de quatre poutrelles métalliques 40A, 40B, 40C, 40D soudées entre elles, et délimitant un évidement longitudinal 42 de section rectangulaire dans lequel est montée déplaçable en translation une deuxième portion 44 de bras de support. Cette deuxième portion 44 constituée d'une poutrelle métallique est guidée suivant ses faces supérieure et inférieure par des rails de guidage 46 et 48 fixés sur les poutrelles supérieure 40A et inférieure 40 C de la première portion 34 de bras de support. The first portion 34 of the support arm is formed by the assembly of four metal beams 40A, 40B, 40C, 40D welded together, and delimiting a longitudinal recess 42 of rectangular section in which a second portion 44 of support arm. This second portion 44 consisting of a metal beam is guided along its upper and lower faces by guide rails 46 and 48 fixed to the upper 40A and lower 40 C beams of the first portion 34 of the support arm.
Ces deux portions 34 et 44 de bras de support presentent des longueurs approximativement égales et le mors 30 est fixé à l'une des extrémités de la seconde portion 44 de bras de support. These two portions 34 and 44 of support arms have approximately equal lengths and the jaw 30 is fixed to one of the ends of the second portion 44 of support arms.
Des moyens d'écartement et de rapprochement 50 des deux mâchoires de préhension 26 sont disposés à l'in térieur du palonnier 4 au-dessus de la structure de guidage 24. Ils comportent un groupe motoréducteur 52 associé à un moteur électrique 54 alimenté par le groupe électrogène 20 et relié par des fils électriques non représentés aux moyens de commande 22. Le groupe motoréducteur 52 est adapté pour entraîner en rotation un arbre 56 s'étendant verticalement suivant l'axe médian Y-Y de la pince, entre les deux bras de support 28. Means of spacing and approximation 50 of the two gripping jaws 26 are arranged inside the lifter 4 above the guide structure 24. They comprise a geared motor group 52 associated with an electric motor 54 powered by the generator 20 and connected by electric wires not shown to the control means 22. The geared motor group 52 is adapted to rotate a shaft 56 extending vertically along the median axis YY of the clamp, between the two support arms 28.
Cet arbre 56 porte un pignon 58 coopérant avec deux crémaillères 60 s'étendant sur toute la longueur des faces extérieures en regard des poutrelles 40D des premières portions 34 des bras de support. This shaft 56 carries a pinion 58 cooperating with two racks 60 extending over the entire length of the external faces opposite the beams 40D of the first portions 34 of the support arms.
Dans l'autre poutrelle 40B verticale de la première portion 34 du bras de support, est ménagée une ouverture 62 débouchant dans l'évidement longitudinal 42 et dans laquelle est monté mobile en rotation autour d'un axe vertical un pignon 64 coopérant avec une première crémaillère 66 fixée sur toute la longueur de la seconde portion 44 du bras de support et avec une seconde crémaillère 68 fixée horizontalement sur la charpente 12 du palonnier 4 entre les deux rails de guidage 36 et 38. In the other vertical beam 40B of the first portion 34 of the support arm, an opening 62 is formed which opens into the longitudinal recess 42 and in which is mounted rotatably about a vertical axis a pinion 64 cooperating with a first rack 66 fixed over the entire length of the second portion 44 of the support arm and with a second rack 68 fixed horizontally to the frame 12 of the lifter 4 between the two guide rails 36 and 38.
La structure des bras de support qui vient d'être décrite est analogue pour les deux bras de support s'étendant de part et d'autre de l'axe median Y-Y de la pince. The structure of the support arms which has just been described is similar for the two support arms extending on either side of the median axis Y-Y of the clamp.
Comme on le voit sur la figure 3, les bras de support 28 étant déplaçables de part et d'autre d'un axe longitudinal X-X, les mors 30 sont fixés sur les faces en regard des secondes portions 44 des bras de support afin de se trouver suivant l'axe X-X. As can be seen in FIG. 3, the support arms 28 being movable on either side of a longitudinal axis XX, the jaws 30 are fixed on the opposite faces of the second portions 44 of the support arms in order to be find along the axis XX.
Les mors 30, représentés à plus grande échelle sur les figures 5 et 6, comportent deux jambes 70 s'étendant parallèlement de part et d'autre des axes X-X et Y-Y, et sont reliés à la moitié de leur hauteur par une plaque d'appui 72 formant surface d'appui orientée vers l'intérieur de la pince. A leurs extrémités inférieures, sont ménagés des alésages coaxiaux formant paliers pour un arbre 74 sur lequel est monté oscillant le sabot de support 32. Une bielle 76 est articulée, à l'une de ses extrémités, sur le sabot 32 et, à son autre extrémité, sur une manivelle 78 dont l'axe de rotation est porté par l'arbre de sortie horizontal d'un groupe motoréducteur 80 associé à un moteur électrique 82, ces derniers étant fixés dans l'espace delimité par les deux jambes 70. Le moteur 82 est alimenté par le groupe électrogène 20 et relié par des conducteurs électriques non représentés aux moyens de commande 22. The jaws 30, shown on a larger scale in FIGS. 5 and 6, comprise two legs 70 extending parallel on either side of the axes XX and YY, and are connected at half their height by a plate of support 72 forming a support surface oriented towards the inside of the clamp. At their lower ends, coaxial bores are formed forming bearings for a shaft 74 on which the support shoe 32 oscillates. A connecting rod 76 is articulated, at one of its ends, on the shoe 32 and, at its other end, on a crank 78 whose axis of rotation is carried by the horizontal output shaft of a geared motor group 80 associated with an electric motor 82, the latter being fixed in the space delimited by the two legs 70. The engine 82 is supplied by the generator 20 and connected by electrical conductors not shown to the control means 22.
La bielle 76 est constituée par un fourreau 76A dans lequel est disposée coaxialement une tige 76B, chacun d'eux étant relié à l'une des extrémités de la bielle. La tige 76B est solidarisée au fourreau 76A par un dispositif d'accouplement élastique permettant la désolidarisation de la tige et du fourreau si la charge axiale de compression entre les deux extrémités de la bielle dépasse une valeur de seuil prédéterminée. Une bielle de ce type est commercialisée par exemple par la société MAYR (France) sous la référence "EAS-axial". The connecting rod 76 is constituted by a sheath 76A in which a rod 76B is arranged coaxially, each of them being connected to one of the ends of the connecting rod. The rod 76B is secured to the sheath 76A by an elastic coupling device allowing the rod and the sheath to be separated if the axial compression load between the two ends of the connecting rod exceeds a predetermined threshold value. A connecting rod of this type is sold for example by the company MAYR (France) under the reference "EAS-axial".
La fonction de cette bielle 76 est de protéger le groupe motoréducteur 82 d'efforts accidentels exercés sur les sabots 32. The function of this connecting rod 76 is to protect the geared motor group 82 from accidental forces exerted on the shoes 32.
Sur les faces en regard des mors 30, sont fixées dans un même plan horizontal de part et d'autre de l'axe
Y-Y, deux paires de capteurs de positions complémentaires du type émetteur-récepteur photo-électrique respectivement 84A, 84B. Une autre paire de capteurs de position 86 du même type est fixée au-dessus des capteurs 84A, 84B sur l'axe Y-Y. Les capteurs 84A, 84B sont montés déplaçables en hauteur suivant l'axe Y-Y par un dispositif approprié de type connu.On the facing faces of the jaws 30, are fixed in the same horizontal plane on either side of the axis
YY, two pairs of complementary position sensors of the photoelectric transmitter-receiver type 84A, 84B respectively. Another pair of position sensors 86 of the same type is fixed above the sensors 84A, 84B on the axis YY. The sensors 84A, 84B are mounted displaceable in height along the YY axis by an appropriate device of known type.
Sur chacun des mors 30, au-dessus des sabots 32, est disposé un distanciomètre 88 de tout type connu adapté pour déterminer la distance entre les plaques d'appui 72 et les faces parallèles d'une bobine placée entre les deux mors 30. On each of the jaws 30, above the shoes 32, is arranged a distanciometer 88 of any known type adapted to determine the distance between the bearing plates 72 and the parallel faces of a coil placed between the two jaws 30.
Un autre distanciomètre 90, visible sur la figure 1, de tout type connu est fixé sur le fond du palonnier 4, sur l'axe médian Y-Y de celui-ci et est adapté pour déterminer la distance entre le fond du palonnier et une bobine destinée à être transportée. Another distanciometer 90, visible in FIG. 1, of any known type is fixed to the bottom of the lifter 4, on the median axis YY of the latter and is suitable for determining the distance between the bottom of the lifter and a coil intended to be transported.
Ces différents capteurs et distanciomètres sont reliés par l'intermédiaire de fils (non représentés) aux moyens de commande 22. These various sensors and distance meters are connected by means of wires (not shown) to the control means 22.
Les principaux constituants des moyens de commande 22 sont schématisés sur le schéma synoptique de la figure 7. The main components of the control means 22 are shown diagrammatically in the block diagram of FIG. 7.
Ces moyens comportent un dispositif de pilotage 92 de type classique adapté pour piloter les moteurs électriques 18, 54 et 82. Ce dispositif est en particulier adapté pour permettre l'inversion du sens de fonctionnement du moteur 54, ainsi que pour faire varier la vitesse de celui-ci. These means comprise a control device 92 of conventional type adapted to control the electric motors 18, 54 and 82. This device is in particular adapted to allow the reversal of the operating direction of the motor 54, as well as to vary the speed of this one.
Des moyens d'estimation de la valeur de la force de serrage des mors, sous la forme d'un capteur d'intensité 94, sont disposés sur les fils d'alimentation reliant le moteur 54 au groupe électrogène 20 d'alimentation. Means for estimating the value of the clamping force of the jaws, in the form of an intensity sensor 94, are arranged on the supply wires connecting the engine 54 to the supply generator 20.
Ce capteur d'intensité 94 est relié à l'entrée de moyens de comparaison formés d'un comparateur 96 dont la sortie est reliée au dispositif de pilotage 92. A l'autre entrée du comparateur 96 est relié un générateur de tension de référence 98 ajustable de tout type connu, comportant des moyens de réglage de la tension de référence. This intensity sensor 94 is connected to the input of comparison means formed by a comparator 96 whose output is connected to the control device 92. To the other input of the comparator 96 is connected a reference voltage generator 98 adjustable of any known type, comprising means for adjusting the reference voltage.
Les distanciomètres 88 sont reliés à une entrée d'un comparateur 100 dont l'autre entrée est reliée à un générateur de tension de référence 102 ajustable de tout type connu. La sortie du comparateur 100 est reliée au dispositif de pilotage 92 des moteurs. The distance meters 88 are connected to an input of a comparator 100, the other input of which is connected to an adjustable reference voltage generator 102 of any known type. The output of comparator 100 is connected to the device 92 for controlling the motors.
De même, les capteurs 84A, 84B et 86 ainsi que le distanciomètre 90 sont reliés au dispositif de pilotage 92 des moteurs. Similarly, the sensors 84A, 84B and 86 as well as the distance meter 90 are connected to the device 92 for controlling the motors.
Les moyens de commande 22 sont reliés, par l'intermédiaire d'une liaison infrarouge par exemple, à un pupitre de commande déporté non représenté de type classique, et adapté pour le contrôle des tensions de référence variables, la mise en route du dispositif, et le contrôle sur des indicateurs adaptés des différentes phases de fonctionnement du dispositif. The control means 22 are connected, via an infrared link for example, to a remote control console, not shown, of the conventional type, and suitable for checking variable reference voltages, starting up the device, and control over indicators adapted to the different operating phases of the device.
En particulier le pupitre de commande permet la visualisation des informations recueillies par le distanciomètre 90 et les capteurs 84A, 84B et 86. In particular, the control console makes it possible to display the information collected by the distanciometer 90 and the sensors 84A, 84B and 86.
De même, de manière classique, les moyens de commande 22 sont adaptés pour la commande depuis le pupitre de commande du moteur 18 associé à la rotation du palonnier 4 par rapport à l'anneau de suspension 2 et des moteurs 82 pour l'escamotage des sabots 32. Likewise, in conventional manner, the control means 22 are suitable for control from the control console of the motor 18 associated with the rotation of the spreader 4 relative to the suspension ring 2 and of the motors 82 for retracting the clogs 32.
La pince selon l'invention, telle que décrite précédemment, fonctionne de la manière suivante. The clamp according to the invention, as described above, operates in the following manner.
Les bras de support 28 des mâchoires de préhension 26 peuvent être rapprochés ou écartés sous l'effet des moyens de rapprochement et d'écartement 52. En effet, le moteur 54 par l'intermédiaire du groupe motoréducteur 52 entraîne en rotation le pignon 58. The support arms 28 of the gripping jaws 26 can be brought together or spread apart under the effect of the approximation and spacing means 52. In fact, the motor 54 by means of the geared motor group 52 rotates the pinion 58.
En se référant à la figure 3, on conçoit que la rotation du pignon 58, coopérant avec les crémaillères 60, actionne en translation les premières portions 34 des bras de support 28. Referring to FIG. 3, it can be seen that the rotation of the pinion 58, cooperating with the racks 60, actuates the first portions 34 of the support arms 28 in translation.
Le pignon 64 coopérant avec la crémaillère fixe 68 est entraîné en rotation sous l'effet du déplacement de la première portion 34 dont il est solidaire. Le pignon 64 entraîné en rotation coopère avec la crémaillère 66 solidaire de la seconde portion 44 du bras de support et actionne celle-ci en translation dans le même sens de déplacement que celui de la première portion 34. The pinion 64 cooperating with the fixed rack 68 is rotated under the effect of the displacement of the first portion 34 of which it is integral. The pinion 64 driven in rotation cooperates with the rack 66 secured to the second portion 44 of the support arm and actuates the latter in translation in the same direction of movement as that of the first portion 34.
L'agencement des deux bras de support 26 étant symétrique par rapport au pignon d'actionnement 58, les deux bras 26 subissent des déplacements opposés. The arrangement of the two support arms 26 being symmetrical relative to the actuating pinion 58, the two arms 26 undergo opposite displacements.
Les bras de support 28 ayant une structure télescopique, leur dimension, en position rétractée, est largement inférieure à celle qu'ils présentent lorsqu'ils sont en position sortie. The support arms 28 having a telescopic structure, their dimension, in the retracted position, is much smaller than that which they present when they are in the extended position.
Ainsi, on conçoit que lorsque les bras de support sont en position rétractée, la pince présente une longueur (selon l'axe X-X) égale à la largeur du palonnier et à l'épaisseur des deux mors s'étendant de part et d'autre de celui-ci. Thus, it is understood that when the support arms are in the retracted position, the clamp has a length (along the axis XX) equal to the width of the lifter and the thickness of the two jaws extending on either side of it.
De même, quelle que soit la taille de la bobine à transporter, la longueur de la pince est définie par la distance séparant les deux mors, les bras de support ne dépassant pas du côté opposé aux mors correspondants, comme cela est le cas dans les pinces de l'état de la technique. Similarly, whatever the size of the reel to be transported, the length of the clamp is defined by the distance separating the two jaws, the support arms not protruding on the side opposite to the corresponding jaws, as is the case in the clamps of the state of the art.
D'autre part, les sabots 32 mus par l'agencement à bielle-manivelle sous l'effet du moteur 82 et du groupe motoréducteur 80 sont escamotables entre une position de support (representée sur la figure 1) et une position escamotée à l'intérieur des mors 30. On the other hand, the shoes 32 moved by the connecting rod-crank arrangement under the effect of the motor 82 and of the geared motor group 80 are retractable between a support position (shown in FIG. 1) and a position retracted at the inside jaws 30.
Cette disposition réduit encore l'encombrement des mâchoires de préhension lorsque les sabots sont escamotés. De plus, les bielles comportant des dispositifs de désolidarisation 76A, 76B préservent les mâchoires et en particulier les moteurs 88 de toute détérioration en cas de chocs sur les sabots. This arrangement further reduces the size of the gripping jaws when the shoes are retracted. In addition, the connecting rods comprising separation devices 76A, 76B protect the jaws and in particular the motors 88 from any deterioration in the event of impacts on the shoes.
Pour utiliser la pince selon l'invention, l'opérateur grâce au pont de manutention ou à la grue auquel la pince est suspendue, amène celle-ci au-dessus d'une bobine à une distance telle de cette dernière que les sabots 32 soient en regard des parties débouchantes de l'évidement axial de celle-ci. Le positionnement axial s'effectue depuis le pupitre de commande de manière classique par actionnement du moteur 18 permettant la rotation du palonnier 4 par rapport à l'anneau de suspension 2. To use the gripper according to the invention, the operator, thanks to the handling bridge or the crane to which the gripper is suspended, brings the latter above a reel at such a distance from the latter that the shoes 32 are opposite the opening parts of the axial recess thereof. The axial positioning is carried out from the control console in a conventional manner by actuation of the motor 18 allowing the rotation of the lifter 4 relative to the suspension ring 2.
Pour faciliter la tache de l'opérateur, le pupitre de commande répercute les informations transmises par le distanciomètre 90 qui donne une information concernant la distance entre le fond du palonnier et la bobine. To facilitate the task of the operator, the control console transmits the information transmitted by the distanciometer 90 which gives information concerning the distance between the bottom of the lifting beam and the reel.
De même, les paires de capteurs de position 84A, 84B et 86 permettent de positionner la pince par rapport à la bobine de telle sorte que l'axe de la bobine soit contenu dans le plan défini par les mâchoires de préhension, avec les sabots en regard des portions débouchantes de l'évidement central. Similarly, the pairs of position sensors 84A, 84B and 86 make it possible to position the clamp relative to the spool so that the axis of the spool is contained in the plane defined by the gripping jaws, with the shoes in look at the through portions of the central recess.
Le positionnement par rapport à un axe vertical est obtenu grâce aux capteurs 84A et 84B, alors que le positionnement par rapport à un axe horizontal est obtenu par l'association du capteur 86 avec les capteurs 84A et 84B. Positioning relative to a vertical axis is obtained by sensors 84A and 84B, while positioning relative to a horizontal axis is obtained by the association of sensor 86 with sensors 84A and 84B.
A cet effet, le bon positionnement de la pince est obtenu lorsque les capteurs de position 84A et 84B voient leurs faisceaux non coupés c'est-à-dire que ces paires de capteurs se trouvent de part et d'autre de l'évidement axial, alors que la paire de capteurs 86 voit son faisceau coupé par le matériau constituant la bobine. To this end, the correct positioning of the clamp is obtained when the position sensors 84A and 84B have their beams uncut, that is to say that these pairs of sensors are located on either side of the axial recess , while the pair of sensors 86 sees its beam cut by the material constituting the coil.
Ainsi, l'opérateur dont le pupitre de commande comporte trois indicateurs lumineux traduisant l'état de ces trois capteurs 84A, 84B, 86 peut agir sur les commandes du pont roulant afin de positionner la pince dans la position adéquate.Thus, the operator whose control desk includes three light indicators translating the state of these three sensors 84A, 84B, 86 can act on the crane controls in order to position the clamp in the appropriate position.
On notera que la hauteur des capteurs 84A, 84B est ajustable de façon à pouvoir utiliser la pince avec des bobines dont le diamètre de l'évidement axial est variable. Note that the height of the sensors 84A, 84B is adjustable so that the clamp can be used with coils whose diameter of the axial recess is variable.
Une fois le positionnement de la pince par rapport à la bobine effectué, le fonctionnement de la pince correspondant à la préhension de la bobine est totalement automatique. Ce fonctionnement reprend les étapes définies dans l'organigramme représenté sur la figure 8. Once the gripper has been positioned relative to the coil, the operation of the gripper corresponding to the gripping of the coil is completely automatic. This operation repeats the steps defined in the flow diagram represented in FIG. 8.
Avant déclenchement de la phase de fermeture des mâchoires de préhension, les sabots 32 sont en position escamotée dans les mors 30. Before the closing phase of the gripping jaws is triggered, the shoes 32 are in the retracted position in the jaws 30.
Après déclenchement par l'opérateur à l'étape 100, de la phase automatique, l'unité de pilotage après lecture des informations des capteurs 84A, 84B et 86, à l'étape 102, vérifie, à l'étape 104, que ces trois capteurs sont dans des états traduisant un bon positionnement de la pince par rapport à la bobine. Si cette condition est remr'ie, l'unité de pilotage actionne la sortie des sabots, à l'étape 106, par mise en route des moteurs 82. After triggering by the operator in step 100, of the automatic phase, the control unit after reading the information from the sensors 84A, 84B and 86, in step 102, checks, in step 104, that these three sensors are in states reflecting good positioning of the clamp relative to the coil. If this condition is met, the control unit actuates the output of the shoes, in step 106, by starting the motors 82.
Dans le cas contraire, le fonctionnement automatique de la pince est arrêté à l'étape 108 et un nouveau déclenchement de la phase automatique est nécessaire. Otherwise, the automatic operation of the clamp is stopped in step 108 and a new triggering of the automatic phase is necessary.
Après fermeture des sabots, le dispositif de pilotage 92 pilote le moteur 54 à l'étape 110 de telle sorte que les mâchoires de préhension soient rapprochées l'une de l'autre avec une grande vitesse. Pendant ce rapprochement des mâchoires, les distanciomètres 88 sont contrôlés en permanence à l'étape 112 par le dispositif de pilotage 92 et la grande vitesse est maintenue, à l'étape 114, jusqu'à ce que la distance entre les surfaces d'appui des plaques d'appui 72 et les faces de la bobine soit inférieure à 50 mm. Lorsque cette valeur est atteinte, la vitesse de rapprochement des deux mâchoires est réduite, à l'étape 116. After closing the hooves, the control device 92 controls the motor 54 in step 110 so that the gripping jaws are brought towards each other with high speed. During this approximation of the jaws, the distance meters 88 are continuously controlled in step 112 by the control device 92 and the high speed is maintained, in step 114, until the distance between the bearing surfaces support plates 72 and the faces of the coil is less than 50 mm. When this value is reached, the speed of approach of the two jaws is reduced, in step 116.
Le capteur d'intensité 94 est alors lu, à l'étape 118, par le dispositif de pilotage 92 afin de déterminer une surintensité. La valeur d'intensité mesurée
I, sous la forme d'une tension, est alors comparée à une valeur de tension de référence ajustable Iref fournie par le générateur de tension 98, à l'étape 120. Lorsque l'intensité mesurée par le capteur 94 excède la valeur de référence ajustable, Iref, le moteur est arrêté à l'étape 122. La valeur Iref correspond à une valeur de seuil prédéterminée de la force de serrage des mors sur la bobine et est ajustée par réglage de la tension de référence du générateur de tension 98.The intensity sensor 94 is then read, in step 118, by the control device 92 in order to determine an overcurrent. The measured intensity value
I, in the form of a voltage, is then compared with an adjustable reference voltage value Iref supplied by the voltage generator 98, in step 120. When the intensity measured by the sensor 94 exceeds the reference value adjustable, Iref, the motor is stopped in step 122. The value Iref corresponds to a predetermined threshold value of the clamping force of the jaws on the coil and is adjusted by adjusting the reference voltage of the voltage generator 98.
Après l'arrêt des moteurs, le dispositif de pilotage 92 pilote, à l'étape 124, le moteur 54 pour écarter les mâchoires de préhension d'une valeur prédéterminée, de préférence comprise entre 0,25 et 1 cm. After the engines have stopped, the control device 92 controls, in step 124, the engine 54 to spread the gripping jaws by a predetermined value, preferably between 0.25 and 1 cm.
Ainsi, lorsque la pince est soulevée sous l'action de la grue ou du pont de manutention sur lequel elle est accrochée, les sabots de support 32 n'étant pas encore en contact avec la partie supérieure de l'évidement axial de la bobine, les mors 30 se déplacent le long de la bobine posée sur son support sans être en contact sous pression avec les faces de la bobine. Ainsi, aucune dégradation des faces parallèles de la bobine n'est à craindre. Thus, when the clamp is raised under the action of the crane or of the handling bridge on which it is hung, the support shoes 32 not yet being in contact with the upper part of the axial recess of the coil, the jaws 30 move along the coil placed on its support without being in pressure contact with the faces of the coil. Thus, no degradation of the parallel faces of the coil is to be feared.
Le desserrage des mâchoires de préhension et le léger écartement des mors garantit un transport de la bobine reposant en toute sécurité sur les sabots de support, sans risque de dégradation de ses faces. The loosening of the gripping jaws and the slight spacing of the jaws guarantees transport of the coil resting securely on the support shoes, without risk of damage to its faces.
On conçoit que les moyens de commande représentés sur le schema synoptique de la figure 7 permettent la mise en oeuvre de l'algorithme décrit précédemment en regard de la figure 8. En effet, le dispositif de pilotage 92, de type classique, prend en compte de manière classique les informations reçues des capteurs 84A, 84B et 86 ainsi que les valeurs obtenues par les comparateurs 96 et 100 pour commander l'enchaînement des différentes opérations. It will be understood that the control means shown in the block diagram of FIG. 7 allow the implementation of the algorithm described above with regard to FIG. 8. In fact, the control device 92, of conventional type, takes into account conventionally, the information received from the sensors 84A, 84B and 86 as well as the values obtained by the comparators 96 and 100 for controlling the sequence of the various operations.
L'ajustement de la valeur de seuil prédéterminée définie par la valeur Iref s'effectue par le réglage depuis le pupitre de commande du générateur de tension de référence 98 ajustable afin de définir source de production d'énergie, à savoir le groupe électrogène 20 et que son fonctionnement lors de la phase de préhension d'une bobine est totalement automatique par mise en oeuvre de l'algorithme décrit. The adjustment of the predetermined threshold value defined by the value Iref is effected by the adjustment from the control desk of the adjustable reference voltage generator 98 in order to define the source of energy production, namely the generator 20 and that its operation during the gripping phase of a coil is fully automatic by implementing the algorithm described.
De plus, l'agencement avantageux comportant des bras de support télescopiques et des sabots de support escamotables grâce à une bielle munie de moyens de protection permet la réalisation d'une pince dont l'encombrement est limité, et qui permet de saisir des bobines disposées très proches les unes des autres. In addition, the advantageous arrangement comprising telescopic support arms and retractable support shoes thanks to a connecting rod provided with protective means allows the production of a clamp whose size is limited, and which allows to grab coils arranged very close to each other.
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