EP0911294A1

EP0911294A1 - Anti-sway device for lifting apparatus with crossed cables

Info

Publication number: EP0911294A1
Application number: EP98400284A
Authority: EP
Inventors: Marc Guigon; Daniel Lyonnet
Original assignee: SNCF Mobilites
Current assignee: SNCF Mobilites
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1999-04-28
Also published as: FR2769906B1; FR2769906A1

Abstract

The lifting device consists of four cables (6), which support the object to be lifted, at four points of attachment (7). The cables are arranged in such a manner as to reduce the sway of the object, by forming an anti sway system according to the primary horizontal axis X and a secondary system with reference to the secondary horizontal axis Y, perpendicular to the primary axis.

Description

La présente invention concerne le domaine du levage d'objets devant être déplacés horizontalement au cours du mouvement de levage et risquant d'amorcer un mouvement d'oscillation ou de ballant.The present invention relates to the field of lifting objects to be moved horizontally during the movement of lifting and likely to initiate a swinging or swinging movement.

Le ballant est dû, d'une part, au mouvement d'accélération et de freinage du dispositif de levage dans un plan horizontal et, d'autre part, à la prise au vent offerte par l'objet en cours de levage.The dangling is due, on the one hand, to the movement of acceleration and braking of the lifting device in a horizontal plane and, on the other part, to the wind resistance offered by the object being lifted.

L'invention s'applique notamment au levage de boítes ou de conteneurs de forme parallélépipédique, par exemple lors de leur transfert d'une zone de stockage à la remorque d'un poids lourd ou à la plateforme d'un wagon ferroviaire.The invention is particularly applicable to the lifting of boxes or containers of parallelepiped shape, for example during their transfer from a storage area to the trailer of a heavy goods vehicle or to the platform of a railway wagon.

On connaít dans l'art antérieur des dispositifs de levage comprenant un portique ou un pont roulant mobile selon un axe horizontal, comprenant un organe de transfert mobile selon un axe horizontal perpendiculaire au premier et un palonnier rectangulaire mobile verticalement par rapport à l'organe de transfert et suspendu à ce dernier par quatre paires de câbles, les câbles de chaque paire étant croisés dans un plan vertical parallèle à un bord du palonnier. Les angles d'inclinaison des câbles par rapport à la verticale sont tous égaux. Les câbles s'enroulent sur un tambour unique disposé sur l'organe de transfert et entraíné par un moteur par l'intermédiaire d'un réducteur. Ainsi, à une rotation donnée du tambour, correspond une variation de hauteur identique pour chaque câble. Cette disposition des câbles produit un effet anti-ballant identique dans toutes les directions et dû à l'inclinaison de ces câbles.We know in the prior art lifting devices comprising a gantry or an overhead crane movable along an axis horizontal, comprising a transfer member movable along an axis horizontal perpendicular to the first and a rectangular spreader vertically movable relative to the transfer member and suspended from the latter by four pairs of cables, the cables of each pair being crossed in a vertical plane parallel to an edge of the lifter. The cable inclination angles to the vertical are all equal. The cables are wound on a single drum arranged on the transfer member and driven by a motor via a reducer. Thus, to a given rotation of the drum, corresponds a identical height variation for each cable. This provision of cables produce an identical anti-sway effect in all directions and due to the inclination of these cables.

Or, les boítes à soulever n'ayant pas les mêmes dimensions suivant des axes perpendiculaires, par exemple étant cylindriques ou rectangulaires, présentent une prise au vent différente selon l'axe longitudinal X ou l'axe transversal Y. Il en résulte que l'effet anti-ballant peut être inutilement élevé selon l'axe X tout en étant trop faible selon l'axe Y.However, the boxes to be lifted do not have the same dimensions according to perpendicular axes, for example being cylindrical or rectangular, have a different wind resistance along the axis longitudinal X or transverse axis Y. As a result, the anti-swaying effect can be unnecessarily high along the X axis while being too weak along the Y axis.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs précités et de proposer un dispositif de levage à effet anti-ballant adapté à la prise au vent des boítes couramment utilisées, la prise au vent dépendant de l'importance de la surface des parois de la boíte et de leur forme.The object of the present invention is to remedy the drawbacks of the aforementioned devices and to propose an effect lifting device anti-swaying suitable for taking windbreaks from commonly used boxes, the wind resistance depending on the size of the surface of the walls of the box and their shape.

Le dispositif de levage d'un objet, selon l'invention, comprend au moins quatre câbles supportant ledit objet en au moins quatre points d'attache. Les quatre câbles sont disposés de façon à réduire le ballant de l'objet. Chaque câble est disposé de façon à constituer un moyen anti-ballant selon un premier axe horizontal et un moyen anti-ballant selon un second axe horizontal perpendiculaire audit premier axe. L'effet anti-ballant selon chaque axe peut être adapté à la prise au vent d'une boíte. La différence d'effet anti-ballant sur les axes est obtenue grâce à la différence d'inclinaison des plans des câbles entre eux. On peut ainsi obtenir l'effet anti-ballant nécessaire en fonction des besoins d'amortissement et, ce, sans surdimensionnement selon l'un des axes.The device for lifting an object, according to the invention, comprises at at least four cables supporting said object at least four points of attachment. The four cables are arranged so as to reduce the slack of the object. Each cable is arranged so as to constitute a means anti-sway along a first horizontal axis and anti-sway means along a second horizontal axis perpendicular to said first axis. The anti-sway effect on each axis can be adapted to the wind resistance of a box. The difference in anti-sway effect on the axes is obtained thanks to the difference in inclination of the plane of the cables between them. We can thus obtain the necessary anti-swaying effect depending on the depreciation requirements, without oversizing according to one axes.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend au moins une poulie inférieure par câble solidaire d'un point d'attache de l'objet.In one embodiment of the invention, the device comprises at least one lower pulley by cable secured to an attachment point of the object.

Avantageusement, le dispositif comprend une partie supérieure pourvue d'un moyen d'enroulement des câbles et d'au moins une poulie de guidage par câble, une extrémité de chaque câble étant fixée à ladite partie supérieure.Advantageously, the device comprises an upper part provided with a cable winding means and at least one pulley cable guide, one end of each cable being fixed to said upper part.

La partie de chaque câble qui est située entre la poulie inférieure et la partie supérieure, peut s'inscrire dans un plan incliné par rapport à la verticale et coupant lesdits premier et second axes horizontaux.The part of each cable that is located between the lower pulley and the upper part can be placed in a plane inclined with respect to vertically and intersecting said first and second horizontal axes.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen d'enroulement comprend un tambour d'enroulement de l'ensemble des câbles et au moins une poulie de renvoi par câble, les dites poulies de renvoi ayant leur axe de façon à faciliter les changements de plans, par exemple vertical. On garantit ainsi une bonne synchronisation des mouvements des câbles.In one embodiment of the invention, the means winding includes a winding drum of all cables and at least one cable return pulley, the so-called pulleys reference having their axis so as to facilitate the changes of planes, by vertical example. This guarantees good synchronization of cable movements.

De préférence, les brins de câble disposés de chaque côté d'une poulie inférieure forment un angle aigu entre eux.Preferably, the cable strands arranged on each side of a lower pulley form an acute angle between them.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend huit câbles et huit poulies inférieures coaxiales deux à deux.In one embodiment of the invention, the device comprises eight cables and eight coaxial lower pulleys two by two.

Une extrémité d'un câble peut être fixée à proximité d'une poulie de guidage du même câble.One end of a cable can be fixed near a pulley guide the same cable.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'angle formé par un câble par rapport à un plan vertical incluant le premier axe horizontal est compris entre 4° et 16°.In one embodiment of the invention, the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the first horizontal axis is between 4 ° and 16 °.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'angle formé par un câble par rapport à un plan vertical incluant le second axe horizontal est compris entre 8° et 30°.In one embodiment of the invention, the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the second horizontal axis is between 8 ° and 30 °.

Ces valeurs sont à comparer à celles des dispositifs antérieurs dans lesquelles la valeur minimale des mêmes angles lorsque l'objet à lever est en position basse est de l'ordre de 12° à 14°. On voit donc que l'invention permet une réduction significative de l'angle d'inclinaison des câbles par rapport à la verticale. Il en résulte une réduction du diamètre des câbles pour une charge identique et une réduction du diamètre du tambour qui est proportionnelle au diamètre des câbles à enrouler. Elle permet aussi, de minimiser notablement la taille de l'organe de transfert et celle du palonnier. On diminue ainsi le couple nécessaire à l'entraínement du tambour, ce qui réduit le prix du réducteur. L'effet anti-ballant du dispositif de levage est amélioré, ce qui permet son utilisation par des vents atteignant 70 km/heure. Enfin, comme l'inclinaison des câbles par rapport à la verticale est réduite, l'encombrement latéral au-dessus d'une boíte en cours de levage est réduit d'autant, ce qui facilite le levage d'une boíte disposée entre des piles d'autres boítes.These values are to be compared with those of previous devices in which the minimum value of the same angles when the object to lift is in the low position is around 12 ° to 14 °. So we see that the invention allows a significant reduction in the angle cable inclination with respect to the vertical. This results in a reduction in cable diameter for identical load and reduction of the drum diameter which is proportional to the diameter cables to be wound up. It also makes it possible to significantly minimize the size of the transfer member and that of the lifter. So we decrease the torque required to drive the drum, which reduces the price of the reducer. The anti-sway effect of the lifting device is improved, which allows its use in winds reaching 70 km / hour. Finally, as the inclination of the cables with respect to the vertical is reduced, the lateral dimensions above a box during lifting is reduced accordingly, which facilitates the lifting of a box arranged between stacks of other boxes.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 est une vue de face en élévation d'un dispositif de levage selon la présente invention;

la figure 2 est une vue schématique en perspective du même dispositif de levage;

la figure 3 est une vue schématique correspondant à la figure 1 et montrant les positions extrêmes des câbles;

la figure 4 est une vue schématique de côté montrant les positions extrêmes des câbles; et

la figure 5 est une vue schématique de dessus montrant la disposition des poulies.

The invention will be better understood on studying the detailed description of an embodiment taken by way of nonlimiting example and illustrated by the appended drawings, in which:

Figure 1 is a front elevational view of a lifting device according to the present invention;

Figure 2 is a schematic perspective view of the same lifting device;

Figure 3 is a schematic view corresponding to Figure 1 and showing the extreme positions of the cables;

Figure 4 is a schematic side view showing the extreme positions of the cables; and

Figure 5 is a schematic top view showing the arrangement of the pulleys.

Comme on peut le voir sur les figures, le dispositif de levage comprend un organe de transfert 1 mobile selon les deux axes d'un plan horizontal faisant partie d'un portique ou d'un pont transbordeur, non représenté. L'organe de transfert 1 comprend un tambour d'enroulement 2 entraíné en rotation par un réducteur et un moteur non représentés. L'organe de transfert 1 comprend également des poulies principales de guidage 3 et des poulies secondaires de renvoi 4 d'axe vertical. L'organe de transfert supporte un palonnier 5 par l'intermédiaire des câbles 6. Le palonnier 5 est équipé de points d'attache pourvus de poulies inférieures 7 par lesquelles passent les câbles 6. Une boíte 8 qui peut être de forme parallélépipédique est supportée par le palonnier 5 au moyen de bras 9, ou par des verrous tournants non représentés.As can be seen in the figures, the lifting device comprises a transfer member 1 movable along the two axes of a horizontal plane forming part of a gantry or transporter bridge, not shown. The transfer member 1 comprises a drum winding 2 driven in rotation by a reduction gear and a motor not represented. The transfer member 1 also includes pulleys main guide 3 and secondary idler pulleys 4 of axis vertical. The transfer member supports a spreader 5 by the cables 6. The spreader 5 is equipped with points attachment provided with lower pulleys 7 through which the cables 6. A box 8 which can be of parallelepiped shape is supported by lifting beam 5 by means of arms 9, or by latches turning points not shown.

Sur la figure 1, on n'a représenté que les câbles et les poulies apparaissant au premier plan afin de faciliter la compréhension. Chaque câble 6 comporte une extrémité enroulée sur le tambour 2 et l'autre extrémité fixée à un point d'attache 10 de l'organe de transfert 1, disposées à proximité de la poulie principale de renvoi du même câble 6.In FIG. 1, only the cables and the pulleys have been shown. appearing in the foreground to facilitate understanding. Each cable 6 has one end wound on the drum 2 and the other end fixed to an attachment point 10 of the transfer member 1, arranged near the main return pulley of the same cable 6.

Sur la figure 2, le tambour 2, les poulies principales de guidage 3a à 3h, les poulies secondaires de renvoi 4a à 4h et les points d'attache 10a à 10h ont été représentés sans l'organe de transfert pour la clarté du dessin. Le câble 6a est fixé à une extrémité au point d'attache 10a de l'organe de transfert, descend dans la poulie 7a, remonte parallèlement, passe dans la poulie principale de guidage 3a puis dans la poulie secondaire de renvoi 4a avant de s'enrouler sur le tambour 2. Le point d'attache 10a est disposé à proximité de la poulie principale de guidage 3a de façon que les deux brins du même câble 6a soient parallèles et éviter ainsi des croisements de câbles intempestifs. La poulie secondaire de renvoi 4a sert à aligner le câble 6a qui doit être sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X pour s'enrouler sur le tambour 2. Il en est de même des autres câbles 6b à 6h.In FIG. 2, the drum 2, the main guide pulleys 3a at 3 o'clock, the secondary return pulleys 4a at 4 o'clock and the attachment points 10a to 10h have been shown without the transfer device for clarity drawing. The cable 6a is fixed at one end to the attachment point 10a of the transfer member, descends into the pulley 7a, rises in parallel, pass through the main guide pulley 3a and then into the secondary return pulley 4a before winding on the drum 2. The attachment point 10a is arranged near the main pulley guide 3a so that the two strands of the same cable 6a are parallel and thus avoid untimely cable crossings. The secondary return pulley 4a is used to align the cable 6a which must be substantially parallel to the longitudinal axis X to wrap around the drum 2. The same applies to the other cables 6b to 6h.

Les poulies 7a à 7g sont montées par paires coaxiales contrarotatives. Cette disposition permet de simplifier la construction du palonnier 5. Chaque paire de câbles 6a et 6b, 6c et 6d, 6e et 6f, 6g et 6h passant par une paire de poulies coaxiales 7a et 7b, 7c et 7d, 7e et 7f, 7g et 7h respectivement, est disposée sensiblement dans un même plan incliné par rapport à la verticale et coupant les axes longitudinal X et tranversal Y.The pulleys 7a to 7g are mounted in counter-rotating coaxial pairs. This arrangement simplifies the construction of the spreader bar 5. Each pair of cables 6a and 6b, 6c and 6d, 6e and 6f, 6g and 6h passing through a pair of coaxial pulleys 7a and 7b, 7c and 7d, 7th and 7f, 7g and 7h respectively, is arranged substantially in the same plane inclined to the vertical and intersecting the longitudinal axes X and transverse Y.

L'effet d'anti-ballant simultané suivant les deux axes X et Y et sa différenciation suivant ces mêmes deux axes dépend notamment de l'inclinaison des plans des paires de câbles par rapport à la verticale, ceci dans les limites maximales des dimensions souhaitées pour l'organe de transfert . Ces plans sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal X et à l'axe transversal Y avec toutefois un léger décalage (figures 3 à 5) pour prévenir un croisement de câbles.The simultaneous anti-sway effect along the two axes X and Y and its differentiation along these same two axes depends in particular on the inclination of the planes of the pairs of cables with respect to the vertical, this within the maximum limits of the dimensions desired for the transfer organ. These planes are symmetrical about the axis longitudinal X and transverse axis Y with a slight offset (Figures 3 to 5) to prevent crossing of cables.

Leur orientation par rapport à ces axes dépend notamment du rapport entre les surfaces verticales des grands côtés d'une boíte et les surfaces verticales des petits côtés de la même boíte. En effet, l'effort dû au vent est proportionnel à la surface de la paroi soumise au vent et au carré de la vitesse du vent. Le raisonnement reste valable pour les corps cylindriques. L'orientation des plans va également dépendre des efforts dus aux accélérations et au freinage de l'organe de transfert dans un plan horizontal.Their orientation in relation to these axes depends in particular on the relationship between the vertical surfaces of the long sides of a box and the vertical surfaces of the short sides of the same box. Indeed, the effort due to the wind is proportional to the surface of the wall subjected to the wind and squared the wind speed. The reasoning remains valid for cylindrical bodies. The orientation of the plans will also depend on forces due to acceleration and braking of the transfer member in a horizontal plane.

Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 3 et 4, l'angle que fait un câble 6 par rapport à la verticale varie au cours du levage en fonction de la hauteur atteinte. Les poulies principales de guidage 3 et les poulies inférieures 7 sont néanmoins d'axe fixe, les éventuelles légères différences d'alignement entre les dites poulies 3 et 7 et les câbles 6 étant rattrapées par les gorges des poulies.As seen more particularly in Figures 3 and 4, the angle that a cable 6 makes with respect to the vertical varies during lifting depending on the height reached. The main pulleys guide 3 and the lower pulleys 7 are nevertheless of fixed axis, any slight differences in alignment between the said pulleys 3 and 7 and the cables 6 being caught up by the grooves of the pulleys.

Au cours d'une opération de levage, un câble 6 prend une inclinaison maximale par rapport à la verticale lorsque le palonnier 5 est en position haute, par exemple une inclinaison maximale de 16° par rapport à un plan vertical passant par l'axe X et de 30° par rapport à un plan vertical passant par l'axe Y. L'inclinaison minimale du câble 6 lorsque le palonnier 5 est en position basse, est respectivement de l'ordre de 4° et de 8°. Ainsi, le dimensionnement des câbles 6 doit être effectué à partir des efforts verticaux qui s'exercent dans cette position.During a lifting operation, a cable 6 takes a maximum inclination from vertical when the lifter 5 is in the high position, for example a maximum inclination of 16 ° from a vertical plane passing through the X axis and 30 ° from relative to a vertical plane passing through the Y axis. The inclination cable 6 when the lifter 5 is in the low position, is respectively of the order of 4 ° and 8 °. So the sizing of cables 6 must be carried out from the forces verticals which are exerted in this position.

Comme chaque paire de câbles 6a et 6b, 6c et 6d, 6e et 6f, 6g et 6h participe à l'effet anti-ballant selon les axes longitudinal X et transversal Y, le dimensionnement des câbles est optimisé, ce qui permet de réduire leur diamètre. Cette réduction de leur diamètre permet une réduction du coût de l'ensemble de la chaíne cinématique par réduction du diamètre des différentes poulies et du tambour et par réduction du couple et donc du coût du réducteur associé au tambour 2.Like each pair of cables 6a and 6b, 6c and 6d, 6e and 6f, 6g and 6h participates in the anti-sway effect along the longitudinal axes X and transverse Y, the cable sizing is optimized, which reduces their diameter. This reduction in their diameter allows a reduction in the cost of the entire chain kinematics by reducing the diameter of the different pulleys and the drum and by reducing the torque and therefore the cost of the reduction gear associated with the drum 2.

Le fait de réduire l'inclinaison des câbles 6 par rapport à la verticale permet également de pouvoir lever ou déposer une boíte 8 dans un puits formé par des boítes adjacentes disposées par piles de trois boítes. Enfin, l'amélioration de l'effet anti-ballant autorise un fonctionnement du dispositif de levage jusqu'à des vents de 70 km/heure. On accroít ainsi considérablement la disponibilité de l'appareil de levage.Reducing the inclination of the cables 6 relative to the vertical also allows you to lift or place a box 8 in a well formed by adjacent boxes arranged in piles of three boxes. Finally, the improvement of the anti-swaying effect allows a operation of the lifting device up to winds of 70 km / hour. This considerably increases the availability of the lifting device.

Claims

Device for lifting an object, comprising at least four cables (6) supporting said object at at least four attachment points, the said four cables being arranged so as to reduce the swing of said object,
characterized by the fact that all of the cables are arranged so as to constitute an anti-sway means along a first horizontal axis X and an anti-sway means along a second horizontal axis Y perpendicular to said first axis.

Device according to claim 1, characterized in that it comprises at least one lower pulley (7) by cable secured to a object attachment point.

Device according to claim 2, characterized in that it comprises an upper part (1) provided with a winding means cables and at least one guide pulley (3) per cable, a end of each cable being fixed to said upper part.

Device according to claim 3, characterized in that the part of each cable located between the lower pulley (7) and the part upper (1) is in an inclined plane relative to the vertical and intersecting said first and second horizontal axes.

Device according to claim 3 or 4, characterized in that that the winding means comprises a winding drum (2) of all cables and at least one return pulley (4) by cable, said return pulleys being of vertical axis.

Device according to any one of Claims 2 to 5, characterized by the fact that the cable strands arranged on each side of a lower pulley (7) form an acute angle between them.

Device according to any one of the claims previous, characterized in that it comprises eight cables and eight coaxial lower pulleys two by two.

Device according to claim 7, characterized in that that one end of a cable is fixed near a pulley of guide the same cable.

Device according to any one of the claims above, characterized in that the angle formed by a cable by relative to a vertical plane including the first horizontal axis is between 4 ° and 16 °.

Device according to any one of the claims above, characterized in that the angle formed by a cable by relative to a vertical plane including the second horizontal axis is understood between 8 ° and 30 °.