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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
De préférence, les brins de câble disposés de chaque côté d'une
poulie inférieure forment un angle aigu entre eux.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend
huit câbles et huit poulies inférieures coaxiales deux à deux.
Une extrémité d'un câble peut être fixée à proximité d'une poulie
de guidage du même câble.
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°.
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°.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.