FR2769906A1

FR2769906A1 - ANTI-BALLING DEVICE FOR A LIFTING APPARATUS WITH CROSS CABLES

Info

Publication number: FR2769906A1
Application number: FR9713246A
Authority: FR
Inventors: Marc Guigon; Daniel Lyonnet
Original assignee: SNCF Mobilites
Current assignee: SNCF Mobilites
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1999-04-23
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: EP0911294A1; FR2769906B1

Abstract

Dispositif de levage d'un objet 8, comprenant au moins quatre câbles 6 supportant ledit objet 8 en au moins quatre points d'attache, lesdits quatre câbles 6 étant disposés de façon à réduire le ballant dudit objet.Chaque câble 6 est disposé de façon à constituer un moyen anti-ballant selon un premier axe horizontal X et un moyen anti-ballant selon un second axe horizontal Y perpendiculaire audit premier axe.Device for lifting an object 8, comprising at least four cables 6 supporting said object 8 in at least four attachment points, said four cables 6 being arranged so as to reduce the sway of said object. Each cable 6 is arranged so in constituting 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.

Description

II

Dispositif anti-ballant pour appareil de levage à câbles croisés. Anti-sway device for lifting device with crossed cables.

La présente invention concerne le domaine du levage d'objets devant être déplacés horizontalement au cours du mouvement de The present invention relates to the field of lifting objects to be moved horizontally during the movement of

levage et risquant d'amorcer un mouvement d'oscillation ou de ballant. 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 The sway is due, on the one hand, to the acceleration and braking movement of the lifting device in a horizontal plane and, on the other

part, à la prise au vent offerte par l'objet en cours de levage. part, to the wind resistance offered by the object being lifted.

L'invention s'applique notamment au levage de boîtes 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 The invention applies in particular 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 vehicle or to the

plateforme d'un wagon ferroviaire.platform of a railway wagon.

On connaît 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 entraîné 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 Are known in the prior art lifting devices comprising a gantry or an overhead crane movable along a horizontal axis, comprising a movable transfer member along a horizontal axis perpendicular to the first and a rectangular spreader movable vertically relative to the member transfer 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 angles of inclination of the cables with respect 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 an identical height variation for each cable. This arrangement of cables produces an identical anti-sway effect in all directions

et dû à l'inclinaison de ces câbles. and due to the inclination of these cables.

Or, les boîtes 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 However, the boxes to be lifted do not have the same dimensions along perpendicular axes, for example being cylindrical or rectangular, have a different wind resistance along the axis

longitudinal X ou l'axe transversal Y. Il en résulte que l'effet anti- longitudinal X or transverse axis Y. As a result, the 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 boîtes couramment utilisées, la prise au vent dépendant de l'importance de la surface des parois de swinging can be unnecessarily high along the X axis while being too low along the Y axis. The present invention aims to remedy the drawbacks of the aforementioned devices and to propose a lifting device with anti-swinging effect adapted to the grip with the wind of the boxes commonly used, the catch with the wind depending on the importance of the surface of the walls of

la boîte et de leur forme.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 The device for lifting an object, according to the invention, comprises at least four cables supporting said object at at least four attachment points. The four cables are arranged so as to reduce the dangling of the object. Each cable is arranged so as to constitute an anti-sway means along a first horizontal axis and an anti-sway means

selon un second axe horizontal perpendiculaire audit premier axe. along a second horizontal axis perpendicular to said first axis.

L'effet anti-ballant selon chaque axe peut être adapté à la prise au vent d'une boîte. 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 The anti-swaying effect along 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 planes of the cables between them. It is thus possible to obtain the necessary anti-sway effect according to the depreciation needs and this, without oversizing according to one

des axes.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 In one embodiment of the invention, the device comprises at least one lower pulley by cable secured to an attachment point

de l'objet.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 Advantageously, the device comprises an upper part provided with a cable winding means and at least one cable guide pulley, one end of each cable being fixed to

ladite partie supérieure.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 The part of each cable which is located between the lower pulley and the upper part, can be in an inclined plane with respect to

à la verticale et coupant lesdits premier et second axes horizontaux. 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 In one embodiment of the invention, the winding means comprises a drum for winding all the cables and at least one return pulley by cable, the said return pulleys having their axis so as to facilitate the changes of planes, for example vertical. This guarantees good synchronization of

mouvements des câbles.cable movements.

De préférence, les brins de câble disposés de chaque côté d'une Preferably, the cable strands arranged on each side of a

poulie inférieure forment un angle aigu entre eux. lower pulley form an acute angle between them.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend In one embodiment of the invention, the device comprises

huit câbles et huit poulies inférieures coaxiales deux à deux. eight cables and eight coaxial lower pulleys two by two.

Une extrémité d'un câble peut être fixée à proximité d'une poulie One end of a cable can be fixed near a pulley

de guidage du même câble.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 In one embodiment of the invention, the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the first horizontal axis

est compris entre 4 et 16 .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 In one embodiment of the invention, the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the second horizontal axis

est compris entre 8 et 30 .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'entraînement du tambour, ce qui réduit le prix du réducteur. L'effet anti-ballant du dispositif de levage est amélioré, These values are to be compared with those of previous devices in which the minimum value of the same angles when the object to be lifted is in the low position is of the order of 12 to 14. It can therefore be seen that the invention allows a significant reduction in the angle of inclination of the cables relative to the vertical. This results in a reduction in the diameter of the cables for an identical load and a reduction in the diameter of the drum which is proportional to the diameter of the cables to be wound. It also makes it possible to significantly minimize the size of the transfer member and that of the lifter. This reduces the torque required to drive the drum, which reduces the cost of the reducer. The anti-sway effect of the lifting device is improved,

ce qui permet son utilisation par des vents atteignant 70 km/heure. which allows its use in winds reaching 70 km / hour.

Enfin, comme l'inclinaison des câbles par rapport à la verticale est réduite, l'encombrement latéral au-dessus d'une boîte en cours de levage est réduit d'autant, ce qui facilite le levage d'une boîte disposée Finally, as the inclination of the cables with respect to the vertical is reduced, the lateral space above a box being lifted is reduced correspondingly, which facilitates the lifting of a box arranged

entre des piles d'autres boîtes.between stacks of other boxes.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description The invention will be better understood on studying the 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 detail of an embodiment taken by way of nonlimiting example and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a front elevation 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

disposition des poulies.arrangement of 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 entraîné 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 boîte 8 qui peut être de forme parallélépipédique est supportée par le palonnier 5 au moyen de bras 9, ou par des verrous 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 a transporter bridge, not shown. The transfer member 1 comprises a winding drum 2 driven in rotation by a reduction gear and a motor, not shown. The transfer member 1 also comprises main guide pulleys 3 and secondary return pulleys 4 with a vertical axis. The transfer member supports a lifter 5 via the cables 6. The lifter 5 is equipped with attachment points provided with lower pulleys 7 through which the cables pass. A box 8 which can be of rectangular shape is supported by the spreader 5 by means of arms 9, or by latches

tournants non représentés.turning points not shown.

Sur la figure 1, on n'a représenté que les câbles et les poulies In FIG. 1, only the cables and the pulleys have been shown.

apparaissant au premier plan afin de faciliter la compréhension. appearing in the foreground to facilitate understanding.

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 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

câble 6.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 lOa à lo0h 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 lOa de l'organe de transfert, descend dans la poulie 7a, remonte parallèlement, passe dans la poulie principale de guidage 3a puis dans In Figure 2, the drum 2, the main guide pulleys 3a to 3h, the secondary return pulleys 4a to 4h and the attachment points 10a to lo0h have been shown without the transfer member for clarity of the drawing. The cable 6a is fixed at one end to the point of attachment 10a of the transfer member, descends in the pulley 7a, rises in parallel, passes in the main guide pulley 3a then in

la poulie secondaire de renvoi 4a avant de s'enrouler sur le tambour 2. the secondary return pulley 4a before winding on the drum 2.

Le point d'attache lOa est disposé à proximité de la poulie principale de guidage 3a de façon que les deux brins du même cable 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 The attachment point 10a is arranged near the main guide pulley 3a so that the two strands of the same cable 6a are parallel and thus avoid inadvertent 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 wind on the

tambour 2. Il en est de même des autres câbles 6b à 6h. drum 2. The same applies to the other cables 6b to 6h.

Les poulies 7a à 7g sont montées par paires coaxiales contra- The pulleys 7a to 7g are mounted in coaxial pairs against

rotatives. 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 rotary. This arrangement simplifies the construction of the lifter 5. Each pair of cables 6a and 6b, 6c and 6d, 6th 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 relative to the vertical and intersecting the longitudinal X and transverse Y axes. The effect of simultaneous anti-swaying along the two axes X and Y and its differentiation according to 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 member. These planes are symmetrical with respect to the longitudinal axis X and the transverse axis Y with, however, a slight offset

(figures 3 à 5) pour prévenir un croisement de câbles. (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 boîte et les surfaces verticales des petits côtés de la même boîte. 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 Their orientation relative to these axes depends in particular on the ratio 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 force due to the wind is proportional to the surface of the wall subjected to the wind and to the square of the wind speed. The reasoning remains valid for cylindrical bodies. The orientation of the planes will also depend on the forces due to the accelerations and braking of the transfer member

dans un plan horizontal.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. 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 As can be seen more particularly in FIGS. 3 and 4, the angle which a cable 6 makes with respect to the vertical varies during lifting as a function of the height reached. The main guide pulleys 3 and the lower pulleys 7 are nevertheless of fixed axis, any slight differences in alignment between said pulleys 3 and 7 and the cables 6 being caught up by the grooves of the pulleys. During a lifting operation, a cable 6 takes a maximum inclination relative to the vertical when the lifter 5 is in the high position, for example a maximum inclination of 16 relative to a vertical plane passing through the axis X and 30 with respect to a vertical plane passing through the Y axis. The minimum inclination of the cable 6 when the lifter 5 is in the low position is of the order of 4 and 8 respectively. Thus, the dimensioning of the cables 6 must be carried out from the forces

verticaux qui s'exercent dans cette position. 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 chaîne cinématique par réduction du diamètre des différentes poulies et du tambour et par réduction du couple et donc du coût du réducteur As each pair of cables 6a and 6b, 6c and 6d, 6e and 6f, 6g and 6h contributes to the anti-sway effect along the longitudinal X and transverse Y axes, the dimensioning of the cables is optimized, which reduces their diameter. This reduction in their diameter allows a reduction in the cost of the entire kinematic chain by reducing the diameter of the different pulleys and of the drum and by reducing the torque and therefore the cost of the reduction gear.

associé au tambour 2.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 boîte 8 dans un puits formé par des boîtes adjacentes disposées par piles de trois boîtes. Enfin, l'amélioration de l'effet anti-ballant autorise un fonctionnement du dispositif de levage jusqu'à des vents de 70 km/heure. On accroît ainsi considérablement la disponibilité de Reducing the inclination of the cables 6 relative to the vertical also makes it possible to be able to lift or deposit a box 8 in a well formed by adjacent boxes arranged in stacks of three boxes. Finally, the improvement of the anti-sway effect allows the lifting device to operate up to winds of 70 km / hour. This considerably increases the availability of

l'appareil de levage.the lifting device.

Claims

1. Device for lifting an object, comprising at least four cables (6) supporting said object at at least four attachment points, said four cables being arranged so as to reduce the slack 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.

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

object attachment point.

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

end of each cable being fixed to said upper part.

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

and intersecting said first and second horizontal axes.

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

cable, said return pulleys being of vertical axis.

6. 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.

7. Device according to any one of the claims

previous, characterized in that it comprises eight cables and eight

coaxial lower pulleys two by two.

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

guide the same cable.

9. Device according to any one of claims

above, characterized in that the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the first horizontal axis is

between 4 and 16.

10. Device according to any one of the claims

above, characterized in that the angle formed by a cable with respect to a vertical plane including the second horizontal axis is included

between 8 and 30.