Brevet FR3014422A1 — publié le 20150612

ECARTEUR D'ELINGUES La présente invention se rapporte à un outil destiné à faciliter et sécuriser la manutention d'éléments lourds. Etat de la technique La manutention d'éléments lourds nécessite de recourir à un moyen de levage (grue, pont roulant, ...) équipé d'élingues permettant la prise en charge de l'élément. Ces élingues sont équipées de crochets (ou de systèmes similaires) destinés à les relier à la pièce à manutentionner. Avant l'accrochage de la pièce à lever, les élingues pendent verticalement sous la grue. Chaque crochet doit être amené au droit du point de levage correspondant sur la pièce à manutentionner. L'ensemble constitué par l'élingue et son crochet peut atteindre une masse importante et est difficilement déplaçable par un ouvrier. L'opération d'accrochage du crochet à la pièce à lever représente donc un acte pénible pour l'opérateur. Le décrochage de la pièce peut lui aussi constituer une opération délicate, les élingues risquant d'échapper à l'opérateur en se rapprochant dans un mouvement de balancier. Une manière simple de résoudre le problème exposé ci-dessus est de disposer un palonnier écarteur d'élingues entre les chaines de la grue. On utilise classiquement un système fixe (poutre ou cadre) disposé entre les élingues et garantissant un positionnement constant des crochets à la verticale des points de levage sur la pièce manutentionner, que la pièce soit accrochée ou non à la grue, et qu'elle soit ou non prise en charge. Lors de la prise en charge de la pièce, les élingues tendent à se rapprocher et viennent solliciter l'écarteur d'élingues, avec un effort directement lié à la masse de la pièce à lever. Dans le cas de pièces lourdes, les écarteurs position fixe supportent des efforts très importants. Ils doivent ainsi avoir une résistance élevée. Cette nécessité se traduit par deux inconvénients majeurs des écarteurs à position fixe : - La masse d'un écarteur à position fixe est importante (fréquemment supérieure à 10% de la masse de la pièce à lever) et conduit donc à surdimensionner les moyens de levage nécessaires - Le besoin de résistance de ces écarteurs position fixe rend complexe la conception d'écarteurs à 15 positions multiples (i.e. dont la position d'écartement peut être adaptée à la pièce à lever). Le but de l'invention est de réaliser un écarteur d'élingues permettant de positionner les élingues au droit des points de levage avant la prise en charge de la pièce 20 (situation « à vide »), tout en laissant les élingues s'aligner des points de levage jusqu'au moufle de la grue lors du levage de la pièce (situation en charge). Le palonnier écarteur d'élingues selon l'invention comprend au moins une poutre avec deux extrémités, il est 25 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pièces de liaisons disposées au voisinage de chacune des extrémités, lesdites pièces de liaison coulissant sur la poutre entre deux butées. Dans le cas où la poutre a un profil en U ou rectangulaire la pièce de liaison coopérera avec au moins 30 trois cotés du profil comprenant chacun une fente, les extrémités des fentes constituant les butées. L'ouvrier n'aura qu'à saisir le crochet disposé au bout de l'élingue et l'accrocher sur la pièce à soulever, lors de la charge de la pièce, les pièces de liaison vont coulisser dans les fentes de la poutre afin de mettre les élingues dans l'alignement du moufle de la grue. Les élingues peuvent être ainsi positionnées manuellement au droit des points de levage, mais ce déplacement manuel se fait sur une distance faible par rapport au cas classique sans écarteur d'élingues. Si la poutre est tubulaire, la pièce de liaison pourra être circulaire. Selon une caractéristique particulière, la poutre est réglable en longueur. Il est ainsi possible de dimensionner le palonnier à la pièce à soulever. Avantageusement, chaque pièce de liaison comprend deux points d'accrochage placés de chaque coté d'un grand coté de ladite pièce de liaison et d'un dispositif de guidage le long de la poutre perpendiculairement au grand coté de la pièce de liaison, comme par exemple deux tiges de guidage disposées perpendiculairement au grand coté. L'élingue supérieure disposée entre le moufle de la grue et le palonnier est attachée à la partie supérieure de la pièce de liaison tandis que l'élingue inférieure disposée entre le palonnier et la pièce à soulever est reliée à la partie inférieure de la pièce de liaison. Selon une disposition particulière, chaque pièce 25 de liaison est reliée à la poutre par un système de rappel. Ce système de rappel permet de positionner les élingues au droit des points de levage avant la prise en charge de la pièce, tout en laissant les élingues s'aligner des points de levage jusqu'au moufle de la grue 30 lors du levage de la pièce de façon automatique. Avantageusement, le système de rappel est un ressort. Il peut être soit un ressort mécanique, soit un ressort à gaz ou pneumatique, soit un contrepoids. Selon une autre variante, le système de rappel est un piston. Avantageusement, le système de rappel tend rappeler la pièce de liaison aux extrémités de la poutre. De cette façon les élingues sont naturellement placées sur les cotés de la pièce à soulever au moment de l'accrochage tandis qu'elles vont se rapprocher pour être alignées avec le moufle de la grue lors du levage en opposition avec la force de rappel du système de rappel. Selon une autre variante, le palonnier comprend deux poutres croisées en leur milieu et fixées à un cadre rectangulaire. Cette forme permet de soulever des pièces volumineuses et dotées de quatre points de levage. D'autres formes de palonnier sont possibles avec plus ou points de points de levage. L'invention concerne également un moyen de levage 20 comprenant un palonnier avec au moins une des caractéristiques précédentes. L'écarteur d'élingues à alignement automatique des points de levage selon l'invention est constitué d'une charpente métallique ou un palonnier traversé par les 25 élingues et soutenu par celles-ci lors des opérations de levage. La charpente inclut des ressorts (systèmes de rappel) fixés : A une de leurs extrémités, à la charpente métallique, 30 A leur autre extrémité, à la chaîne ou au câble de l'élingue, entre ses deux extrémités. de la charpente et des du levage de l'ensemble ressorts chargés par le « charpente + élingues » Les caractéristiques ressorts sont telles que lors « charpente + élingues », les poids propre de l'ensemble permettent de retenir les élingues au niveau des jonctions élingues / ressorts. Ainsi, les parties inférieures des élingues, sous leur poids propre, sont verticales. La charpente est conçue de telle sorte que les crochets aux extrémités inférieures des élingues soient à la verticale des points de manutention sur la pièce à lever ; et lors de la prise en charge de la pièce à lever, les élingues ont tendance à s'aligner entre les points de manutention de la pièce à lever et le moufle de la grue. Les ressorts s'allongent (ou se rétractent selon la géométrie de la charpente et le choix du type de ressorts - extension ou compression) pour permettre aux élingues d'adopter une forme rectiligne. Ce faisant, les ressorts viennent solliciter la charpente de manière légèrement plus importante qu'avant levage de la pièce. Lors de la dépose de la pièce, les ressorts reprennent leur position initiale, et les parties inférieures des élingues viennent naturellement à la verticale des points de manutention de la pièce. L'opération de décrochage de la pièce est facilitée. La situation dimensionnant la charpente de l'écarteur d'élingues à alignement automatique des points de levage est le cas de prise en charge de la pièce à lever. Dans ce cas, la charpente est sollicitée par les ressorts comprimés ou tendus par les élingues. L'effort résultant est beaucoup plus faible que celui supporté par un écarteur classique à position fixe, et la charpente d'un écarteur d'élingues à ressorts est ainsi beaucoup plus légère que celle d'un écarteur classique à position fixe. Ceci permet d'atteindre l'objectif explicité ci-dessus : limitation du surdimensionnement de la grue, simplification des dispositifs de réglage des positions des élingues. L'invention est adaptable à différentes pièces à lever, et notamment à des pièces dotées de nombreux points de levage. Enfin, dans le cas où il n'y a pas de système de rappel (soit par défaillance ou par volonté d'économie), le système fonctionne en mode simplifié. Lors du levage du palonnier seul, les élingues assurent le levage de la charpente mais ne sont plus maintenues par les ressorts ; leurs parties inférieures restent donc verticales sous la charpente, mais leurs positions ne correspondent pas exactement aux points de levage sur la pièce à lever. Cependant, ces positions restent suffisamment proches des points de levage de la pièce à lever pour permettre à l'opérateur chargé de l'accrochage de la pièce de décaler les élingues jusqu'au point d'accroche, et ce avec un effort moindre qu'en l'absence de palonnier écarteur. Lors du levage de la pièce, les élingues s'alignent de manière identique au cas initial. Par exemple, le cas le plus simple de mise en pratique de l'innovation décrite ci-dessus est celui d'une poutre en béton, de longueur 25 m et de masse 30 t, levée en deux points à ses extrémités. L'écarteur d'élingues se présente dans ce cas sous la forme d'un tube carré de section 200 mm x 200 mm et d'épaisseur 4 mm, légèrement plus court que la poutre à soulever. A chaque extrémité du tube, des lumières oblongues ou fentes sont ménagées sur les faces supérieures et inférieures. Ces lumières permettent le passage des élingues à travers le tube. Des lumières identiques sont ménagées sur les faces verticales du tube dans les mêmes zones que les lumières des faces supérieures et inférieures. Ces lumières permettent de 5 passer un axe horizontal fixé aux élingues, permettant ainsi aux élingues de supporter le poids du tube quel que soit la position exacte de l'élingue dans les lumières. Deux ressorts de compression (Course = 1000 mm, Capacités 6.52kN replié, 4.50kN allongé) sont logés à 10 l'intérieur du tube, en position centrale par rapport aux élingues. Du côté le plus intérieur, les ressorts sont fixés par une articulation au tube. A leur autre extrémité, les ressorts sont fixés aux élingues. Ainsi, les deux positions décrites ci-dessus sont 15 permises : - A vide (levage de l'écarteur seul), les ressorts sont presque à leur extension maximale et repoussent les élingues. Le tube est légèrement comprimé. La partie inférieure des élingues pend verticalement sous l'écarteur 20 au droit des points de manutention de la pièce à lever ; - Lors de la prise en charge de la pièce, les élingues s'alignent des points de manutention vers le moufle de la grue. Les ressorts sont comprimés par les élingues et viennent à leur tour solliciter le tube en 25 compression, légèrement plus qu'auparavant. L'outil ainsi constitué permet de positionner les extrémités des élingues en permanence au droit des positions de manutention de la pièce à lever. La charpente nécessaire est légère puisqu'elle n'est pas fortement 30 comprimée lors du levage de la pièce : le tube utilisé est uniquement capable de supporter la compression des ressorts lors de l'alignement des élingues. Enfin, lorsqu'il n'y a pas de système de rappel : à vide, les élingues restent bloquées aux extrémités intérieures des lumières des faces verticales. Les parties inférieures des élingues pendent verticalement sous le 5 palonnier et tombent au voisinage des points de levage de la pièce à lever. Pour accrocher les élingues à la pièce, l'opérateur doit donc légèrement pousser ou tirer les mains de levage. Lors du levage de la pièce, les élingues s'alignent entre le moufle de la grue et les points de 10 levage sur la pièce. Ce fonctionnement, bien que moins confortable pour l'opérateur, reste bien préférable à la situation classique (absence de palonnier ou palonnier non réglable). On peut utiliser tout type de système de rappel 15 intervenant dans un procédé d'écartement d'élingues (ex : chaines, câbles) ou points de levage, sur un palonnier de manutention. A titre d'exemple, liste non exhaustive de types de systèmes de rappel pouvant être utilisés : - Ressort mécanique 20 - Ressort à gaz ou pneumatique - Contrepoids Le système de rappel en résistance à des efforts de traction, ou de compression, ou de flexion, ou de torsion, intervient dans l'écartement des élingues ou 25 points de levage sur un palonnier de manutention. On peut combiner un ou plusieurs systèmes de rappel sur un palonnier de manutention. Le palonnier de manutention est équipé d'un ou plusieurs systèmes de rappel, comme par exemple, (liste 30 non exhaustive de types de palonnier de manutention) : - Palonnier poutre - Palonnier multi-poutres - Palonnier triangulaire - Palonnier cadre - Palonnier en forme de quadrilatère - Palonnier de forme polygonale - Palonnier de forme circulaire - Palonnier de forme étoile. Il est possible d'utiliser de façon combinée un ou plusieurs palonniers de manutention. Tout type de palonnier permettant un alignement 10 partiel des points de levage via ses caractéristiques géométriques est possible. On peut aussi dédoubler les brins inférieurs pour avoir plus de points d'attache. D'autres avantages pourront encore apparaître l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, 15 illustrés par les figures annexées, donnés à titre d'exemple. - La figure 1 représente l'état de la technique du levage d'une poutre sans palonnier écarteur d'élingue, - La figure 2 montre les forces exercées sur la 20 poutre à lever, - La figure 3 présente une variante de réalisation de l'invention, - La figure 4 est une poutre levée par un palonnier de l'état de la technique, 25 - La figure 5 montre un premier mode de réalisation avec un système de rappel en position avant l'accrochage, - La figure 6 montre le mode de la figure 5 en position de levage, 30 - La figure 7 est un deuxième mode de réalisation sans système de rappel, - La figure 8 montre le mode de la figure 7 en position de levage, - Le figure 9 est une vue de dessus d'un palonnier rectangulaire selon un troisième mode de réalisation, - La figure 10 est une vue détaillé de l'accrochage de l'élingue sur le palonnier selon le premier mode de réalisation dans la position de la figure 5, - La figure 11 est une vue détaillée de 10 l'accrochage de l'élingue sur le palonnier selon le premier mode de réalisation dans la position de la figure 6, - La figure 12 est une vue détaillée de l'accrochage de l'élingue sur le palonnier selon le 15 deuxième mode de réalisation dans la position de la figure 7, - La figure 13 est une vue détaillée de l'accrochage de l'élingue sur le palonnier selon le deuxième mode de réalisation dans la position de la figure 20 8. Dans la suite de la description on considérera que le haut correspond au haut des figures. Lorsque l'homme du métier voulait soulever une poutre 2, il pouvait soit utiliser des élingues 1 seules 25 soit avec un palonnier 3. Il devait d'abord attacher le bout des élingues 1 aux bords de la poutre 2, soit en tirant sur les élingues 1 (figure 1), soit en accrochant les élingues 1 qui pendaient du palonnier 3. Ces solutions ont l'inconvénient de nécessiter un effort important pour 30 l'utilisateur (cas de la figure 1) ou un effort sur le palonnier 3 (cas de la figure 4) lors du levage. En effet, lors du levage de la poutre 2, l'effort F appliqué par l'élingue 1 sur chaque coté de la poutre 2 est illustrée figure 3, cette force F se décompose en deux composantes une horizontale H et une verticale P/2. Cette force horizontale H exerce une compression directement sur le palonnier 3 qui doit alors être dimensionné en conséquence. Dans le cas de la figure 1, il existe également un risque pour l'utilisateur lors du désélingage, car les élingues on alors un mouvement de balancier et peuvent blesser l'ouvrier. Dans la solution proposée aux figures 5, 6, 10 et 11, le palonnier 3 comprend une poutre constitué ici d'un tube 30 dans lequel est disposé un système de rappel 4, constitué par exemple d'un vérin à gaz 40, d'une tige 42, d'un moyen de fixation 41 au tube 30 et d'un moyen de fixation à la pièce de liaison 5. La pièce de liaison 5 comprend deux anneaux de fixation ou points d'accrochage 50, placés de part et d'autre de sa longueur, respectivement à l'élingue supérieure 10 et l'élingue inférieure 11, il comprend également deux tiges de guidage 51 disposées perpendiculairement de chaque coté du plan constitué par la longueur et la largeur de ladite pièce de liaison 5. Les tiges de guidage 51 coopèrent avec des fentes 31 disposées de part et d'autre du tube 30. Le tube 30 présente également une fente 32 ou ouverture pour permettre le déplacement de la pièce de liaison 5. Avant l'accrochage de l'élingue 1 sur la poutre 2 (figure 5 et 10), l'élingue inférieure 11 pend verticalement du palonnier 3 à l'extrémité extérieure 32e de la fente 32 grâce au système de rappel qui pousse la pièce de liaison 5 vers l'extérieur du palonnier 3, l'ouvrier n'a alors qu'à l'accrocher à la poutre 2. Lors du levage (figure 6 et 11), la pièce de liaison 5 coulisse dans le palonnier 3 pour se rapprocher d'une position où la totalité de l'élingue est rectiligne. La deuxième variante illustrée figures 7, 8 12 et 13 est identique à la solution décrite précédemment l'exception qu'il n'y a pas de système de rappel 4. Dans ce cas, avant l'accrochage, la pièce de liaison 5 est en butée à l'extrémité intérieure 32i de la fente 32, l'utilisateur doit alors tirer l'élingue inférieure 11 vers le bord de la poutre 2 à lever, une fois la poutre 2 attachée la pièce de liaison 5 va naturellement se placer dans l'alignement de l'élingue 1. La troisième variante illustrée figure 8 est un palonnier 3 rectangulaire comprenant un cadre 33 équipé de deux tubes 30 disposés en diagonales et reprenant soit les caractéristiques de la première variante soit celles de la deuxième. La variante illustrée figure 3 est constitué d'une poutre 3 en forme de tube, de deux butées 34 et 35. La butée 34 est située à l'extrémité de la poutre 3, et elle sert de point d'accrochage d'un ressort de rappel 44 relié à la pièce de liaison 5' qui est ici en forme d'anneau circulaire ou ovale. L'invention pourra également servir à lever tout type de charge et non uniquement des poutres telles que 25 celles illustrées. On pourra également utiliser des palonniers écarteur à alignement automatique. REVENDICATIONS1. Palonnier (3) écarteur d'élingues (1) comprenant au moins une poutre (30) avec deux extrémités caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pièces de liaisons (5) disposées au voisinage de chacune des extrémités, lesdites pièces de liaison (5) coulissant sur la poutre entre deux butées. 2. Palonnier (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre (30) est réglable en longueur. 3. Palonnier (3) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pièce de liaison (5) comprend deux points d'accrochage (50) placés de chaque coté d'un grand coté de ladite pièce de liaison (5) et un dispositif de guidage (51) le long de la poutre disposé perpendiculairement à la longueur de la pièce de liaison (5). 4. Palonnier (3) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque pièce de liaison (5) est relié à la poutre (30) par un système de rappel (4) . 5. Palonnier (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de rappel (4) est un ressort. 6. Palonnier (3) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de rappel (4) est un contrepoids. 7. Palonnier (3) selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le système de rappel (4) tend à rappeler la pièce de liaison (5) aux extrémités de la 5 poutre (30). 8. Palonnier (3) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux poutres (30) croisées en leur milieu et fixées à un cadre 10 rectangulaire (33). 9. Moyen de levage comprenant un palonnier (3) selon une des revendications précédentes.