Chariot élévateur - Définition

Introduction

Un chariot élévateur est un engin de manutention destiné au transfert de charges dans les usines ou les entrepôts de stockage. Ses domaines d'activité sont principalement la reprise des produits finis des chaînes de fabrication vers les lieux de stockage, le chargement ou déchargement des moyens de transport tel les wagons ou camions, l'aide au chargement ou déchargement dans les cales des navires, mais sa grande souplesse lui permet beaucoup d'usages.

Déchargement d'une palette avec un chariot élévateur

Histoire

Les premières versions ont été des chariots à fourches fabriqués en 1917 par l'industriel anglais installé aux États-Unis, Eugene Clark. La renommée de Clark dans le domaine a fait de ce nom de marque un nom commun, c'est toutefois aussi vrai de Fenwick qui fut le premier à construire de telles machines en France, ou bien encore de PRAT (aujourd'hui disparue). La rationalisation du métier et les enjeux économiques associés impliquent aujourd'hui l'utilisation de noms descriptifs précis correspondant à chaque application de la grande famille des chariots élévateurs (seul nom véritablement générique)

Même si Clark a été l'un des premiers à fabriquer des chariots élévateurs, YALE et RANSONES ont aussi fabriquées dés 1917 et 1920 des matériels. Il existe au Royaume Uni un musée du chariot élévateur ou des passionnés reconstruisent des machines anciennes.

Le chariot élévateur est conçu essentiellement pour la manutention de palettes. Il existe toute une variété de modèles pouvant transporter des charges légères (cartons, bacs, bobines) en préparation de commandes avec des roll containers mais aussi de 700 Kg à 1,6 tonnes (palettes) à plus de 40 tonnes (conteneurs), et pouvant gerber sur des hauteurs considérables (plus de 11 mètres). Il est équipé en majorité de deux bras de fourche formant une fourche, mais il peut être aussi doté d'un équipement, parmi une variété adaptée à la charge à manutentionner : pinces hydrauliques pour la prise de bobines ou de rouleaux de papier, palonniers à conteneurs, pieux horizontaux (éperon) pour les pièces cylindriques à axe évidé, pinces pour appareils électroménagers, à chaque charge son système de préhension.

Ces matériels fonctionnent généralement avec des moteurs thermiques alimentés au gaz ou au gasoil. Les contraintes d'environnement entraînent l'usage de matériel à moteurs électriques avec une alimentation par batterie d'accumulateurs permettant en particulier un usage dans le secteur agro-alimentaire ou la pharmacie), ou bien encore de technologies hybrides comme le RX70 de STILL (inspirées de l'univers automobile)premier chariot au monde couplant en série un moteur thermique VW et une génératrice qui conduit le courant à deux moteurs électriques permettant une consommation de moins de 2L/heure.

Principaux types de chariots élévateurs

• Transpalette manuel ou électrique
• Gerbeur
• Chariot manipulateur de bobines, fûts, bassines, seaux, bacs
• Chariot frontal électrique
• Préparateur de commandes
• Chariot tridirectionnel
• Chariot tout terrain télescopique
• Chariot à prise latéral
• Chariot à mât retractable
• Chariot frontal thermique "Gaz ou Diesel"

Description technique

Un chariot élévateur typique est généralement composé des éléments suivants :

• Le chariot lui-même, est une machine mobile multi roues (ou parfois des galets, ou des roulettes, ou bien encore des chenilles) motrice(s), directrice(s), porteuses. Pour une plus grande sécurité et stabilité de l'engin, celui-ci peut être équipé de « pneus » pleins, évitant les risques liés à une crevaison au cours d'une opération de chargement, manutention ou déchargement. La nature du sol d'utilisation conditionne le type de roulage choisi.

• Un moteur à combustion interne alimenté par du GPL, ou du gazole, ou un moteur électrique à courant continu ou à courant alternatif alimenté par une batterie d'accumulateurs ou par des piles à combustible.

• Un système de transmission de la puissance du moteur aux roues qui peut être soit par :
  • boîte mécanique, par engrenage à bain d'huile et embrayage ;
  • boîte automatique avec convertisseur de couple et un procédé à disques d'embrayage multiple ;
  • pompe hydrostatique qui entraîne des moteurs hydrauliques pour chaque roue ;
  • transmission hybride : moteur thermique couplé à un générateur électrique avec pilotage électronique pour l'alimentation directe de moteurs de translation électriques.

• Le mât est l'assemblage vertical de profils métalliques (liaison glissière) qui permet de lever, de baisser et d'incliner (liaison pivot) la charge. Le mât peut être actionné hydrauliquement : il se compose d'un ou plusieurs vérin et de rails emboîtés qui coulissent les uns dans les autres grâce à des rouleaux intermédiaires; ils servent de guide pour soulever, baisser et pour assurer la stabilité latérale. Le mât peut aussi être actionné par des chaînes par un moteur de pompe hydraulique fournissant la puissance élévatrice. Dans tous les cas, le circuit hydraulique est équipé d'un limiteur de vitesse de descente (dit parachute). Dénominations de mâts génériques : simplex (1 paire de profils), duplex (2 paires de profils), triplex (3 paires de profils), quadruplex (4 paires de profils). Les termes télescopique et Niho sont parfois utilisés, ils correspondent respectivement à un mât duplex petite levée libre, et duplex grande levée libre. Le choix entre les uns ou les autres s'effectue en fonction de la hauteur d'élévation maximale souhaitée, et de la hauteur de passage de porte la plus basse, ou bien encore en fonction de la hauteur maximale disponible pour gerber dans l'endroit le plus contraignant de l'entrepôt(mezzanine, camion, plafond bas), dans ces lieux un mât à grande levée libre est requis.

• Le tablier porte-charge, sur lequel sont fixées la ou les fourche en métal ou les équipements optionnels, se déplace le long du mât au moyen de chaînes, ou en étant fixé directement au vérin hydraulique. Généralement, le porte-charge qui est monté sur roulement, est guidé et se déplace entre les deux rails du mât.

• Une ou plusieurs fourches, qui sont les bras en forme de L qui retiennent la charge. La partie verticale arrière de la fourche est le plus souvent accrochée au tablier porte-charge au moyen d'un crochet ou d'un loquet (fourches de classe FEM I à IV en fonction du poids). Quelques fourches sont montées sur un axe, elles sont appelées « fourches à œil » ou « pin type ». La portion horizontale des fourches est effilée pour faciliter l'insertion dans ou sous la charge, on peut les déplacer horizontalement et verticalement au moyen de vérins hydrauliques. Pour des utilisations particulières, un chariot à fourches peut être équipé avec toute une variété d'autre équipements, incluant les pinces, les pinces pour carton, les boucliers racleurs, les manipulateurs de poteaux, les manipulateurs de conteneurs, les pinces pour rouleaux et d'autres. La masse de ces équipements se déduit généralement de la charge admissible du chariot. Cette déduction tient aussi à l'éloignement du centre de gravité de la charge (CDG exprimé en mm, par exemple 500 mm, 600 mm, 1 200 mm), dû à ces équipements.

• Un support arrière de charge ou dosseret d'appui de charge est installé quand la charge est plus haute que le haut du porte-charge ; c'est une extension semblable à un râtelier boulonné ou soudée au tablier porte-charge pour empêcher la charge de se déplacer en arrière.

Exemple de diagramme de capacité d'un chariot élévateur

• La cabine, qui avec une place pour le conducteur ou cariste, contient tous les actionneurs de mouvements : les pédales de commande, le volant de direction, les boutons et les leviers de commande hydraulique pour diriger le chariot, un tableau de bord avec les voyants et un diagramme de charge informant le conducteur du poids à ne pas dépasser en fonction des dimensions de la charge et de la hauteur d'élévation. La cabine peut être ouverte avec un simple Toit Protege Conducteur (protection semblable à une cage), ou fermée. Le cariste qui conduit le chariot est protégé, des objets tombant, par ce toit en métal soutenu par des poteaux (des équipements additifs : métal déployé, plaque synthétique ou vitre securit viennent compléter cette protection).

• Les chariot élévateurs en porte-à-faux ont un contrepoids d'équilibrage, qui est une masse métallique fixée au châssis à l'arrière du chariot, nécessaire pour compenser la masse de la charge. Dans un chariot élévateur électrique, l'ensemble des batteries acide-plomb servent elles-mêmes de contrepoids. Le fret maximum à soulever en fonction de son centre de gravité, peut être lu sur un diagramme de charge admissible.