Santé et sécurité

Pour un freinage en douceur et sans risque de votre chariot élévateur

Par Mark Nicholson

Janvier 2025

L’importance du choix du système de freinage de son chariot élévateur

Un chariot élévateur est généralement beaucoup plus lourd et plus difficile à freiner qu’une voiture. Il peut également se renverser plus facilement. En matière de sécurité, ce sont là deux des principaux enjeux auxquels se heurtent les concepteurs et les prescripteurs de systèmes de freinage de chariots élévateurs. Mark Nicholson passe en revue les points clés du freinage des chariots élévateurs et présente en détail quelques-unes des options disponibles.

Les systèmes et fonctions sont illustrés par des références de la gamme Cat® Lift Trucks de chariots élévateurs à contrepoids et d’équipements d’entrepôt.

Freinage régénératif

Le freinage régénératif est très répandu dans les chariots élévateurs électriques à contrepoids et les chariots d’entrepôt. Mais comme pour de nombreuses technologies, les performances diffèrent d’un fabricant à l’autre. Cela dépend en grande partie des innovations et des propriétés des systèmes de contrôle électronique équipant ces chariots.

Le freinage régénératif récupère et recycle l’énergie qui serait autrement perdue lorsqu’un chariot freine ou décélère. Sur un chariot élévateur à contrepoids, lorsque vous relâchez la pédale d’accélérateur, le moteur cesse d’entraîner les roues et se met à produire de l’électricité. Il convertit l’énergie cinétique du mouvement du chariot en énergie électrique destinée à recharger la batterie. Cela permet également de freiner progressivement le chariot.

Sur les chariots de magasinage, le fait de relâcher la pédale d’accélérateur et de laisser la commande de marche avant/arrière au point mort enclenche de la même manière et dans une certaine mesure un « freinage moteur ». Pour amplifier l’effet du freinage, cette commande peut être actionnée dans le sens inverse. L’intensité du freinage dépend alors de l’amplitude de ce mouvement.

La technologie de freinage régénératif améliore l’efficacité énergétique, prolonge l’autonomie et la durée de vie de la batterie et réduit l’usure des composants mécaniques du frein. (Sur les chariots élévateurs à contrepoids, le freinage régénératif est normalement associé au freinage à disque et/ou à tambour. Sur les chariots de magasinage les autres freins sont électromagnétiques et agissent directement sur le moteur électrique.)

Parallèlement, des systèmes de freinage régénératif de bonne facture assurent une décélération plus douce et mieux maîtrisée. Les opérateurs ralentissent avec précision, sans arrêts brusques ni mouvements saccadés. Les charges fragiles sont mieux protégées et la conduite est plus confortable. Autre avantage appréciable des chariots élévateurs à contrepoids : il n’est pas nécessaire de passer sans cesse de l’accélérateur au frein. La plupart du temps, la pédale d’accélérateur suffit amplement.

Pour tirer le meilleur parti de ces avantages, vous devez adopter une conduite souple. Par exemple, au lieu de freiner brusquement, anticipez les arrêts, puis ralentissez progressivement. Cette habitude est de toute façon toujours bonne à prendre.

Tous les chariots élévateurs électriques à contrepoids et chariots de magasinage Cat® sont équipés d’un système de freinage régénératif avancé.

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Bien utilisé, le freinage régénératif permet une conduite des chariots élévateurs plus souple, plus sûre et plus économe en énergie. Illustration : chariot élévateur électrique à contrepoids Cat® de 4,0 à 5,5 tonnes, EP40-55(C)N(H).

Freins à tambour et à disque

Sur les chariots élévateurs à contrepoids classiques, les systèmes de freinage font appel à la friction pour réduire la vitesse. Les freins à tambour et à disque sont des systèmes à friction qui se distinguent par leurs conceptions et leurs applications.

Pour générer de la friction, les freins à disque pressent les plaquettes de frein contre les deux faces d’un disque en rotation. Quant aux freins à tambour, la friction est obtenue grâce à un cylindre qui écarte et pousse les mâchoires de frein contre la surface intérieure du tambour en rotation. Les freins à tambour et les freins à disque diffèrent par leurs caractéristiques de performance, leurs avantages et leurs limites. En fonction de ces propriétés, les fabricants spécifient le type de frein le plus approprié pour chaque chariot et chaque application. Sur certains chariots, un essieu est équipé de tambours et l’autre de disques.

La pression nécessaire pour serrer les freins à tambour et à disque des chariots élévateurs est généralement fournie par un système hydraulique.

Freins à disque humides

Une autre catégorie est celle des freins à disque refroidis à l’huile, également connus sous le nom de freins à disque humides ou encore de freins à bain d’huile. Ce type de frein à disque spécialisé ne comporte pas de plaquettes de frein. Les mécanismes sont en outre totalement intégrés, étanches et refroidis par circulation d’huile.

Résistants à la contamination et à la corrosion, ils constituent le choix idéal dans des conditions de travail humides, sales, poussiéreuses, ou en présence de sel. Par ailleurs, leur refroidissement permet d’éviter les dommages causés par la chaleur et d’optimiser la durée de vie du système de freinage. Petit plus : ils s’ajustent automatiquement à l’usure et ne nécessitent pratiquement aucun entretien.

Grâce à ces propriétés, ils durent beaucoup plus longtemps que les freins classiques et leurs performances sont plus constantes. Leur puissance de freinage est également nettement plus élevée.

La plupart des chariots élévateurs électriques à contrepoids Cat® sont équipés de freins à disque humides. C’est le cas par exemple des gammes de chariots de 2,5 à 3,5 tonnes et de 4,0 à 5,5 tonnes. Cette particularité leur permet de s’adapter à des environnements difficiles, qu’il s’agisse d’usines de transformation du poisson ou de pêcheries en eau salée, ou encore d’usines poussiéreuses et surchauffées.

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Les freins à disque humides sont étanches à l’humidité et à la saleté. Ils sont également très efficaces, ne nécessitent pratiquement pas d’entretien et ont une durée de vie beaucoup plus longue. Illustration : Chariot élévateur électrique à contrepoids Cat® de 4,0 à 5,5 tonnes, EP40-55(C)N(H).

Freins électriques

Les freins entièrement électriques équipent les gammes de chariots élévateurs électriques à contrepoids Cat® à trois roues, de 1,4 à 2,0 tonnes et à quatre roues, de 1,6 à 2,0 tonnes. Ces freins agissent sur le moteur électrique. Ils présentent les avantages suivants : moins de pièces mobiles (et donc moins d’entretien), une meilleure efficacité énergétique et une plus grande précision.

Freins de stationnement

Comme nous le rappelle la vidéo animée « 7 Deadly sins » de Cat® Lift Trucks, l’emballement des chariots élévateurs est une cause trop fréquente d’accidents. pour éviter les sorties de route, vous devez toujours serrer le frein de stationnement lorsque vous laissez un chariot sans surveillance. De plus, vous devez mettre le chariot au point mort et abaisser ses fourches.

La fait d’opter pour des chariots élévateurs équipés de freins de stationnement automatiques réduit les risques. Lorsque le chariot est inutilisé et qu’il n’y a pas de cariste sur le siège, le frein de stationnement se serre automatiquement. Cette fonction est disponible sur tous les chariots élévateurs électriques à contrepoids Cat®, ainsi que sur les chariots à mât rétractable, les préparateurs de commande au sol et d’autres modèles de la marque.

Ralentissement et arrêt automatiques

Le sujet du freinage est étroitement lié à celui de la régulation en toute sécurité de la vitesse des chariots élévateurs. Ce point a été abordé dans un précédent article d’Eureka. Les systèmes de contrôle des virages font partie des aides automatiques au maintien de la vitesse de sécurité. En substance, ils réduisent la vitesse maximale d’un chariot en fonction de l’angle de braquage. Ils peuvent également s’ajuster en fonction de la vitesse à laquelle l’opérateur braque le volant, voire de la hauteur et du poids de la charge transportée. Le système de contrôle intelligent des virages disponible sur la plupart des chariots élévateurs électriques à contrepoids Cat® a permis à cette technologie d’atteindre de nouveaux sommets.

Les freins de stationnement automatiques ont déjà été abordés. En matière de sécurité, une autre aide est apportée par la fonction de maintien automatique en côte. C’est ce dispositif qui empêche le chariot de reculer lorsqu’il s’arrête au beau milieu d’une pente. Il équipe généralement les chariots élévateurs électriques à contrepoids Cat® et peut être présent sur d’autres véhicules, notamment sur les préparateurs de commande au sol.

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La fonction de maintien automatique en côte empêche le chariot de reculer en cas d’arrêt dans une pente. Illustration : Chariot élévateur électrique à contrepoids Cat® de 1,6 à 2,0 tonnes, EP16-20(C)N2.

Les systèmes de détection de présence de l’opérateur constituent un autre groupe d’aides à l’arrêt automatique. Leur fonctionnement est similaire à celui d’une pédale « homme mort » qui immobilise le chariot lorsque l’opérateur n’est pas correctement assis sur son siège. Sur tous les chariots élévateurs à contrepoids Cat®, qu’ils soient électriques, ou qu’ils fonctionnent au diesel ou au GPL, ces systèmes prennent la forme d’un interrupteur de siège. Si le cariste n’est pas assis sur son siège, toutes les fonctions motrices et hydrauliques se désactivent. Dans certains cas, une pédale de détection de présence de l’opérateur peut être installée en option.

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Lorsque le cariste quitte son siège, le système de détection de présence désactive les fonctions motrices et hydrauliques afin d’éviter toute activation accidentelle. Illustration : Chariot élévateur électrique à contrepoids Cat® de 1,6 à 2,0 tonnes, EP16-20(C)N2.

Sur les chariots à mât rétractable Cat®, une pédale est installée de série à cet effet. Le poids du pied gauche du cariste suffit à attester de sa présence et à permettre l’utilisation du chariot. Sur les préparateurs de commandes Cat®, pour les prélèvements au sol / de 2e niveau et de niveau moyen/élevé, c’est l’ensemble du plateau du compartiment opérateur qui fait office de pédale de détection de présence. Ce système permet à l’opérateur de se tenir debout dans n’importe quelle position, ce qui lui confère plus de confort et de liberté. Il élimine également la nécessité d’une pédale conventionnelle qui pourrait constituer un obstacle à l’accès.

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Sur les préparateurs de commandes Cat®, l’ensemble du plateau fait office de commutateur de détection de présence. Illustration : Préparateur de commande au sol Cat® NO12-25N2.

Les transpalettes électriques à conducteur debout et gerbeurs à conducteur debout Cat® font appel à un détecteur de présence optique qui permet de s’assurer que l’opérateur reste debout en toute sécurité sur le chariot. Si l’opérateur descend, le freinage automatique s’active. Le système permet néanmoins à l’opérateur d’effectuer de petits mouvements du pied – importants pour soulager le stress et la fatigue – sans que les freins ne s’activent. Un dispositif de protection similaire est disponible en option sur les modèles Cat® à plateformes fixes avec entrée par l’arrière des gammes de transpalettes électriques, de transpalettes double levée et de gerbeurs.

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Certains chariots d’entrepôt sont équipés de détecteurs de présence optiques. Illustration : Gerbeur à conducteur debout Cat® NSR12-20N2.

Situé au niveau du ventre de l’opérateur, le bouton d’arrêt d’urgence des équipements d’entrepôt à timon Cat® est un autre dispositif qui mérite d’être mentionné. Ce bouton s’enclenche lorsqu’un opérateur risque d’être coincé par son chariot en marche arrière. Le chariot se déplace alors instantanément en marche avant sur une courte distance. Il est intégré à la tête de timon emPower des transpalettes électriques, des transpalettes double levée et des gerbeurs Cat® à opérateur accompagnant et à plateforme.

Décélération et freinage programmables

Sur certains chariots élévateurs, il est possible de programmer les taux de décélération et les distances d’arrêt. Cela permet de rendre le comportement du chariot encore plus prévisible et d’assurer un positionnement parfait. Dans le cadre d’activités telles que la préparation de commande au sol – où les déplacements sont courts et fréquents – il est ainsi possible de grappiller quelques secondes cruciales à chaque arrêt. Les préparateurs de commande au sol Cat®, par exemple, sont programmables de cette manière. La programmation peut être personnalisée, au moyen du code PIN de l’opérateur, ou être appliquée de la même manière à tous les opérateurs. D’autres paramètres et modes essentiels pour la sécurité peuvent être programmés afin de limiter, par exemple, la puissance, la vitesse et l’accélération.

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Les taux de décélération et distances d’arrêt programmés rendent le positionnement plus prévisible et plus précis. Illustration : Préparateur de commande au sol Cat® NO12-25N2.

Le comportement au freinage des chariots tridirectionnels à nacelle Cat® et des chariots tridirectionnels pour allée étroite (VNA) dans les allées de l’entrepôt peut être contrôlé à l’aide d’options appropriées. Parmi ces options figurent la fonction de ralentissement automatique et/ou la fonction d’arrêt précis en fin d’allée. Ces commandes peuvent varier d’une zone à l’autre.

Quelques conseils supplémentaires…

Voici les principaux points à prendre en compte lorsque vous recherchez un chariot élévateur dont les caractéristiques de freinage sont adaptées à votre application. N’oubliez pas non plus de tenir compte du poids dynamique considérable d’un chariot élévateur, généralement de quatre ou cinq tonnes, outre la charge d’une ou deux tonnes supportée par ses fourches. Il convient également de prendre très au sérieux les facteurs de risque liés à l’immobilisation du chariot, dont la vitesse atteint souvent 14 ou 15 km/h. Quels que soient les systèmes de freinage et les aides retenus, veillez à ce que la formation et la supervision de l’opérateur permettent de les utiliser de manière optimale. Votre concessionnaire local Cat® Lift Trucks est une excellente source de conseils, il saura vous éclairer sur tous ces sujets.

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