Butées de fin de course et tampons de grue : comment fonctionne la dernière ligne de protection
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Toute grue qui se déplace sur rails a besoin, au bout de sa voie, de quelque chose qui l'arrête lorsque l'entraînement, le frein ou l'interrupteur de fin de course ne le font pas : la butée de fin de course, et le tampon placé entre la grue et la butée. Ensemble, ils forment la dernière ligne de protection de la grue, du chemin de roulement et des personnes en dessous. Ce guide explique où placer les butées de fin de course et les tampons, comment choisir le type de tampon, quel effort la butée doit reprendre et comment maintenir l'une et l'autre en bon état.
Butée, tampon, butoir : ce que désignent ces noms
La butée de fin de course est l'arrêt fixe en acier au bout d'un chemin de roulement ou d'un rail de chariot. Le tampon est l'absorbeur d'énergie placé entre la grue en mouvement et la butée : il reprend l'énergie cinétique de la grue et limite l'effort exercé sur l'une et l'autre. Ingénieurs et catalogues emploient de nombreux noms pour ces deux pièces : butée de fin de course, butée d'arrêt, butée de rail, butée de chemin de roulement et butoir pour la butée ; tampon de pont roulant, tampon de voie, tampon de rail et amortisseur de choc pour le tampon.
Où placer les butées de fin de course et les tampons
- Aux deux extrémités du chemin de roulement, pour la translation du pont ou du portique.
- Aux deux extrémités des rails du chariot sur le pont, pour le mouvement de direction du chariot.
- Entre deux grues sur le même chemin de roulement, pour qu'elles puissent se heurter sans dommage.
- Aux extrémités des rails de portiques extérieurs dans les ports, les parcs et les chantiers navals, où les longues translations et les vitesses élevées rendent l'énergie d'impact importante.
Sur chaque axe, les deux côtés doivent s'arrêter ensemble. Si une butée est en retrait ou qu'un tampon manque, un seul côté de la grue reçoit tout le choc et la grue se met en crabe sur ses rails.
Tampon sur la grue ou sur la butée
Les tampons sont généralement montés sur les sommiers de la grue et viennent frapper une plaque sur la butée. La grue emporte alors sa protection avec elle, et les mêmes tampons servent aussi face à une deuxième grue sur le chemin de roulement. Dans l'autre disposition, les tampons sont fixés sur les butées et la grue porte une plaque de frappe ; on l'utilise lorsqu'il n'y a pas de place pour le tampon sur le sommier.
Dans les deux cas, l'axe du tampon doit rencontrer la plaque à la bonne hauteur et bien d'équerre. Nos amortisseurs hydrauliques sont livrés avec une bride de montage avant (FM) ou de montage arrière (RM), et nos tampons à ressort ont des brides de base de 150x150 à 260x260 mm avec des perçages correspondants : la plaque de la butée peut ainsi être percée en conséquence.
Amortisseurs hydrauliques, tampons à ressort ou en polyuréthane
- Amortisseurs hydrauliques (série HB) : quatre tailles, 063, 080, 100 et 125, chacune avec des courses de 100 à 800 mm par pas de 50 mm. Ils absorbent de 15 à 435 kJ par course pour des forces d'amortissement jusqu'à 670 kN, presque sans rebond : le choix pour les grues lourdes et rapides, les grues portuaires et les ponts d'aciérie.
- Tampons à ressort (SB0250 à SB7500) : de 250 à 7 500 J par course, des courses de 80 à 180 mm et des efforts finaux de 5 à 85 kN. Simples et durables ; le ressort restitue la majeure partie de l'énergie, si bien que la grue rebondit.
- Tampons en polyuréthane : tampons en élastomère cellulaire légers, compacts et sans entretien, pour les services légers et moyens, comme les ponts roulants intérieurs et les chariots à vitesse modérée.
Notre guide de dimensionnement des amortisseurs hydrauliques montre pas à pas comment calculer l'énergie d'impact et choisir un amortisseur hydraulique.
L'effort que la butée doit reprendre
Un tampon limite l'effort mais ne le supprime pas : à chaque impact, la butée reprend l'effort final du tampon. La butée, ses boulons ou ses soudures, et la poutre de roulement ou le rail derrière elle doivent donc être dimensionnés pour l'effort final maximal du tampon, appliqué à la hauteur de l'axe du tampon, majoré des coefficients qu'exige la norme de calcul de la grue, par exemple EN 13001.
Un exemple tiré de nos tableaux : un amortisseur HB 100 de 300 mm de course absorbe jusqu'à 115 kJ et pousse avec une force allant jusqu'à 420 kN. Une grue équipée d'un tel amortisseur de chaque côté du chemin de roulement a besoin de deux butées, chacune dimensionnée pour au moins 420 kN à la hauteur de l'amortisseur, avant application des coefficients de calcul. Un tampon à ressort SB2000 absorbe 2 000 J pour un effort final de 40 kN : un dixième de cette charge, mais aussi une petite fraction de l'énergie.
Comme la butée reprend l'effort du tampon, nous concevons et fournissons les deux ensemble : la butée est dimensionnée pour le tampon, et sa plaque et son perçage correspondent à la bride du tampon.
Alignement et contact
- Les deux tampons d'un même axe touchent leurs butées au même moment ; vérifiez-le après toute modification du chemin de roulement ou des rails.
- L'axe du tampon rencontre le centre de la plaque de butée, pas son bord, et reste parallèle au rail.
- La butée se trouve au-delà du dernier point que la grue doit atteindre, avec la place nécessaire pour la course complète du tampon.
- Les interrupteurs de fin de course de translation ralentissent et arrêtent la grue avant qu'elle n'atteigne les tampons ; les tampons servent pour le cas où ils ne le font pas.
Contrôle et remplacement
Contrôlez les butées et les tampons à chaque vérification périodique de la grue et après tout choc violent :
- Amortisseurs hydrauliques : fuites d'huile, dommages ou corrosion sur la tige de piston, et retour complet de la tige après compression.
- Tampons à ressort : spires cassées ou fissurées et fixations desserrées.
- Tampons en polyuréthane : fissures, morceaux manquants et écrasement permanent.
- Butées : plaques déformées, soudures fissurées, boulons desserrés ou manquants et déplacement sur le rail ou la poutre.
Un tampon qui a subi un choc violent, qui fuit ou qui ne revient pas doit être remplacé. Pour remplacer les tampons d'une grue existante, envoyez-nous les dimensions de bride et le perçage de l'ancien tampon et de la butée, avec les données de la grue ; nous adaptons le nouveau tampon en conséquence.
Ce qu'il faut nous envoyer
- Type de grue et nombre de grues sur le chemin de roulement.
- Masse en mouvement : grue, chariot, et charge suspendue librement ou non.
- Vitesse de translation au moment de l'impact.
- Place disponible pour le tampon et la butée ; plans ou photos des butées existantes.
- Environnement : intérieur ou extérieur, normal ou agressif.
- Besoin : tampons, butées ou les deux.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'une butée de fin de course pour grue ?
L'arrêt fixe en acier au bout d'un chemin de roulement ou d'un rail de chariot. Avec le tampon, elle arrête mécaniquement la grue si l'entraînement, le frein ou l'interrupteur de fin de course fait défaut.
Quel effort une butée de fin de course doit-elle supporter ?
Au moins l'effort final maximal du tampon qui la heurte, à la hauteur du tampon, majoré des coefficients de la norme de calcul de la grue. Pour un amortisseur HB 100 de 300 mm de course, cela représente jusqu'à 420 kN par butée avant application des coefficients.
Où les tampons de grue sont-ils montés ?
Généralement sur les sommiers de la grue, où ils viennent frapper une plaque sur la butée ; parfois sur les butées elles-mêmes. Dans les deux cas, les deux côtés d'un axe doivent entrer en contact ensemble.
Deux grues sur un même chemin de roulement ont-elles besoin de tampons entre elles ?
Normalement, oui. Deux grues qui partagent un chemin de roulement peuvent se heurter : leurs sommiers en vis-à-vis portent donc aussi des tampons. Indiquez-nous les masses et les vitesses des deux grues, et nous dimensionnons les tampons pour ce cas.
Quand faut-il remplacer les tampons d'une grue ?
Quand un amortisseur hydraulique fuit ou que sa tige ne revient pas, quand un ressort est cassé, quand un tampon en polyuréthane est fissuré ou écrasé de façon permanente, et après tout choc violent qui l'a endommagé. Contrôlez-les à chaque vérification périodique de la grue.
Demande de butées et de tampons
Envoyez-nous les données de la grue et la place disponible : nous dimensionnons ensemble les tampons et les butées.