ISO 15442:2005
(Main)Cranes - Safety requirements for loader cranes
Cranes - Safety requirements for loader cranes
ISO 15442:2005 specifies minimum requirements for design, calculation, examinations and tests of hydraulic powered loader cranes and their mountings on to vehicles or static foundations. It applies to all new loader cranes manufactured one year after its publication. It is not the intent of this International Standard to require the retrofitting of existing loader cranes. ISO 15442:2005 does not apply to loader cranes used on board ships or floating structures and to articulated boom system cranes which are designed as total integral parts of special equipment such as forwarders. ISO 15442:2005 identified the hazards that it covers. It does not cover hazards related to the lifting of persons.
Appareils de levage à charge suspendue — Exigences de sécurité pour les grues de chargement
L'ISO 15442:2005 spécifie les exigences minimales relatives à la conception, au calcul, aux examens et aux essais des grues de chargement hydrauliques et à leur montage sur des véhicules ou massifs pour montage à poste fixe. Elle s'applique à toutes les grues de chargement nouvelles fabriquées un an après sa publication. Il n'est pas envisagé qu'elle requiert la mise en conformité des grues de chargement existantes. L'ISO 15442:2005 ne s'applique pas aux grues de chargement utilisées à bord des navires ou structures flottantes et aux appareils de levage à charge suspendue à flèche articulée qui sont conçus comme faisant partie intégrale d'un équipement spécial tel que des débardeuses. L'ISO 15442:2005 identifie les phénomènes dangereux qu'elle couvre. Elle ne prend pas en compte ceux relatifs au levage de personnes.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 15442:2005 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Cranes - Safety requirements for loader cranes". This standard covers: ISO 15442:2005 specifies minimum requirements for design, calculation, examinations and tests of hydraulic powered loader cranes and their mountings on to vehicles or static foundations. It applies to all new loader cranes manufactured one year after its publication. It is not the intent of this International Standard to require the retrofitting of existing loader cranes. ISO 15442:2005 does not apply to loader cranes used on board ships or floating structures and to articulated boom system cranes which are designed as total integral parts of special equipment such as forwarders. ISO 15442:2005 identified the hazards that it covers. It does not cover hazards related to the lifting of persons.
ISO 15442:2005 specifies minimum requirements for design, calculation, examinations and tests of hydraulic powered loader cranes and their mountings on to vehicles or static foundations. It applies to all new loader cranes manufactured one year after its publication. It is not the intent of this International Standard to require the retrofitting of existing loader cranes. ISO 15442:2005 does not apply to loader cranes used on board ships or floating structures and to articulated boom system cranes which are designed as total integral parts of special equipment such as forwarders. ISO 15442:2005 identified the hazards that it covers. It does not cover hazards related to the lifting of persons.
ISO 15442:2005 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 53.020.20 - Cranes. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 15442:2005 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 15442:2012. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15442
First edition
2005-11-01
Cranes — Safety requirements for loader
cranes
Appareils de levage à charge suspendue — Exigences de sécurité pour
les grues de chargement
Reference number
©
ISO 2005
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
3.1 Definitions . 2
3.2 Terminology . 5
4 List of significant hazards . 8
5 Safety requirements and/or safety measures.8
5.1 General. 8
5.2 Structural calculation . 8
5.3 Stress analysis. 9
5.4 Mechanical arrangements. 9
5.5 Hydraulic system. 10
5.6 Limiting and indicating devices . 11
5.7 Controls. 14
5.8 Control stations . 15
5.9 Electrical systems and related phenomena. 17
5.10 Installation. 17
6 Verification of the safety requirements and/or measures . 19
6.1 General. 19
6.2 Testing and test procedures. 22
7 Information for use . 24
7.1 General. 24
7.2 Manuals. 24
7.3 Marking. 25
Annex A (informative) List of significant hazards. 29
Annex B (informative) Examples of configurations and mountings. 32
Annex C (informative) Explanatory notes. 38
Annex D (informative) Examples of dangerous movements . 39
Annex E (normative) Additional requirements for cableless controls and control systems . 41
Annex F (normative) Symbols for working and setting-up functions . 43
Annex G (informative) Control system — Preferred vertical layout for controls operated from the
ground. 45
Annex H (informative) Control system — Horizontal layout order. 47
Annex I (informative) Control levers for high seats and remote controls . 50
Annex J (normative) Minimum internal dimensions for cabins fitted on vehicle-mounted loader
cranes up to a load moment of 250 kN.m. 53
Annex K (informative) Examples of raised control stations . 54
Annex L (informative) Installation of a loader crane on a vehicle. 57
Bibliography . 64
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15442 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96, Cranes, Subcommittee SC 6, Mobile cranes.
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Introduction
This International Standard has been considered necessary because of the lack, so far, of specific
requirements accepted worldwide for loader cranes.
Even though a loader crane, when mounted on a vehicle, may be considered as a particular type of mobile
crane, current ISO Standards developed for mobile cranes do not include, with very few exceptions, specific
requirements for loader cranes.
Therefore this International Standard has been designed to:
a) identify specific safety requirements for loader cranes;
b) when applicable, refer to existing International Standards which contain provisions that can be applied to
loader cranes;
c) promote loader crane safety by both identifying specific requirements and referring to existing applicable
standards, so that incorporating all such provisions into the design and use of loader cranes will guard
against and minimize injury to workers and damage to equipment;
d) facilitate the work of everyone in the field of loader cranes (designers, supervisors and other personnel as
well as people directly or indirectly responsible for their safe use and maintenance) who need to consult
the current International Standard for loader cranes;
e) contribute to further international harmonization of loader crane standards.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15442:2005(E)
Cranes — Safety requirements for loader cranes
1 Scope
This International Standard specifies minimum requirements for design, calculation, examinations and tests of
hydraulic powered loader cranes and their mountings on to vehicles or static foundations.
This International Standard applies to all new loader cranes manufactured one year after its publication. It is
not the intent of this International Standard to require the retrofitting of existing loader cranes.
This International Standard does not apply to loader cranes used on board ships or floating structures and to
articulated boom system cranes which are designed as total integral parts of special equipment such as
forwarders.
The hazards covered by this International Standard are identified in Clause 4.
This International Standard does not cover hazards related to the lifting of persons.
NOTE 1 Hoists will be covered by a special standard.
NOTE 2 The use of cranes for the lifting of persons may be subject to specific national regulations.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 4306-1, Cranes — Vocabulary — Part 1: General
ISO 4310, Cranes — Test code and procedures
ISO 4413, Hydraulic fluid power — General rules relating to systems
ISO 5353, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat index
point
ISO 7000:2004, Graphical symbols for use on equipment — Index and synopsis
ISO 7296-2:1996, Cranes — Graphical symbols — Part 2: Mobile cranes
ISO 7752-1, Lifting appliances — Controls — Layout and characteristics — Part 1: General principles
ISO 8566-1, Cranes — Cabins — Part 1: General
ISO 8566-2, Cranes — Cabins — Part 2: Mobile cranes
ISO 8686-1, Cranes — Design principles for loads and load combinations — Part 1: General
ISO 9927-1, Cranes — Inspections — Part 1: General
ISO 9928-1, Cranes — Crane driving manual — Part 1: General
ISO 9942-1, Cranes — Information labels — Part 1: General
ISO 10245-1, Cranes — Limiting and indicating devices — Part 1: General
ISO 11660-1, Cranes — Access, guards and restraints — Part 1: General
ISO 11660-2, Cranes — Access, guards and restraints — Part 2: Mobile cranes
ISO 12100-1, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 1: Basic
terminology, methodology
ISO 12100-2:2003, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 2: Technical
principles
ISO 12478-1, Cranes — Maintenance manual — Part 1: General
1)
ISO 13849-1:— , Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles
for design
ISO 13852, Safety of machinery — Safety distances to prevent danger zones being reached by the upper
limbs
ISO 13853, Safety of machinery — Safety distances to prevent danger zones being reached by the lower
limbs
ISO 13854, Safety of machinery — Minimum gaps to avoid crushing of parts of the human body
ISO 15513, Cranes — Competency requirements for crane drivers (operators), slingers, signallers and
assessors
IEC 60068-2-64:1993, Environmental testing — Part 2: Test methods — Test Fh: Vibration, broad-band
random (digital control) and guidance
IEC 60204-32:1998, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 32: Requirements for
hoisting machines
IEC 61000-6-2, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-2: Generic standards — Immunity for industrial
environments
IEC 61000-6-4, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6: Generic standards — Section 4: Emission
standard for industrial environments
3 Terms and definitions
3.1 Definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4306-1 and the following apply.
NOTE For convenience of reference the definitions are, with the exception of 3.1.1 Loader crane, grouped in
alphabetical order in the English language version.
1) To be published. (Revision of ISO 13849-1:1999)
2 © ISO 2005 – All rights reserved
3.1.1
loader crane
powered crane comprising of a column that slews about a base, and a boom system that is attached to the top
of the column and which is usually fitted on a vehicle (including trailer) and designed for loading and unloading
the vehicle
NOTE 1 A crane, as defined above, installed on a static foundation is still considered a loader crane.
NOTE 2 Annex B gives examples of configuration and mountings.
3.1.2
articulated boom
boom consisting of members that pivot in the vertical plane
3.1.3
boom extension, hydraulic
part of the boom which is capable of hydraulic telescopic movement to vary its length
3.1.4
boom extension, manual
part of the boom which can be manually extended or retracted
3.1.5
boom system
complete system, consisting of booms, boom extensions and cylinders
3.1.6
column
slewing structural member which supports the boom system
3.1.7
control station
position from which the loader crane may be operated
3.1.8
control system
interface between the operating levers and the actuating components which provide movements of the loader
crane
3.1.9
danger zone
any zone within and/or around the machinery in which a person is exposed to risk of injury or damage to
health
3.1.10
dead loads
forces due to the masses of the fixed and movable crane parts which act permanently on the structure while
the crane is being used
3.1.11
dynamic pressure
pressure in a hydraulic system component or part of hydraulic system caused by dynamic forces on actuators
when handling the load
3.1.12
flow sensitive check valve
valve that stops the flow when a preset pressure drop level is exceeded
3.1.13
high seat
control station connected to the column, consequently rotating with the crane
3.1.14
hydraulic line rupture
failure of a hydraulic line which results in a loss of pressure in the line
3.1.15
limiting device
device which initiates stopping or restricting crane motion or function
NOTE The majority of these devices will operate automatically when the respective motion or function reaches its
limiting position.
3.1.16
load holding valve
valve that is normally closed and is opened by an external force to allow the flow of fluid out of a hydraulic
actuator
3.1.17
main relief valve
valve that limits the pressure supplied to the hydraulic system of the crane
3.1.18
maximum working pressure
maximum pressure in pump circuit or individual working function
3.1.19
mounting base
housing incorporating anchoring points and bearings for the slewing column
3.1.20
port relief valve
valve that limits the pressure supplied to a hydraulic actuator
3.1.21
pressure relief valve
valve that automatically releases the hydraulic oil to the tank when the pressure exceeds a specified value
3.1.22
radius, hydraulic
radius that can be obtained with hydraulically actuated parts of the boom system
3.1.23
raised control station
control station at a height above the ground level, i.e. a high seat attached to the column of the loader crane
or a platform positioned above the base of the loader crane (see Annex K)
3.1.24
rated capacity
load that the crane is designed to lift for a given operating condition (e.g. configuration, position of the load)
3.1.25
rated capacity indicator
device that gives, within specified tolerance limits, at least a continuous indication that the rated capacity is
exceeded, and another continuous indication (on certain crane types) of the approach to the rated capacity
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3.1.26
rated capacity limiter
device that automatically prevents the crane from handling loads in excess of its rated capacity, taking into
account the dynamic effects during normal operating use
3.1.27
setting-up function
crane function used to prepare the crane for lifting
3.1.28
sink rate
distance in a given time at which the load lowers due to internal leakage of hydraulic components
3.1.29
stabilizer
aid to the supporting structure connected to the base of the crane or to the vehicle to provide stability, without
lifting the vehicle from the ground
3.1.30
stabilizer extension
part of the stabilizer capable of extending the stabilizer leg laterally from the transport position to the operating
position
3.1.31
stabilizer leg
part of a stabilizer capable of contacting the ground to provide the required stability
3.1.32
static foundation
fixed support incorporating mounting points for a crane
3.1.33
timber handling crane
loader crane specifically designed, manufactured and equipped with a grapple for loading/unloading of
unprepared timber (e.g. tree trunks, branches)
NOTE The operator controls the crane from a high seat or from a cabin.
3.1.34
total lifting moment
sum of the load moment and the moment produced by dead loads
3.2 Terminology
The terms that are used in this International Standard for the main parts of a loader crane are indicated in
Figures 1 a) and 1 b).
Key
1 mounting base 8 2nd boom
2 stabilizer extension 9 2nd boom cylinder
3 stabilizer leg 10 boom extension, hydraulic
4 slewing mechanism 11 boom extension cylinders
5 column 12 boom extension, manual
6 1st boom 13 hook
7 1st boom cylinder 14 controls
a) Articulated boom system
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Key
1 mounting base 8 boom extension cylinders
2 stabilizer extension 9 1st boom
3 stabilizer leg 10 boom extension, hydraulic
4 slewing mechanism 11 hook
5 column 12 wire rope
6 1st boom cylinder 13 controls
7 winch
b) Straight boom system
Figure 1 — Main parts of a loader crane
4 List of significant hazards
The list of hazards that have been considered significant during the preparation of this International Standard
is given in Annex A.
5 Safety requirements and/or safety measures
5.1 General
Machinery shall conform to the safety requirements and/or measures of this clause. In addition, the machine
shall be designed according to the principles of ISO 12100 for hazards relevant but not significant which are
not dealt with by this International Standard.
The rated capacity shall be calculated from the following:
a) the working pressure in the cylinders;
b) the area of the load-carrying cylinders;
c) the kinematics;
d) dead loads;
e) load combinations;
f) hoist loads.
For the purpose of the calculations rated capacity is equal to gross load.
5.2 Structural calculation
5.2.1 General
For structural calculation, the provisions given in ISO 8686-1 apply. For forces due to acceleration/deceleration
of the slewing drive, additional requirements given in 5.2.2 shall apply.
5.2.2 Forces due to acceleration/deceleration of the slewing drive
The horizontal force F , in newtons, shall be calculated according to the following equation:
h
M
F=×Φ (1)
h5h
R
where
Φ is the dynamic factor:
5h
Φ = 1,05 for hook duty,
5h
Φ = 1,3 for bucket or grapple duty;
5h
M is the gross theoretical slewing moment (with 100 % efficiency), in newton metres;
R is the radius at calculated position, in metres.
8 © ISO 2005 – All rights reserved
If R < R /2, then the value R = R /2 shall be used, where R is the maximum hydraulic radius, in metres.
max max max
As an alternative, the value of F may be based on practical tests.
h
5.3 Stress analysis
A partial list of national and regional standards giving information about calculations and stress analysis is
presented in the Bibliography.
5.4 Mechanical arrangements
5.4.1 Stabilizers
Stabilizers shall be provided when needed to fulfil the stability requirements (see 5.10.3) when loader cranes
are fitted on vehicles.
5.4.1.1 Stabilizer leg
The stabilizer leg shall have means (e.g. feet) for ground support.
Stabilizer foot plate shall be constructed to accept ground unevenness of at least ± 5°.
When the stabilizer leg has a tilting device, locking means that can withstand normal operational forces
(e.g. pins) shall be provided to secure the leg in both the working and transport position (see 5.4.3).
5.4.1.2 Stabilizer extension
Stabilizer extensions shall be marked to show when they are correctly deployed.
Manually operated extensions shall be fitted with:
a) handles for the manual operation;
b) devices for locking in the working and transport positions (see 5.4.3);
c) pull-out stops.
Locking means in the working position shall be fitted if the hydraulic cylinders are not able to resist the forces
during the load handling.
5.4.2 Manual boom extensions
Manual boom extensions shall have pull-out stops and mechanical locking means for their retracted and
extended positions.
5.4.3 Securing for transport
Mechanical means shall be provided to prevent uncontrolled movements of the crane and stabilizers installed
on vehicles when travelling. The stabilizers shall be locked in the transport position by two separate locking
devices for each stabilizer, at least one of these shall be automatically operated, e.g. a spring operated cam
lock and an automatic spring latch. These shall be attached to the crane and/or stabilizers and be protected
against unintentional removal, e.g. by locking pins with spring clips.
For hydraulically operated stabilizer extensions, a single mechanical locking device is sufficient.
It shall be clearly visible to the operator when the locking device is in the locked or unlocked position. In
addition it shall be possible for the operator, when in the transport driving position, to check that the stabilizers
are in the transport position e.g. mirrors, warning light/buzzer interlocked to the stabilizer position.
5.5 Hydraulic system
5.5.1 General
The hydraulic system and components shall comply with the requirements as specified in ISO 4413.
The hydraulic components and lines shall be sized such that the hydraulic system can be operated at the
intended working pressure (including any pressure required during test procedures) without any failures and
excessive temperatures being created.
Hydraulic systems shall be designed such that all components are compatible to each other and to the fluid
being used in the system at specified environmental conditions. The hydraulic system shall have adequate
filters to ensure that the fluid does not become contaminated.
Each hydraulic circuit shall be provided with a means for checking the pressure.
5.5.2 Pump
A pump shall have the capacity to deliver the correct flow and pressure specified by the crane manufacturer
for the hydraulic system when being driven at the specified speed. The pump size and its specified driven
speed shall be chosen to ensure that the capacity of the power supplier is utilized efficiently.
NOTE See Annex L for guidance on selecting the correct pump size.
The pump shall be suitable for the fluid specification used in the hydraulic system.
5.5.3 Hydraulic reservoir
The hydraulic reservoir shall be specified by the crane manufacturer and shall have sufficient fluid capacity for
the pump to operate correctly when all the hydraulic cylinders are fully extended. There shall also be sufficient
capacity for the fluid in the system when all the cylinders are retracted. Devices shall be incorporated to
enable monitoring of the maximum and minimum fluid levels. An access opening and a drain valve with plug
shall be provided for cleaning purposes.
5.5.4 Pressure relief valves
Each load-carrying circuit shall be equipped with an automatic means (e.g. port relief valves) that limits the
pressure to a maximum of 25 % above the maximum working pressure or shall be designed to withstand the
maximum pressure that can occur under foreseen operating conditions.
The minimum setting of the pressure relief valves, except for timber-handling cranes (see 5.6.2.1 and 5.6.2.2),
shall be such that no uncontrolled movement can take place with loads up to 1,2 × the rated capacity.
5.5.5 Hoses, tubes and fittings
Burst pressure for hoses shall be a minimum of 4 × the maximum working pressure for hoses without end
fittings. Burst pressure for tubes and fittings shall be minimum 2,5 × the maximum working pressure.
Hoses, tubes and fittings shall be so located, installed and, where appropriate, protected so that they do not
sustain damage by chafing, trapping etc.
Hydraulic hoses containing fluid with a pressure of more than 5 MPa and/or having a temperature over 50 °C
and which are located within 1 m of the operator, shall be guarded.
10 © ISO 2005 – All rights reserved
Any part or component which may divert a possible jet of fluid can be considered as a sufficient protection
device.
Hoses intended to withstand a pressure of more than 15 MPa shall not be fitted with re-usable end fittings.
5.5.6 Precautions against hydraulic line rupture
5.5.6.1 Loader cranes other than timber handling cranes
All load-carrying circuits shall be equipped with an automatic means, e.g. load-holding valves, to prevent
uncontrolled movement of the crane in the case of hydraulic line rupture. Flow sensitive check valves shall
only be used for equalizing and pressure sensing lines. The maximum flow through these lines shall not
exceed 3 l/min.
Valves used for this means shall be close coupled to the cylinder. They shall be either:
a) integral with the cylinder or
b) directly and rigidly flange mounted or
c) placed close to the cylinder or connected to it by means of rigid tubes.
For tubes and fitting between lock valve and actuator the safety factor shall be 2,5 calculated against the
maximum dynamic pressure.
5.5.6.2 Timber-handling cranes
In the event of hydraulic line rupture, the lowering speed of the load shall not exceed the maximum lowering
speed at rated capacity by more than 30 %. (See C.2.)
Stabilizer leg cylinders shall be equipped as specified in 5.5.6.1.
5.5.7 Sink rate for boom system
The sink rate measured at the boom system tip caused by leakage in hydraulic components shall not exceed
0,5 % of radius per minute. For timber-handling cranes however, the sink rate may be 2 % of radius per
minute.
Sink rate shall be tested at maximum rated capacity and at maximum hydraulic radius (i.e. without manual
extensions).
5.5.8 Slewing mechanism
The slewing mechanism shall be able to withstand the maximum slewing forces (see 5.2.2) to bring it to a stop
and sustain the load under the most adverse operating conditions.
5.5.9 Calculation of hydraulic cylinders
Hydraulic cylinders shall be calculated for dynamic working pressure with a safety factor against the yield
stress of minimum 1,5.
5.6 Limiting and indicating devices
5.6.1 General
5.6.1.1 Rated capacity limiters and indicators shall be provided on all cranes having a rated capacity of
3 000 kg or more.
Limiters/indicators shall comply with ISO 10245-1. Safety related parts of limiting and indicating systems shall
comply with ISO 13849-1:— category 1 except for electronic parts of the system for limiting devices which
shall comply with ISO 13849-1:— category 2.
The rated capacity limiter for a loader crane generally has three different tasks to fulfil:
1) prevent the structure from being overloaded;
2) prevent the risk of overturning of the vehicle;
3) prevent dangerous movements of the load.
All movements that will reduce the load moment on the crane shall always be available.
NOTE Regarding rated capacity limiters on loader cranes see also C.1. For examples of dangerous movement for
different crane types see Annex D.
If a rated capacity limiter is not provided on loader cranes with a rated capacity of less than 3 000 kg, then
relief valves according to 5.5.4 and 5.6.5 shall be fitted to provide overload protection.
5.6.1.2 Where, on cranes with rated capacity limiter (see 5.6.1.1), the rated capacity is lower in sectors of
the slewing range, the crane shall be provided with slew limiters. These shall operate to override the controls
of the crane when attempting to slew into this sector with a load higher than the rated capacity or lift loads
above the rated capacities within the sector.
Where cranes are equipped with a winch, an indicating device shall also be provided to warn the operator of
approach to the slewing limit.
5.6.1.3 When the boom system of a vehicle-mounted loader crane is to be parked on the load platform or
on top of the load during transport, an indicator (e.g. angle sensor) shall be provided. This indicator shall
inform the operator when the crane height exceeds a predetermined maximum.
5.6.1.4 Cranes equipped with stabilizers shall be provided with a level indicator in clear view of the
operator at the stabilizer control station.
5.6.1.5 For cranes equipped with a winch, the winch shall be included in the system of the rated capacity
limiter.
5.6.1.6 For cranes equipped with manual extensions, these extensions shall be included in the system of
the rated capacity limiter. A mode selector may be provided to select the boom system configuration on the
limiting and indicating device when manual extensions are fitted.
5.6.2 Rated capacity limiter
5.6.2.1 The rated capacity limiter shall operate within the designed operating accelerations of the crane
between 100 % and (100 + ∆ %) of the rated capacity. The value of ∆ depends on hydraulic radius according
to the following formula:
∆ u 8 + 0,5 R u 20 (2)
where R is the hydraulic radius, in metres.
For timber-handling cranes, a tolerance of 20 % may be used independent of the hydraulic radius.
NOTE It is generally accepted that a capacity limiter for loader cranes limits the load moment. At long radius the main
part of the total lifting moment comes from the dead loads and only a small part from the payload. Tolerances for the
capacity limiter as stated above have been set taking this into account.
12 © ISO 2005 – All rights reserved
5.6.2.2 For timber-handling cranes, port relief valves with tolerances according to 5.6.2.1 shall provide
overload protection when a rated capacity limiter is not provided.
5.6.3 Emergency lowering facility
In order to avoid locking-in of the loader crane after an actuation of the rated capacity limiter, an emergency
overriding facility may be provided. This facility shall not allow uncontrolled movement of the crane, such as
unintended operation of the load-holding valves, or affecting vehicle stability.
If this emergency facility is fitted it shall be clearly identified. This facility shall only function whilst the control is
held by the operator and for a period of maximum 5 s at intervals not shorter than 30 s.
5.6.4 Rated capacity indicators
The rated capacity indicator shall give a visual or audible warning, or both, to the operator when the load
exceeds 90 % of the rated capacity. If the rated capacity is being exceeded there shall be a separate warning
for overload to the operator and persons in the vicinity of the crane.
There shall be a clear difference between the warning for approach to rated capacity and the warning for
overload. Both warnings shall be continuous and shall be distinguishable as a warning to the persons
concerned whilst the crane is being operated.
The warning of persons in the danger zone is not necessary for a loader crane with a radius less than 12 m,
except for cableless remote control.
5.6.5 Main relief valve
All loader cranes shall be fitted with one or more main relief valves.
The main relief valve (excluding for winch system loader cranes equipped with an indicating device) shall
operate within the designed operating accelerations of the crane between 100 % and 110 % of the rated
capacity.
5.6.6 Motion and performance limiters
5.6.6.1 Motion limiters
Slewing (if not continuous), derricking and telescoping motion limits shall be determined by the stroke of the
cylinder or by appropriate stops.
5.6.6.2 Performance limiters
Speed limiters shall be incorporated into the slewing, derricking and telescoping motion to ensure that any
forces resulting from these motions are restricted to the design criteria of the loader crane.
5.6.7 Acoustic warning
An audible warning, e.g. klaxon, shall be provided. This shall be able to be actuated by the operator from each
control station unless the control station is solely used for operating the stabilizer functions.
5.6.8 Stopping device
A control device to bring the loader crane safely to a complete stop by removing the energy supply to the
crane, shall be fitted on the crane and at every control station unless the control station is solely used for
operating the stabilizer functions. The device shall initiate the stop function by de-energizing and shall be
designed, fitted and function according to the following:
a) it shall be easily visible due to red-coloured actuators, where practicable, before of a yellow background;
b) activating the device shall not require any decision by the operator about the resultant function and
effects, e.g. mushroom-type push button;
c) the actuator shall be arranged for easy access and for non-hazardous operation by the operator;
d) after stopping the crane, no further dangerous movements of the boom system shall occur.
5.6.9 Lowering limiter
Cranes fitted with winches shall be fitted with a lowering limiter, except in those cases where the rope anchor
is designed to withstand the full rope force.
5.6.10 Hoisting limiter
Cranes fitted with winches shall be fitted with a hoisting limiter.
5.7 Controls
5.7.1 General
The requirements below specify arrangement and direction of movements of controls assigned to working
functions, such as slewing column, raising/lowering boom. Stabilizer functions are also included.
The requirements cover bi-directional and multidirectional (joy-stick) control levers.
The layout order of bi-directional controls has to follow the sequence of working functions from the base of the
loader crane to the load handling device. Control levers for setting-up functions shall be separated by space or
clearly distinguished (other than symbols) from other control levers.
All controls (except the stopping device) shall return automatically to the neutral position when they are
released. They shall be marked permanently with clearly visible symbols as given in 5.7.2.
All controls shall be in accordance with the safety and ergonomic principles as specified in ISO 7752-1.
Control levers shall be located or guarded against unintended operation.
Additional requirements for cableless controls and control systems are given in Annex E.
5.7.2 Symbols
Symbols for the working and setting up functions of loader cranes having boom systems with two articulated
booms shall be in accordance with Annex F. For loader cranes having other boom systems, any additional
symbols that are necessary shall be derivatives of Annex F. The symbols shall be used as follows for
bi-directional control levers:
a) on the control lever knobs: inside arrows indicate the movement of the corresponding lever; only one
symbol for a crane function and one arrow for the lever movement shall be combined (see Figure 2);
14 © ISO 2005 – All rights reserved
b) when placed on a separate plate adjacent to the control levers, the symbols can be used without lever
movement arrows; in this case, two symbols for each lever shall be used (see Figure H.3);
c) the minimum size of a symbol shall be that it is circumscribed by a 15 mm circle (12 mm in case of
remote controls); in the case of multi-symbols the minimum size shall relate to the smallest, e.g.
according to Figure 2.
Dimensions in millimetres
Knob of control lever Meaning of symbol/arrow combination
Move control lever to the left to raise second
boom
and
move control lever to the right to lower second
boom
For one symbol/arrow combination
Figure 2 — Symbols for working function
5.7.3 Layout of bi-directional controls
5.7.3.1 General
The principles laid down in 5.7.1 apply to both vertical and horizontal control lever arrangements.
5.7.3.2 Vertical layout order
Information is given in Annex G regarding the layout order for vertical control lever arrangements operated
from ground level.
5.7.3.3 Horizontal layout order
Information is given in Annex H regarding the layout order for horizontal control lever arrangements operated
from ground level.
5.7.4 Guidance for high seat controls
Information is given in Annex I.
5.8 Control stations
5.8.1 General
Control stations can be of the following types:
a) ground control;
b) raised control from fixed platform, slewing platform, high seat or cabin;
c) remote control;
d) cabin.
When more than one control station is provided there shall be a means for preventing simultaneous operation
from two stations unless the controls are mechanically linked to each other (see C.3)
The control station for stabilizer extension function shall be positioned so that the operator has an
unobstructed view of the movements being controlled.
Control stations shall be provided in such a way that the operator cannot be crushed or his clothing become
trapped due to moving parts of the crane. The safety distances given in ISO 13852 and ISO 13853 shall apply.
Where any guards are provided these shall not (unless specifically designed for the purpose) be able to be
used to support the operator's weight or be used as hand holds.
Where it is not practicable to install guards, gaps between moving parts shall comply with the dimensions
given in appropriate standards for the prevention of finger, hand and foot trapping (see ISO 13854).
Vehicle mounted loader cranes are generally operated for short periods and therefore a cabin is not normally
required. For applications when a cabin is required, due e.g. to environmental conditions, the specification
shall comply with ISO 8566-1. Minimum cabin dimensions shall comply with ISO 8566-2 with the exceptions
as specified in Annex J.
5.8.2 Raised control stations
5.8.2.1 Strength of components
Handrails shall withstand a horizontal force of 300 N distributed over 100 mm. Platforms shall withstand a
force of 1 500 N applied on a circular area diameter 125 mm at any location on the surface. Steps and rungs
shall withstand a force of 1 500 N applied over 100 mm. The components shall resist these applied forces
without any permanent deformation and without any elastic deformation greater than 2 % of the span between
supports or 10 mm whichever is the lesser.
5.8.2.2 High seat (see Annex K)
The construction and mounting of a high seat shall comply with the following requirements:
a) accessibility to the seat shall not be inhibited by the controls or configuration of the loader crane in
predetermined positions;
b) the seat with supporting members fixing the seat to the loader crane shall withstand a force of 1 500 N
acting centrally on the horizontal area of the seat without permanent deformation;
c) horizontal positions shall be adjustable and lockable without the use of tools;
d) the seat shall be provided with a means of reducing the risk of falling when the operator is in the working
position and this shall not impair accessibility to the seat; if side-guards are fitted these shall be at a
height of minimum 100 mm from the seat index point as defined in ISO 5353.
e) guards shall be provided to prevent moving parts of the loader crane trapping the operator or his clothing;
f) a platform shall be provided for the operator's feet of minimum dimensions 160 mm × 300 mm for each
foot.
5.8.2.3 Platform (see Annex K)
The construction of a platform shall fulfil the following requirements:
a) during operation, the operator shall be protected against moving parts of the crane; guards and/or
limitation of the slew angle shall be provided when appropriate;
b) the floor shall be horizontal with minimum dimensions 400 mm × 500 mm;
16 © ISO 2005 – All rights reserved
c) the floor shall be manufactured from slip-resistant material; the design shall provide a means of
eliminating the retention of liquid and debris;
d) precautions shall be taken to prevent the operator from falling from the platform; this shall be in
accordance with ISO 11660-1.
5.8.2.4 Access and egress to raised control stations
The means of access to raised control stations shall comply with ISO 11660-2.
5.9 Electrical systems and related phenomena
5.9.1 General
The electrical equipment of loade
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15442
Première édition
2005-11-01
Appareils de levage à charge
suspendue — Exigences de sécurité pour
les grues de chargement
Cranes — Safety requirements for loader cranes
Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 3
3.1 Définitions . 3
3.2 Terminologie. 5
4 Listes des phénomènes dangereux. 8
5 Exigences et/ou mesures de sécurité. 8
5.1 Généralités. 8
5.2 Calculs des structures. 8
5.3 Analyse de la contrainte . 9
5.4 Dispositifs mécaniques. 9
5.5 Système hydraulique. 10
5.6 Limiteurs et indicateurs. 12
5.7 Commandes. 14
5.8 Postes de commande. 16
5.9 Systèmes électriques et phénomènes correspondants . 17
5.10 Installation. 18
6 Vérification des exigences et/ou mesures de sécurité. 20
6.1 Généralités. 20
6.2 Essais et modes opératoires d'essai. 24
7 Instructions pour l'utilisation . 26
7.1 Généralités. 26
7.2 Manuels. 26
7.3 Marquage. 27
Annexe A (informative) Liste des phénomènes dangereux significatifs. 31
Annexe B (informative) Exemples de configurations et de montages . 34
Annexe C (informative) Notes explicatives. 39
Annexe D (informative) Exemples de mouvements dangereux . 40
Annexe E (normative) Exigences complémentaires pour commandes sans fil et systèmes de
commande . 42
Annexe F (normative) Symboles des fonctions de travail et de mise en position. 45
Annexe G (informative) Système de commande — Agencement vertical préféré des commandes
au sol. 47
Annexe H (informative) Système de commande — Agencement horizontal . 49
Annexe I (informative) Leviers de commande pour sièges en hauteur et télécommandes . 52
Annexe J (normative) Dimensions intérieures minimales des cabines de grues de chargement
montées sur véhicule dont le moment de levage net est inférieur ou égal à 250 kN·m. 55
Annexe K (informative) Exemples de postes de commande en hauteur. 56
Annexe L (informative) Installation d'une grue de chargement sur un véhicule. 59
Bibliographie . 66
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15442 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96, Appareils de levage à charge suspendue,
sous-comité SC 6, Grues mobiles.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
Introduction
La présente Norme internationale a été jugée nécessaire du fait du manque, jusqu'à présent, d'exigences
spécifiques admises à travers le monde pour les grues de chargement.
Même si une grue de chargement, lorsqu'elle est montée sur un véhicule, peut être considérée comme un
type particulier de grue mobile, les normes ISO actuelles ne comportent pas, à quelques rares exceptions,
d'exigences spécifiques aux grues de chargement.
Par conséquent, la présente Norme internationale a été conçue pour
a) identifier les exigences de sécurité spécifiques aux grues de chargement;
b) le cas échéant, se référer aux Normes internationales existantes qui comportent des dispositions qui
peuvent s'appliquer aux grues de chargement;
c) promouvoir la sécurité des grues de chargement à la fois en identifiant les exigences spécifiques et en se
référant au normes applicables existantes, de manière qu'en incorporant toutes ces dispositions dans la
conception et l'utilisation des grues de chargement celles-ci empêchent ou minimisent les blessures des
travailleurs et les dommages aux équipements;
d) faciliter le travail de tous dans le domaines des grues de chargement (concepteurs, superviseurs et
autres personnels ainsi que les personnes directement ou indirectement responsables de l'utilisation sûre
et de la maintenance) qui ont besoin de consulter la norme ISO actuelle applicable aux grues de
chargement;
e) contribuer à poursuivre l'harmonisation internationale des normes de grues de chargement.
NORME INTERNATIONALE ISO 15442:2005(F)
Appareils de levage à charge suspendue — Exigences
de sécurité pour les grues de chargement
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences minimales relatives à la conception, au calcul, aux
examens et aux essais des grues de chargement hydrauliques et à leur montage sur des véhicules ou
massifs pour montage à poste fixe.
La présente Norme internationale s'applique à toutes les grues de chargement nouvelles fabriquées un an
après sa publication. Il n'est pas envisagé que la présente Norme internationale requiert la mise en conformité
des grues de chargement existantes.
La présente Norme internationale ne s'applique pas aux grues de chargement utilisées à bord des navires ou
structures flottantes et aux appareils de levage à charge suspendue à flèche articulée qui sont conçus comme
faisant partie intégrale d'un équipement spécial tel que des débardeuses.
Les phénomènes dangereux couverts par la présente Norme internationale sont identifiés dans l'Article 4.
La présente Norme internationale ne couvre pas les phénomènes dangereux relatifs au levage de personnes.
NOTE 1 Les treuils seront couverts par une norme spécifique.
NOTE 2 L'utilisation d'appareils de levage pour le levage de personnes peut être soumise à des réglementations
nationales.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 4306-1, Appareils de levage à charge suspendue — Vocabulaire — Partie 1: Généralités
ISO 4310, Appareils de levage — Code et méthodes d'essai
ISO 4413, Transmissions hydrauliques — Règles générales relatives aux systèmes
ISO 5353, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Point repère du siège
ISO 7000:2004, Symboles graphiques utilisables sur le matériel — Index et tableau synoptique
ISO 7296-2:1996, Appareils de levage à charge suspendue — Symboles graphiques — Partie 2: Grues
mobiles
ISO 7752-1, Appareils de levage – Organes de service — Disposition et caractéristiques — Partie 1: Principes
généraux
ISO 8566-1, Appareils de levage à charge suspendue — Cabines – Partie 1: Généralités
ISO 8566-2, Appareils de levage à charge suspendue — Cabines – Partie 2: Grues mobiles
ISO 8686-1, Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul des charges et des
combinaisons de charges — Partie 1: Généralités
ISO 9927-1, Appareils de levage à charge suspendue — Vérifications – Partie 1: Généralités
ISO 9928-1, Appareils de levage à charge suspendue — Manuel à l'usage des conducteurs — Partie 1:
Généralités
ISO 9942-1, Appareils de levage à charge suspendue — Plaques descriptives — Partie 1: Généralités
ISO 10245-1, Appareils de levage à charge suspendue — Limiteurs et indicateurs – Partie 1: Généralités
ISO 11660-1, Appareils de levage à charge suspendue — Moyens d'accès, dispositifs de protection et de
retenue – Partie 1: Généralités
ISO 11660-2, Appareils de levage à charge suspendue — Moyens d'accès, dispositifs de protection et de
retenue – Partie 2: Grues mobiles
ISO 12100-1, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 1: Terminologie de base, méthodologie
ISO 12100-2:2003, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 2: Principes techniques
ISO 12478-1, Appareils de levage à charge suspendue — Manuel de maintenance — Partie 1: Généralités
1)
ISO 13849-1:— , Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité —
Partie 1: Principes généraux de conception
ISO 13852, Sécurité des machines — Distances de sécurité pour empêcher l'atteinte des zones dangereuses
par les membres supérieurs
ISO 13853, Sécurité des machines — Distances de sécurité pour empêcher l'atteinte des zones dangereuses
par les membres inférieurs
ISO 13854, Sécurité des machines — Écartements minimaux pour prévenir les risques d'écrasement des
parties du corps humain
ISO 15513, Appareils de levage à charge suspendue — Compétences requises pour les conducteurs
(opérateurs), les élingueurs, les signaleurs et les contrôleurs)
CEI 60068-2-64:1993, Essais d'environnement — Partie 2: Essai Fh: Vibrations aléatoires à large bande
(asservissement numérique) et guide
CEI 60204-32:1998, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 32: Exigences
particulières pour les appareils de levage
CEI 61000-6-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6: Normes génériques – Section 2: Immunité
pour les environnements industriels
CEI 61000-6-4, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6 : Normes génériques — Section 4: Norme
sur l'émission pour les environnements industriels
1) À publier. (Révision de l’ISO 13849-1:1999)
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3 Termes et définitions
3.1 Définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 4306-1 et les suivants
s'appliquent.
NOTE Pour faciliter la recherche, les termes ont été groupés selon l'ordre alphabétique des termes anglais, à
l'exception du terme 3.1.1 correspondant à «grue de chargement».
3.1.1
grue de chargement
appareil de levage à charge suspendue motorisé comprenant un fût qui pivote par rapport à une base et un
système de flèche qui est fixé au sommet du fût, et qui est généralement monté sur un véhicule (y compris la
remorque) et conçu pour le chargement et le déchargement du véhicule
NOTE 1 Selon la définition ci-dessus, une grue installée sur un massif pour montage à poste fixe reste considérée
comme une grue de chargement.
NOTE 2 L'Annexe B donne des exemples de configurations et de montages.
3.1.2
flèche articulée
flèche consistant en des éléments qui pivotent dans un plan vertical
3.1.3
extension hydraulique
partie de la flèche pouvant effectuer un mouvement télescopique hydraulique afin de faire varier sa longueur
3.1.4
rallonge manuelle
partie de la flèche pouvant être allongée ou rétractée manuellement
3.1.5
système de flèche
système complet se composant de flèches, d'extensions hydrauliques, de rallonges manuelles et de vérins
3.1.6
fût
élément de structure soutenant le système de flèche
3.1.7
poste de commande
emplacement d'où la grue de chargement peut être manœuvrée
3.1.8
système de commande
interface entre les leviers de commande et les organes moteurs déclenchant les mouvements de la grue de
chargement
3.1.9
zone dangereuse
toute zone à l'intérieur et/ou autour d'une machine dans laquelle une personne est exposée à un risque de
lésion ou d'atteinte à la santé
3.1.10
poids propre
forces dues aux masses des éléments fixes et mobiles de la grue et qui agissent en permanence sur la
structure lors de l'utilisation de la grue
3.1.11
pression dynamique
pression exercée sur un composant ou un élément du système hydraulique par les forces dynamiques
agissant sur les actionneurs lors de la manutention de la charge
3.1.12
clapet antiretour sensible au débit
clapet qui arrête le fluide lorsque le niveau de perte de charge préréglé est dépassé
3.1.13
siège en hauteur
poste de commande relié au fût et donc pivotant avec la grue
3.1.14
rupture de conduite flexible
défaillance d'une conduite hydraulique entraînant une chute de pression dans la conduite
3.1.15
limiteur
dispositif qui déclenche l'arrêt ou la limitation de mouvement ou de fonction de la grue
NOTE La majorité de ces dispositifs fonctionne automatiquement lorsque, respectivement, le mouvement ou la
fonction atteint sa position limite
3.1.16
valve de maintien de charge
clapet généralement fermé et qui est ouvert par une force extérieure afin de permettre au fluide de s'échapper
de l'actionneur hydraulique
3.1.17
limiteur de pression générale
clapet limitant la pression fournie au système hydraulique de la grue
3.1.18
pression de travail maximale
pression maximale dans le circuit de la pompe ou fonction de travail individuelle
3.1.19
embase de montage
enveloppe comportant des points d'ancrage et des paliers pour le fût
3.1.20
limiteur de pression secondaire
valve limitant la pression fournie à un actionneur hydraulique
3.1.21
clapet de décharge de pression
clapet dérivant automatiquement le débit de l'huile hydraulique vers le réservoir lorsque la pression dépasse
une valeur spécifiée
3.1.22
portée, hydraulique
portée qui peut être obtenue avec des composants hydrauliques du système de flèche
3.1.23
poste de commande en hauteur
poste de commande se situant à une certaine hauteur au-dessus du sol, c'est-à-dire siège en hauteur fixé au
fût de la grue de chargement ou sur une plate-forme placée au-dessus de la base de la grue (voir Annexe K)
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3.1.24
capacité nominale
charge que, par conception, la grue est capable de lever pour une condition de fonctionnement donnée (par
exemple configuration, position de la charge)
3.1.25
indicateur de capacité nominale
dispositif qui donne, dans les limites de tolérances spécifiées, au minimum une indication continue du
dépassement de la capacité nominale et une autre indication continue (sur certains types de grue) de
l'approche de la capacité nominale
3.1.26
limiteur de capacité nominale
dispositif empêchant automatiquement la grue de manutentionner des charges nominales augmentées des
effets dynamiques dans les conditions normales de fonctionnement
3.1.27
fonction de mise en position
fonction de la grue utilisée pour préparer la grue au levage
3.1.28
taux de glissement
distance d'abaissement de la charge en un temps donné dû à une fuite interne des composants hydrauliques
3.1.29
stabilisateur
aide pour la structure porteuse reliée à la base de la grue ou au véhicule afin de la (le) stabiliser sans que le
véhicule ne soit soulevé
3.1.30
extension du stabilisateur
partie du stabilisateur capable de déplacer latéralement la jambe du stabilisateur de la position de transport à
la position de travail
3.1.31
jambe de stabilisateur
partie du stabilisateur capable d'atteindre le sol pour assurer la stabilité requise
3.1.32
massif pour montage à poste fixe
support fixe comprenant les points de fixation d'une grue de chargement
3.1.33
grue forestière
grue de chargement spécialement conçue, fabriquée et équipée d'un grappin pour le chargement et le
déchargement de bois brut (par exemple tronc d'arbre, branches)
NOTE L'opérateur commande la grue d'un siège en hauteur ou d'une cabine.
3.1.34
moment de levage total
somme du moment de renversement et du moment produit par les poids propres
3.2 Terminologie
Les termes utilisés dans le présent document pour les principaux éléments d'une grue de chargement sont
indiqués à la Figure 1 a) et b).
Légende
1 embase de montage 8 deuxième flèche
2 extension du stabilisateur 9 vérin de la deuxième flèche
3 jambe de stabilisateur 10 extension hydraulique
4 mécanisme d'orientation 11 vérins d'extension
5 fût 12 rallonge manuelle
6 première flèche 13 crochet
7 vérin de la première flèche 14 commandes
a) Système de flèche articulé
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Légende
1 embase de montage 8 vérin d'extension de flèche
2 extension du stabilisateur 9 première flèche
3 jambe de stabilisateur 10 extension hydraulique
4 mécanisme d'orientation 11 crochet
5 fût 12 câble en acier
6 vérin de la première flèche 13 commandes
7 treuil
b) Système de flèche droit
Figure 1 — Éléments principaux d'une grue de chargement
4 Listes des phénomènes dangereux
La liste des phénomènes dangereux qui ont été considéré comme significatifs lors de la préparation de la
présente Norme internationale est donnée dans l'Annexe A.
5 Exigences et/ou mesures de sécurité
5.1 Généralités
Les machines doivent être conformes aux exigences et/ou mesures de sécurité du présent article. La machine
doit, en outre, être conçue conformément aux principes de l'ISO 12100 pour les phénomènes dangereux
correspondants mais non significatifs, qui ne sont pas traités dans la présente Norme internationale.
La capacité nominale doit être calculée à partir des éléments suivants:
a) la pression de fonctionnement dans les vérins;
b) la section des vérins porteurs de charge;
c) les cinématiques;
d) les poids propres;
e) les combinaisons de charge;
f) les charges du treuil.
Pour les besoins des calculs, la capacité nominale est égale à la charge brute.
5.2 Calculs des structures
5.2.1 Généralités
Les dispositions de calcul de structure données dans l'ISO 8686-1 s'appliquent. Pour les forces dues à
l'accélération ou à la décélération de l'entraînement d'orientation, les exigences supplémentaires données en
5.2.2 doivent s'appliquer.
5.2.2 Forces dues à l'accélération ou à la décélération de l'entraînement d'orientation
La force horizontale, F , en newtons, doit être calculée selon l'équation suivante:
h
M
F=×Φ (1)
h5h
R
où
Φ est le facteur dynamique:
5h
Φ = 1,05 pour un travail au crochet,
5h
Φ = 1,3 pour un travail avec un godet ou un grappin;
5h
M est le moment d'orientation théorique brut (avec 100 % de rendement), en newtons mètres;
R est la portée à la position calculée, en mètres;
Si R < R /2, la valeur R = R /2 doit être utilisée, où R est la portée hydraulique maximale, en mètres.
max max max
En variante, la valeur de F peut également être déterminée par des essais pratiques.
h
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5.3 Analyse de la contrainte
Une liste partielle des normes nationales et régionales donnant des informations relatives aux calculs et à
l'analyse des contraintes est présentée dans la Bibliographie.
5.4 Dispositifs mécaniques
5.4.1 Stabilisateurs
Des stabilisateurs doivent être prévus si nécessaire afin remplir les exigences de stabilité (voir 5.10.3) lorsque
les grues de chargement sont montées sur des véhicules.
5.4.1.1 Jambe du stabilisateur
La jambe du stabilisateur doit comporter des moyens de soutien au sol (par exemple des semelles).
L'appui au sol des stabilisateurs doit être construit de manière à accepter une non-planéité d'au moins ± 5°.
Lorsque la jambe du stabilisateur comporte un dispositif de basculement, il faut prévoir des dispositifs de
verrouillage qui peuvent supporter les forces de fonctionnement normales (par exemple des broches) afin de
la verrouiller en position de travail ainsi qu'en position de transport (voir 5.4.3).
5.4.1.2 Extension du stabilisateur
Les extensions des stabilisateurs doivent être marquées pour montrer qu'elles sont correctement déployées.
L'extension manuelle doit être munie
a) de poignées pour la manœuvre manuelle;
b) de dispositifs de verrouillage en positions de travail et de transport (voir 5.4.3);
c) de butées d'extension.
Des moyens de verrouillage en position de travail doivent être prévus si les vérins hydrauliques ne peuvent
supporter les forces au cours de la manutention de la charge.
5.4.2 Rallonges manuelles
Les rallonges manuelles doivent être munies de butées et de moyens de verrouillage mécaniques pour les
positions rétractées et allongées.
5.4.3 Immobilisation pour le transport
Des moyens de verrouillage mécaniques doivent être prévus pour empêcher des mouvements incontrôlés de
la grue et des stabilisateurs installés sur les véhicules lors de déplacement. Les stabilisateurs doivent être
verrouillés en position de transport au moyen de deux dispositifs de verrouillage séparés pour chaque
stabilisateur, au moins un des deux doit fonctionner automatiquement, par exemple un verrou à came
actionné par un ressort et un linguet à ressort automatique. Ceux-ci doivent être fixés à la grue et/ou aux
stabilisateurs et doivent être protégés afin qu'ils ne puissent pas être ôtés involontairement, par exemple par
des goupilles de verrouillage avec des clips à ressort.
Pour les extensions de stabilisateur hydrauliques, un seul dispositif de verrouillage mécanique est suffisant .
Il doit être clairement indiqué à l'opérateur si le dispositif de verrouillage est en position verrouillée ou
déverrouillée. En outre, il doit être possible pour l'opérateur, du poste de conduite, de vérifier si les
stabilisateurs sont en position de transport, par exemple miroirs, avertissement visuel ou sonore accouplé à la
position du stabilisateur.
5.5 Système hydraulique
5.5.1 Généralités
Le système et les composants hydrauliques doivent satisfaire aux exigences spécifiées dans l'ISO 4413.
Les composants hydrauliques et les conduites doivent être dimensionnés de telle manière que le système
hydraulique puisse fonctionner à la pression de travail prévue (y compris toute pression requise lors des
procédures d'essai) sans créer de défaillances ni de températures excessives.
Les systèmes hydrauliques doivent être conçus de telle manière que tous les composants soient compatibles
les uns avec les autres et avec le fluide utilisé dans le système aux conditions d'environnement spécifiées. Le
système hydraulique doit avoir des filtres adaptés afin d'assurer que le fluide n'est pas contaminé.
Chaque circuit hydraulique doit être muni de dispositifs de vérification de la pression.
5.5.2 Pompe
Une pompe doit avoir la capacité de fournir le débit et la pression corrects spécifiés par le fabricant de la grue
pour le système hydraulique lorsque celui-ci est utilisé à une vitesse d'entraînement spécifiée. La cylindrée de
la pompe et sa vitesse d'entraînement spécifiée doivent être choisies afin de s'assurer que la capacité de
l'alimentation de puissance est utilisée de façon efficace.
NOTE Voir l'Annexe L pour les lignes directrices concernant le choix des pompes.
La pompe doit être adaptée à la spécification du fluide utilisé dans le système hydraulique.
5.5.3 Réservoir hydraulique
Le réservoir hydraulique doit être spécifié par le fabricant de la grue et doit avoir une capacité de fluide
suffisante pour que la pompe fonctionne correctement lorsque tous les vérins hydrauliques sont entièrement
déployés. Il doit y avoir aussi suffisamment de capacité pour le fluide dans le système lorsque tous les vérins
sont rétractés. Des dispositifs doivent être incorporés pour permettre la surveillance du niveau de fluide
maximal et minimal. Une ouverture d'accès et un purgeur doivent être prévus à des fins de nettoyage.
5.5.4 Clapet de décharge de pression
Chaque circuit porteur de charge doit être équipé de dispositifs automatiques (par exemple des limiteurs de
pression secondaire) qui limitent la pression à un maximum de 25 % au-dessus de la pression de travail
maximale, ou doit être conçu pour supporter la pression maximale qui peut apparaître dans des conditions de
fonctionnement prévues.
Le réglage minimal des clapets de décharge de pression, sauf dans le cas des grues forestières (voir 5.6.2.1
et 5.6.2.2) doit être tel qu'aucun mouvement incontrôlé ne peut se produire avec des charges jusqu'à 1,2 fois
la capacité nominale.
5.5.5 Flexibles, tubes et embouts
La pression d'éclatement des flexibles doit au minimum être égale à quatre fois la pression de travail
maximale pour les flexibles sans embouts. Pour les tubes et embouts, la pression d'éclatement doit au
minimum être égale à 2,5 fois la pression maximale admissible.
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Les flexibles, tubes et embouts doivent être situés, installés et, le cas échéant, protégés, de façon à ne pas
être endommagés par frottement, accrochage, etc.
Les flexibles hydrauliques contenant un fluide sous une pression supérieure à 5 MPa et/ou à une température
supérieure à 50 °C, et qui sont placés à moins de 1 m de l'opérateur doivent être protégés.
Tout élément ou composant susceptible de dévier un éventuel jet de fluide peut être considéré comme un
dispositif de protection suffisant.
Les flexibles destinés à supporter une pression supérieure à 15 MPa ne doivent pas être munis d'embouts
réutilisables.
5.5.6 Précautions à prendre contre la rupture de canalisation hydraulique
5.5.6.1 Grues de chargement autres que les grues forestières
Tous les circuits porteurs doivent être équipés de dispositifs automatiques, par exemple valves de maintien de
charge, afin d'empêcher tout mouvement incontrôlé de la grue en cas de rupture de canalisation hydraulique.
Les clapets de sécurité sensibles au débit doivent être utilisés seulement pour les canalisations d'équilibrage
et de mesure de la pression. Le débit maximal dans ces canalisations ne doit pas dépasser 3 l/min.
Les clapets utilisés pour ces dispositifs doivent être attenants au vérin. Ils doivent être soit
a) intégrés au vérin, soit
b) montés directement et de façon rigide, soit
c) placés près du vérin ou connectés à celui-ci au moyen de tuyauteries rigides.
Pour les tubes et les raccords situés entre le clapet de verrouillage et l'actionneur, le facteur de sécurité doit
être 2,5, calculé par rapport à la pression dynamique maximale.
5.5.6.2 Grues forestières
En cas de rupture de canalisation hydraulique, la vitesse d'abaissement de la charge ne doit pas dépasser de
plus de 30 % la vitesse d'abaissement maximale pour la capacité nominale. (Voir C.2.)
Les vérins des stabilisateurs doivent être équipés comme spécifié en 5.5.6.1.
5.5.7 Taux de glissement du système de flèche
Le taux de glissement, provoqué par une fuite des composants hydrauliques et mesuré à l'extrémité du
système de flèche, ne doit pas dépasser 0,5 % de la portée par minute. Dans le cas des grues forestières, le
taux de glissement peut toutefois être égal à 2 % de la portée par minute.
L'essai de taux de glissement doit être effectué à la capacité nominale et à la portée hydraulique maximale
(c'est-à-dire sans rallonges manuelles).
5.5.8 Mécanisme d'orientation
Le mécanisme d'orientation doit être capable de supporter les forces d'orientation maximales (voir 5.2.2) pour
amener à l'arrêt et supporter la charge dans les conditions de fonctionnement les plus défavorables.
5.5.9 Calcul des vérins hydrauliques
Les vérins hydrauliques doivent être calculés pour la pression de travail dynamique avec un facteur de
sécurité d'au moins 1,5 vis-à-vis de la limite d'élasticité.
5.6 Limiteurs et indicateurs
5.6.1 Généralités
5.6.1.1 Des limiteurs et indicateurs de charge doivent être prévus sur toutes les grues ayant une capacité
nominale de 3 000 kg et plus.
Les limiteurs/indicateurs de charge doivent être conformes à l'ISO 10245-1. Les éléments relatifs à la sécurité
des systèmes des indicateurs et limiteurs doivent être conformes à l'ISO 13849-1:—, catégorie 1, à l'exception
des composants électroniques des systèmes des limiteurs qui doivent être conformes à l'ISO 13849-1:—,
catégorie 2.
Le limiteur de capacité nominale d'une grue de chargement a généralement trois tâches à effectuer:
1) empêcher que la structure ne soit surchargée;
2) empêcher le risque de renversement du véhicule;
3) empêcher les mouvements dangereux de la charge.
Tous les mouvements permettant de réduire la charge sur la grue doivent toujours être disponibles.
NOTE En ce qui concerne les limiteurs de charge des grues de chargement, voir également C.1. Pour des exemples
de mouvement dangereux sur différents types de grues, voir l'Annexe D.
Si un limiteur de capacité nominale n'est pas fourni sur une grue de chargement ayant une capacité nominale
de moins de 3 000 kg, un clapet de décharge selon 5.5.4 et 5.6.5 doit être montée pour offrir une protection
vis à vis de la surcharge.
5.6.1.2 Pour les grues équipées d'un limiteur de capacité nominale (voir 5.6.1.1), si la charge nominale
est inférieure dans certains secteurs de la plage d'orientation, la grue doit être munie de limiteurs d'orientation.
Ces limiteurs doivent avoir priorité sur les commandes de la grue lors d'une tentative d'orientation dans ce
secteur avec une charge supérieure à la charge nominale ou aux charges à lever supérieures aux capacités
dans le secteur.
Si les grues sont équipées d'un treuil, un dispositif doit être également fourni afin d'avertir l'opérateur de
l'approche de la limite d'orientation.
5.6.1.3 Lorsque le système de flèche d'une grue de chargement montée sur un véhicule doit reposer sur
la plate-forme de chargement ou au sommet de la charge au cours du transport, un indicateur (par exemple
un capteur d'angle) doit être fourni. Cet indicateur doit informer le conducteur lorsque la hauteur de la grue
dépasse le maximum prédéterminé.
5.6.1.4 Les grues munies de stabilisateurs doivent être équipées d'un indicateur de niveau placé de
façon visible pour l'opérateur au poste de commande des stabilisateurs.
5.6.1.5 Le treuil des grues qui en sont équipées doit être compris dans le système du limiteur de capacité
nominale.
5.6.1.6 Les extensions manuelles des grues qui en sont équipées doivent être incluses dans le système
du limiteur de capacité nominale. Un sélecteur de mode peut être utilisé pour choisir la configuration du
système de flèche sur l'indicateur et sur le limiteur lorsque des extensions manuelles sont installées.
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5.6.2 Limiteur de capacité nominale
5.6.2.1 Le limiteur de capacité nominale doit fonctionner dans les limites des accélérations prévues
pendant le fonctionnement de la grue comprises entre 100 % et (100 + ∆) % de la charge nominale. La valeur
de ∆ dépend de la portée hydraulique conformément à la formule suivante:
∆uu80+ ,5R 20 (2)
où R est la portée hydraulique, en mètres.
Pour les grues forestières, la tolérance de 20 % peut être utilisée indépendamment de la portée hydraulique.
NOTE Il est généralement admis qu'un limiteur de capacité de grues de chargement limite le moment de charge.
Pour une longue portée, l'essentiel du moment de levage total est dû au poids propre et à seulement une petite partie à la
charge utile. Les tolérances indiquées ci-dessus pour le limiteur de charge en tiennent compte.
5.6.2.2 Sur les grues forestières, les limiteurs de pression secondaires avec une tolérance conforme à
5.6.2.1 doivent protéger contre la surcharge lorsqu'il n'y a pas de limiteur de capacité nominale.
5.6.3 Dispositif d'abaissement d'urgence
Un dispositif d'abaissement d'urgence peut être prévu afin d'éviter un blocage de la grue de chargement
après actionnement du limiteur de charge nominale. Ce dispositif ne doit permettre des mouvements
incontrôlés de la grue, tels qu'une manœuvre non volontaire de la valve de maintien de charge, ou affectant la
stabilité du véhicule.
Si ce dispositif d'urgence est installé, il doit être clairement identifié. Ce dispositif ne doit fonctionner que
lorsque l'opérateur y exerce une action maintenue et pendant au maximum 5 s, à intervalles d'au moins 30 s.
5.6.4 Indicateurs de capacité nominale
L'indicateur de capacité nominale doit avertir de manière visible ou audible l'opérateur lorsque la charge
dépasse 90 % de la charge nominale. En cas de dépassement de cette dernière, l'opérateur et les personnes
à proximité de la grue doivent être avertis de la surcharge par un signal différent.
Il doit y avoir une distinction claire entre l'avertissement pour l'approche de la capacité nominale et celui pour
la surcharge. Les deux avertissements doivent être continus et doivent être reconnaissables en tant
qu'avertissement par les personnes concernées lorsque la grue est en fonctionnement.
L'avertissement des personnes dans la zone de danger n'est pas approprié pour une grue de chargement
d'une portée inférieure à 12 m, à l'exception des télécommandes sans câble.
5.6.5 Limiteur de pression principal
Toutes les grues de chargement doivent être munies d'un ou de plusieurs limiteur(s) de pression
principal(aux).
Le limiteur de pression principal (à l'exception des grues de chargement à système de treuil équipées d'un
indicateur) doit fonctionner dans les accélérations de fonctionnement de la grue entre 100 % et 110 % de la
capacité nominale.
5.6.6 Limiteurs de déplacement et de performance
5.6.6.1 Limiteurs de déplacement
La course du vérin ou des butées appropriées doit déterminer les limites d'orientation (si elle n'est pas
continue), de levage ou d'abaissement et du mouvement télescopique.
5.6.6.2 Limiteurs de vitesse
Des limiteurs de vitesse doivent être intégrés aux mouvements d'orientation, de levage ou abaissement et au
mouvement télescopique afin de garantir que toutes les forces résultant de ces mouvement sont limitées aux
critères de calcul de la grue de chargement.
5.6.7 Avertissement sonore
Un avertissement sonore, par exemple un klaxon, doit être fourni. Celui-ci doit pouvoir être activé par
l'opérateur depuis chaque poste de commande, à moins que le poste de commande soit seulement utilisé
pour faire fonctionner les stabilisateurs.
5.6.8 Dispositif d'arrêt
Chaque poste de commande doit être équipé d'un dispositif de commande arrêtant complètement la grue de
chargement en toute sécurité en coupant l'alimentation en énergie à moins que le poste de commande soit
seulement utilisé pour faire fonctionner les stabilisateurs. Le dispositif doit initier la fonction d'arrêt par une
coupure de l'alimentation et doit être conçu, monté et fonctionner conformément aux exigences suivantes:
a) il doit être clairement visible avec des actionneurs de couleur rouge, le cas échéant sur un fond jaune;
b) l'actionnement du dispositif ne doit pas nécessiter de décision de l'opérateur sur les effets et le
fonctionnement résultant, par exemple boutons poussoirs de type champignon;
c) l'actionneur doit être disposé de manière qu'il soit facilement accessible et qu'il ne puisse être actionné
inopinément par l'opérateur;
d) après l'arrêt de la grue, aucun mouvement dangereux supplémentaire du système de flèche ne doit
apparaître.
5.6.9 Limiteur de descente
Les grues munies de treuils doivent être équipées d'un limiteur de descente, à l'exception des cas dans
lesquels l'ancrage du câble est conçu pour supporter la force totale du câble.
5.6.10 Limiteur du treuil
Les grues munies de treuils doivent être équipées d'un limiteur de treuil.
5.7 Commandes
5.7.1 Généralités
Les exigences ci-dessous spécifient la configuration et la direction des mouvements des commandes
concernant les fonctions de travail, telles que pivotement du fût, levage ou abaissement de la flèche. Les
fonctions des stabilisateurs sont également inclues.
Les exigences couvrent les leviers de commande bidirectionnelle et multidirectionnelle (joy-stick).
L'agencement des commandes bidirectionnelles doit respecter la succession des fonctions de travail depuis la
base de la grue de chargement jusqu'au dispositif de manutention de la charge. Les leviers de commande
des fonctions de mise en position doivent être séparés par un espace ou clairement différenciés (autrement
que par des symboles) des autres leviers de commande.
Une fois relâchées, toutes les commandes (à l'exception des dispositifs d'arrêt) doivent revenir
automatiquement en position neutre. Elles doivent porter en permanence les symboles bien visibles donnés
en 5.7.2.
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Tous les postes de commande doivent être en conformité avec les principes de sécurité et d'ergonomie
spécifiés dans l'ISO 7752-1. Les leviers de commande doivent être protégés contre une manœuvre
involontaire.
Des exigences supplémentaires pour les commandes et systèmes de commande sans câble sont données
dans l'Annexe E.
5.7.2 Symboles
Les symboles des fonctions de travail et de mise en position des grues de chargement comportant un
système à deux flèches articulées doivent être conformes à l'Annexe F. Pour les grues de chargement
comportant d'autres systèmes de flèche, tous les symboles supplémentaires nécessaires doivent être dérivés
de l'Annexe F. Les symboles doivent être utilisés de la manière suivante pour les leviers de commande
bidirectionnels:
a) sur les boules du levier de com
...
Questions, Comments and Discussion
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