Brevet FR2199524A1 — publié le 19740412

La pue'sente invention est relative à ulr ascenseur à vis sanq fin. On connatt les systèmes classiques d'ascenseurs à cable et leurs lnconvénients : machinerie fixe au-dessus de la cages câble de suspension, rails de guidage latéraux qui forme un ensemble encombrant dont la sécurité laisse à désirer Il existe aussi des ascenseurs à vis sans fin. La ou les vis s'étendent verticalement sur toute la hauteur de déplacement de la cabine sur laquelle sont montés le ou les écrous. Ce système a l'inconvénient de produire un frottement et un échauf- fement entre la vis et 11écrou au cours des mouvements de la cabine.Par ailleurs la réalisation de la longue vis sans fin exige un matériel délicat, et son entretien est difficiles La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un ascenseur à vis sans fin fonctionnant sans échauffement notable et permettant un entretien facile. Un ascenseur selon l'invention comprend une cabine qui se déplace dans une cage verticale sous l'action dcun moteur action- nant au moins une vis sans fin laquelle tourne dans un écrou et il est caractérisé en ce que chaque vis sans fin verticale est portée par la cabine et se déplace avec ellet tandis que le filetage de l'écrou vertical fire dans lequel tourne chaque vis sans fin est constitué par une succession de galets montés suivant un trajet hélicoidal sur la face interne d'un tube vertical fixe > fendu sur toute sa hauteurs des moyens portés par la cabine étant prévus pour entratner en rotation chaque vis sans fin. Suivant une autre caractéristique de l'inventious ces moyens de mise en rotation sont constitués par un groupe moto-réducteur monté sur la cabine ; l'axe de sortie du moteur est lié par des renvois d'angle à au moins un arbre muni à son extrémité d'un pignon qui engrène sur un pignon solidaire d'une vis sans fins si bien que l'énergie motrice est distribuée par ce dispositif aux vis sans fin qui sont ainsi entraînées en rotation0 Suivant une variantet l'ascenseur est équipé de deux vis sans fin logées au centre des parois verticales opposées de la catine entre celle-ci et la cage. Suivant une autre variante, l'ascenseur est équipé de quatre vis logées aux angles de la cage. Suivant une autre caractéristique de l'invention le filetage de chaque vis est en appui sur plusieurs des galets constiS tuant le filetage de l'écrou pour le déplacement axial de la cabine, alors que les galets et le diamètre de fond de filet des vis forment un système pour le guidage transversal de la cabine0 Suivant une autre caractéristique de l'invention, les vis sans fin possèdent des filetages triangulaires dont la largeur est petite devant le pas de l'hélice > afin de permettre l'appui sur les galets0 Une vis sur deux possède un filetage avec pas à droites l'autre un filetage avec pas à gauche tandis que les moyens de liaison entre les vis et le moteur sont prévus pour que la première tourne dans un sens opposé à la seconde, si bien que toutes les vis se déplacent verticalement dans le même sens Suivant une autre caractéristique de l'invellJsion, chaque galet est constitué par un corps à deux parois transversales obliques l'une par rapport à l'autre, ce corps comportant d'un coté une vis susceptible d'être boulonnée sur un tube vertical, et de autre côtés l'axe du galet tournants cet axe étant incliné sur lthorizontale pour que la face latérale du galet soit tangente à la face du filetage triangulaire de la vis sans fin.L'ensemble formé par le corps la vis, l'axe et le galet est amovible en bloc Si bien que la surface interne du tube support est lisse après démontage de tous les galets!0 Par ailleurs chaque galet libre en rotation pivote autour de son axe quand la vis tourne ; le contact vis-écrou est un contact de roulement entre vis et galets, ce qui limite ltéchauffement. Suivant une autre caractéristique de l'invention la fente longitudinale pratiquée sur le c8té d'un tube support est suf- fisamment large pour autoriser le démontage des blocs galets et des vis sans fin en vue de leur entretien, tandis que par cette fente ou ouverture verticale passent des brides de montage de chaque vis sur la cabine ainsi que les arbres moteurs carres pondants. Suivant une autre caractéristique de l'invention les éléments qui assurent le mouvement vertical de la cabine sont rigiw des > le filetage de chaque vis est en appui sur plusieurs galets et le système vis-écrou est irréversible0 Ce mécanisme assure ainsi une sécurité totale de la cabine, tandis qu'il garantit pour cette cabine, un positionnement précis ne dépendant que du nombre de tours du moteur, c'est-à-dire de chaque vis sans fin, Suivant une autre caractéristique de ltinvention, le moteur est électriquef monté sous la face inférieure ou sur la face supérieure de la cabine et relié à un dispositif de commande (contacteur) et à un dispositif (compte-tours) pour le contrSle de la position en hauteur de la cabine qui forme un ensemble compact et indépendant lorsque les contacteurs et compte-tours sont disposés sur la cabine. L'ensemble, d'une grande souplesse est facilement adaptable dans un immeuble ancien. En effet il n > est plus nécessaire de prévoir une machinerie fixe > des treuils, des rails de guidage ou des contacts de positionnement extérieurs. Suivant une variante, le moteur est programmé et l'ascenseur est commandé à distance. Le dessin annexés donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Fig. 1 est une vue de côté du mécanisme vis-écrou. Fig. 2 est une coupe en plan suivant II-II (fig. 1) d'un ascenseur à quatre vis. Fig. 3 est une vue de dessus d'un mécanisme à deux is. Fig. 4 est une vue de dessus du système écrou-vis sans fin. Fig. 5 est une vue de c8té des éléments de ce système. On a représenté sur les dessins une cabine d'ascenseur 1 mobile verticalement dans un puits ou cage 13. Cette cabine porte des vis sans fin verticales 2 dont le filetage 3 a, sur l'unes un pas à droite, et sur l'autre un pas à gauche. Les filetages sont en appui sur des galets 4. Ces galets sont montée, de façon amovible à ltintérieur de tubes 5, par l'intermédiaire de boulons 6. Dans chaque tube > une succession de galets définit un trajet hélicoïdal de pas égal à celui du filetage 3. L'extré- mité supérieure de chaque vis 2 présente un palier cylindrique 7 et un pignon 8 engrené sur un pignon 9 à l'extrémité d'un arbre 10. Cet arbre 10 est relié à un moteur par un jeu de renvois d'angle tels que 11, montés sur la cabine 1. Des brides 12 sont d > une part fixées sur la cabine 1 et d'autre part montées sur les paliers 7 prévus à chacune des extrémités de chaque vis sans fin 2. Ainsi, une vis 2 est libre en rotation mais fixe en translation par rapport à la cabine 1 (fig. 1), On a représenté sur la coupe en plan suivant II II (fig. 1) un système à quatre vis sans fin 2 logées à l'intérieur de tubes verticaux 3. Chaque tube 5 a une section transversale circulaire, interrvnpué en 14.Le tubé est ainsi fendu sur toute sa longueur A travers chaque ouverture 14 orientée vers la cabine, passent les brides 12 et un arbre moteur 10 quit par les renvois dtangle 11 et les arbres 13 est entraîné en rotation à partir du moteur 16. Chaque écrous constitué par un tube 5 et une succession de galets 4, est fixe par rapport à la paroi interne de la cage 13. Chaque tube 5 est fixé à la cage 13 par un montage 170 Chaque système vis-écrou est logé dans un espace 18, entre la cabine 1 et la caue 13 et à chaque angle de la section tectangulaire de la cage. La fig. 3 représente une variante à deux wis de ce dispositif. Le moteur 16, monté sur la cabine 1 entrasse un arbre 20 par un jeu de poulies 19. Cet arbre 20 est relié à chacune de nes extrémitésw par un arbre 10 et un engrenage 8, 9, à un système vis-écrou logé dans un espace 21. Cet espace est prévu dans la partie centrale d'un côté 23 de la cage 13. Un système analogue est monté dans un espace 22 aménagé au centre de la paroi 24 sa vis possédant un pas inversé du précédent. On a représenté sur la fig. 4 le détail du système visécrous au niveau des pignons 8 9. Le tube 3 porte les galets 4. Ltouverture 14 de 5 a une largeur 25 suffisante pour autoriser le démontage des galets 4 et l'extraction de la vis sans fin 2 suivant la flèche 26. La fig. 5 montre les éléments essentiels de l'invention. La vis sans fin 2 porte dans sa partie centrale un filetage hélicoidal 3. Vers chacune de ses extrémités, -une vis tourne dans un palier 7 sur lequel est emmanchée une extrémité circulaire d'une bride 12, dont l'autre extrémité est fixée à la cabine d'ascenseur. Un galet 4 est constitué par un corps 33 possédant deux parois transversales inclinées l'une sur autre. Une vis 34, montée axialement sur 33 est utilisée pour le boulonnage de 4 sur 5. Un axe 35 inclinés par rapport à la vis 34, constitue ltaxe de rotation de l'élément 36 cylindrique. L'ensemble du galet 4 constitue un bloc amovible et son démontage laisse lisse la face interne du tube 5.Les galets 4 montés sur le tube 5 déterminent un trajet assimilable à l'hélice du filetage 3 c'est-à-dire ayant le même diamètre 27 et le meme pas. La largeur des galets et leur inclinaison sont prévues pour qu'ils viennent en contact avec la surface du filetage hélicoidal triangulaire 3. L'appui des filets 3 sur les galets 4 constitue un contact de roulement. Le fonctionnement est le suivant Chaque vis 2 est placée à l'intérieur du tube 5 correspon- dant et montée sur la cabine 1. On boulonne les derniers galets 4. Un moteur 16, monté sur la cabines entraîne en rotation marbre de sortie 20 et, de chaque cotes les arbres îa. Chaque arbre 10 est engrené sur le pignon 8 d > une vis sans fin 2, verticale (fig. 2). Lorsque ltarbre 20 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 4) (flèche 30);* l'une des vis 2 est entratnée suivant la flèche 31 alors que celle reliée à l'autre extrémité tourne en sens inverse à la même vitesse. Les filetages ayant des pas inversés l'un par rapport à l'autre le déplacement vertical des vis est identique. Le sens de ce déplacement est lié au sens de rotation du moteur. Les vis tournant dans des sens opposés la réaction en rotation de la cabine sur la cage est limitée (fig. 1, 3 et 4). Dans le cas d'un mécanisme à quatre vis (fig. 2) > les systèmes situés aux extrémités d'une diagonale de la section tournent dans le meme sens. Ce sens est l'inverse de celui des systèmes de l'autre diagonale Les quatre vis se déplacent axialement dans le meme sens. L'opposition des sens de rotation, due au montage des renvois d'angle 11, compense la réaction et les effets qui tendent à faire pivoter la cabine dans la cage. Dans tous les cas > le système vis-écrou assure non seulement le déplacement de la cabine vers le haut ou vers le basa selon le sens de rotation de 10, mais aussi le guidage de cette cabine au cours du déplacement des vis entre les galets. Par ailleurs, la rigidité des brides 12, des vis 2 et des galets 4, permet de réaliser un positionnement entremement précis (de tordre de quelques millimètres) de la cabine, par un dispositif de commande (contacteur) et de contre (compte-tours) non représenté entièrement indépendant de la cages et reliant par exemple le groupe moteur 16 à des systèmes de manoeuvre situés à l'intéw rieur de la cabine l(figo 1) e Enfin, la largeur 25 de l'ouverture 14 du tube 5, et le démontage des galets 4 fixés sur 5 près de cette ouverture, permet ltentretien, la réparation ou le remplacement faciles des galets et des vis (fig. 4)0 Le mécanisme vis-galets ne chauffe pas. I1 est irréversible. REVENDICATIONS 1- Ascenseur comprenant une cabine qui se déplace dans une cage verticale sous l'action d'un moteur actionnant au moins une vis sans fin qui tourne dans un écrou, et caractérisé en ce que chaque vis sans fin verticale est portée par la cabine et se déplace avec elle, rancis que le filetage de ltécrou vertical fixe dans lequel tourne chaque vis sans fin est constitué par une succession de galets montés suivant un trajet hélicoïdal sur la face intérieure d'un tube vertical fendu sur toute sa hauteur, des moyens portés par la cabine étant prévus pour entratner en rotation chaque vis sans fin0 2~ Ascenseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qutau moins une extrémité de chaque vis sans fin est munie d.1un pignon engrené sur un pignon des.trémité dl un arbre relié au moteur monté sur la cabinet chaque arbre passant à travers la fente d'un tube vertical tandis que > par des renvois d'angle, l'énergie du moteur est distribuée à chaque vis sans fin > de façon à ce qu'elles aient toutes des courses axiales identiques. 3- Ascenseur suivant les revendications 1 et 22 caractérisé en ce que le filetage hélicordal triangulaire de chaque vis sans fin est en appui sur les faces latérales de plusieurs galets constituant le filetage de l'écrou correspondant alors que le diamètre de fond de filet de la vis, le diamètre du tube vertical et la largeur des galets sont prévus pour que la succession des galets le long d'un tube définisse un guide transversal pour la vis intérieure à ce tube, Si bien que chaque ensemble constitué par une vis sans fin, un tube vertical et une succession de galets suivant un trajet hélicoïdal assure à la fois le mouvement vertical et le guidage transversal de la cabine0 4- Ascenseur suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte quatre vis sans fin > chacune étant placée à l'un des angles de la cabine et entrainée par l'intermédiaire d'un arbre, tandis que l'on prévoit les dispositifs de liaison des arbres au moteur et le sens des pas des filetages de façon à ce que > les vis sans fin situées aux extrémités d'une diagonale tournent dans le sens inverse de celui des vis situées sur l'autre diagonale, chaque vis tournant à la même vitesse si bien que la réaction du système sur la cage est limitée0 5~ Ascenseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qutil comporte deux vis sans fin > chacune étant guidée à l'intérieur d'un tube vertical positionné sensiblement au centre de deux parois opposées de la cabine le sens de rotation et le pas d'une vis étant inverses de la rotation et du pas de ltautre vis, alors que la vitesse est la mêmes 6- Ascenseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ltouverture longitudinale de chacun des tubes supportant les galets présente une largeur suffisante pour permettre le démontage et l'entretien des vis sans fin et des galets amovibles par rapport au tubes tandis que cette ouverture est orientée en regard de la paroi de la cabine pour permettre le passage des moyens de liaison de la vis sur la cabine et des moyens d'entratnement de cette vis. 7- Ascenseur suivant 1'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque galet élémentaire du filetage d > un écrou forme un ensemble qui comprend un corps vissé str le tube et une paroi latérale pivotante autour de son axe incliné quand la vis sans fin en rotation se déplace verticaliement, si bien que le contact entre les filetages de l'écrou et de la vis est un contact de roulement, alors que le tube écrou est lisse avant montage des galets. 8- Ascenseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la cabine est en appui sur plusieurs galets par l'intermédiaire du filetage de chaque vis sans fin, tandis que le mécanisme vis-écrou est irréversibles si bien que > outre une sécurité totale, le dispositif autorise un positionnement précis de la cabines positionnement lié au déplacement du filetage de chaque vis sur écrou correspondant. 9- Ascenseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le groupe moteur est électrique monté sur l'une des faces transversales horizontales de la cabine, indépendant de dispositifs fixés sur la cage, tandis qu' il est alimenté par un cible à partir d'un contacteur d'arrêt et de mise en route, le positionnement précis de la cabine étant déterminé par lecture d'un compte-tours ces dispositifs de commande et de contrôle étant placés de façon indépendante de la cage. 10- Ascenseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mécanismes de guidage, de déplacements de commande et de pgsiitio^erPePt-da la cabine.sQflt montés sur cette cabinet alors que toute machinerie encombrante et fixe est supprimées Si bien que l'ascenseur est facilement adaptables après coup dans des immeubles anciens, et ceci sans importants travaux de gros-oeuvre.