Brevet FR2259211A1 — publié le 19750822

L'invention concerne les dispositifs destinés à prévenir la chute des personnes qui travaillent à une grande hauteur, de préférence les ouvriers-constructeurs de gratte-ciel réalisant Les opérations de construction, de montage et de réparation ainsi que d'autres opérations. Au moment actuel, les moyens les plus simples utilisés pour prévenir la chute des personnes sont réalisés sous forme de ceintures de différentes conceptions que les ouvriers mettent et quton attache aux éléments de l'immeuble par un cable ou une chaine. Etant donné que tous les éléments constitutifs des ceintures similaires ne possèdent pratiquement pas une élasticité, on peut estimer quta l'arrêt de la chute le corps de l'homme subit un choc rude, dont la valeur dépend surtout de la hauteur de la chute. En plus, es dispositifs connus destinés à prévenir la chute des personnes d'une grande hauteur amortissent sensiblement le choc à l'arrêt de la chute. Ils sont conçus de manière que dans le carter est fixé un axe (arbre fixe) sur lequel tourne librement un tambour avec un câble enroulé sur lui,-relié à la ceinture de l'ouvrier. Un ressort à bande, dont une extrémité est fixée sur le tambour et l'autre sur l'axe, est logé à l'intérieur du tambour. Les éléments mobiles (cliquets) poussés par les ressorts vers le centre, sont montés sur les axes dans les logements du tambour. Ayant accroché sa ceinture au dispositif, fixé a un ele- ment de l'immeuble, l'ouvrier peut se déplacer dans la zone du câble tendu en s'éloignant ou en se rapprochant du dispositif. En ce cas, le câble se dévide. du tambour soit sous l'action du ressort à bande soit s'enroule sur lui. Si la vitesse de dévidage du câble dépasse la valeur limite caiculée, l'un des cliquets tombe derrière la butée sous l'action des forces centrifuges. La douceur relative du freinage est obtenue grace au glissement du disque mobile sur lequel sont fixées les butées. Cependant, la pratique de l'utilisation des dispositifs similaires a fait apparaitre, qu'en cas de chute, l'ouvrier est suspendu sur le câble une petite distance de l'endroit de la chute, c'est-à-dire il se trouve,en règle générale, saune grande hauteur. Il en résulte tout d'abord le traumatisme mental et physique et puis les difficultés des travaux de sauvetage. le but de la présente invention consiste à supprimer l'inconvénient susmentionné. L'on se propose de mettre au point un tel dispositif pour prévenir la chute des personnes qui réalisent les travaux à une hauteur, dont la conception constructive permettrait d'assurer une descente douce de l'ouvrier tombé sans traumatisme mental et physique, en supprimant ainsi les travaux de sauvetage. Le problème posé est résolu par le fait que, dans le dispositif destiné à prévenir la chute des personnes qui travaillent à une grande hauteur, dans le carter duquel sont montés sur l'axe un mecanisme de freinage et un tambour avec des éléments mobiles et un cable, relié à la ceinture de l'ouvrier, conformément à-l'invention, un système hydraulique fermé comprenant une pompe hydraulique et une soupape de sécurité sert de mécanisme de freinage, l'axe du dispositif étant réalisé de manière qu'il peut tourner autour de son axe longitudinal et pourvu des butées coopérant avec les éléments mobiles du tambour et relié à la pompe du système hydraulique. Il est avantageux d'équiper le dispositif proposé d'un dispositif, destiné à arrêter la chute de l'ouvrier à une hauteur requise, qui est réalisé avec un coulisseau fixé sur l'axe et ayant une rainure sous forme de fente servant à guider un axe se déplaçant suivant la rainure en hélice taillée dans le corps du dispositif. L'essentiel de l'invention proposée réside en particularités suivantes. Comme on le connais, le corps de l'homme tombé acquiert une énergie du mouvement (énergie cinétique), dont la valeur croit avec l'augmentation de la hauteur de la chute et de la vitesse de mouvement. Pour arrêter un corps tombé, il est nécessaire d'absorber l'énergie cinétique que le corps a développée pendant sa chute. Dans les dispositifs connus, destinés à prévenir la chute des personnes qui travaillent à une grande hauteur, c'est le mecanisme de freinage par friction qui absorbe l'énergie du corps tombé. Le corps tombé s'arrête au moment où le travail de la friction du mécanisme de freinage compense le travail (énergie) de la chute complètement. La force de friction engendrée dans le mécanisme de freinage est transmise au corps de l'homme par l'intermédiaire du cable du dispositif et la ceinture de sécurité. Etant donné que le coefficient de frottement du corps au repos dépasse sensiblement le coefficient de frottement du mouvement, l'homme subit une surcharge notable ( 3 à 4 fois) au premier moment de la mise en jeu du mécanisme de freinage. En r8gle'générale, le mécanisme de freinage par friction s'arrête après quelques tours et l'homme tombé reste suspendu au cable. Ainsi, le dispositif de sécurité comportant un mécanisme de freinage par friction en premier lieu en arrêtant la chute de l'ouvrier transmet à son corps des efforts importants et provoque la douleur, en deuxième lieu, l'ouvrier suspendu à une grande hauteur attend le sauvetage ce qui donne le traumatisme mental. L'essentiel de l'invention proposée réside en ce que grace a l'utilisation du système hydraulique fermé dans le dispositif de sécurité en tant que mécanisme de freinage on a réussi à réduire la force transmise au corps de l'homme à l'arrêt de la chute et à réaliser également une descente douce jusqu'au contact au sol en supprimant ainsi la nécessité des travaux de sauvetage. Le système hydraulique fermé est constitué par une pompe hydraulique, dont les enceintes d'admission et de refoulement sont reliées à la soupape de sécurité par une conduite hydraulique. En Ex cas de chute le choc brusque du câble fait entrer, sous l'action des forces centrifuges, les éléments mobiles du tambour en coopération avec les butées de Marbre et transmettre le couple moteur à la pompe hydraulique. Le travail résultant de la chute de l'homme est dépensé par la pompe pour pomper le liquide suivant un système hydraulique fermé. La pompe fonctionne jusqu'au moment où l'homme tombé descend doucement sur le sol. Au moment où le système hydraulique entre en jeu, lteffort transmis au corps de l'homme est faible car le couple moteur de l'arbre de la pompe hydraulique, après avoir transmis l'impulsion au liquide;- soulève la soupape de sécurité en diminuant la pression dans le système, en diminuant en définitive l'effort transmis au corps de l'homme par l'intermédiaire du câble. La valeur de la charge qui est transmise à l'homme est égale è environ 1,5 fois le poids de l'homme qui ne la sent pas a la chute. Si, dans certains cas, la descente de l'ouvrier tombé est inadmissible, selon différentes raisons, par exemple les travaux sont réalisés au-dessus de l'eau, ou un équipement en servlce- se trouve sur la terre etc, le dispositif est réglé au préalable pour maintenir l'ouvrier sur le câble à une certaine distance à partir de l'endroit de la chute. Pour réaliser ltarrêt de l'homme tombé, un coulisseau est fixé d'avance sur ltarbre. Ledit coulisseau est pourvu d'une rainure en fente servant à guider l'axe se dépla çant pendant la rotation de l'arbre suivant une rainure en hélice taillée dans le corps du dispositif jusqu'au contactde la butée, fixée sur le corps. Ainsi, en cas de chute de l'homme, la pompe hydraulique freine la rotation du tambour, réduit la vitesse de chute et amortit le choc du câble tandis que l'arrêt de la chute a lieu au moment où l'axe en se déplaçant contacte la butée, fixée sur le corps du dispositif. L'essentiel de l'invention ressortira mieux de la description et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente la vue de côté avec une coupe longitudinale partielle du dispositif destiné à prévenir la chute des personnes; la figure 2 représente la coupe II-II sur la figure 1; la figure 3 représente le dispositif destiné à arrêter la chute de l'ouvrier tombé à une hauteur requise, vue suivant la flèche A sur la figure 1; la figure 4, idem à une autre position; la figure 5 représente la chaine cinématique du dispositif; la figure 6 représente le schéma du système hydraulique fermé. Le dispositif représenté sur les dessins comporte un carter 1 (figures 1, 2), un tambour 3 avec câble 4, logé dans ledit carter L'extrémité libre du cible est attachée à la ceinture de l'ouvrier-constructeur de gratte-ciel. A l'intérieur du tambour est logé un ressort 5 prévenant le dévidage spontané du câble. L'arbre 2 est un axe réalisé avec possibilité de rotation autour de son axe longitudinal. Sur le tambour 3 sont fixés les éléments 6 réalisés sous forme des leviers pouvant pivoter autour de l'axe de leur fixation et serrés contre le tambour par les ressorts 7. Sur l'arbre 2 sont prévues les butées 8 coopérant avec les éléments 6 tandis que l'une des extrémités de l'arbre 2 est accouplée à la pompe hydraulique 9 du système hydraulique fermé servant de mécanisme de freinage. En plus de la pompe susmentionnée, le système hydraulique fermé comprend une conduite hydraulique 10 pourvue d'une soupape de sécurité 11. Sur l'autre extrémité de l'arbre 2 est fixé un coulisseau 12, dans lequel est taillée une rainure en fente 13. Dans le carter 1 du dispositif est taillée une rainure en hélice 14 dans laquelle est engagé un axe 15 qui entre également dans la rainure 13 du coulisseau 12. Une butée 16 est fixée à la fin de la rainure en hélice 14 au voisinage de l'axe de l'arbre 2. Le dispositif proposé fonctionne de la manière suivante. Le dispositif est fixé à une hauteur å un élément de l'immeuble au voisinage de l'ouvrier. Pendant le travail, lorsque l'ouvrier se rapproche du dispositif ou s'éloigne de lui le cible 4 (figures 1, 5) se dévide librement du tambour 3 ou s'enroule sur ledit tambour sous l'action du ressort 5. En cas de chute de l'ouvrier, le câble 4 commence àse dévider rapidement et fait tourner le tambour 3 Sous l'action de la force centrifuge, les éléments mobiles 6 s'écartent du tambour 3, s'appuient contre la butée 8 de 1 'arbre 2 et transmettent la rotation à ce dernier. L'arbre 2 met en action la pompe hydraulique 9 qui en pompant le liquide suivant la conduite hydraulique fermée 10 freine la rotation de l'arbre 2 et assure ainsi la descente douce de l'ouvrier vers le sol, la vitesse de déplacement étant sans danger. Au moment initial du fonctionnement du système hydraulique la soupape de sécurité Il se souleve sous l'action de la pression excédentaire de liquide dans le système hydraulique et réduit la pression, il en résulte la réduction des efforts transmis au corps de l'homme par l'intermédiaire du cabale. Au cas où il est impossible de descendre l'ouvrier tombé immédiatement sur le sol, le dispositif proposé est réglé d'avance pour le maintenir suspendu au câble. A cet effet on place d'avance le coulisseau 12 (figure 3) sur l'arbre 2 de manière que l'axe 15 s'engage dans sa rainure 13 et s'appuie contre la rainure en hélice 14 taillée à la partie avant. Pendant la rotation de l'arbre 2, le coulisseau 12 fait déplacer l'axe 15 suivant la rainure 14 jusqu'a ce qu'il entre en contact avec la butée 16 (figure 4) montée sur le corps 1 du dispositif et arrête ainsi la chute de l'ouvrier. Ainsi, comme il ressort de la descriptions le système hydraulique permet de réduire, en cas de chute de l'ouvrier, l'effort transmis au corps de l'homme au moment de la mise en action du système de freinage, assure une descente douce de l'ouvrier tombé à une vitesse prescrite au sol, en supprimant en plus les travaux de sauvetage grace à l'arrêt de la chute de l'ouvrier à une hauteur prescrite. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à prévenir la chute des personnes, qui travaillent à une hauteur, dans le carter duquel sont montés sur l'axe un mécanisme de freinage et un tambour avec des éléments mobiles et un câble, relié à la ceinture de l'ouvrier, caractérisé par le fait qu'un système hydraulique fermé comprenant une pompe hydraulique et une soupape de sécurité est utilisé en tant que mécanisme de freinage, l'axe du dispositif étant réalisé de manière qu'il peut tourner autour de son axe longitudinal et pourvu de butées coopérant avec les éléments mobiles du tambour et relié à la pompe hydraulique du système hydraulique. 2 Dispositif, conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'un dispositif destiné à arrêter l'ou- vrier tombé à une hauteur requise comportant un coulisseau fixé sur l'axe dudit dispositif et dans lequel est taillée une rainure en fente servant à guider un axe se déplaçant suivant la rainure en hélice taillée dans le corps du dispositif.