Brevet FR2260526A1 — publié le 19750905

La présente invention concerne les équipements d'élévation et de transport, et plus précisement les treuils pour ascenseur. n est plus avantageux d'utiliser la présente invention pour les treuils de monte-charge d'une capacité de charge de 500 à 5000 kg, dont la vitesse d'ascension de la cabine varie de 0,5 à 2 m/s. La présente invention peut être également utilisée pour les treuils des ascenseurs pour passagers à vitesse d'ascension de cabine variant de 0,5 à t m/s. On connaît déjà des treuils pour ascenseurs, comportant une poulie de guidage de cabale, montée en porte-à-faux dans un appui et mise en mouvement à partir de l'arbre d'entranement du moteur par l'intermédiaire d'un réducteur. ---La particularité de ces-treuils pour ascenseurs consiste en ce que la poulie est soumise à des efforts radiaux notables, le couple moteur étant relativement faible. C'est ainsi que sont conçus, par exemple, les treuils pour ascenseurs fabriqués par la compagnie finlandaise-Eone et par la compagnie aaponaise Hitachi, de même que les treuils de la compagnie américaine Otis (voir par exemple le brevet d'invention français 20t0930, cl. B 66 b, et le brevet d'invention USA 3641832, cl. 74-427). Les treuils susmentionnés sont caractérisés par des inconvénients communs importants, à savoir : encombrement relativement grand, poids élevé et rendement médiocre, ce qui résulte de l'utilisation de réducteurs à vis sans fin dans lesdits treuils, qui nécessitent de grandes aires correspondantes pour leur installation dans le compartiment du moteur, et qui ont en outre un poids important et un rendement médiocre relativement aux autres réducteurs. Parmi les inconvénients des treuils connus, il convient de noter également la vibration de la cabine et les bruits engendrés par les réducteurs à vis sans fin, ce qui nuit au confort des ascenseurs pour passagers. En plus, la fabrication des réducteurs à vis sans fin nécessite des quantités importantes de métaux non-ferreux coûteux pour la couronne de la roue tangentielle. le but de la présente invention consiste à supprimer les inconvénients susmentionnés. A cette fin, l'on s'est proposé de mettre au point un treuil pour ascenseurs, qui serait caractérisé par un encombrement réduit, un poids diminué et un rendement élevé relativement aux treuils connus de meme capacité de charge, ce qui assurerait une construction plus compacte, supprimerait les vibrations et les bruits dans la cabine de l'ascenseur pendant le fonctionnement du treuil, élèverait le rendement et permettrait d'obtenir en définitive une commodité d'utilisation et un confort maximaux des ascenseurs et accroîtrait leur fiabilité et leur longévité. Le problème ainsi posé est résolu grâce à un treuil pour ascenseurs, dans lequel la poulie de guidage du câble est montée en porte-à-faux de manière que son moyeu soit posé dans le canal traversant de l'appui, et est mise en mouvement à partir de l'arbre du moteur par l'intermédiaire du réducteur. Conformément à l'invention, en tant que réducteur on utilise un réducteur à train épicycloïdal, dont l'arbre de roue planétaire est engagé librement dqns un canal axial traversant, percé dans le moyeu de la poulie, et est relié cinématiquernent à l'arbre du moteur, tandis que le disque de la poulie immobilisé par rapport à l'appui dans le sens axial fait fonction de portesatellites, lesdits såtellites coopérant simultanément avec la roue planétaire et avec une grande couronne reliée à l'appui de la poulie. Cette solution permet de réduire l'encombrement du treuil, car la poulie est alors rapprochée du moteur à la suite de l'emploi d'un réducteur à train épicycloidal, plus compact que le réducteur à vis sans fin, et de diminuer également le poids du treuil, car on a supprimé les pièces constitutives du corps du réducteur. L'application du réducteur à train épicycloidal supprime en plus la nécessité d'utiliser les métaux non ferreux pour les couronnes des roues tangentielles, ce qui se traduit par une diminution du coût de fabrication de l'ensemble du treuil. Il est avantageux que chaque satellite soit pourvu de deux pignons de premier et de deuxième train, et que les paliers porteurs soient montés dans un alésage traversant correspondant ménagé dans le disque de la poulie, l'ensemble des pignons de premier train de tous les satellites et la roue planétaire coopérant avec ceux-ci étant disposés à l'Extérieur du disque de la poulie, tandis que l'ensemble des pignons de deuxième train et la grande couronne coopérant avec celui-ci sont disposés du c8té de l'appui précité. Un tel réducteur à train épicycloïdal incorporé dans la poulie du treuil permet de réaliser une construction plus compacte, d'élever le rendement et de transmettre le moment de réaction à l'appui de la manière la plus efficace. Conformément à l'une des versions possibles de l'invention, l'arbre de la roue planétaire est disposé dans un alésage du moyeu et repose sur un roulement sphérique, ce qui assure les déplacements radiaux de la roue planétaire par rapport à l'arbre du moteur. Il est avantageux que la grande couronne soit reliée à l'appui à l'aide d'un accouplement à denture. Ces deux dernières solutions permettent de réduire l'irrégularité de la distribution des charges aux satellites, qui est due aux défauts technologiques de l'usinage et de l'assemblage du réducteur ; il s'ensuit une diminution des bruits engendrés pendant le fonctionnement du treuil, ainsi qu'une augmentation de la capacité portante des dents. Il est aussi avantageux de réaliser l'immobilisation de la poulie par rapport à l'appui dans le sens axial à l'aide de vis d'arrêt disposées dans des orifices radiaux taraudés dans l'appui, les extrémités desdites vis s'engageant dans une gorge correspondante taillée sur la surface extérieure d'une douilleentretoise montée entre les paliers dans lesquels tourne le moyeu de la poulie. Cette solution permet de simplifier la conception des appuis de la poulie, de même que la technologie de son usinage, et de réduire davantage l'encombrement axial du treuil. Cela contribue en outre à la simplification du montage et du démontage de la poulie sur l'appui. I1 est avantageux également de prévoir des bourrelets sous forme de douilles sur le disque de la poulie, aux endroits des alésages pour les paliers des satellites. On obtient ainsi une augmentation de la rigidité du montage des paliers des satellites, et donc une diminution de leur vibration et une élévation de la fiabilité de l'ensemble du réducteur à train épicycloïdal. Il est encore avantageux de protéger l'ensemble des pignons de premier train des satellites et la grande couronne par un capot amovible fixé à la face extérieure de la poulie. Il est aussi avantageux que I'enseable rles engrenages de deuxième train des satellites et la grande couronne coopérant avec ceux-ci soient disposés à ras dans la cavité de la poulie, formée à la suite du déplacement de la ligne médiane de la jante de la poulie par rapport à son disque dans le sens de l'appui. Il est avantageux, en ce cas, de fixer de ce c8té à la face de la poulie un couvercle amovible dans lequel est pratìqui une ouverture par laquelle passe l'appui et où est disposé un garde-huile. Cette solution permet d'améliorer la disposition des pièces du réducteur et de réduire son poids, tandis que le couvercle et le capot permettent de protéger les engrenages contre la poussière et la boue. En conséquence, il est facile de réaliser leur vérification et leur réparation, et d'assurer un bain d'huile pour eux. Il est possible de réaliser des ailettes radiales sur la surface intérieure du capot, entre les satellites, ce qui permet d'améliorer le graissage des engrenages, car les ailettes entrarnent l'huile et la véhiculent vers les roues dentées, et, en plus, de modifier la fréquenqe des oscillations propres du capot et de supprimer ainsi le phénomène d'emballement aux régimes de service du treuil. Ci-après on donne, à titre d'exemple non limitatif, la description détaillée de l'une des versions possibles de l'invention, avec références aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 schématise le treuil pour ascenseurs conforme à l'invention (coupe longitudinale) - la figure 2 représente la chaine cinématique du treuil de l'invention - la figure 3, une vue en coupe suivant III-III de la figure i(à échelle agrandie). Le treuil pour ascenseurs comporte une poulie 1 de guidage de cible (figures 1 et 2), qui est montée en porte-à-faux par son moyeu 2 dans le canal traversant de l'appui 3, et est mise en mouvement à partir de l'arbre 4 du moteur 5 par l'intermédiaire d'un réducteur à train épicycloidal, incorporé dans la poulie t conformément à l'invention. Le réducteur à train épicycloidal comprend trois satellites 6 à deux couronnes, chacun d'eux reposant sur deux paliers porteurs 7 qui, conformément à l'invention, sont logés dans les alésages traversants correspondants 8 pratiqués dans le disque 9 de la poulie 1. Le disque 9 fait ainsi fonction de portesatellites pour les satellites 6. La roue planétaire 10 du réducteur à train épieycloSdal est montée à l'extérieur du disque 9 de la poulie 1 et coaxialement à l'arbre 4 du moteur 5. L'arbre 10a de la roue planétaire 10, conformément à l'invention, est engagé librement dans le canal traversant axial 2a ménagé dans le moyeu 2 de la poulie 1 et pren-sut appui sur le palier sphérique il logé dans l'alésage réalisé dans le couvercle 3a de l'appui 3. L'extrémité de l'arbre tOa est reliée à l'arbre 4 du moteur 5 à l'aide d'un accouplement à denture double (non représenté). Grtce au montage flottant de l'arbre XOa de la roue planétaire tO, ce dernier peut se déplacer radialement par rapport à l'arbre 4 du moteur 5, ce qui rend le fonctionnement du réducteur plus doux et silencieux et prolonge sa durée de service. La grande couronne 12 du réducteur à train épicycloldal est disposée sur l'appui 3 et reliée à celui-ci par l'accouplement à denture 13. Chacun des satellites 6 à denture double comporte deux pignons 14 et 15 d'un premier et d'un deuxième train respectivement. L'ensemble de tous les pignons 14 du premier train roulent suivant la roue planétaire 10 et est disposé à l'extérieur du disque 9 de la poulie 1 de guidage du cible, tandis que l'ensemble des pignons 15 du deuxième train roule à l'intérieur de la grande couronne 12 et est disposé de l'autre côté du disque 9 de la poulie 1, du coté de l'appui 2. Le fait que l'arbre 10a de la roue planétaire 10 soit situé dans le canal traversant 2a du moyeu 2 de la poulie 1, et que les paliers porteurs 7 des satellites 6 soient montés dans les alésages 8 ménagés dans le disque 9 de la poulie 1, permet d'obtenir une construction de treuil plus compacte axialement. Dans le but de réduire la vibration des satellites 6, on a prévu des bourrelets sous forme de douilles 16 sur le disque 9 de la poulie t, aux endroits des alésages 8 pour leurs paliers porteurs 7. Conformément à l'invention, ltensemble des pignons 15 du deuxième train et la grande couronne t2 sont logés dans la cavité t7 de la poulie 1. Ladite cavité 17 est formée à la suite du déplacement de la ligne médiane de la jante ta de la poulie t par rapport à son disque 9, dans le sens orienté vers l'appui 3. A la face extérieure de la poulie 7 est fixé le capot à parois minces amovible 18 qui protège l'ensemble des pignons 14 et la roue planétaire 10 et sert de réservoir pour bain d'huile. Du c8té de l'appui 3, le couvercle amovible 19 protégeant l'ensemble des pignons 15 et la grande couronne 12 est fixé à l'autre face de la poulie 5. Dans ledit couvercle 19 est pratiqué un alésage axial pour l'appui 3, dans lequel est disposé le garde-huile 20. Le moyeu 2 de la poulie 1 est monté dans l'alésage 2a de l'appui 3 et repose sur deux paliers. Entre ces paliers 21 est placée une douille entretoise 22. Une gorge annulaire est ménagée sur la surface extérieure de ladite douille pour les boulons d'arrêt 23 vissés dans des orifices radiaux taraudés dans l'appui 3. Ainsi, la poulie t est immobilisée dans le sens axial par rapport à l'appui 2. Un frein 24 est monté sur l'arbre 4 du moteur 5. En vue de supprimer le phénomène d'emballement aux régimes de service du treuil et d'améliorer le graissage de l'engrenage, le capot 18 est pourvu d'ailettes 25 (figure 3) disposées radialement sur sa surface intérieure entre les pignons 14 des satellites 6. Le treuil fonctionne de la manière suivante. Lorsque le moteur 5 est enclenché et le frein 24 est desserré, la rotation de l'arbre 4 du moteur 5 est transmise par l'intermédiaire de l'arbre 10a à la roue planétaire 10 se trouvant en prise avec l'ensemble des pignons 14 du premier train des satellites 6 à double denture. A ce moment, l'ensemble des pignons 15 du deuxième train des satellites 6 roulent suivant la grande couronne 12 reliée préalablement à l'appui 3 par l'accouplement à denture 13 . En conséquence, les axes des satellites, en tournant, entrainent le disque 9 de la poulie t. A son tour, la poulie 3 met en mouvement les éléments (cibles ou bande d'acier) reliés à la cabine de l'ascenseur et au contre-poids Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS REYENDICATIONS i. Treuil pour ascenseurs, du type comportant une poulie de guidage de câble montée en porte-à-faux par son moyeu dans un canal traversant ménagé dans un appui, et entrarnée à partir de l'arbre d'un moteur par l'intermédiaire d'un réducteur, caractérisé en ce que ledit réducteur est un réducteur à train épicycloidal, dont l'arbre de roue planétaire passe librement dans un canal axial traversant percé dans le moyeu de la poulie et est relié cinématiquament à l'arbre du moteur, tandis que le disque de la poulie, immobilisée axialement par rapport audit appui, fait fonction de porte-satellites, lesdits satellites coopérant simultanément avec ladite roue planétaire et avec une grande couronne reliée audit appui. 2. Treuil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que chaque satellite comporte deux pignons, dont un pignon de premier train et un pignon de deuxième train, et est monté sur des paliers porteurs disposés dans un alésage traversant correspondant ménagé dans le disque de la poulie, et en ce que l'ensemble desdits pignons de premier train de tous les satellites et la roue planétaire coopérant avec ceux-ci sont disposés extérieurement au disque de la poulie, tandis que l'ensemble desdits pignons de deuxième train et ladite grande couronne coopérant avec ceux-ci sont disposés du caté de l'appui précité. 3. Treuil conformément à l'une des revendications i et 2, caractérisé en ce que l'arbre de la roue planétaire est monté dans un canal traversant le moyeu de la poulie et prend appui sur un palier sphérique, ce qui donne la possibilité à la roue planétaire de se déplacer radialement par rapport à l'arbre du moteur. 4. Treùil conformément à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite grande couronne est reliée à l'appui précité par l'intermédiaire d'un accouplement à denture. 5. Treuil conformément à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'immobilisation de la poulie par rapport à son appui suivant la direction axiale est réalisée à l'aide de boulons d'arrêt engagés dans des orifices radiaux taraudés dans ledit appui, les extrémités desdits boulons étant engagées dans une gorge annulaire correspondante taillée sur la surface extérieure d'une douille-entretoise disposée entre les paliers dans lesquels tourne le moyeu de la poulie. 6. Treuil conformément, l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aux endroits des alésages pour les paliers des satellites, le disque de la poulie est pourvu de bourreits ou surépaisseurs formant des douilles. 7. Treuil conformément à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des pignons de premier train des satellites et la roue planétaire sont protégés par un capot amovible fixé à la face extérieure de la poulie. 8. Treuil conformément à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des pignons de deuxième train des satellites et la grande couronne coopérant avec ceux-ci sont disposés à ras dans la cavité de la poulie, formée à la suite du déplacement de la ligne médiane de la jante de la poulie par rapport à son disque vers le coté de l'appui, tandis que de ce côté est fixé à la face de la poulie un couvercle amovible ayant une ouverture par laquelle passe l'appui et où est disposé un garde-huile. 9. Treuil conformément à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la surface intérieure du capot précité sont prévues des ailettes radiales disposées entre les pignons des satellites.