Brevet FR2465678A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne un dispositif de sécurité destiné à empêcher la chute accidentelle d'une charge soutenue par un arbre susceptible de tourner sous la commande d'un organe d'entraînement. Il est courant, dans de nombreuses réalisations industrielles, de soutenir une charge en utilisant un arbre commande# en rotation à partir d'un organe d'entraînement. C'est par exemple le cas des rideaux métalliques dont la levée s'accompagne de leur enroulement sur un tambour, des portes s'ouvrant et se fermant sous la commande d'un cible les faisant coopérer avec des glis sières de guidage verticales, ou encore des treuils servant à soulever des charges. Dans ces diverses réalisations, la liaison qui est normalement prévue entre l'arbre et son organe d'entraînement risque parfois de se rompre à la suite d'une défaillance mécanique. Il est donc nécessaire d'empêcher l'arbre de tourner librement sous le poids de la charge car celle-ci, en tombant, risque de se détériorer, d'endommager le matériel situé sur son passage ou de blesser les personnes se trouvant à proximité. C'est ainsi que les constructeurs ont été amenés à installer des dispositifs de sécurité empêchant l'arbre de tourner librement lors d'une rupture de sa-liaison avec l'organe d'entraînement. Cependant, ces dispositifs de sécurité sont généralement compliques et ont en outre tendance à entrer en action tardivement, en particulier lorsqu'ils ne sont pas entretenus de façon régulière. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif de sécurité qui se caractérise en ce qu'il comprend d'une part au moins un bras radial solidaire de l'arbre et dont la longueur varie sous l'effet de la pesanteur lorsque l'arbre tourne sous la commande de L'organe d'entraînement, la longueur de ce bras étant alors rsinssnum lorsqu'il s'étend verticalement vers le haut et maximum lorsqu'il s'étend verticalement vers le bas, et d'autre part un élément d'arrêt fixe situé en un endroit tel que le bras ne peut le rencontrer que lorsque sa longueur devient maximum par suite de la mise -en rotation de l'arbre sous le seul poids de la charge, le bras et l'élément d'arret comportant des organes complémentaires entrant en prise seulement lorsque l'arbre tourne librement sous le poids de la charge. On conçoit aisément que ce dispositif de sécurité a une structure particulièrement simple et que son installation ne pose aucun problème puisqu'il suffit simplement de fixer le bras radial sur l'arbre et l'élément d'arrêt sur un support fixe quelconque se trouvant au voisinage de l'arbre. On notera par ailleurs que son fonctionnement est sur. En effet, pendant que l'arbre tourne normalement sous la commande de son organe d'entra1ne- ment, le bras radial voit sa longueur passer régulièrement de sa valeur minimum à sa valeur maximum, laquelle n'est autre que celle qu'il prendrait en permanence sous l'effet de la force centrifuge si l'arbre tournait librement sous le poids de la charge. Or, du fait de la variation périodique de sa longueur lors de la rotation commandée de l'arbre-, le bras ne risque pas d'être bloqué intempestivement,par exemple par des traces d'oxydation, de la poussière ou de la graisse. Il a donc ainsi la possibilité d'entrer en action dès que cela est nécessaire. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le bras radial est constitué par une tige portant une collerette annulaire à son extrémité libre, ainsi que par un manchon monté coulissant sur la tige et comportant un évidement axial dont la section est légèrement plus grande que celle de la collerette de la tige, cette collerette se trouvant sensiblement au niveau de l'entrée de l'évidement lorsque le bras prend sa longueur minimum et étant en contact avec le fond de l'évidement lorsque le bras prend sa longueur maximum. Quant à l'élément d'arrêt, il est constitué par une plaquette comportant deux branches reliées par# une partie coudée, cette plaquette étant fixée par l'une de ses deux branches, en dehors du plan longitudinal vertical de l'arbre. Avantageusement, les organes complémentaires sont constitués d'une part par un rebord périphérique saillant réalisé à l'extrémité du manchon qui est la plus éloignée de l'arbre, et d'autre part par une encoche réalisée à l'extrémité libre de la seconde branche de la plaquette et dont la largeur est légèrement plus grande que la section du manchon mais plus petite que la section du rebord périphérique de eelui-ei, le manchon pénétrant dans l'encoche et y étant retenu par son rebord périphérique lorsque l'arbre tourne librement sous le poids de la charge. De préférence, la plaquette est située en avant du plan longitudinal vertical de l'arbre, dans le sens correspondant à la rotation libre de celuici. Lorsque la plaquette est située dans cette zone, on est certain que pendent la rotation commandée de l'arbre, le bras radial a e le temps matériel de reprendre sa longueur minimum avant de passer sous elle. Il n'y a donc aucun risque pour que le dispositif de sécurité entre intempestivement en action. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-apres à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face schématique d'un treuil dont le tambour est monté sur un arbre pourvu d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention, le bras radial du dispositif étant en position verticale haute - la figure 2 est une vue à échelle agrandie effectuée selon la ligne Il-Il de la figure 1 - la figure -3 est une vue analogue à celle de la figure 2 mais dans laquelle le bras radial est représenté alors qu'il stétend verticalement vers le bas - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 mais dans laquelle le bras radial est représenté en prise avec l'élément d'arrêt - la figure 5 est une vue schématique de face d'un tambour recevant un rideau métallique et dont l'arbre est pourvu d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention - la figure 6 est une vue schématique de côté d'une porte basculante dont l'arbre de commande est pourvu d'un dispositif de sécurité ; et - la figure 7 est une vue schématique de face de la porte visible sur la figure 6. Le treuil visible sur la figure 1 comprend un arbre 1 portant un tambour 2 sur lequel est enroulé un câble 3 supportant une charge 4. L'arbre 1 tourillonne dans des paliers 5 et est pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une poulie 6 recevant une courroie 7 passant sur un organe d'entraînement non représenté et par l'intermédiaire duquel elle peut être entraînée. Ainsi, selon le sens de circulation de la courroie, l'arbre 1 peut tourner soit dans le sens correspondant à la montée de la charge soit dans le sens correspondant à la descente de celle-ci. Pour éviter que la charge 4 puisse tomber lors d'une rupture accidentelle de la courroie ou d'une défaillance de l'organe d'entraînement, l'arbre 1 est pourvu d'un dispositif de sécurité 8 qui est particulièrement bien visible sur les figures 2 à 4. Sur ces figures, on voit en effet que ce dispositif comprend tout d'abord un bras radial constitué d'une part par une tige 9 portant une collerette annulaire 10 à son extrémité libre et d'autre part par un manchon 11 monté coulissant sur la tige, ce manchon comportant un évidement axial 12 dont la section est légèrement plus grande que celle de la collerette 10. On remarquera que la tige 9 est retenue par une vis 13 dans un per çage radial réalisé dans un moyeu 14 claveté sur la'arbre 1 et immobilisé axialement sur celui-ci par une vis 15. La longueur du bras radial varie sous l'effet de la pesanteur lorsque l'arbre 1 tourne sous la commande de l'organe d'entraînement. Elle est en effet minimum lorsqu'il s'étend verticalement vers le haut, comme représenté sur la figure 2. Dans ce cas, le manchon 11 repose sur le moyeu 14 tandis que l'entrée de son évidement reçoit la collerette annulaire de la tige 9. La longueur du bras radial devient par contre maximum lorsque celui-ci s'étend verticalement vers le b#as, comme représenté sur la figure 3. Dans cette position du bras, le manchon est alors retenu par la collerette 10 contre laquelle il s'applique par l'intermédiaire du fond de son évidement 12. Bien entendu, pendant que l'arbre 1 tourne de 3600 sous la commande de l'organe d'entralnement, le bras radial voit sa longueur variée et prendre une fois chacune de ses valeurs extrêmes et ce, quand il s'étend verticalement respectivement vers le haut et vers le bas. Le dispositif de sécurité comprend également un élément d'arret constitué par une plaquette 16 fixée sur un support approprié 17 (voir la figure 2) en un endroit tel que le bras radial ne peut le rencontrer que lorsque sa longueur devient maximum sous l'effet de la force centrifuge à laquelle ilserait soumis si l'arbre 1 venait à tourner librement sous le seul poids de la charge 4. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, la plaquette 16 comprend deux branches 16a, 16b reliées par une partie coudée 16c. Elle est fixée par sa branche 16a sur le support 17, en dehors du planlhngitudinal vertical de l'arbre 1. Elle est en outre pourvue, à l'extrémité libre de sa branche 16b, d'une encoche 18 dont la largeur est légèrement plus grande que la section du manchon 11 mais plus petite que la section d'un rebord périphérique 19 prévu à l'extrémité du manchon qui est la plus éloignée de l'arbre 1. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 à 4, la plaquette 16 est située en avant du plan longitudinal vertical de l'arbre, dans le sens correspondant à la rotation libre de celui-ci sous le poids de la charge 4. Lorsque l'arbre tourne librement, le bras radial s'allonge au maximum car le manchon 11, sous l'effet de la force centrifuge, occupe la position représentée en traits mixtes sur la figure 4. De ce fait, le manchon peut pénétrer dans l'encoche 18 et y être retenu par son rebord périphérique 19, comme cela est illustré sur la figure h. On conçoit ainsi aisément que l'arbre ne peut plus tourner, ce qui empêche donc la charge 4 de tomber accidentellement. Bien entendu, pour extraire le manchon de l'encoche 18, il suffit de faire tourner l'arbre 1, dans le sens correspondant à la montée de la charge, pratiquement jusqu'à ce que le bras radial s'étende verticalement vers le haut de façon à ce qu'il puisse reprendre sa longueur minimum par suite du glissement du manchon sur la tige 9. En se référant maintenant à la figure 5, on voit un arbre 20 tourillonnant dans deux paliers 21 et portant un tambour 22 sur lequel est enroulé un rideau métallique 23 destiné par exemple à protéger une vitrine de magasin. L'arbre 20, qui peut être entraîné en rotation par l'i-ntermédiaire d'un cible de commande 24, est pourvu d'un dispositif de sécurité 8 identique à celui qui vient d'être décrit. il va de soi que grâce à ce dispositif, le rideau ne peut se dérouler accidentellement lors d'une rupture du cible 24 ou de toute autre défaillance mécanique qui permettrait à l'arbre 20 de tourner librement. Les figures 6 et 7 montrent quant à elles une porte basculante 25 telle que celles que l'on utilise par exemple pour fermer les garages ou les ateliers. De façon classique, la porte coopère par son extrémité inférieure avec deux glissières de guidage verticales 26 et par son extrémité supérieure, avec deux glissières de guidage horizontales 27. Elle est soutenue par deux câbles 28 s'enroulant sur un arbre horizontal 29 sous la commande d'un cible de manoeuvre 30. Pour éviter qu'elle se ferme intempestivement, par exemple lors de la rupture du cible 30, l'arbre 29, tout comme les arbres 1 et 20 des modes de réalisations décrits précédemment, est pourvu d'un dispositif de sécurité 8 grâce auquel il ne peut tourner librement. Dans les différentes réalisations qui viennent d'etre décrites, on a supposé que le dispositif de sécurité ne comportait qu'un seul bras radial. il va de soi cependant qu'il serait possible de prévoir plusieurs bras radiaux équidistants. Il convient de rappeler ici que pendant la rotation normale de l'arbre soutenant la charge, le manchon 11 glisse continuellement sur la tige. Ainsi, chaque fois que le bras radial s'étend verticalement vers le bas, sa longueur devient maximum et prend donc la valeur qu'il aurait sous l'effet de la force centrifuge si l'arbre tournait librement. Or, la variation continuelle de la longueur du bras radial empêche que des saletés viennent immobiliser le manchon sur la tige et permet par conséquent au dispositif de séeurité-de toujours entrer en action au moment voulu. On notera enfin que pendant la rotation normale de l'arbre, le manchon produit un léger bruit chaque fois qu'il vient s'immobiliser contre la collerette de la tige et contre le moyeu. Or, en écoutant ce bruit, l'opérateur a l'assurance que le dispositif de sécurité est en état de fonctionnement et qu'il pourra entrer en action dès que cela deviendrait nécessaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité destiné à empêcher la chute accidentelle d'une charge soutenue par un arbre susceptible de tourner sous la commande d'un organe d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part au moins un bras radial solidaire de l'arbre et dont la longueur varie sous l'effet de la pesanteur lorsque l'arbre tourne sous la commande de l'organe d'entrant nement, la longueur de ce bras étant alors minimum lorsqu'il s'étend verticalement vers le haut et maximum lorsqu'il s'étend verticalement vers le bas, et d'autre part un élément d'arrêt fixe situé en un endroit tel que le bras ne peut le rencontrer que lorsque sa longueur devient maximum par suite de la mise en rotation de l'arbre sous le ~seul poids de la charge, le bras et l'élément d'arrêt comportant des organes complémentaires entrant en prise seulement lorsque l'arbre tourne librement sous le poids de la charge. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras radial est constitué par une tige portant une collerette annulaire à son extrémité libre, ainsi que par un manchon monté coulissant sur la tige et comportant un évidement axial dont la section est légèrement plus grande que celle de la collerette de la tige, cette collerette se trouvant sensiblement au niveau de l'entrée de l'évidement lorsque le bras prend sa longueur minimum et étant en contact avec le fond de l'évidement lorsque le bras prend sa lonmaximum. 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'arrêt est constitué par une plaquette comportant deux branches reliées par une partie coudée, cette plaquette étant fixée par l'une de ses deux branches, en dehors du plan longitudinal vertical de l'arbre. 4. Dispositif de sécurité selon l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes complémentaires sont constitués d'une part par un rebord périphérique saillant réalisé à l'extrémité du manchon qui est la plus éloignée de l'arbre, et d'autre part par une encoche réalisée à l'extrémité libre de la seconde branche de la plaquette et dont la largeur est légèrement plus grande que la section du manchon mais plus petite que la section du rebord périphérique-de celui-ei, le manchon pénétrant dans l'encoche et y étant retenu par son rebord périphérique lorsque l'arbre tourne librement sous le poids de la charge. 5. Dispositif de sécurité selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la plaquette est située en avant du plan longitudinal vertical de l'arbre, dans le sens correspondant à la rotation libre de celui-ci.