Brevet FR2578525A1 — publié le 19860912

La présente invention est relative à un dispositif de sécurité automatique , destiné à un chariot qui circule le long de colonnes verticales .Ce chariot peut notamment être un chariot porteur pour des charges diverses. Une application possible de ce dispositif est constituée par un élévateur , du genre de ceux qu'on utilise dans les garages ou dans les ateliers * pour soulever un véhicule automobile au-dessus du sol pour effectuer des réparations ou des opérations d'entretien On sait que l'un des problèmes rencontres par les élévateurs est constitué par le respect des conditions de sécurité pour le Personnel destiné à travailler sous le véhicule pendant que celui-ci est maintenu au-dessus du sol D'une manière générale , les dispositifs connus à ce jour utilisent des systèmes mécaniques , efficaces seulement si le processus de leur intervention se déroule correctement et sans contretemps .Cela impose donc un sérieux et constant contrôle de leur état , lequel est sujet à usure et déréglage La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant un dispositif de sécurité particulièrement efficace . qui soit par ailleurs susceptible d'autre utilisé sur différents types d'élévateurs. Un dispositif de sécurité selon l'invention . destiné à équiper un chariot porteur mobile verticalement le long d'au moins une colonne verticale fixe , est ca ractérisé en ce qu'il comprend - sur le chariot mobile . deux taquets basculants , pourvus chacun * d'un bec inférieur de retenue . constamment repous se par des moyens élastiques en direction . soit d'une échel le verticale fixée sur une des faces de la colonne compor tant . à intervalles réguliers .une succession de crans de verrouillage . soit de deux échelles verticales fixes . com portant chacune * à intervalles réguliers . une succession de crans de verrouillage régulièrement espacés suivant un pas qui est le même sur les deux échelles * les crans de 1' une étant toutefois décalés en hauteur d'un demi-pas par rap port aux crans de l'autre - et enfin t deux séries de moyens d'escamotage commandé une série sur chaque taquet ' ces deux séries de moyens étant synchronisées de façon à ne jamais pouvoir escamoter qu'un seul taquet à la fois hors des crans. Suivant une autre caractéristique de l'invention . chaque rangée de crans est constituée par une série de plots en reliefs , faisant saillie sur l'un des cô- tés d'une barre verticale , cependant que chaque taquet articulé a un bec basculant inférieur , repoussé élastiquement contre la barre , de façon à venir en appui sur la face supérieure du premier plot rencontré lorsque le chariot s'abaisse Suivant une autre caractéristique de 1' invention , le pas de chaque rangée de crans est choisi de façon que , même si le chariot en charge tombe en chute libre sur la hauteur d'un demi-pas . les efforts et accéléra- tions mises en jeu restent inférieurs aux limites imposées par les règlements de sécurité Suivant une autre caractéristique de 1' invention , le chariot est pourvu d'un vérin hydraulique élé vateur,auktout autre moyen élévateur câble de traction,vis et écrou. Suivant une autre caractéristique de l'invention . chaque taquet est rappelé en position d'engagement dans les crans , par un ressort de compression ' c'està-dire que la mise en oeuvre du système pare-chute selon l'in-vention est automatique . sans nécessiter l'apport d'une quelconque énergie extérieure Suivant une autre caractéristique de 1' invention , les moyens d'escamotage sont constitués , pour chaque taquet , par un électro-aimant qui , lorsqu'il est excité , fait basculer le taquet à l'encontre de son ressort. Suivant une autre caractéristique de l'invention , lorsqu'on veut faire descendre le chariot .on actionne alternativement les deux électro-aimants d'escamo tage , grâce à un système électro-mécanique de synchronisation commandé par des palpeurs à micro-contacts , suivant chacun le profil de chaque échelle de crans , chaque palpeur suivant le contour des crans au fur et à mesure qu'il les franchit Le dessin annexé , donné à titre d' exemple non limitatif ' permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l invention Figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention , équipant un élévateur monocolonne à commande hydraulique Figure 2 montre . schématiquement , le détail des deux échelles de crans . ainsi que des taquets et palpeurs correspondants. Figure 3 est une vue latérale , repré- sentant la variante de réalisation avec une seule échelle de crans. On a représenté sur les dessins , un chariot élévateur 1 ' qu'un vérin hydraulique 2 permet de déplacer verticalement comme indiqué par la flèche double 3. Le vérin 2 est alimenté par une canalisation hydraulique sous pression 4 . dont le débit permet de l'allonger , ce qui a pour effet de soulever le chariot 2 .Ce dernier peut porter une charge telle que par exemple un véhicule automobile qu on se propose de réparer ou de soumettre à des opérations d'entretien Le chariot 1 est solidaire de deux axes 8 et 9 , sur chacun desquels est articulé un cliquet respectivement 10 et Il .Au moins une barre verticale rigide et fixe 12 est prévue de façon à définir deux échelles de crans correspondant - pour le bec 13 du cliquet 10 . à une face rectiligne verti cale 14 * le long de laquelle sont répartis des plots en relief 15 pour le bec 1t du cliquet 11 . à une face rectiligne verti cale 17 , le long de laquelle sont répartis des plots en relief 18 . Les plots 15 , comme les plots 18 sont répartis régulièrement le long de l'échelle , avec un pas constant 19 . De plus , la rangée des plots 15 est décalée en hauteur par rapport à la rangée des plots 18 * d'une quantitté 20 correspondant à la moitié du pas 19 Un ressort de compression 21 agit en permanence sur le dos du cliquet 10 , pour repousser son bec 13 contre la face rectiligne 14 portant des plots 15 équidistants. De même . un ressort de compression 22 repousse en permanence le bec 16 du cliquet 11 en direction de la face rectiligne 17 le long de laquelle sont répartis les plots 18. Chaque cliquet 10 . 11 est relié par une une tige de commande d'escamotage 23 . 24 à un électroaimant 25 , 26 Quand l'électro-aimant 25 est excité ,il agit sur le cliquet 10 , à l'encontre du ressort 21 ' pour dégager le bec 13 hors de la trajectoire définie par les plots 15 . De même . lorsque l'électro-aimant 26 est excité. il agit sur le cliquet 11 à l'encontre du ressort 22 , pour dégager le bec 16 hors de la trajectoire définie par les sommets des plots 18 Le circuit électrique commandant les électro-aimants 25 et 26 est relié par des bornes 6 et 7 à un réseau électrique d'alimentaiton. Sur l'alimentation électrique de l'électro-aimant 26 . est intercalé un micro-contact 30 commandé par un palpeur à galet 31 . Le galet 31 roule le long de la face rectiligne 17 , et il se soulève au passage de chacun des plots 18 . Du fait que des déformations et des positions relatives entre la colonne et le chariot peuvent perturber les fermetures et ouvertures du micro-contact 30 .celui-ci n'est pas fixé directement sur le chariot , mais sur une platine 50 .Cette pièce peut osciller autour d'un axe 39 ; solidaire du chariot sur lequel tourillonne également le levier 38 à l'extrémité duquel est placé le galet palpeur 31. La platine 40 est munie d'un galet 41 constamment appliqué sur la face 17 par un ressort 42 . Ce galet 41 est décalé , pour ne pas rencontrer les plots 18 tout en passant à proximité de ceux-ci. Le point de contact du galet 41 sur la face 17 , le point de contact du galet 31 sur un plot 18 et le point de contact de l'extrémité 43 du levier du microcontact 30 étant sensiblement sur une même perpendiculaire à la face 17 . la régularité du fonctionnement du micro-contact sera assurée , les plots 18 ayant tous la même hauteur au-dessus de la face 17 J De manière identique , le même système sera utilisé pour le montage du micro-contact 27 Le chariot étant élevé à une hauteur quelconque ,on commande sa descente Celle-ci s'effectuant à vitesse normale, à un certain moment , le galet palpeur 31 entre en contact avec un plot 18 il il continue à descendre en se soulevant entraînant le levier 38 qui , en actionnant le levier 43 du micro-contact 30 , ferme le circuit électrique . L'électe- aimant 26 est excité .C'est ce point précis du commencement de l'excitation qui est représenté figure 2 . Le bec 16 du taquet 11 se trouve à une distance 44 du taquet 18 le plus proche . Le bec 13 de l'autre taquet 10 se trouve à 20 + 44 de son plus proche plot. Sous l'action de l'électro-aimant 26 le bec 16 du taquet 11 décrit un arc de cercle , tandis que le plot 18 concerné est rapproché d'une longueur 36 de ce bec , qui est égale à Vitesse normale de descente x temps de mouvement du taquet. Il suffit donc que 44 - 36 soit suffisamment long pour donner une garantie de fonctionnement en toutes circonstances normales de descente du chariot Dans le cas où , par carence du système sustentateur . le chariot serait appelé à tomber en chute libre . quelle que soit la position du bec 16 entre le plot 18 et un point situé à un demi-pas au-dessus de celui-ci il y aura arrêt de la chute .Par suite de la vitesse acquise par le chariot ( loi de la chute des corps) , le temps de passage du galet palpeur 31 sur un plot 18 sera trop bref pour que llélectro-aimant soit axcité assez longtemps pour soulever le cliquet 11 Si la chute libre débute alors que le bec du cliquet 11 se trouve soulevé en 37 .l'arrêt de la chute se fait par appui du bec 13 du cliquet 10 sur le premier plot 15 rencontré .La vitesse de passage du galet palpeur 28 sera telle que le noyau de l'électro-aimant 25 ne sera même pas attiré dans son armature et que le cliquet res tera en appui sur 14 Les calculs et dessins des pièces constitutives sont faits en ponction des caractéristiques des micro-contacts . des électro-aimants et de la hauteur de chute maxi que l'on s'autorise. Cette hauteur de chute libre maxi peut être minimisée en réduisant le pas entre plots et en augmentant le nombre d'échelles ,cliquets et électro-aimants. Enfin , la conduite hydraulique 36 pour la vidange du vérin 2 se termine par un clapet de décharge 32 que lvutilisateur peut actionner à partir d'un levier de descente 33 . Ce- dernier actionne simultanémey un interrupteur électrique 34 qui branche automatiquement le circuit commandant les électro-aimants 25 et 26 . Lorsque l'opérateur agit sur le levier 31 , le liquide s'échappe du vérin par l'orifice calibré 35 réglant la vitesse de descente sous l'effet du poids du chariot , et de celui de la charge qu'il porte Le fonctionnement est le suivant Lorsque le vérin 22 s'allonge , le chariot 11 s'élève verticalement , ainsi que la charge qu'il porte. Aucun des électro-aimants 25 , 26 n'est sous tension . Les cliquets 10 et 11 restent constamment en contact avec les parties droites 14 et 17 des échelles à crans . Ils s'éclipsent automatiquement à l'encontre de leurs ressorts de rappel 21 , 22 , au passage de chaque plot 15 , 18 . En cas de défaillance ou de fuite dans le circuit hydraulique du vérin 2 , le chariot 1 a tendance à tomber par gravité et sa chute ne peut avoir au maximum que l'amplitude d'un demi-pas 20 Cette chute est arrêtée par le premier des deux cliquets 10 ou 11 , dont le bec 13 , 16 , rencontre un plot 15 , 18. L'ensemble peut être dimensionné de fa çon que l'amplitude maxima d'une telle chute libre soit insignifiante , par exemple d'une durée inférieure à deux dixièmes de seconde , ce qui correspond à une totale sécurité de fonctionnement Lorsqu'au contraire, l'opérateur volontairement commande la descente , le liquide s'échappe par le clapet de décharge 32 , la vitesse de descente étant limitée à une certaine valeur par l'orifice calibré 35 .Les bornes 6 et 7 étant sous tension , la fermeture de l'inter rupteur 34 provoque lternativement la mise en fonctionnement des électro-aimants 25 et 26 , c'est-à-dire que chaque bec de cliquet 13 , 16 s'escamote automatiqueent au passage d'un plot 15 ou 18 correspondant , ce mouvement d'escamotage n'ayant lieu que strictement pendant le passage devant le plot . Aussitôt après . ie bec 13 ou 16 revient en contact avec la face rectiligne 14 , 17 , prêt à assurer son fonctionnement de pare-chute , en cas de chute incontrôlée du chariot 1 Suivant une variante (figure 3) , il n' y a qu'une seule rangée de plots i8 régulièrement espacés d'un pas 19 . Les deux cliquets 10 , 11 , sont dans le même plan vertical et sont articulés sur deux axes 8 , 9 solidaires du chariot et à un demi-pas 20 l'un de l'autre . Deux galets suiveurs 28 , 31 mais un seul électro-aimant et deux micro-contacts 27 , 30 .Ceux-ci sont solidaires, chacun, d'une platine 40 , 3 , munie d'un galet 41 constamment appliqué sur la face 17 par un ressort ( non représenté sur les dessins ) Le soulèvement des cliquets se produit de la façon suivante L'électro-aimant 26 , lorsqu'il est excité par le passage du galet suiveur 28 sur un plot 18 fait effectuer une translation à un câble souple 23 tendu par un ressort 45 .Sur ce câble souple sont placées deux cales évidées46 , 47 , de forme trapézoîdale , maintenues longitudinalement par des tubes entretoises 24 * 25 Le fonctionnement est le suivant quand le galet suiveur 28 rencontre et monte sur un plot 18, il actionne le contacteur 30 * l'électro-aimant est excité, ce qui provoque le déplacement de la cale trapézoîdale 47 qui , en basculant , soulevée par le levier 48 du galet suiveur 28 , soulève le cliquet 10 , par l'intermédiaire du crochet 48 dont il est muni .Par contre , le cliquet 11 reste en contact avec la face 17 .le galet 31 ne franchissant pas un plot Ces dispositifs de sécurité ne dépendent pas du moyen d levage : :hydraulique , par vis et écrou, ou traction sur des câbles .ou des chaînes .Ils sont donc adaptables sur des appareils utilisant ces systèmes qui font tous appel à un moteur électrique . Il suffit , pour la descente . de conjuguer la mise en route du moteur avec la mise sous tension des bornes 6 et 7 En cas d'arrêt de blocage sur un plot, un dispositif de sectionnement de l'alimentation du moteur sera installe et commandé , soit par le déplacement de 1' écrou porteur si l'on utilise une vis , soit par le déplace-- ment d'une poulie . si l'on utilise un câble ou une chaîne. REVENmGrIONS 1 -Dispositif de sécurité destine à équiper un chariot porteur (1) mobile verticalement le long d'au moins une colonne verticale fixe ,caractérisé en ce qu'il comprend: - sur le chariot mobile (1) , deux taquets basculants (10) (11) , pourvus , chacun , d'un bec inférieur de retenue (13) . (16) , constamment repoussé par des moyens élasti ques , en direction d'une échelle verticale fixe (14) (17) - d'autre part . le long de la colonne .deux échelles ver ticales fixes (14) , (17) , comportant , chacune , à in tervalles réguliers , une succession de crans de verrouil lage régulièrement espacés suivant un pas (19) qui est le même sur les deux échelles (14) , (17) , les crans de 1' une étant toutefois décalés en hauteur d'un demi-pas (20) par rapport aux crans de l'autre - et enfin , deux séries de moyens d'escamotage commandé une série sur chaque taquet (10) , (11) , ces deux séries de moyens étant synchronisées , de façon à ne jamais pou voir escamoter qu'un seul taquet (10) , (11) à la fois hors des crans. 2 - Dispositif de sécurité suivant la reven dication 1 , caractérisé en ce que chaque rangée de crans est constituée par une série de plots en relief (15) , (18) faisant saillie sur l'un des côtés rectilignes (14) , (17) d' une barre verticale . cependant que chaque taquet articulé (10) (11) a un bec basculant inférieur (13) ,(16) repousse élastiquement contre la barre , de façon à venir en appui sur la face supérieure du premier plot (15) (18) rencontré lorsque le chariot (1) s'abaisse 3 - Dispositif de sécurité indépendant du système de sustentation et conforme à la revendication 1 . ca ractérisé par le fait qu'il est au moins double et qu'un de ses deux points de verrouillage est toujours en action positive , que cela soit à la montée . en stationnement ou à la descente , cette dernière pouvant être commandée par 1' opé- rateur , mais pouvant s'arrêter automatiquement sans intervention de celui-ci si , pour tout incident , la vitesse de descente s'accélérait et dépasse un certain seuil 4 - Dispositif de sécruité suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé par le blocage du chariot et de toute descente pour tous les in cidents pouvant arriver au dispositif : déréglage , rupture de pièce , panne du réseau électrique. 5 - Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que chaque taquet (10) , (11) est rappelé en position d' engagement dans les crans (15) , (18) par un ressort de com pression (20) , (22) , c'est-à-dire que la mise en oeuvre du système pare-chute est automatique , sans nécessiter l'ap port d'une quelconque énergie extérieure. 6 - Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les moyens d'escamotage sont constitués , pour chaque taquet (10) , (11) , par un électro-aimant (25) (26) qui lorsqu'il est excité , fait basculer le taquet (10) , (11) à l'encontre de son ressort (21) ,(22) 7 - Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que , lorsqu'on veut faire descendre le chariot (1) , on actionne alternativement les deux électro-aimants d'escamota ge (25) , (26) , grâce à un système électromécanique de synchronisation * commandé par des palpeurs (28) ,(31) à micro-contacts (27) ,(30) qui suivent chacun le profil de chaque échelle de crans (14) ,(15) , et (17) ,(18) , chaque palpeur (28) ,(31) suivant le contour des. crans (15) ,(18) au fur et à mesure qu'il les franchit 8 -Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes ,caractérisé en ce que chaque micro-contact est fixé sur un support mobile muni d'un galet (31) qui , passant à proximité des plots (18) roule constamment repoussé par un moyen élastique contre la face sur laquelle sont fixés les plots , lesquels sont tous de même hauteur , si bien que l'ouverture et la fermeture du-micro-contact ne sont pas influencées par les variations de distance pouvant se produire entre le chariot et la colon ne.