Brevet FR2581884A3 — publié le 19861121

FR 2581884 A3 19861121 FR 8507388 A 19850515 L'invention a pour objet un dispositif automatique destiné à permettre une évacuation de secours des personnes hors des bâtiments élevés, sans emploi d'énergie électrique. Par suite de la croissance importante de La population, on a constaté une diminution corrélative de l'espace disponible; en conséquence, on a été conduit à bâtir des bâtiments élevés pour disposer des surfaces nécessaires. On constate que l'on trouve à peu près n'importe où des bâtiments élevés et des gratte-ciel. Cependant-, plus un bâtiment est élevé plus deviennent difficiles à résoudre les questions de sécurité, même quand on peut y jouir d'une vie plus confortable et plus convenable. Par conséquent, des dispositifs de sécurité ou de secours servant à se protéger contre les tremblements de terre, les incendies, etc., sont devenus indispensables. Jusqu'a présent il existe encore des difficultés non résolues dans te fonctionnement des systèmes de sécurité des bâtiments élevés et aucun remède universel n'a été trouvé pour tous les cas d'incendie. Dans ces circonstances, c'est -à-dire quand survient un incendie, tous les passages et les escaliers d'un bâtiment élevé deviennent des canaux d'échappement des fumées et les flammes s'étendent rapidement vers le haut en suivant ces canaux d'échappement des fumées. En même temps les ascenseurs sont arrêtés. Les personnes emprisonnées doivent courir vers l'étage le plus élevé, jusqu'au toit, et attendre l'arrivée de moyens d'évacuation. Les échelles de secours contre l'incendie sont habituellement installées à l'extérieur du bâtiment, en position suspendue. Cette disposition en rend l'usage très difficile aux personnes âgées, à celles qui craignent le vertige ou à celles qui sont handicapées. En outre, une échelle de secours contre l'incendie est susceptible aussi d'être bloquée par les -flammes et sa capacité d'évacuation est tout à fait limitée; il arrive même que de l'équipement pour l'évacuation de secours des personnes existe mais que son emploi soit généralement impos sible aux personnes qui craignent le vertige ou qui ont une autre maladie spécifique quelconque liée à une crainte anormale des emplacements élevés. Le but principal de l'invention est d'apporter un dispositif de secours automatique de descente pour un bâtiment élevé, fonctionnant à l'aide de la gravité au lieu d'être entraîné par un moteur électrique. Il est capable de descendre à chaque étage et d'amener automatiquement les personnes à une zone de sécurité. Ce dispositif comprend un mécanisme à mouvement lent disposé dans une salle de machine sur le plancher le plus élevé du bâtiment. Sous l'effet d'une force de freinage convenable appliquée à un volant en rotation, une roue à empreintes qui est disposée à l'étage le plus bas peut être entraînée par un câble métallique auquel sont fixées des barres de maintien des personnes et des moyens coulissants. Par la transmission de l'entraînement au volant par l'intermédiaire de roues dentées, et du fait des moyens de freinage entre les roues dentées et le volant, les ensembles coulissants sont déplacés sans utilisation d'énergie électrique. Un autre but de l'invention est d'apporter un dispositif automatique de secours qui peut déplacer de nombreuses personnes jusqu'à une zone de sécurité dans un bâtiment élevé sans usage d'énergie électrique. Chaque plancher du bâtiment est équipé d'une salle de secours qui conduit à une cage de descente mise en communication avec la salle de machine située à l'étage le plus élevé. Un frein est prévu aussi dans la salle de secours de chaque plancher pour permettre aux personnes d'arrêter à la position convenable L'ensemble coulissant puis de le laisser descendre. Par suite du mouvement lent du volant équipé d'un frein automatique, la capacité de chargement du dispositif peut être augmentéesubstantiellement et un état stable peut être maintenu en même temps. Un autre but de l'invention est de parvenir à un dispositif automatique de secours pour bâtiment élevé utili sable dans les cas d'urgence sans être la cause de vertiges chez les personnes. Selon une caractéristique spéciale du dispositif, il est conçu pour occuper un emplacement dans une cage de descente du bâtiment et pour que l'espace entre les ensembles coulissants, les freins et la surface de chaque plancher soit plutôt minimisé en même temps qu'un panneau renforcé de séparation est installé pour arrêter la vue des personnes vers le bas et, ainsi, diminuer le risque de vertige. Le dispositif de l'invention convient aussi pour l'usage par des personnes âgées, handicapées et par les femmes et les enfants. Un but supplémentaire de l'invention est de parvenir à un dispositif de secours automatique pour bâtiment élevé qui peut être arrêté automatiquement quand il est chargé de personnes afin qu'elles puissent s'échapper vers une zone de sécurité en vue de leur évacuation. La pédale de freinage du dispositif de freinage qui est installé dans la zone de sécurité du plancher le plus bas, ou à la sortie, est tournée vers l'intérieur et elle est conçue pour que, quand les ensembles coulissants atteignent la zone de sécurité, une plaque porteuse pousse la pédale du frein par suite du poids descendant afin que l'ensemble coulissant s'arrête totalement au même moment (sans avoir été manoeuvré par les personnes) et reste immobile ce qui rappelle aux personnes qu'elles doivent sortie et s'échapper. Un autre but encore de l'invention est de parvenir à un équipement automatique de secours pour bâtiment élevé qui soit capable de faciliter à des personnes une descente en sécurité sans risque de chute. Le dispositif à mouvement tournant qui est situé au niveau du plancher le plus bas a pour fonction d'imposer à un câble métallique un mouvement sans fin. Il existe plusieurs ensembles coulissants et plusieurs barres porteuses montés sur le câble métallique. A mesure que les personnes s'installent sur les ensembles coulissants, elles peuvent tenir fermement Les barres porteuses sans provoquer d'accident; en outre, en cas de chute, les personnes tombent sur le même plancher où elles se trouvent sans risquer de tomber sur le plancher le plus bas. On donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention; on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté d'un dispositif automatique de secours pour bâtiment élevé, conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble à mouvement tournant faisant partie du dispositif, - a figure 3 est une vue de l'avant de L'ensemble à mouvement tournant de la figure 2, - la figure 4 est une vue détaillée d'un ensemble de roues dentées associé à l'ensemble à mouvement tournant, - la figure 5 est une vue de côté de l'ensemble à mouvement tournant du dispositif de l'invention, - la figure 6 est une vue de détail montrant un moyen de freinage faisant partie du dispositif, - la figure 7 est une vue en perspective d'un ensemble coulissant faisant partie du dispositif de l'inventison, - les figures 8 à 11 montrent différentes positions pendant le mouvement continu d'un dispositif coulissant du dispositif de l'invention. La figure 1 montre L'ensemble d'un dispositif automatique de secours pour bâtiment élevé n'utilisant pas d'énergie électrique. Dans un bâtiment neuf, chaque étage est équipé d'une salle de secours 92 qui communique avec une cage de descente. Le dispositif peut être mis en fonctionnement exactement à cet emplacement. Dans une salle de machine 93 située sur le plancher le plus élevé, un ensemble tournant à mouvement lent 1 est installé. Cet ensemble tournant 1 fonctionne avec la roue à empreintes 2 de L'étage le plus inférieur pour renvoyer un câble métallique 71 et pour maintenir ainsi le dispositif en mouvement continu dans la cage de descente. Sur ce câble métallique 71 sont montés plusieurs ensembles coulissants 3 et des barres de maintien 5 disponibles à l'intention des passagers pour qu'ils puissent monter dessus et se tenir.En outre, des moyens de freinage 4 sont installés dans la salle de secours de chaque étage qui communique avec la cage de descente; ces moyens de freinage sont à la disposition des passagers pour qu'ils puissent appuyer sur une pédale de freinage 41 afin d'arrêter les ensembles coulissants 3. De plus, la pédale de freinage 41A aes moyens de freinage 4A est située légèrement en avant de façon à être abaissée par le poids des passagers quand l'ensemble coulissant 3 descend afin de provoquer un arrêt en vue de l'évacuation hors du bâtiment. Les ensembles coulissants 3 et les barres de maintien 5 sont guidés par des chemins de guidage 6 en se déplaçant vers le bas. Le fonctionnement schématique du dispositif 1 à mouvement lent d'un équipement automatique de secours pour bâtiment élevé conforme à l'invention est illustré par les figures 2, 3, 4. Les composants principaux de ce dispositif 1 à mouvement lent sont : un ensemble tournant 11 à deux disques espacés, un pignon 12 pour chaine calé sur le même arbre que l'ensemble tournant 11, une chaîne 13 passant autour de ce pignon, une roue à empreintes 14 autour de laquelle passe la chaîne 13, calée sur un arbre d'entrée d'un ensemble de roues dentées 15, un volant 16 et deux chaises porteuses 10 supportant l'arbre de l'ensemble tournant 11 ainsi que l'ensemble 15 de roues dentées.Sur chaque disque tournant 11 il existe, à sa périphérie, plusieurs empreintes 111 situées à des distances égales afin de recevoir des barres de maintien 5 et des ensembles coulissants 3 pendant l'exécu tion d'un mouvement de renvoi. Les barres de maintien 5 sont fixées à deux câbles métallique 71 avec un espacement qui correspond à celui des empreintes 111, ce qui permet aux ensembles coulissants 3 de descendre, en faisant tourner le pignon 12, sous l'effet du poids des personnes par l'intermé- diaire des disques 11, ce qui fait que la chaine 13 entraîne à son tour la roue à empreintes 14. En conséquence, les roues dentées 151, 152, 153, 154, 155 et 156 qui font partie de l'ensemble de roues dentées 15 sont entrainées en rotation. Par suite du rapport de transmission ainsi établi, le volant 16 qui est monté à l'extérieur du carter de l'ensemble des roues dentées 15 tourne à son tour à vitesse élevée. Comme on peut le voir sur la figure 5, afin d'empêcher les ensembles coulissants 3 de descendre trop vite par suite d'une surcharge provoquée par un trop grand nombre de personnes montées sur l'équipement de secours, ce volant 16 est creux et il contient deux bras 161 montés pivotants par une extrémité. A l'extré- ",ité libre de chaque bras pivotant 16 se trouvent des patins de freinage 162 réalisés en caoutchouc ou en une autre matière qui convient pour le freinage.Quand la vitesse de rotation du volant 16 descend en dessous d'une certaine valeur, les deux patins de freinage 162 ne viennent pas au contact du volant 16 parce que les bras pivotants 161 sont rappelés en arrière par deux ressorts 163 qui relient ces deux bras. Toutefois, quand la vitesse de rotation du volant 16 dépasse une limite fixée, les deux patins de freinage 162 frottent contre la face intérieure du volant 16 sous l'effet de la force centrifuge et freinent ce volant. Dans ces conditions, ce dernier ne peut pas dépasser la limite fixée.Bien entendu, les deux patins de freinage 162 s'usent pendant leur utilisation, mais l'équipement de secours d'un bâtiment élevé n'est utilisé qu'une seule fois dans le cas d'un incendie; les patins de freinage 162 ne s'usent pas en totalité au cours d'un incendie, de même que les garnitures de freinage des freins d'une automobile sont utilisables pendant une longue durée. Il existe une relation définie dans le dispositif de l'invention entre les paramètres suivants : la vitesse de descente des ensembles coulissants 3, le rapport de transmission de l'ensemble 15 à roues dentées, la dimension du volant, le poids des bras pivotants, la force des ressorts, etc., qu'il est possible, mais difficile, de calculer mathématiquement, le meilleur moyen étant de procéder à une expérimentation.Premièrement on fixe une vitesse approximative de rotation de l'ensemble des roues dentées et on ajoute des articles lourds équivalents au poids d'un homme sur les ensembles coulissants 3, graduellement, pour choisir des volants 16 de tailles différentes, des bras pivotants 161 de poids différents et des ressorts 163 de forces différentes pour qu'on atteigne ladite vitesse souhaitée de descente des ensembles coulissants 3. Afin de parvenir à un fonctionnement plus précis, une poulie 17 est montée à l'extérieur du carter de l'ensemble des roues dentées 15 sur le même arbre que celui de la roue à empreintes 14 et de la première roue dentée 151.Une garniture de freinage 171 est fixée à la circonférence de cette roue 17; elle est entourée d'un tambour de freinage 18 dont on peut régler la force d'appl-ication sur cette dernière au moyen d'un ressort, de sorte qu'on peut parvenir à une vitesse de rotation déterminée de l'ensemble tournant à mouvement lent. On se reportera maintenant aux figures 2 et 3. Il existe sur les deux côtés de la cage de descente deux faces opposées auxquelles sont fixées deux plaques verticales espacées 81. Ces deux plaques définissent un chemin de guidage 6 servant à guider les extrémités des barres de maintien 5 et des ensembles coulissants 3. La disposition de chaque chemin de guidage 6 est telle que ce dernier est vertical tangentiellement à un disque tournant 11 et au lieu des empreintes 111 destinée-s à recevoir les barres de maintien, afin que ces dernières et les ensembles coulissants 3 se déplacent par leurs extrémités opposées dans ces chemins de guidage.Afin de donner un certain jeu de fonctionnement et de tenir compte des tolérances de réalisation, ou d'autres causes d'imprecision, une entrée évasée 61 est prévue à l'extrémité supérieure de chaque chemin de guidage 6 pour faciliter l'entrée pendant la descente des barres de maintien 5 et des ensembles coulissants 3. En outre, sur les deux parties extrêmes des barres de maintien 5 et des ensembles coulissants 3, un moyen de fixation 51 relie fermement ces derniers aux câbles métalliques 71. En se reportant à la figure 6 on peut voir qu'il st prévu sur l'autre côté du carter de l'ensemble des roues dentées 15, sur l'arbre qui porte le volant 16, une roue de freinage 165 autour de laquelle passe, partiellement, une garniture de freinage 164 dont le réglage de la position est facilité par une vis 166 et par un ressort 167 permettant de contrôler le contact et l'effet de friction de la garniture 164 sur la face cylindrique de la roue 165. L'élément qui porte ta garniture de freinage 164 et dont une extrémité est tenue par la vis 166, est attaché à son autre extrémité à un câble de freinage 72 auquel sont attachés les leviers de rreinage 41 et qui permet, quand on agit sur les moyens de freinage 4 (voir la figure 1),d'exercer un couple de retenue sur la roue 165 et d'arrêter le volant 16.En même temps, les roues dentées 15 immobilisent le pignon de chaîne 12, et les disques tournants 11 ce qui permet aux personnes de quitter les ensembles coulissants 3. Quand le moyen de freinage 4 est laissé libre, le volant 16 est entraîné à nouveau par l'intermédiaire du pignon de chaîne 12 par le couple transmis à partir de l'ensemble tournant comprenant les disques 11. Ceci est aussi le résultat de la charge constituée par le poids d'une personne se trouvant sur un autre ensemble coulissant 3. La construction d'un ensemble coulissant 3 conforme à l'invention est visible sur La figure 7. Un tel ensemble comprend des éléments 33 qui sont reliés par une barre porteuse extérieure 32A, une barre porteuse intérieure 32B et une barre porteuse inférieure 32C. Une plate-forme 31 est installée pour recevoir des personnes debout. Cette plate -forme peut être couverte de bois pour être moins glissante. Aux deux extrémités des barres porteuses 32A, 32B et 32C sont montés des galets 3A, 38, 3C. Les galets 38 et 3C d'un ensemble coulissant 3 sont destinés à cheminer dans les chemins de guidage 6 et les galets 3A se trouvent alors à l'extérieur, en arrière, des chemins 6 de guidage des galets 38, 3C. Cette disposition, qui définit la configuration des éléments 33, a pour résultat que la charge d'un ensemble coulissant 3 est répartie entre les galets 3A et 3C et que le mouvement de descente est régulier. De plus, sur la barre porteuse intérieure 32B de chaque ensemble coulissant 3 sont prévus les moyens de fixation 51 des câbles métalliques 71. L'interaction relative du plancher le plus inférieur avec un ensemble coulissant 3 et un levier de freinage 4A sera expliquée maintenant en référence aux figures 8 à 11. Le levier ou pédale de freinage 41A d'un moyen de freinage 4A, qui est installé sur le plancher le plus inférieur est disposé en partie sur le passage de la partie extrême libre de la plate-forme 31 des ensembles coulissants 3. Il existe deux possibilités de contact entre un ensemble coulissant 3 et la pédale de freinage 41A : l'état en charge et l'état à vide illustrés par les figures 8 à 10. Quand des personnes se tiennent sur un ensemble coulissant 3, la situation est celle de la figure 9.A mesure que la plate-forme 31 descend elle rencontre le moyen de freinage 4A, un point de contact se forme quand la barre porteuse intérieure 328 et la barre porteuse inférieure 32C ont déjà été dégagées du chemin de guidage 6 alors que la barre porteuse supérieure 32A est encore située à l'arrière du chemin de guidage 6. Ceci a pour résultat que la plate-forme 31 ne peut pas basculer et qu'elle appuie sur la pédale de freinage 41A et arrête le volant 41, ce qui empêche l'ensemble coulissant 3 de descen d re davantage et facilite l'evacuation des personnes. Quand un ensemble coulissant 3 est vide, il descend sous l'effet du poids qui charge un autre ensemble coulissant.Quand sa plateforme 31 touche la pédale de frein 41A d'un moyen de freinage 4A, il est basculé vers le haut (comme le montre la figure 10) au moment ou la barre porteuse intérieure 328 et la barre porteuse inférieure 32C ont déjà quitté le chemin de guidage 6. Sous l'effet continu de la traction exercée par le câble métallique 71, l'ensemble coulissant 3 continue à descendre et la situation qui en résulte est celle qui est représentée par la figure 11 où on peut voir que la plate -forme 31 est dirigée vers le bas après avoir basculé de 90 . Le déplacement du câble métallique 71 est provoqué par le poids des personnes qui se trouvent sur les autres ensembles coulissants. Comme le montrent les figures 2 et 3, il existe des boulons 101 de réglage de la position en hauteur de l'ensemble tournant à mouvement lent 101 et de la roue à empreintes 2, afin de faciliter le réglage de la tension du câble métallique 71. De plus, il existe un panneau renforcé de cloisonnement 82 entre les deux faces 81 afin de renforcer le maintien en position des chemins de guidage 6 et d'empêcher les personnes qui se tiennent sur un ensemble coulissant 3 de voir vers le bas, ce qui élimine le risque de vertige ainsi que les craintes que pourraient avoir les personnes âgées, les malades, les femmes et les enfants. De même, l'intervalle existant entre les ensembles coulissants 3 et la pédale de freinage 41 est réduit au minimum, ce qui donne une protection contre le vertige en empêchant de voir les étages inférieurs. Même s'il arrive qu' une personne tombe d'un ensemble coulissant 3, elle tombe dans le volume de la salle de secours 92 du même étage, sans risquer de tomber sur le plancher le plus inférieur. L'équipement de secours pour bâtiment élevé conforme à l'invention permet aux personnes de monter quand elles le veulent sur un ensemble coulissant et d'atteindre la zone de sécurité par suite du mouvement lent du dispositif sous l'effet de la gravité. Le dispositif ne nécessite aucune puissance électrique. il a une structure tout à fait simple et il est exempt de tous les inconvénients des équipements de secours modernes utilisés en général dans les bâtiments élevés. il constitue, pour toute personne, un équipement simple, commode et pratique de secours. En bref, le dispositif de l'invention est d'une efficacité certaine tout en restant économique. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de secours pour bâtiment élevé ne nécessitant pas l'emploi d'énergie électrique pour évacuer des personnes jusqu a un plancher inférieur en utilisant la gravité, comprenant un ensemble tournant à mouvement lent (1) disposé dans une salle de machine (93) sur le plancher le plus élevé du bâtiment, une roue de renvoi à empreintes (2) disposée sur le plancher le plus bas du bâtiment en correspondance avec l'ensemble à mouvement lent (1), plusieurs barres de maintien (51) et plusieurs ensembles coulissants (3) fixés à au moins un câble métallique (71) Jusceptibles de circuler sans fin dans une cage de descente (91) en tournant autour de la roue de renvoi (2), et en passant à chaque plancher dans une salle de secours (92) mise en communication avec la cage de descente (91), un moyen de freinage (4) étant installé à chaque plancher, caractérisé en ce qu'au moins un disque tournant (11) fait partie de l'ensemble à mouvement lent (1) pour provoquer la rotation d'un pignon (12), d'une chaîne de transmission (13), d'un ensemble de roues dentées (15) et d'un volant (16) quand au moins un ensemble coulissant (3) est chargé d'une personne et pour maintenir une vitesse régulière de descente jusqu'à une zone de sécurité. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les disques tournants (11) présentent plusieurs empreintes (111) également espacées à la périphérie pour contenir les barres de maintien (5) et les ensembles coulissants (3) pendant un mouvement sans fin, des boulons de réglage (101) étant prévus pour ajuster en sens vertical la position de l'ensemble tournant à mouvement lent. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'une roue de freinage (17) munie d'une garniture de freinage (171) et associée à un tambour de freinage (18) est installée sur l'arbre de la roue à empreintes (14) qui coopère avec la channe (13), sur le côté opposé par rapport à cette dernière de l'ensemble de roues dentées (15). 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il existe deux bras pivotants (161) montés à l'intérieur du volant (16) et portant chacun un patin de freinage (162) en caoutchouc ou en autre matière favorable au freinage. 5. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'arbre du volant (16) porte, de l'autre côté de l'ensemble des roues dentées (15), une roue de freinage (165) associée à une garniture de friction (164) permettant de contrôler la rotation de ce volant. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cage de descente a deux faces (81) opposées auxquelles sont fixés des chemins de guidage (6), du côté des salles de secours, en correspondance avec deux disques (11) faisant partie de l'ensemble tournant à mouvement lent (1) et avec des empreintes (111) prévues dans ces disques pour recevoir les barres de maintien (5) afin de maintenir et de guider pendant leur déplacement les ensembles coulissants (3) et des galets montés aux deux extrémités opposées desdites barres de maintien (5). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les chemins de guidage (6) ont à leur partie supérieure une entrée évasée (61). 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque ensemble circulant (3) comprend une barre porteuse supérieure (32A), une barre porteuse intérieure (328) et une barre porteuse inférieure (32C) ainsi qu'une plate -forme (31), les deux extrémités opposées de chaque barre porteuse étant pourvues de galets (3A, 38, 3C) assurant le guidage de l'ensemble coulissant à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du chemin de guidage (6). 9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une pédale de freinage (41A) d'un moyen de freinage (4A) et installée sur le plancher le plus inférieur est disposée en partie sur le passage de l'extrémité libre de la plate-forme (31) de chaque ensemble coulissant (3).