Brevet FR2598397A1 — publié le 19871113

La présente invention concerne un dispositif de retenue, par exemple pour une cabine d'ascenseur ou un contrepoids, ce dispositif de retenue comprenant une botte à coins, un coin actif qui agit d'un côté sur le guidage d'ascenseur et qui est activé au moyen d'un élément de transmission séparé, tel qu'un cable, et un contre-coin qui agit sur le guidage d'ascenseur du côté opposé, le mouvement de ces coins étant guidé pour se déplacer directement ou indirectement le long de surfaces de guidage dans la botte 10 à coins. Sur les ascenseurs ayant une vitesse de cabine supérieure à 1 m/s, on utilise habituellement des dispositifs de retenue ou de freinage à glissière, comme mesure de sécurité lorsque la vitesse de la cabine d'ascenseur 15 augmente excessivement pour une raison ou une autre. Les dispositifs de retenue à glissière exercent un serrage sur les guidages prévus dans la cage d'ascenseur, qui sont le plus souvent au nombre de deux ou quatre. Lorsque chaque guidage comporte son propre dispositif de retenue à glis20 sière, les dispositifs de retenue sont synchronisés au moyen d'une transmission séparée de synchronisation. Le dispositif de retenue à glissière présente une surface de glissement à coefficient de frottement élevé, qui est poussée contre le guidage lorsque le dispositif de retenue à glis25 sière entre en action et ralentit l'ascenseur ou 1' arrête par frottement. Divers types de dispositifs ont été proposés pour les dispositifs de retenue d'ascenseur. Un des types les plus courants est un ressort en forme de U, de grande dimension, en acier à ressort, entre les extrémités 30 duquel le coin pénètre lorsqu'il vient en prise sur le guidage. En outre, de nombreux dispositifs de retenue comportent un coin de libération séparé, à l'aide duquel on dégage le dispositif de retenue du guidage, après un blocage. Le dégagement est effectué par remontée de la cabine d'as35 censeur. L'inconvénient Prrincipa] des d:zpcz:tifs de retenue suivant l'art antérieur est leur prix élevé et leur grande dimension. Le prix élevé est d' rnotanzient au fait que, par exemple, les ressorts qui sCnt utilisés ne sont pas 5 des composants normalisés. Un autre inconvénient des dispositifs de retenue déjà connus résulte des variations de la force qui s'exerce en relation avec l'action de retenue, du fait que la valeur du coefficient de frottement est différente en des points différents le long du guidage, en fonction par exemple de l'état de surface du guidage, de la température du matériau de friction qui est utilisé, et de la vitesse de la cabine d'ascenseur. La présente invention a pour objet un dispositif de retenue à glissière pour ascenseurs, dans lequel les in15 convénients précités sont supprimés et à l'aide duquel on obtient également plusieurs autres avantages par rapport aux dispositifs de retenue existants. Le dispositif de retenue suivant l'invention est caractérisé en ce que la boîte à coins comprend un organe de force qui engendre une 20 force sensiblement parallèle à la surface de guidage et agissant sur le contre-coin. Suivant un mode avantageux de réalisation de l'invention, le dispositif de retenue est caractérisé en ce que la surface de guidage du contre-coin est inclinée de 25 sorte que la distance du bord supérieur de la surface de guidage au guidage d'ascenseur est plus grande que la distance correspondante du bord inférieur de la même surface de guidage. Suivant un autre mode avantageux de réalisation 30 de l'invention, le dispositif de retenue est caractérisé en ce que la distance entre les bords supérieurs des surfaces de guidage est égale ou supérieure à la distance entre les bords inférieurs correspondants des surfaces de guidage, et en ce que l'angle d'inclinaison est le même que 35 l'angle de coin du coin correspondant. Suivant un troisième mode avantageux de réalisation de l'invention, le dispositif de retenue est caractérisé en ce que la distance entre les bords supérieurs des surfaces de guidage est plus petite que la distance entre les bords inférieurs correspondants des surfaces de guidage. Suivant encore un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, le dispositif de retenue est caractérisé en ce que l'élément dans l'organe de force engendrant la force est un ressort. Parmi les avantages communs aux dispositifs de retenue conformes aux modes de réalisation ci-dessus, par rapport aux dispositifs de retenue de l'art antérieur, on peut mentionner que, dans le dispositif de retenue suivant l'invention, dans la plage normale de fonctionnement, on 15 peut utiliser des ressorts normaux peu coûteux qui ont en outre une puissance moindre que celle des ressorts actuellement utilisés. De plus, le dispositif de retenue suivant l'invention procure l'avantage que des variations du coefficient de frottement à différents endroits le long des 20 guidages n'ont pas un effet aussi grand sur la force de frottement obtenue que dans les dispositifs de retenue usuels.D'une certaine manière, le dispositif de retenue est auto-régulateur. Outre les dispositions Qui précèdent, l'invention 25 comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ciaprès, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 illustre le dispositif de retenue ou de freinage conforme à l'invention, en vue de face; la figure 2 représente le même dispositif de retenue, en coupe partielle; la figure 3 représente le même dispositif de 35 retenue, en vue de dessus et en coupe partielle; 15 20 la figure 4 représente le coin actif, en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 représente le même dispositif de retenue, vu de face et simplifié; et la figure 6 est un graphique des valeurs de la force de frottement qu'on peut obtenir en fonction du coefficient de frottement. - Il doit être bien entendu,toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. o Le dispositif de retenue comprend une botte à coins 8 qui est fixée dans le châssis 4 du dispositif de retenue par des boulons 5 à ressort de rappel. Pour permettre le réglage latéral de la botte à coins 8, le dispositif de retenue comporte des vis de réglage 7 qui prennent appui contre le châssis 4 du dispositif de retenue. La botte à coins 8 est placée par rapport au guidage d'ascenseur 30 de sorte que le guidage se trouve sensiblement au centre de la botte à coins, en vue de face. Ainsi, sur un côté du guidage est disposée une surface de guidage 16a prévue dans la boite à coins 8 et, sur l'autre côté, il y a une surface de guidage équivalente 16b. Les deux surfaces de guidage sont inclinées par rapport au guidage d'ascenseur, de préférence de sorte que les deux surfaces de guidage sont parallèles et que la surface de guidage 16b est plus éloignée du guidage d'ascenseur à son bord supérieur qu'à son bord inférieur. L'angle d'inclinaison dépend de ce que les guidages d'ascen) seur sont lubrifiés ou non. Avec des guidages lubrifiés, l'angle d'inclinaison est de 3 environ et, avec des guidages non lubrifiés, il est de 8 environ. Un coin actif 9 se déplace le long de la surface de guidage 16a. De même, un contre-coin 10 se déplace le long de la surface de guidage 16b. Comme éléments de réduction du frottement entre la surface de guidage et le coin, on utilise des billes 15 de sorte que le frottement de glissement est remplacé par un frottement de roulement. Afin que les billes 15 puissent mieux conserver leur position prévue, les surfaces de guidage comportent des gorges de roulement 16 d'une profondeur légèrement inférieure au rayon des billes 15. De même, les surfaces des coins 9 et 10 tournées vers la botte à coins comportent des gorges de roulement correspondantes 15a. Le maintien des billes 15 dans leurs gorges de roulement est 10 en outre assuré par des goupilles 12 fixées dans la boîte à coins à l'extrémité inférieure des gorges. A l'extrémité supérieure, des goupilles semblables 11 sont fixées aux coins 9 et 10. Les deux coins 9 et 10 comportent en outre une gorge de guidage 31 pour maintenir les coins à une distance appropriée de la botte à coins. La boîte à coins est munie de goujons 13 dont l'extrémité libre pénètre dans la gorge de guidage du coin, ce qui empêche le coin de trop s'éloigner hors du contact avec la botte à coins ou de tomber complètement de la botte à coins. Sur la face verticale des coins 9 et 10 qui se déplace le long du guidage 30 est prévue une surface de freinage séparée 28 qui possède de meilleures caractéristiques de friction que la matière du coin. Sur la partie inférieure du coin actif 9 est fixée une pla25 que de réglage séparée 32 qui coopère avec la surface inférieure 33 de la botte à coins. A l'extrémité supérieure du coin actif 9 est fixée de même une tige de synchronisation 34 pour actionner simultanément les différents dispositifs de retenue. Un ressort de compression 24 est interposé en30 tre la botte à coins 8 et l'extrémité supérieure du contrecoin 10 et il pousse le contre-coin obliquement vers le bas. Le ressort de compression 24 est tenu en place par une vis de fixation 35 qui est fixe dans le contre-coin 10 mais peut se déplacer par rapport à la botte à coins dans un trou 36 dont le diamètre est plus grand que le diamètre de 15 20 25 30 35 la vis de fixation 35. La surface 37 de la boite à coins 8 contre laquelle agit le ressort de compression est inclinée,de sorte que la force du ressort agissant sur le contrecoin 10 est parallèle à la surface de guidage 16b. La boite à coins comporte en outre des plaques de protection 38 qui empachent tout mouvement latéral éventuel des coins en dehors de la botte à coins. En même temps, ces plaques empêchent la pénétration des poussières et corps étrangers dans la botte à coins. On décrit brièvement ci-après le fonctionnement du dispositif de retenue suivant l'invention. Lorsque la vitesse de descente de la cabine d'ascenseur augmente et devient trop élevée, le limiteur de vitesse (non représenté sur les dessins) est activé et il agit sur le dispositif de retenue d'une manière telle que le coin actif 9 se déplace vers le haut. Comme la cabine d'ascenseur, et en même temps la boite à coins 8, se déplace vers le bas, la surface de freinage 28 du coin actif 9 adhère au guidage d'ascenseur 30, de sorte que le coin actif 9 poursuit son mouvement relatif ascendant par rapport à la boite à coins 8. La boîte à coins 8 est donc déplacée latéralement vers la gauche, comme représenté sur la figure, de sorte qu'en même temps la boite à coins 8 pousse les boulons 5 vers la gauche, par l'intermédiaire de manchons 40 fixés aux boulons. Les manchons 40 se déplacent dans des trous ménagés dans le cadre 4 du dispositif de retenue. Du fait du mouvement latéral, les ressorts de compression 39 montés sur les boulons 5 sont comprimés et, en outre, la surface de freinage 28 du contre-coin 10 vient en contact avec le guidage d'ascenseur 30, de sorte que le mouvement relatif des deux coins par rapport à la boite à coins 8 se poursuit vers le haut et le mouvement de la boite à coins se poursuit vers la gauche, jusqu'à ce que la vis de réglage 23 rencontre la surface inférieure 33 de la boite à coins. Lorsque, après un blocage, on libère l'ascenseur par remontée de celui-ci, le mouve- ment est en sens inverse et les ressorts 39 ramènent la botte à coins 8 en position. Le dispositif de retenue est réglé de sorte que le coin actif 9 et le contre-coin 10 entrent tous deux en contact avec le guidage d'ascenseur 30 avant que le coin actif 9 s'arrête à sa position haute. Lorsque le coin actif monte vers la limite de sa position haute, le contre-coin 10 monte également par l'effet du frottement, contre la force F du ressort. La force de frottement entre les coins et le guidage d'ascenseur 30, qu'on peut obtenir 10 par l'effet de coin avec la force de ressort F, est très grande, de sorte qu'on peut obtenir une puissance de freinage très élevée. Lorsque l'angle du coin, et en même temps également l'inclinaison de la force du ressort par rapport au guidage d'ascenseur, est d'une valeur i et compte tenu 15 du fait que,grâce à l'agencement de roulement à billes,la force de frottement agissant sur la surface arrière des coins est presque nulle, on peut calculer la force de frottement qui peut être obtenue, par la formule: cos2 e- 4sini.cosi F = 2gF (sind+) sinot + gcoso( Le symbole g représente le coefficient de frottement entre le guidage d'ascenseur et les surfaces de freinage 28 des coins. La figure 6 est un graphique des forces de frotte25 ment trouvées par la formule ci-dessus, pour différentes valeurs du coefficient de frottement. On a tracé deux graphiques des résultats calculés, dont l'un représente les résultats lorsque l'angle du coin est de 5 et dont l'autre représente les résultats lorsque l'angle du coin est de 8 . 30 Pour comparaison,on a indiqué en trait mixte, pour la même disposition, la force de frottement qui peut être obtenue avec un dispositif de retenue suivant l'art antérieur, en fonction du coefficient de frottement. Dans ce cas, la force du ressort est habituellement parallèle à la force normale, 35 c'est-à-dire perpendiculaire au guidage d'ascenseur. Les I graphiques montrent clairement que, pour des valeurs du coefficient de frottement inférieures à 0,85, on obtient un frottement contre la surface de freinage nettement supérieur avec le dispositif de retenue suivant l'invention que dans 5 le cas des dispositifs de retenue usuels. De façon correspondante, des coefficients de frottement supérieurs à 0,85 sont très difficiles à atteindre. Il découle de ce qui précède qu'inversement, avec le dispositif de retenue de l'invention et en utilisant un ressort de puissance moindre, on 10 obtient des forces de frottement égales à celles des dispositifs de retenue usuels utilisant de gros ressorts puissants. La figure 6 montre également que le dispositif de retenue suivant l'invention est indépendant, mieux que dans le cas des dispositifs de retenue usuels, des variations 15 du coefficient de frottement entre différents points du guidage d'ascenseur. La variation du coefficient de frottement dépend de la qualité de surface du guidage d'ascenseur en différents points, de la température du matériau de friction qui est utilisé, de la vitesse de la cabine d'ascenseur, 20 etc. On suppose par exemple que, avec les matériaux disponibles,on obtient un coefficient de frottement nominal #=0,5 entre le guidage d'ascenseur et les surfaces de freinage des coins et que la variation du coefficient de frottement + du fait de divers facteurs est de - 25%. La valeur maximale 25 du coefficient de frottement est donc de 0,3125 et la valeur minimale est de 0,1875. On peut lire sur les graphiques de la figure 6 que, avec des dispositifs de retenue usuels, on obtient la force de frottement Fs=0, 5. F, F représentant la force du ressort. On trouve donc que la valeur maximale 30 de la force de frottement est de 0,625 F et que la valeur minimale est de 0,375 F. A partir de ces valeurs, on peut calculer que la variation de la force de frottement est la même que celle du coefficient de frottement, c'est-à-dire - 25% de la force de frottement nominale. Dans le cas du 35 dispositif de retenue suivant l'invention, le calcul avec les mêmes valeurs de coefficient de frottement et de variation donne les valeurs suivantes, en considérant que l'angle du coin est de 8 : force de frottement nominale 1,2929 F; force de frottement maximale 1, 3931 F; et force de frottement minimale 1,544 F. Ainsi, les variations de la force de frottement, rapportées à la force de frottement nominale, sont de -10,7% et +7,8%. On constate donc que, lorsqu'on utilise le dispositif de retenue conforme à l'invention, la variation de la force de freinage dans le cas d'une action de retenue est sensiblement inférieure à celle qu'on rencontre lorsqu'on utilise des dispositifs de retenue usuels. Il en résulte que la retenue est meilleure et plus sûre qu'avec des dispositifs de retenue suivant l'art antérieur. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, i'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien 20 en la matière,sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Revendications 1. Dispositif de retenue, par exemple pour une cabine d'ascenseur ou un contrepoids, ce dispositif de retenue comprenant une boite à coins (8), un coin actif (9) qui agit d'un côté sur le guidage d'ascenseur et qui est activé par un élément de transmission séparé, tel qu'un câble, et un contre-coin (10) qui agit sur le guidage d'ascenseur du côté opposé, le mouvement de ces coins étant dirigé de manière à passer directement ou indirectement le long de surfaces de guidage (16a et 16b) prévues dans la 1'0 boite à coins (8), caractérisé en ce que la boîte à coins (8) comprend un organe générateur de force (24) qui exerce une force sensiblement parallèle à la surface de guidage (16b) sur le contre-coin (10). 2. Dispositif de retenue suivant la revendication 15 1, caractérisé en ce que la surface de guidage du contrecoin (10) est inclinée de sorte que la distance entre le bord supérieur de la surface de guidage (16b) et le guidage d'ascenseur est supérieure à la distance équivalente, au bord inférieur de la même surface de guidage. 3. Dispositif de retenue suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance entre les bords supérieurs des surfaces de guidage (16a et 16b) est égale ou supérieure à la distance entre les bords inférieurs des surfaces de guidage respectives, et en ce que l'angle d'in25 clinaison (") des surfaces de guidage (16a et 16b) est le même que l'angle de coin du coin respectif (9,10). 4. Dispositif de retenue suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance entre les bords supérieurs des surfaces de guidage (16a et 16b) est inférieu30 re à la distance entre les bords inférieurs des surfaces de guidage respectives. 5. Dispositif de retenue suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans l'organe de force (24), l'élément produisant la force est un ressort.