Brevet FR2606390A1 — publié le 19880513

Entraînement d'ascenseur à engrenage et vis sans fin et procédé d'assemblage. Cette invention concerne des moteurs d'entraînement d'ascenseur, en particulier, des moteurs d'entraînement d'ascenseur à engrenage et, plus précisément, des ascenseurs à traction employant des moteurs d'entraînement d'ascenseur qui utilisent un engrenage à vis sans fin. Les entraînements d'ascenseur à engrenage sont très courants. A quelques exceptions près, si ils existent, les entraînements d'ascenseur à engrenage emploient un engrenage à vis sans fin qui vient en prise avec une roue dentée fixée à un arbre auquel est attachée la poulie de l'ascenseur. L'engrenage à vis sans fin ou vis sans fin comme on l'appelle souvent est entraîné en rotation par un moteur électrique à courant alternatif, habituelle- ment un moteur à une seule ou à deux vitesses, mais, dans quelques systèmes plus récents, par un moteur à courant alternatif à fréquence variable afin d'obtenir une commande de moteur à vitesse continûment variable. La poulie, comme on le sait couramment, vient en prise avec les câbles de l'ascenseur et supporte habituellement la cabine de l'ascenseur ainsi qu'un contre-poids, ce qui représente une charge considérable sur l'arbre. Dans ce système d'ascenseur à "traction", la traction entre la poulie tournante et le câble propulse la cabine. La fabrication et l'assemblage d'entraînement d'as- censeur à engrenage sont remarquables du fait qu'ils sont coûteux, complexes, et pas toujours fabriqués d'une manière qui rend maximale la longévité des paliers d'arbre. Des techniques de construction se sont ostensiblement concen- trées sur la simplification de l'insertion de l'arbre et de la roue dentée sous la forme d'un sous-ensemble unique dans le coffret ou boîtier du moteur, un objectif qui a conduit à l'emploi uniforme de boîtiers ou coffrets d'engrenage en deux pièces. Typiquement, le sous-ensemble de l'arbre lorsque les paliers sont montés sur l'arbre, est introduit dans une première moitié du boîtier d'engrenage. Des sièges semi-circulaires de paliers sont fraisés dans chaque moitié; ceux-ci devraient être parfaitement alignés avec l'axe de l'arbre et devraient être parfaitement circulaires car, lorsque les deux moitiés sont assemblées, elles constituent l'alésage du palier qui supporte chaque palier de l'arbre, qui sont habituellement au nombre de deux, le premier, immédiatement à côté de la poulie, l'autre à l'extrémité opposée de l'arbre. Une garniture d'étanchéité est placée sur le fond du boîtier et les deux moitiés sont boulonnées ensemble. Les deux moitiés sont séparées afin d'entretenir la roue dentée et la vis sans fin. La charge verticale exercée sur l'arbre, qui peut être importante, le poids combiné de la cabine et du contre-poids et des câbles,exerce sur le coffret des forces qui ont tendance à détruire l'ali- gnement des deux moitiés du boîtier. En réalité, les efforts exercés sur les moitiés ou section de bottier, sont plus complexes que ceux-là car la charge se trouve entièrement d'un c8té de l'arbre dans tous les ascenseurs à traction à engrenage sauf quelques-uns. La conséquence est qu'il est difficile de maintenir un alignement précis des paliers pendant toute la durée de l'entraînement, qui est typiquement de plusieurs années, et que les paliers risquent de s'user prématurément, en créant un bruit mécanique ennuyeux dans l'entraînement. Quelquefois, les efforts peuvent provoquer des fuites dans la garniture de boitier, en permettant à l'huile des engrenages de s'échapper. Un objet de la présente invention consiste à proposer, dans la mesure du possible, un type durable d'entraînement d'ascenseur à engrenage. Selon la présente invention, le boîtier d'engrenage est fabriqué en une seule pièce. Une ouverture d'accès est prévue sur le côté du boîtier afin d'introduire la roue dentée. L'alésage des paliers ou les orifices destinés à recevoir les paliers à billes de l'arbre sont percés simultanément, de façon à s'assurer que les paliers d'arbre, une fois en place, seront coaxiaux. -3- Selon l'invention, la roue dentée est placée à l'intérieur du boîtier et une extrémité de l'arbre est introduite en passant par un alésage de palier en direction de l'orifice opposé du palier. L'engrenage à vis sans fin est monté sur l'arbre. Un palier à billes est introduit dans l'alésage jusqu'à la distance la plus éloignée possible de l'extrémité de l'arbre qui supporte la poulie. Un raccord à l'extrémité de l'arbre est serré pour pousser la roue dentée sur l'arbre en poussant la voie intérieure de roulement du palier vers la roue dentée. La voie extérieure de roulement de ce palier est poussée contre un siège prévu dans l'alésage du palier en serrant un chapeau de coffret qui recouvre le palier et l'extrémité de ltarbre.La vis sans fin vient en prise avec la roue dentée et elle est entraînée en rotation pour être vissée dans un palier à butée placé au fond du boîtier. Un palier à billes ou à rouleaux monté sur la vis sans fin est maintenu en place par une bague de fixation ou un collier qui est fixé (boulonné) au bottier à partir du haut du bottier lorsque le moteur est enlevé. Selon d'autres caractéristiques, la présente inven- tion a l'avantage de permettre un montage et un démontage très rapide du moteur; les paliers sont alignés de manière optimale et l'alignement est invariable; et le seul joint se trouve sur l'ouverture d'accès, qui ne supporte aucune charge. L'invention est décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en élévation d'un entraîne - ment d'ascenseur à engrenage à vis sans fin du "type vertical"' l'engrenage à vis sans fin étant vertical et le moteur se trouve sur le dessus du coffre ou bo5tier d'engrenage; La figure 2 est une vue en coupe dtune partie du bottier d'engrenage vu depuis la même direction que la figure 1; elle laisse apparaître la roue dentée, l'arbre, les composants du palier de l'arbre,ainsi que d'autres -4- pièces placées à l'intérieur du bottier; La figure 3 est une vue en coupe partielle, comme représenté depuis la direction A de la figure 2, qui dégage la vis sans fin et ses paliers ainsi que la bague de fixation des paliers et La figure 4 est une vue de détail montrant l'assem- blage du palier d'arbre à l'opposé de la poulie de traction. Comme indiqué ci-dessus, la figure 1 représente un moteur d'entraînement d'ascenseur à engrenage à vis sans fin du type "vertical". Cet entraînement comporte une poulie 10 qui est entraînée en rotation par un moteur 12 par l'intermédiaire d'un ensemble d'engrenages (non visibles) placés dans un boîtier d'engrenages 14. Sur le dessus du moteur 12 se trouve un frein à tambour 13, représenté de manière simpliste du fait qu'il est cou- ramment employé dans les ascenseurs. Le fonctionnement du frein n'est pas spécial à l'invention; mais il pourrait encore être utile de noter qu'un frein typique devrait avoir un tambour qui est bouionné ou fixé d'une autre manière à l'arbre du moteur. Le frein est actionné quand une cabine d'ascenseur se trouve à un palier. Une plaque de recouvrement 16 fixée par une pluralité de boulons au bottier ferme l'accès à l'intérieur du bottier. L'as- semblage des composants intérieurs au boîtier d'engrenage est effectué commodément par l'accès prévu lorsque la plaque est retirée. Il existe un joint, qui n'a pas été représenté, entre la plque et le boîtier. La poulie a été supprimée sur la figure 2, qui représente les composants internes placés à l'intérieur du boîtier 14, et parmi eux une roue dentée circulaire 20. Plusieurs caractéristiques doivent être observées. L'arbre 22 est conique et porte une clavette 26. La roue dentée, naturellement, est bien ajustée sur la partie conique et comporte une fente qui reçoit la clavette. Comme dans de nombreux entraînements, les dents 28 de la roue dentée 20 sont fixées à l'extérieur de la roue dentée qui agit davantage comme un moyeu sur lequel est fixée une jante portant les dents. Les dents sont en prise avec une vis sans fin 30, qui est également visible sur la figure 3. La vis sans fin 30 est orientée vers le haut en traversant partiellement le moteur au moyen d'une pluralité de boulons 31 qui traversent le frein, et le frein et la vis sans fin sont mécaniquement reliés entre eux. A l'extrémité de l'arbre 22 du cSté "poulie", se trouve un palier à billes 32 qui est maintenu en place par une bague de fixation 34. A l'extrémité opposée de l'arbre, se trouve aussi un palier à billes 36. Les trous des alésages de chacun de ces paliers à billes se trouvent sur le même axe, c'est-à-dire qu'ils sont coaxiaux, du fait qu'ils ont été usinés en faisant tourner le bottier ou en perçant les trous sur un axe commun. Une attention particulière doit être portée à la façon dont le palier 36 est installé dans le boîtier et aussi à sa relation avec la roue dentée. La manière dont il est installé rend possible un "assemblage à la main" de la roue dentée sur l'arbre à l'intérieur du bottier; l'assemblage final est obtenu en positionnant et en ajus- tant des composants accessibles de l'extérieur. La dimen- sion du trou d'accès dans le bottier est réduite au minimum étant donné qu'il n'est pas nécessaire de prévoir d'accès pour des outils. Plus précisément (voir aussi figure 4), le palier est légèrement poussé à l'intérieur de l'alésage autour de l'arbre, mais entre le palier et la roue dentée 20 se trouve une bague de butée 38. La voie de roulement interne du palier est poussé ôontre la bague de butée 38 quand une plaque de butée 40 est "vissée" par des boulons 41 sur l'extrémité de l'arbre. Ceci pousse la bague de butée contre la roue dentée, en montant à force la roue dentée sur la partie conique de l'arbre. La voie de roulement extérieure du palier 36 est maintenue en place par une plaque de recouvrement 42, et elle comprend une bride intérieure 44. Cette bride est étroitement ajustée dans l'alésage ou orifice du -6 palier, et pousse la voie de roulement extérieure sur son siège lorsque la plaque de recouvrement est vissée au moyen des boulons 45. Les dents de la roue dentée 28 sont maintenues sur la roue dentée 20 au moyen de boulons. Ces boulons ne sont pas représentés, mais il faut comprendre que ce type de fixation est courant. Cependant, l'accès aux boulons est prévu commodément en retirant la plaque de recouvre- ment 42, et en dégageant les orifices 50 à travers lesquels il est possible d'accéder aux boulons. L'assemblage du moteur et, de ce fait,le démontage et la réparation sont particulièrement aisés. En employant le bottier en une seule pièce 14, qui a été usiné en même temps que les orifices d'alésage coaxiaux pour les paliers, la roue dentée 20 portant les dents de roues dentées 28 est d'abord introduite dans le côté de la machine par l'espace prévu en démontant la plaque 16. En maintenant la roue dentée 20 d'une main, l'installateur introduit alors l'arbre 22 par le c8té droit du bottier, en faisant passer l'extrémité conique et le trou de cla- vette par l'intérieur de la roue dentée 20. Ensuite, la bague d'écartement 38 est glissée sur l'extrémité de l'arbre, en la faisant passer par l'intérieur de l'ori- fice d'alésage. Elle est posée légèrement en appui contre la roue dentée 20. Le palier 36 est ensuite placé sur l'extrémité de l'arbre à l'intérieur de l'orifice d'alé- sage, une action qui, comme indiqué précédemment, force la voie interne de roulement contre la bague de fixation et maintient ainsi solidement la roue dentée 20 en place sur l'arbre. La vis sans fin est ensuite installée séparément à partir du dessus du bottier 14 en la faisant tourner de manière à ce qu'elle se "visse" grâce à la roue dentée avec laquelle elle est en prise. Comme l'indique la figure 3, la vis sans fin est supportée sur deux paliers à rouleaux ou à billes 56, 60. Le palier 56 repose sur un épaulement 58 du dessus du boîtier. L'extrémité inférieure de la vis sans fin 30 comprend une région d'arbres étroits qui s'adaptent dans le palier 60, un palier à billes ou à rouleaux à butée. Une bague de fixation 64 est fixée en place sur le bottier, en fixant le palier à sa place en appuyant la voie de roulement extérieure du palier sur l'épaulement 58. La vis sans fin comprend un collier 70 qui bute contre la voie de roulement intérieure du palier 56. La vis sans fin 30 traverse complètement le boîtier. Le moteur, avec le frein fixé à l'arbre du moteur, est installé sur le bottier et l'arbre du moteur est fixé à la vis sans fin. La vis sans fin 30 comprend une clavette 72. L'arbre d'entra ne- ment du moteur, qui n'est pas visible sur le dessin, est creux ou tubulaire, une configuration typique, et la clavette coïncide avec le passage de clavette prévu à l'intérieur de l'arbre. L'assemblage est finalement terminé lorsque le moteur est ensuite boulonné en place sur le dessus du moteur et l'arbre du moteur et du frein est fixé par des boulons à la vis sans fin 30. Ensuite, la plaque de recouvrement 16 et le joint entre elle et le boîtier sont installés. Ce qui précède est une description du meilleur procédé de mise en oeuvre de l'invention, mais il sera évident à un spécialiste de la technique que des modifi- cations et des variantes peuvent être apportés en tota- lité ou en partie sans sortir de la véritable portée et du véritable esprit de l'invention. -8- REVENDICATIONS 1.- Entraînement d'ascenseur comprenant un moteur électrique (12), un engrenage à vis sans fin qui est entraîné à rotation par le moteur pour faire tourner un pignon d'entraînement (20, 28) porté à 90 sur cet engrenage, un arbre (22) fixé au pignon d'entraînement, caractérisé par le fait que: l'arbre (22) est supporté par des paliers (32, 36) sur un axe commun placés dans un boîtier (14) d'une seule pièce qui comporte un orifice d'accès pour l'introduction du pignon d'entraînement; une plaque de butée amovible (40) est placée sur une extrémité de l'arbre, accessible depuis l'extérieur du boîtier, et fixée à l'arbre par un ou plusieurs boulons (41); et le palier (36) avec sa voie de roulement interne est poussé vers le pignon d'entraînement par la plaque de butée (40) appuyant le pignon d'entraînement sur l'arbre. 2.- Entraînement d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un capot d'extrémité (42) est boulonné au-dessus de la plaque de butée (40) com- portant une bride orientée vers l'intérieur (44) forçant la voie de roulement extérieure du palier (36) sur son siège. 3.- Entraînement d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une bague de butée (38) est placée autour de l'arbre (22) entre la voie de roulement interne et le pignon d'entraînement (20, 28) grâce à laquelle la voie interne de roulement force le pignon d'entraînement sur l'arbre. 4.- Ascenseur selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la vis sans fin (30)est supportée par un palier à butée (60) placé au fond du boîtier et un palier à rouleaux ou à billes (56) en une position située au-dessus du pignon d'entraînement, le palier à rouleaux étant maintenu sur le boîtier par une bague de fixation (54) qui est boulonnée dans le 9 - boîtier depuis le dessus du boîtier. 5.- Procédé d'assemblage d'un entraînement d'ascen- seur, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - mise en place d'alésages coaxiaux des paliers opposés (32, 36) dans un boîtier d'engrenage (14) en une seule pièce; - prévision d'un orifice d'accès à l'intérieur du boltier; - mise en place d'un pignon circulaire (20, 28) à l'intérieur du boîtier en l'introduisant par l'orifice; - introduction d'un arbre (22) par un alésage dans le bottier par un orifice de réception d'arbre du pignon, et dans l'autre alésage de palier; - mise en place d'un palier à billes ou à rouleaux (36) dans ledit autre alésage avec sa voie de roulement interne sur l'arbre; -installation d'une plaque de butée (40) à une extrémité de l'arbre qui pénètre dans la voie interne de roulement dudit palier; - serrage de la plaque de butée (40) sur l'arbre (22) pour appliquer une force par l'intermédiaire de la voie de roulement interne afin de forcer le pignon d'entraînement sur l'arbre; - mise en place d'un capot (42) sur le bottier pour recouvrir ladite première extrémité de l'arbre (22), qui comprend une bride (44) forçant la voie de roulement extérieure du palier (36) sur son siège dans le boitier; - mise en place d'une vis sans fin (30) dans le boltier à 90 du pignon d'entraînement (20, 28) et emprise avec le pignon; - mise en place d'un moteur électrique (12) sur le bottier (14) au-dessus de la vis (30) et fixation de l'arbre du moteur et de la vis; - installation d'une plaque de recouvrement (16) par dessus l'orifice d'accès. - 10 - 2606390 - 10 - 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé par la mise en place d'une bague de butée (38) autour de l'arbre (22) entre la voie interne de roulement et le pignon d'entraînement (20, 28). 7.- Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que la vis sans fin (30) est vissée dans le boîtier (14), dans un palier à butée (60) placé au fond du boîtier, en la faisant tourner au fur et à mesure qu'elle vient en prise avec la roue dentée (20 28), et en serrant une bague de fixation (64) sur le boîtier en une position située au-dessus du pignon circulaire, depuis le dessus du boîtier, de manière à maintenir un palier (56) sur l'engrenage à vis sans fin.