Brevet FR2618421A1 — publié le 19890127

La présente invention a pour objet un ensemble de sécurité pour treuil assurant la motorisation électrique d'un échafaudage volant du type comportant une nacelle suspendue à une patte montée pivotante, directement ou indirectement, sur ledit treuil. I1 est nécessaire que les échafaudages volants motorisés soient équipés de moyens de sécurité, en particulier pour détecter une surcharge de la nacelle, ou au contraire une charge inférieure à la normale. Cette dernière situation peut se produire lorsque la nacelle, en descente, touche le sol ou accroche un obst.acle, par exemple tiun balcon. Dans les échafaudages volants connus, la détection de surcharge est obtenue: - soit par une mesure de l'intensité électrique, - soit par des moyens mettant en oeuvre la compression d'un ressort (peson). La mesure de l'intensité électrique est peu précise car l'intensité varie avec la tension du réseau et, dans le cas spécifique des échafaudages volants, les treuils sont alimentés par de grandes longueurs de fils électriques, source de chute de tension. En ce qui concerne le système à peson, il est certes économique et facilement réglable, mais il a tendance à donner un effet de pianotage. Pour ce qui est de la détection d'une charge inférieure à la normale, on uttilise à l'heure actueLle: - soit la mesure de la raideur du câble porteur puisque, lorsque la nacelle repose sur un obstacle, le câble devient mou, - soit la manoeuvre d'un interrupteur par un point d'appui sur l'ancrage de la nacelle ou le carter du treuil, lequel point d'appui est soumis, d'une part, à la charge et, d'autre part, à l'action opposée d'un ressort. La mesure de la raideur du câble est relativement inefficace contre l'accrochage en descente car elle ne réagit que si la charge -est totalement supprimée. Le déplacement d'un point d'appui à l'encontre d'un ressort est, par contre, une solution intéressante qui est exploitée selon la présente - 2 - invention. Comme il ressort de l'analyse qui précède, dans l'art antérieur, on utilise des moyens séparés pour détecter la surcharge et la sous-charge. La présente invention a pour but d'apporter un ensemble de sécurité de construction simple et fiable et qui met en oeuvre des moyens communs aux deux types de détection. A cet effet, sel.on l'invention, la patte de suspension de la nacelle est articulée sur un levier susceptible d'agir sur deux contacts électriques à l'écart desquels il est maintenu par des moyens élastiques convenablement tarés tant que la force F, à laquelle est soumise ladite patte, est inférieure à un premier seuil S1 et supérieure à un second seuil S2, le passage de la force F à une valeur supérieure à S1 (surcharge) amenant un premier élément dudit levier à agir sur, et ouvrir, un premier interrupteur interposé dans le circuit de commande du moteur du treuil, et le passage de la force F à une valeur inférieure à S2 (sous- charge) amenant un second élément dudit levier à agir sur, et ouvrir, un second interrupteur interposé dans ledit circuit. Il est entendu que, dans la présente description et dans les revendications, on entend par "levier" aussi bien iun simple levier qu'un ensemble de leviers articulés. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, il 2 5 est prévu un point de pivotement susceptible d'occuper deux positions stables définies par deux butées, la première position lui étant imposée par la force F' que lui transmet le levier depuis la patte lorsque cette force est supérieure à la tare des moyens élastiques de sous-charge et la seconde position lui étant imposée par lesdits moyens élastiques lorsque ladite force F' est inférieure à ladite tare. En cas de surcharge, l'ouverture du premier interrupteur entraîne l'arrêt total du moteur. Par contre, en cas de sous-charge, l ' ouverture du second interrupteur n'entraîne que l'arrêt du moteur dans le sens descente, puisque le système doit pouvoir permettre la remontée de la nacelle pour la dégager par exemple de l' obstacle auquel elle s'est - 3 accrochée. Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, le second interrupteur se referme dès que cesse la cause qui a provoqué son ouverture. L'invention est applicable aux échafaudages volants utilisant deux treuils. Dans de tels échafaudages, la nacelle est réunie à une paire de treuils qui sont commandés, soit individuellement, ce qui nécessite la présence de deux opérateurs ou la mise en service alternative des deux treuils, soit simultanément au moyen d'un coffret électrique central auquel sont reliés les deux treuils. Ces échafaudages sont munis de systèmes de sécurité pour le cas o la nacelle prendrait, par rapport à l'horizontale, une inclinaison modérée ou excessive. Ces moyens utilisent généralement un pendule attaquant un minirupteur ou des ampoules à mercure, système placé dans le coffret électrique central. L'inertie du pendule ou du mercure a tendance à donner un effet de pianotage malgré la présence éventuelle d'amortisseurs. La présente invention apporte des moyens intégrés à l'ensemble de sécurité lui-même et corrigeant automatiquement l'inclinaison de la nacelle lorsque celle-ci reste au-dessous dudit seuil ou provoquant l'arrêt du moteur lorsque l'incli- naison devient excessive. A cet effet, la patte de suspension de la nacelle porte un ergot adapté à pénétrer dans une lumière prévue dans une tirette pour déplacer vers la gauche ou vers la droite ladite tirette selon le défaut d'horizontalité de la nacelle, et la tirette comporte trois projections susceptibles de venir en contact avec, et de provoquer l'ouverture d'un troisième ou d'un quatrième interrupteur ou dudit premier interrupteur interposés dans le circuit de commande du treuil. L'ouverture du troisième ou quatrième interrupteur (inclinaison modérée de la nacelle) interrompt le fonction- nement du moteur de celui des treuils se trouvant du côté le plus haut, en montée, ou du côté le plus bas, en descente. Par contre, l'ouverture du premier interrupteur (inclinaison -4- excessive de la nacelle) entraîne l'arrêt total des moteurs des deux treuils. Comme on le voit, le même premier interrupteur est utilisé pour deux types de sécurité: surcharge et inclinai- sonl excessive de la nacelle. Comme le second interrupteur, les troisième et quatrième interrupteurs se referment dès que cesse la cause qui a provoqué leur ouverture. Par contre, il est prévu, d'une part, des moyens adaptés à empêcher que le premier interrupteur se referme de lui-même, même si la cause qui a provoqué son ouverture a cessé et, d'autre part, des moyens de fermeture manuels dudit premier interrupteur. L'ensemble de sécurité selon l'invention peut être inclus dans un coffret interposé entre un treuil classique et la nacelle, ou mieux être incorporé au treuil lui-même, et L'invention étend naturellement sa portée auxdits treuils. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un échafaudage volant muni de deux treuils selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique des moyens de sécurité incorporés aux treuils de la figure 1 qui, dans ce cas particulier, sont des treuils auto-serrants, et -la figure 3 est une représentation schématique d'un ensemble de sécurité isolé, adaptable à un treuil classique. Si l'on se reporte à la figure 1, on voit une nacelle 1 suspendue par deux pattes 2 à un couple de treuils 3a-3b dont les câbles porteurs sont désignés par la référence 4 et dont les câbles de sécurité sont désignés par la référence 5. Au branchement électrique près, les treuils 3a et 3b sont identiques, mais montés inversés de sorte qu'à la figure 1, on voit l'une des faces du treuil c6té 3a et la face opposée côté 3b. Le treuil 3a, dit "treuil moniteur", est réuni au secteur par le fil électrique 6 et il alimente via le fil 7 le treuil 3b dit "treuil suiveur". Le treuil 3a est muni d'un - 5 - câble de commande 8a relié à une bolte à boutons de mainoeuvre 8b. Les câbles porteurs 4 et les câbles de sécurité 5 sont ancrés aux suspentes supérieures et des contrepoids sont fixés à l'extrémité inférieure des câbles. Si l'on se réfère à la figure 2, la référence 9 désigne le carter du treuil 3a ou 3b. Le câble porteur 4 pénètre dans ce carter 9 et s'enroule autour d'une poulie d'adhérence 10, dans une gorge prévue à cet effet, puis ressort du carter 9. Le câble de sécurité 5 traverse également le carter 9 mais on ne l'a pas représenté pour la clarté des dessins. Un galet À10a est- monté sur un levier 11 dont une première extrémité lia est montée pivotante dans une articulation 12 et dont l'autre extrémité llb est soumise à l 'effet d'un ressort 1 3. Avant que l'effet d'auto-serrage appuie le galet 10a sur le câble 4, c'est le ressort 13 qui contraint le galet 1Oa à presser le câble 4 dans la gorge de la poulie d'adhérence 10. Comme il ressort de la figure 1, la nacelle 1 est suspendue à la patte 2 au moyen de boulons pénétrant dans des perçages 2a, 2b appropriés (figure 2). La patte 2 est montée pivotante en 14c et elle est réunie à un ensemble de leviers articulés que l'onI va-maintenant décrire en détail. Cet ensemble de leviers comporte un premier bras de levier 14 dont une extrémité 14a est maintenue stationnaire par un ressort 15 tant que la charge appliquée sur la patte 2 n 'excède pas un premier seuil prédéterminé Si1. L'autre extrémité 14b du levier 14 est réunie en 16d à un second levier 16 dont une extrémité 16a est réunie au levier 11 par l'intermédiaire d'une bielle 25 et dont l'autre extrémité 16b est maintenue stationnaire par un ressort 17 tant que la charge appliquée sur la patte 2 demeure supérieure à un second seuil prédéterminé S2. Le seuil SI est réglé par un tarage approprié du ressort 15 et le seuil S2 est réglé par un tarage approprié du ressort 17. Les points 14b et 16d pourraient être confondus en pratique. Le point 16c du levier 16 est susceptible d'occuper deux positions stables, en butée en bas ou en haut de la 26 18421 6- boutonnière 18 de sorte qu' il offre, selon la charge appliquée à la patte 2, deux positions de pivotement pour le levier 16. En vis-à-vis du ressort 17 et de l'extrémité 16b du levier 16 se trouve l'organe de commande d'ouverture d'un micro-interrupteur 19 interposé sur le circuit de commande électrique du moteur, non représenté, du treuil. L'ensemble de leviers comporte en outre un levier 20, dont une extrémité 20a est en vis-à-vis de l'extrémité 14a du levier 14 et dont l'autre extrémité 20b est en vis-à-vis de l'organe de commande d'ouverture d'un micro-interrupteur 21 interposé sur le circuit de commande du moteur. Le levier 20 est monté pivotant autour d'un point 20c. Il est prévu des moyens de friction non représentés pour maintenir le levier 20 dans la position pivotée d'ouverture du micro-interrupteur 21 tant qu'il n'est pas ramene en position neutre à l'aide du poussoir manuel 22. Une butée 37 limite le déplacement sous l'effet du poussoir 22. Il est en outre prévu une tirette 23 montée coulissante dans un guide 24 constitué de deux formations se projetant depuis le carter 9. Le ressort 17 et la boutonnière 18 sont montés sur le guide 24. La tirette 23 présente une lumière 34 dans laquelle se projette un ergot 35 dépendant de la patte 2. Comme on le voit, la tirette 23 comporte trois projections actives 26, 27 et 28. Ces projections sont susceptibles de venir en contact avec des galets 29, 30 et 31 agissant respectivement sur l'organe de commande d'ouverture des interrupteurs 32, 33 et 21. Le fonctionnement du dispositif est le suivant En l'absence de charge, lorsque la nacelle 1 est au sol, le ressort 13 appuie le galet 10a sur le câble 4 pour assurer son entraînement. Des moyens, non représentés, sont prévus pour neutraliser manuellement, à ce stade, les organes détecteurs de sous-charge (17, 16b, 19). Lorsque la nacelle s'élève et que la charge est normale, c'est-à-dire comprise entre les seuils Sl et S2, la patte 2 transmet cette charge au levier 14, via les points 14c, 14b, 2618 4 2 1 - 7 - 16d. Les points 14a et 16b étant respectivement maintenus stationnaires par les ressorts 15 et 17, le point pivot 16c est en b{ttee en partie basse dans la bouton i e re 1 I. llle force proportionnelle à la charge est ainsi transmise via le levier 16 au levier 11, et par suite aul galet presseur 10a. On comprend que plus la charge appliquée à la patte 2 est grande, plus grande est la pression exercée par le galet 10a sur le câble 4. En cas de surcharge, la traction exercée sur la patte 2 soumet le ressort 15, par l'intermédiaire du levier 14, à une force supérieure à celle dudit ressort et le levier 14 pivote en amenant le point 14a au contact de l'extrémité 20a du levier 20. Il s'ensuit que le levier 20 pivote autour du point 20c et agit sur l ' interrupteur 21. L'ouverture de l'interrupteur 21 interposé dans le circuit de commande du moteur du treuil, entraîne l'arrêt dudit moteur. Comme on l'a vu plus haut, même si la surcharge qui a causé cet arrêt est supprimée, l'interrupteur 21 ne se referme pas de lui-même. Il est nécessaire d'agir manuellement sur le poussoir 22 pour ramener le levier 20 en position neutre. En cas de charge inférieure au seuil S2, la force transmise à l'extrémité 16b du levier 16 devient inférieure à celle du ressort 17 et celui-ci pousse alors le levier 16 qui pivote autour du point 16a pour actionner l'interrupteur 19. Le point 16c se trouve maintenant en butée haute dans la boutonnière 18. L'ouverture de l'interrupteur 19, interposé sur le circuit de commande du moteur du treuil, interdit le fonctionnement du treuil en descente, mais autorise ce fonctionnement en montée. En cas d'inclinaison modérée de la nacelle, la patte 2 prend une inclinaison comprise entre les obliques 36a et 36b. Tant que le déplacement de l'ergot 35 est tel qu'il ne pousse pas sur les extrémités de la lumière 34, il ne se passe rien. Si, par contre, le déplacement de l ' ergot 35 est plus important, il déplace la tirette 23 vers la droite ou vers la gauche. Si la tirette est déplacée vers la droite, le point actif 26 de la tirette vient en contact avec le galet 29 en 26 1-8 4 2 1 ouvrant l'interrupteur 32. Si la tirette est déplacée vers la gauche, le point actif 27 de la tirette vient en contact avec le galet 30 de l'interrupteur 33 dont il provoque l'ouvertu- re. Selon l'inclinaison prise par la nacelle, on obtiendra ainsi un arrêt du moteur de celui des treuils qui se trouve le plus haut en cas de montée, ou le plus bas en cas de descente, et par suite un réajustement automatique de l'horizontalité de la nacelle. Si l'inclinaison de la nacelle excède un seuil prédé- termine, le point actif 28 de la tirette 23 de l'un des treuils équipant l'échafaudage, viendra en contact avec le galet 31 qui, se trouvant ainsi soulevé, ouvrira l'inter- rupteur 21 en provoquant l'arrêt total des moteurs des deux treuils. Comme on l'a vu précédemment, l'interrupteur 21 ne se referme pas de luimême et on rétablira manuellement l'horizontalité avant de refermer l'interrupteur au moyen du poussoir de réarmement 22. Dans la forme d'exécution de la figure 3, l'ensemble de sécurité est inclus dans un boîtier distinct 38 que l'onpeut adjoindre à un treuil classique. On pourra soit fixer le boîtier au carter du treuil et suspendre la nacelle à la patte 2 du boîtier 38 (cas de la figure 3), soit fixer le boîtier à la nacelle 1 et suspendre ledit boltier par une patte articulée au carter du treuil. A la figure 3, la structure de l'ensemble de sécurité est très similaire à celle de la figure 2 et les mêmes références désignent les mêmes pièces. La seule différence est que les leviers 14 et 16 de la figure 2 sont confondus en un levier unique 39 à la figure 3, que, par suite, les points 14b et 16d de la figure 2 sont confondus en un point unique 39a, et que ce levier 39 est indépendant de la structure du treuil. Ces différences n'entraînent aucune modification du fonctionnement du système de sécurité qu'il est donc inutile de décrire à nouveau. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées. 2 6 1 8 4 2 1 -9 - En particulier, une nacelle, de plus petites dimensions, pourrait être équipée d'un seul treuil central, auquel cas tous les organes de réajustement de 1' inclinaison de la nacelle pourraient être supprimés de l'ensemble de sécurité équipant le treuil ou incorporé à ce dernier. On pourrait également combiner les mâchoires agissant de manière classique sur le câble de sécurité 5 des treuils de la figure I et les moyens selon l'invention en sotumettant ces mâchoires à une commande par un circuit électrique incorpo- rant un électro-aimant et un ou plusieurs des micro-inter- rupteurs des moyens de sécurité selon 1' invention. - 10 - REVENDICATIONS 1- Ensemble de sécurité pour treuil assurant la motori- sation électrique d'un échafaudage volant du type comportant une nacelle (1) suspendue à une patte (2) montée pivotante, directement ou indirectement, sur ledit treuil (3a ou 3b), caractérisé en ce que ladite patte (2) est articulée sur un levier susceptible d'agir sur deux contacts électriques (19, 21) à l'écart desquels il est maintenu par des moyens élastiques convenablement tarés (15, 17) tant que la force (F) à laquelle est soumise la patte (2) est inférieure à un premier seuil (S1) et supérieure à un second seuil (S2), le passage de la force F à une valeur supérieure à S1 (surcharge) amenant un premier élément (14a, 20) dudit levier à agir sur, et ouvrir, un premier interrupteur (21) interposé dans le circuit de commande du moteur du treuil, et le passage de la force (F) à une valeur inférieure à S2 (sous-charge) amenant un second élément (16b) dudit levier à agir sur, et ouvrir, un second interrupteur (19) interposé dans ledit circuit. 2- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un point (16c) de pivotement susceptible d'occuper deux positions stables définies par deux butées (18), la première position lui étant imposée par la force (F') que lui transmet le levier depuis la patte (2) lorsque cette force est supérieure à la tare des moyens élastiques de sous-charge (17) et la seconde position lui étant imposée par lesdits moyens élastiques (17) lorsque ladite force (F') est inférieure à ladite tare. 3- Ensemble selon la revendication 1 ou 2 pour échafau- dage motorisé à l'aide de deux treuils, caractérisé en ce que la patte (2) porte un ergot (35) adapté à pénétrer dans une lumière (34) prévue dans une tirette (23) pour déplacer vers la gauche ou vers la droite ladite tirette selon le défaut d'horizontalité de la nacelle (1) et en ce que la tirette (23) comporte trois projections (28, 26, 27) susceptibles de venir en contact et de provoquer l'ouverture du premier - 11 - interrupteur (21) out d' un trois ticne out quatrième i.nterrupteur (32 ou 33) interposés dans le circuit de commande du moteur du treuil. 4- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture du troisième ou quatrième interrupteur (32 ou 33) (inclinaison modérée de la nacelle) interrompt le fonctionnement du moteur de celui des treuils (2a, 2b) se trouvant du côté le plus haut en montée ou du côté le plus bas en descente. 5- Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, des moyens adaptés à empêcher que le premier interrupteur (21) se referme de lui-même, même si la cause qui a provoqué son ouverture a cessé, et d'autre part des moyens de fermeture manuels (22) dudit interrupteur. 6- Treuil incorporant l'ensemble de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7- Système de deux treuils pour échafaudage volant utilisant des treuils selon la revendication 6, caractérisé eni ce que l'un des treuils (3a), dit "treuil moniteur", est pourvu d'une alimentation électrique (6) reliée au secteur.et en ce que l'autre treuil (3b), dit "treuil suiveur", est alimenté (selon 7) via le treuil moniteur (3a).