Brevet FR2624840A1 — publié le 19890623

On connaît de nombreux dispositifs pour, en cas de défaillance de la machinerie de traction d'une cabine d'ascenseur ou de monte-charge, ou de rupture du cable de suspension. empécher la chute libre de cette cabine; 'il s'agit, dans la plupart des cas, de parachutes déclenchés, soit par la rupture du cable de traction, soit par un détecteur de survitesse de la cabine. qui consistent en des organes de freinage, disposés sur la cabine et qui prennent appui au moyen de deux machoires, sur les guides de la cabine. Ces guides peuvent etre des colonnes métalliques permettant la création d'un arc-boutement ou I'exercice d'une force de frottement qui, souvent, conduisent à la déterioration de ces guides, qu'il faut remplacer après l'incident.De tels dispositifs ne permettent pas de procéder à des tests véritables sur les installations en service, compte-tenu du caractère destructif de ces derniers. La présente invention entend proposer- un autre type de parachute, pouvant être installe dans de nombreuses installations, qui autorise des essais sur site non-destructifs, et qui peut etre mis en oeuvre en complement d un dispositif de freinage ayant été mis momentanément hor d usage. Elle permet egalement d'obtenir un freinage progressif et fiable de la cabine en cas d'incident. A cet effet, l'invention a- pour objet un dispositif ralentisseur de sécurité pour la cabine d'un ascenseur ou d'un monte-charge, qui comprend au moins un cable fixe disposé le long de la totalité du trajet de la cabine. formant une boucle libre autour d'une portée solidaire de la cabine et dont l'extrémité inférieure est attelée à un dispositif de traction destiné à augmenter la tension dans le câble pour serrer la boucle sur la portée et engendrer une liaison sans glissement entre la portée et le câble, le dispositif étant actionne par un détecteur de défaut du fonctionnement du monte-charge ou de l ascenseur, tandis que l'une des liaisons, soit celle du câble à une infrastructure supérieure soit celle de la portée à la cabine. est à glissement controlé et réglable Une réalisation simple de l'organe de traction ou de mise en tension du câble de freinage de sécurité consiste en un poids attelé à l'extrémite inférieure du câble fixe et soutenu par un support escamotable en réponse au détecteur de défaut. on peut utiliser comme détecteur de défaut un capteur de survitesse de la cabine Dans un mode de réalisation de l'invention entièrement mécanique, donc fiable, le support est constitué par une structure de pieds articulés à leur base, pourvus de surfaces de came pour le soutien du poids susdit, et reliés par une entretoise en deux parties séparables, par retrait d'une pièce de liaison sous l'action d'un régulateur à boules formant le capteur susdit de survitesse. Dans le cas ou, en plus ou parallèlement à la détection de survitesse, il est impératif de détecter la rupture du câble, le détecteur de défaut comprend une structure d'ancrage de la poulie de pied du câble de traction de la cabine, susceptible de coulisser, sous l'effet de la pesanteur, en cas de rupture du câble de traction, en direction du support du poids, et de commander son escamotage. Le support peut comprendre un vérin à fluide dont la purge est commandée par le capteur de survitesse. L'invention peut étre mise en oeuvre selon au moins deux modes de realisation distincts. Dans l'un d'eux. la portée susdite est tournante dans un palier porté par la cabine, et est accouplée à un dispositif de freinage serré en permanen.ce; la cabine se déplace alors par rapport au câble de freinage de sécurité. Dans l'autre, la portée susdite est fixe, par rapport a la cabine, le câble étant, au-dessus de la partie supérieure du trajet de la cabine, attelé à l'infrastructure de l'installation. au moyen d'un tambour fixe, autour duquel il réalise au moins un tour mort. Dans ces conditions, la cabine est liée au câble de freinage de sécurité auquel elle est désormais suspendue.La descente de ce câble et donc de la cabine est freinée au moyen. soit d'un tambour situé en tête d'installation autour est enroulé le câble, ce tambour étant freiné en permanence, soit au moyen d'un dispositif de cabestan en tte de l'installation. Dans ce cas, le câble effectue un ou plusieurs tours autour du cabestan et le freinage est alors obtenu par une tension exercée sur le brin libre du câble. Dans chacun de ces deux modes de réalisation. la portée peut être realisée de plusieures manières différentes. C'est ainsi que, selon une première variante, la portée susdite est constituée par la surface extérieure des secteurs d'une roue à gorge. qui comporte des galets régulièrement répartis entre les secteurs, chacun étant soumis aux actions antagonistes radiales du câble et d'un ressort, les galets étant escamotés à l'intérieur de la roue å gorge par le resserrement du câble sur la roue. Dans une seconde variante, la portée susdite est formée par la surface en V d'une poulie à gorge. équipée de deux portions séparables, maintenues axialement l'une contre l'autre au moyen de ressorts et tournant par rapport a la poulie, qui rapprochés l'une de l'autre forment un boitier à gorge dans lequel est logée la poulie et sur lequel s'enroule le câble dans son état de tension le plus faible. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-apres à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif, qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels-: -la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un premier mode de réalisation de l'invention, -la figure 2A est un schéma partiel d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, -la figure 2B est un schéma partiel d'une variante de ce second mode de réalisation, -la figure 3 illustre une. première disposition permettant le déclenchement de la sécurité selon l'invention, -la figure 4 est une variante de réalisation de la figure 3, -la figure 5 montre schématiquement une réalisation de sécurite. qui comporet un organe de déclenchement répondant à la rupture du câble de traction de la cabine, -la figure 6 est le schema d'une variante de réalisation de la figure 5 -la figure 7 est une vue de détail d'un organe d'embrayage du cable de sécurité de l'invention avec la cabine. et, -la figure 8 montre une variante de réalisation de la figure 7. En se reportant tout d'abord à la figure 1 on y voit une cabine 1 de monte-charge ou d'ascenseur, se déplacant le long d'un trajet vertical ou quasi-vertical. Cette cabine est tractée par un câble moteur 2, qui est entraîné par un treuil ou une poulie de tête 3, ce câble pouvant être renvoyé par une poulie de pied 4. Parallèlement au trajet de la cabine 1, un, deux ou plusieurs câbles 5 de sécurité s'étendent sur toute la longueur de ce trajet. Dans le cas de la figure 1, les cables 5 sont solidaires à leur partie supérieure de l'infrastructure fixe 6 de l'installation. Chaque cable fait un tour mort autour d'une portée 7, dont on verra certains détails constructifs en regard des figures 7 et 8. A son extrémité inférieure, chaque câble 5 est attelé à un organe de tension 8 dont une réalisation simple est un poids. Ce poids est applique ou non aux cables, selon qu'un organe 9 de soulagement est ou non mis en service. Lorsque ce poids est suspendu aux câbles 5, ceuxci se tendent, ce qui a pour effet de serrer le tour mort du câble autour de la portée 7. et ainsi d'augmenter considérablement la friction entre la portee et le câble. surtout si la portée affecte une forme du genre gorge en V. Cette friction est tellement importante qu'elle rend le câble et la portée entièrement solidaires. Lorsque le poids est soutenu ou supporte par l'organe 9, le câble n'est pas serré autour de la portée. Il peut donc étre aisément maintenu écarté de celle-ci par des moyens dont deux modes de réalisation sont représentés aux figures 7 & 8 Dans le cas de la figure 1, la portée est montée tournante dans un palier approprié de la cabine, et est solidaire en rotation d'un mécanisme de freinage symbolisé en 10, qui est serré constamment. On comprend qu'en fonctionnement normal de la cabine, chaque cable 5 s'enroule autour de la portée 7 sur un tour, sans pratiquement de frottements. le cable n'étant que peu tendu, par exemple à une valeur juste nécessaire pour assurer un guidage du câble au niveau de la cabine.La portée 7 n'est donc pas entrainée en rotation, et le frein 10 n'est pas sollicité. En revanche. si un incident se produit tel, par exemple que la rupture du cable de traction 2, un détecteur de défauts symbolisé en 11. et. dont plusieurs variantes de réalisation sont représentées en regard des figures suivantes, supprime l'action de l'organe de soulagement 9. Le poids s'applique aux câbles 5 et le tour mort autour de la portée 7 se resserre. La portee 7 est alors entraînée en rotation dans son palier, à l'encontre du frein 10. Comme ce dernier est serré en permanence, la cabine I est, des la détection de la rupture du câble, immédiatement ralentie par le frein 10. Sur la figure 2A, on retrouve certains des éléments déjâ décrits avec les mêmes références. La portée 7 est ici fixe, c'est-a-dire immobilisée en rotation par rapport à la cabine. La ten'sion du câble 5 et donc l'arrêt de la cabine par rapport au câble. engendre une traction de la partie supérieure de ce dernier, qui-contrairement à la figure préoeden.te, n'est pas scellé a l'infrastructure. mais est enroulé autour d'un tambour fixe 12, autour duquel il fait un ou plusieurs tours morts,en fonction du frottement que l'on veut voir s'établir lors de la tension du câble. La partie Sa du cable 5 qui. se trouve au-delà du tambour fixe 12, est accrochée à un contre-poids 13, qui peut être de valeur variable en fonction de la course de ralentissement de la cabine.Le contre-poids 13 est ici représenté sous la forme d'une succession de poids élémentaires 13a, 13b, 13c...qui reposent les uns sur les autres, et sur un support fixe 14. Quand le dispositif de sécurité est déclenché, le cable 5 glisse. dans un premier temps,sur le tambour 12 en soulevant le contre-poids partiel 13a. La force de freinage développée reste, constante tant que le contre-poids prtiel 13b n'est pas soulevé à son tour, c'est-à-dire le temps d'extension des liens 14, élastiques ou non, qui relient les contre-poids successifs.On crée ainsi une force de freinage progressive, dont on. ajuste la loi par le choix de la valeur de chaque contre-poids partiel et de la distance séparant deux contre-poids successifs. Cette variante de réalisation implique, contrairement à la figure précédente, de prévoir une course du poids 8 de tension du câble 5, pour prendre en compte le déroulement du câble depuis le tambour 12, et la descente du câble pendant la course de freinage. Sur la figure 2B, qui illustre schématiquement une autre variante de réalisation, le câble 5 est enroulé sur un tambour 12a et ne peut pas glisser par rapport a ce tambour. Le tambour est monté tournant dans un support approprié, et est solidaire, par son axe, d'un frein 12b qui lui est fixe par rapport à l'infrastructure. Ainsi, lorsque le câble devient solidaire de la cabine, le poids de celle-ci tend à dérouler le câble du tambour en l'entraînant en rotation,cette rotation étant plus ou moins freinée selon le règlage du frein 12b. A la figure 3, on a représenté, par un schéma, un detecteur de défaut dans le fonctionnement du monte-charge ou de l'ascenseur équipe du dispositif de sécurité de l'invention conforme à la figure 1. On voit que le poids 8 est monté coulissant sur un support 15 possédant deux guides lSa et 15b. Le poids 8 est retenu en haut des guides 1Sa 15b par une structure de pieds 16, escamotables en étant articulés par leur partie inférieure 16a sur le support 15. Les pieds 16 portent des surfaces de came 17 sur lesquelles repose le poids 8, pourvu de surfaces en correspondance 18. La pente des surfaces 17 et 18 est telle que les pieds s'écarteront, s'ils ne sont pas entretoisés. Aussi une entretoise 19 est-elle prévue au sommet des pieds 16. Cette entretoise comporte deux parties 19a, 19b, qui sont reliées par une goupille 20 verticale.Un régulateur à boules 21 est attelé à cette goupille, et est entraine en rotation, de manière connue, par une poulie de renvoi d'une courroie dont la vitesse linéaire est proportionnelle à la vitesse, notamment de descente de la cabine 1. On comprend que si la vitesse du regulateur dépasse une valeur prédéterminée, le parallélogramme qui le constitue va s'aplatir, en'tirant la goupille 20 vers le haut, libérant ainsi les pieds 16 qui s'écartent en laissant le poids descendre et tendre le câble 5. La variante de réalisation de la figure 4 diffère de la précédente par le support du poids 8 qui confère la tension au câble 5. Ce support 22 est ici, constitué par un vérin,notamment hydraulique, maintenu en position d'extension par une alimentation 22a dont la coupure est contrôlée par un distributeur 23 qui place aussi le vérin, en même temps que la coupure d' aliméntation, en communication avec une bâche de retour de fluide. Le vérin étant purgé, le poids 8 peut s'abaisser et tendre le câble 5. Sur les figures 3 et 4, la rupture du câble de traction de la cabine 1 n'est détectée qu'au travers de l'acceiération du régulateur à boules. Les figures 5 et 6 montrent des dispositions permettant de détecter directement la rupture du cable de traction, et de faire réagir immédiatement le mécanisme de sécurite de l'invention. A cet effet, sur les deux figures, une poulie de pied 24. faisant renvoi du cable moteur 2, est attelée a un bâti 25, lequel peut coulisser sur les guides 15a et 15b du support 15. Par -construction, ce bâti 25 est tiré contre des butees 26 disposées au sommet des guides 1 5a et 15b. Sur la figure 5. le dispositif comporte des pieds 16 articulés comme dans les figures précédente9, qui sont reliés par un parallélogramme déformable 27 comprenant un organe élastique 27a qui permet au pieds de soutenir le poids 8. Cette liaison est disposée entre. le bâti 25 et le poids 8. La rupture du câble 2 provoquera l'écrasement du parallélogramme 27, qui. en s'allongeant le long de sa diagonale horizontale. -écartera les pieds 16 ce qui libérera le poids 8 et en permettra la chute. 4 la figure 6, le bâti 25, au lieu de libérer des organes de verrouillage mécanique, agit. au momenl de sa chute. sur un distributeur de commande du vérin 22,ou sur une soupape de décharge 28 de ce dernier. qui, ne soutenant plus le contre-poids 8, enclenche le fonctionnement du dispositif de sécurité. La figure 7 monture, schématiquement, une construction possible d'une portée telle que celle 7 décrite en regard des figures I et 2. Cette portée, destinée à recevoir le câble 5, est ici formée par une roue 29 a gorge 2,9a, équipée dune pluralité de galets 30 qui peuvent être déplacés radialement a l'encontre de ressorts 31. Lorsque le cable 5 n'est pas tendu, les galets font saillie dans la gorge. et maintiennent le câble écarté du fond de gorge, donc sans contact avec la roue 29. Des poulies d'entrée du câble sur la portée et de sortie de celui-ci peuvent étre mises en place, pour aider au guidage du câble au niveau de son tour mort. Le serrage du câble provoque l'escamotage des galets dans la roue 29, les ressorts 31 n'étant pas suffisamment puissants pour résister à l'effort développé par le serrage.Le câble s'engage alors dans la gorge 29a de la roue 29 et s'y coince fortement, de sorte que. soit la roue 29 est entraînée par le câble (cas de la figure 11, soit la roue devient solidaire du câble, et le câble, s'il en a la permission par construction (cas des figures 2A et 2B). descend avec'la cabine. A la figure 8 enfin, on représenté une variante de réalisation de la portée de la figure 7, dans laquelle une poulie 32 a gorge triangulaire 32a est calée sur un arbre 33. lequel peut étre attelé à un frein 34 (cas de la figure l ),ou étre complètement immobilisé en rotation (cas des figures 2A et 2B). La poulie 32 est enfermée dans un boîtier -35 qui'est constitué par deux demi-boîtiers 35a et 35b, montés tournants et coulissants sur l'arbre 33, qui sont plaques l'un contre l'autre par des ressorts 36 s'étendant le long de l'arbre 33. Le plan de joint du boîtier est sensiblement confondu avec le plan du fond de la gorge 32a. En outre, chaque demi-boîtier est chanfreiné de manière a définir une gorge 37, dans laquelle se loge le câble 5, lorsqu'il n'est pas tendu, Le câble entraine en rotation le boîtier en l'absence de tension, et écarte les deux moitiés, au moment où le tour mort se resserre sur la poulie. Le câble vient alors se coincer dans la gorge 32a de la poulie 32. Dans une variante de réalisation non représentée, l'un des demlboîtiers est fixe axialement, tandis que l'autre, Coulissant, est soumis a l'action d'un ressort 36. REVENDICATIONS. l-Dispositif ralentisseur de sécurité pour la cabine ( I ) d'un ascenseur ou d'un monte-charge, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un câble (5) fixe disposé le long de la totalité du trajet de la cabine (1), formant une boucle libre autour d'une portée (7) solidaire de la cabine (1) et dont I'extrémité inférieure est attelée à un dispositif de traction (8) destiné à augmenter la tension dans le câble (5) pour serrer la boucle sur la portee (7) et engendrer une liaison sans glissement entre la portée (7) et le câble (5). le dispositif etant actionné par un détecteur de défaut l 11 i du fonctionnement du monte-charge ou de l'ascenseur. tandis que l'une des liaisons. soit celle du câble (5) à une infrastructure superieure (12l. soit celle de la portée (7) à la cabine (1), est â glissement contrôle et réglable. 2- Dispositif ralentisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traction est constitué par un poids (8) attele à lextrémite inférieure du cable fixe (5) et soutenu par un support (9,16,22) escamotable en réponse au détecteur de défaut. 3- Dispositif ralentisseur selon la revendication 2, caractérise en ce que le détecteur de defaut est un capteur (21) de survitesse de la cabine (il 4-Dispositif ralentisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support est constitué par une structure de pieds (16) articules a leur base, pourvus de surfaces de came (17) pour le soutien du poids (8) susdit, et reliés par une entretoise (19) en deux parties séparables (19a.i9b), par retrait dune pièce (20) de liaison sous l'action d'un régulateur à boules (21) formant le capteur susdit de survitesse. 5-Dispositif ralentisseur selon la revendication 3, caracterise en ce que le support comprend un verin (22) à fluide dont' la purge est commande par le capteur (21) de survitesse. 6-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le détecteur de défaut comprend une structure (25) d'ancrage de la poulie de pied (24) du cable (2) de traction de la cabine, susceptible de coulisser, sous l'effet de la pesanteur, en cas de rupture du câble de traction, en direction du support (16) du poids (8). et de commander son escamotage. 7-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portée (7) susdite est tournante dans un palier porté par la cabine, et est accouplee a un dispositif de freinage (34) serré en permanence. 8-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la portée (7) susdite est fixe par rapport à la cabine, le câble (5) étant, au-dessus de la partie supérieure du trajet de la cabine, attelé à l'infrastructure de l'installation, au moyen d'un tambour fixe (12J autour duquel il réalise au moins un tour mort. 9-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que la portée (7) susdite est fixe par rapport a la cabine, le câble (5) étant. au-dessus de la partie supérieure du trajet de la cabine, attelé à l'infrastructure de l'installation, au moyen . d'un tambour (12a tournant par rapport a l'infrastructure et attelé a un frein (12b), fixe et reglable. 10-Dispositif ralentisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que, au-delà du tour mort, le câble (5) est attele à un contre-poids (13 > de masse variable dans le sens de l'accroissement au fur et a mesure du glissement du câble (5) sur le tambour fixe (12). Il-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que la portée susdite est constituée par la surface extérieure des secteurs d'une roue (29) à gorge (29a). qui comporte des galets (30) régulièrement répartis entre les secteurs, chacun étant soumis aux actions antagonistes radiales du câble (5) et d'un ressort (31), les galets (30) étant escamotés a l'intérieur de la roue (29)- a gorge par le resserrement du câble sur la roue. 12-Dispositif ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la portée susdite est formee par la surface en- V (32a) d'une poulie (32) à gorge, logée dans un boitier (35) comportant deux portions (35a,35bi séparables, maintenues axialement l'une contre l'autre au moyen de ressorts (36) et tournantes par rapport à la poulie( 32), qui rapprochées l'une de l'autre, délimitent une gorge (37) ^ dans laquelle s'enroule le câble (5) dans son état de tension le plus faible.