Brevet FR2697072A1 — publié le 19940422

La présente invention est relative à un dispositif pour lubrifier automatiquement des chaines tel les que, mais non exclusivement, les chaînes utilisées sur les escaliers mécaniques pour l'entraînement des marches. La partie mobile d'un escalier mécanique est essentiellement constituée de deux chaînes de Galles parallèles et reliées entre elle par entretoises sur lesquelles des marches sont fixés. La chaîne est donc constituée par des maillons articules les uns par rapport aux autres. chaque articulation doit être parfaitement lubrifiée, condition nécessaire pour une bonne duree de vie de telles chaînes. Russi, la lubrification apparaît-elle comme une opération importante, gage d'une longue vie des chaines. On considère qu'une chaine utilisée dans des conditions standards et faisant l'objet d'une maintenance très professionnelle a une durée théorique moyenne d'environ 20 ans, mais cette durée théorique est totalement dépendante de la fréquence et de la qualité des opérations de lubrification. Les exploitants d'escaliers mécaniques ont deux approches opposées pour l'entretien de ces matériels -maintenance très lourde : opérations de réparation réduites mais budgets très importants - maintenance minimum : budgets de maintenance plus acceptables mais fréquences de problèmes plus importants. Les défauts de lubrification (essentiellement absence ou insuffisance de graisse) génèrent deux types de disfonctionnement : - blocage d'une articulation ("chapeau de gendarme"), pouvant endommager les équipements situés à proximité de la chaîne, provoquant du bruit et des secousses qui sont retransmises aux marches et ressenties par le public - usure généralisée de la chaine entraînant une augmentation, inacceptable du point de vue de la sécurité des usagers, du jeu entre les marches. Les dispositifs actuellement utilisés pour lubrifier les chaînes d'un escalier mécanique sont de deux types lubrification par huile (goutte-à-goutte, projections) lubrification par graisse (injection dans les articulations). Si la lubrification par huile permet d'automatiser l'opération > elle présente néanmoins quelques inconvénients, à savoir - les surfaces de frottement (contact acier-acier) sont difficiles à atteindre, l'huile ayant tendance à rester à la surface des pièces - complexité technique - non-respect de l'environnement - sécurité (inflammabilité supérieure des huiles). L'autre méthode, l'injection de graisse > beaucoup plus répandue, consiste à injecter de la graisse sous pression à E ' intérieur des articulations (ou axes) des maillons de la chaîne. Cette solution est techniquement plus efficace puisque le lubrifiant est injecté entre les surfaces en contact. Elle présente néanmoins des inconvénients liés au fait que ces opérations sont entièrement manuel les : durée extremement longue de l'opération (une chaîne moyenne comporte environ 450 graisseurs et nécessite environ dix heures à deux personnes), fiabilité entièrement liée à la compétence et à la conscience professionnelle des opérateurs, aucune possibilité de controle de la qualité des opérations de graissage Russi, un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif pour lubrifier automatiquement des chaînes tel les que celles d'un escalier mécanique, qui permet d'assurer une lubrification parfaite des articulations entre les maillons de la chaîne. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif qui permet de diminuer au maximum l'intervention humaine, tant quantitativement que qua lit-at i vement Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permet de contrôler, aussi exactement que possible, le volume de graisse introduit dans une articulation, Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permet de prouver de fanon objective que la lubrification a été effectivement réalisée. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un tel dispositif dont la mise en oeuvre perturbe au minimum la marche de i'escalier mécanique. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un dispositif pour lubrifier automatiquement des chaînes munies de gr a i sse urs telles que celles d'un escalier mécanique, qui est caractérisé, sel on la présente invention, par le fait qu'il comprend un support rendu solidaire de la structure de l'escalier mécanique, en forme de U, les extrêmités libres du U étant dirigées vers la chaîne ; un système de rails disposé entre les deux branches du U et parallèle à la chaîne ; un chariot mobile sur ce système entre les deux branches du U et comportant un moyen de rappel, au moins un système pour injecter de la graisse, un bras d'entraînement muni d'une tete d'entraînement coopérant avec la chaîne, chaque système pour injecter de la graisse comprenant une tête d'injection située à l'extrêmité d'un vérin relié à un réservoir de graisse sous pression, et des moyens pour actionner les vérins. Rvantageusement, le moyen de rappel est constitué par un ressort dont une extrêmité est située sur la chaîne mobile, par exemple au niveau d'un rail du système de rails, et l'autre extrêmité sur le support, par exemple, à la base d'une des branches du U. De préférence, la tête d' entrai nement comprend d'une part, une roue cruciforme dont l'extrémité des branches est en contact avec les rouleaux de la chaîne à lubrifier > et d'autre part, un système à cliquet pour bloquer cette roue à chaque demi-tour afin d'assurer la phase d'entraînement du chariot et de la libérer pour permettre la phase retour de ce même chariot. Rvantaqeusement, le chariot mobile comporte également un système pour identifier et compter les graisseurs situés sur la chaîne, ainsi qu'un système pour identifier positivement le fait que la graisse a été effectivement injectée dans un graisseur. La présente installation peut également comprendre un ordinateur dans lequel sont communiquées et stockées en vue d'une utilisation ultérieure pour la gestion qualité et la maintenance de la chaîne, toutes ut es i n informations recueillies par les deux systèmes ci-dessus énoncés. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles - la figure l est une vue en perspective d'un dispositif pour lubrifier automatiquement une chaîne d'un escalier mécanique - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure l - la figure 3 est une vue de face du dispositif représenté à la figure 2 - la figure 4 est une vue de détail d'une tête d'entraînement du dispositif ; et - la figure 5 est une vue de détail d'une tête d'injection. Rinsi qu'on peut le voir sur ces figures, un dispositif pour lubrifier, désigné dans son ensemble par la référence l, automatiquement une chaîne 2 d'un escalier mécanique comprend un support 3 en forme de U. Les extrêmités libres du U sont dirigées vers la chaîne 2 à lubrifier. Ce support 3 est rendu solidaire par tout moyen connu de la structure (non représentée sur les figures) de l'escalier être fixé au moyen d'un système d'attaches rapides sur un châssis rendu lui-même solidaire de la structure 4 par soudage ou boulonnage. Entre les branches du U est disposé un système de rails 5 comprenant, selon le présent exemple de réalisation, un rail 5a situé sur l'extrémité libre des branches et un profilé 5b situé vers la base du support 3 : le rail 5a et le profilé 5b sont disposés parallèlement à la chaîne à lubrifier. Sur ce système de rail 5 formant également un système de guidage, est disposé un chariot mobile 6 qui peut donc se déplacer entre les deux branches du U. II comporte un moyen de rappel 7, en l'occurrence un ressort fixé à une extrêmité sur ce chariot mobile 6 sensiblement au niveau du rail 5a et à l'autre extrêmité dans un angle du support en U : ce ressort 7 a pour but de ramener le chariot mobile 6 vers la branche du U située en amont par rapport au sens d'avancement de la chaîne 2; ce moyen de rappel 7 peut aussi être un vérin. Ainsi que l'homme du métier l'aura compris, ce chariot mobile 6 se déplace parallèlement à la chaîne 2. Le chariot mobile 6 comporte, dans cet exemple de réalisation, deux systèmes pour graisser 8 comportant chacun une tête de graissage 9 et un vérin 10. La tête de graissage 9 est reliée à un réservoir de graisse sous pression 11 qui est disposé sur le support 3 ou en tout autre partie, voire même sur la structure 4. Le chariot mobile 6 comprend également un bras d'entraînement 12 comportant une tête d'entraînement 13, laquelle coopère avec la chaîne 2 : ce bras 12 constitue un moyen d'accouplement afin de transmettre le mouvement de la chaîne 2 au chariot mobile 6 par l'intermédiaire de la tête d'entraînement 13. La tête d'entraînement 13 comprend une roue cruciforme 14 dont l'extrêmité des branches est en contact avec les rouleaux de la chaîne 2 à lubrifier et dont le mécanisme de commande est constitué d'un système à cliquet 15 permettant de bloquer la roue 14 dans la phase d'entraînement du chariot 6 par la chaîne 2 et de la libérer lors de la phase retour du chariot 6 en fin d'un cycle de graissage. Ainsi que l'homme de métier l'aura compris, la conception de la tête d'entraînement 13 permet de positionner le chariot 5 par rapport à la chaîne 2 en début de cycle, de telle façon que les systèmes de graissage 6 soient situés exactement en face des graisseurs 16 de la chaîne 2 quelles que soient les causes de désalignement axial; d'entraîner le chariot mobile 6 pendant la phase d'injection de la graisse en utilisant l'énergie motrice de la chaîne 2, ce qui représente l'avantage de ne pas imposer d'effort de cisaillement sur les graisseurs 16 et, églament de suivre les variations de vitesse de la chaîne 2 ; de libérer le chariot mobile 6 lorsque celui-ci arrive en butée, afin que le ressort de rappel 7 le ramène à la position du début du cycle. Le dispositif 1 comprend également un compresseur d'air basse pression, destiné à alimenter les vérins 10 et le réservoir de graisse 11 par l'intermédiaire de flexibles munis de raccords rapides, ainsi qu le système de commande de ces vérins 10. Quant au système d'injection 8, il comporte comme déjà dit, une tête de graissage 9 située à l'extrêmité d'un vérin 10. Chaque tête de graissage 9 comprend un corps généralement cylindrique 24, comportant un alésage arrière, par rapport à la chaîne 2, dans lequel coulisse la tige 18 du vérin 10, I'étanchéité de l'assemblage étant assuré par un joint torique 25 ; une chambre d'alimentation 30 permettant de définir un volume spécifique de graisse à injecter en fonction des caractéristiques de la chaîne 2 à lubrifier ; le flexible en provenance du réservoir de graisse 1 1 débouche dans cette chambre d'alimentation 30 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 26 ; un bouchon 27 d'injection qui viendra se mettre en contact avec le graisseur 16 et qui est muni en son fond d'une soupape de fermeture 17 ne s'ouvrant qu'au contact du graisseur 16. Cette tête d'injection 9 comporte également un ressort 19 situé derrière la soupape de fermeture 17 et une rondelle 28 servant aussi de butée de fin de course pour la tige 18 du vérin 10 et munie en son centre d'un orifice 29 pour le passage de la graisse présente dans la chambre d'alimentation 30. Les diamètres de la soupape 17, de la chambre d'alimentation 30 et de la tige 18 du vérin 10 sont définis de manière que la soupape 17 ne puisse pas s'ouvrir sous l'action de la pression interne de la graisse. De ce fait, dans l'éventualité où un graisseur 16 manquerait ou serait bloqué, la graisse ne peut pas sortir de la tête d'injection 9; le capteur 21 enregistre alors le fait que la tige 18 du vérin 10 n'est pas parvenue en fin de course et l'anomalie. est enregistrée par l'ordinateur avec le numéro du graisseur concerné. Lorsque l'on veut graisser la chaîne 2, le chariot 6 est positionné par le ressort de rappel 7 du côté amont au châssis 5 en U: la roue cruciforme 14, bloquée en rotation par le système à cliquet 15, est en contact avec un rouleau de la chaîne 2, ce qui positionne les têtes d'injection 9 exactement en face des graisseurs 16 de la chaîne 2 et permet à la chaîne 2 d'entraîner le chariot 6 en translation ; ces têtes d'injection 9 sont alors poussées par les vérins 10 jusqu'à venir au contact des graisseurs 16; la soupape 17 est ouverte par la réaction du graisseur 10 et le lubrifiant est injecté dans le graisseur 16 sous l'action de la tige 18 du vérin 10, laquelle fait office de piston. En bout de course, le chariot mobile 6 parvient en butée sur la branche aval du U: la chaîne 2 libère le cliquet 15, ce qui a pour effet de rendre la roue cruciforme 14 libre sur son axe et donc de désolidariser le chariot mobile 6 de la chaîne 2; le chariot 6 est immédiatement ramené en position amont par le ressort de rappel 7. Simultanément, les vérins 10 déconnectent les têtes d'injection 9 des graisseurs 16 en se rétractant sous l'action d'une butée qui commande le distributeur; la soupape 17 se referme sous l'action du ressort 19 et le lubrifiant est introduit dans la chambre 30 sous l'action de la pression du réservoir 1 1 et de la tige 18 du vérin 10 dans sa course arrière. Le cliquet 15 est réarmé après une rotation de 180O de la roue cruciforme 14, le chariot 6 est à nouveau solidarisé avec la chaîne 2 et un nouveau cycle de graissage peut alors recommencer. Les graisseurs 16 sont comptés par le système de détection 20 fixé sur le chariot 6 et l'absence éventuelle d'un graisseur 16 est enregistrée par un ordinateur auquel le système de détection est connecté par l'intermédiaire d'une carte standard de saisie de données. Lors de chaque injection de graisse, le détecteur volumétrique 21 fixé sur le corps de la tête d'injection 9 identifie le passage de la tige 18 du piston 10, ce qui signifie que le volume défini de graisse a été effectivement injecté dans la chaîne 2, puisqu'en cas de défaillance (par exemple, graisseur manquant ou bloqué), la soupape 17 ne peut pas s'ouvrir et la course de la tige 18 du vérin 10 est stoppée ; cette information est également enregistrée en continu par l'ordinateur. Ces informations permettent d'identifier les anomalies et de réparer les graisseurs endommagés. L'utilisation d'un tel dispositif 1 permet de mécaniser et donc de fiabiliser l'opération de graissage; elle permet de réduire le temps nécessaire à cette opération dans des proportions très importantes (environ deux heures pour une personne au lieu des dix heures à deux personnes selon la méthode traditionnelle). Ce dispositif permet également d'établir de manière non contestable la preuve de la réalisation de l'opération de graissage. II permet en outre de diagnostiquer les anomalies liées à la lubrification de la chaîne et contribue à augmenter de manière très importante la durée de vie des chaînes et donc à réduire le taux d'immobilisation des escaliers mécaniques. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour lubrifier (i) automatiquement des chaînes (2) munies de graisseurs telles que celles d'un escalier mécanique, caractérisé par le fait qu'il comprend un support (3) en forme de U > rendu solidaire par tout moyen convenable de la structure dudit escalier mécanique, les extrémités libres du U étant dirigées vers la chaîne (2) à lubrifier ; un un système de rails (5) parallèle à ladite chaîne (2) disposé entre les deux branches du U ; un chariot mobile (6) sur ledit système (5) et comportant un moyen de rappel (7), au moins un système (8) pour injecter de la graisse ; un bras d'entraînement (12) muni d'une tête d'entraînement (13) coopérant avec ladite chaîne (2) > chaque système d'injection (8) comprenant une tête d'injection (9) située à l'extrêmité d'un vérin (10) et reliée à un réservoir de graisse (11) sous pression ; et des moyens pour actionner lesdits vérins (10). 2 - Dispositif selon la r eve nd i c at i on 1, caractérisé par le fait que le moyen de rappel est const itué par un ressort (7) dont une extrêmité est sur le chariot mobile (6) et l'autre extrêmité sur le support (3). 3 - dispositif selon la revendicat i on 2 > caractérisé par le fait que l'extremité du ressort (7) fixée sur le chariot mobile (6) l'est au niveau d'un rail (Sa) du système 5, l'autre l'étant dans un angle du U. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tête d'entraînement ( comprend d'une part, une roue cruciforme (14) dont l'extrêmité des branches est en contact avec la chaîne à lubrifier (2) et d'autre part, un système à cliquet (15) pour bloquer ladite roue cruciforme (14) à chaque demi-tour afin d'assurer la phase d'entraînement du chariot (6) et de la I ibérer pour permettre la phase de retour dudit chariot (6). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte également un système pour identifier et compter les graisseurs (16) situés sur la chaîne (2). 6 - D i spos i t i f se Ion I 'une quel conque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte aussi un système pour identifier positivement le fait que de la graisse a été effectivement injectée dans un graisseur.