Brevet FR2701251A1 — publié le 19940812

L'invention concerne un dispositif de levage, notamment- /'QM sEkxle comprenant une colonne sensiblement verticale formant bâti et des moyens de levage mobiles le long de ladite colonne sous l'action de la commande en rotation, par des moyens moteurs appropriés, d'une tige filetée et du déplacement, le long de cette dernière, d'un écrou du type réversible, tel qu'écrou à billes, en polyamide, en composite ou autre. La présente invention trouvera son application dans le domaine des dispositifs de manutention et, plus particulièrement, des dispositifs de levage notamment de véhicules. En vue d'effectuer des réparations sur des véhicules automobiles légers, il existe des ponts de levage sur lesquels peuvent être positionnés lesdits véhicules. Cependant, une telle solution n'est guère retenue pour des véhicules de taille et de poids plus importants, par exemple un grand véhicule automobile de transport de marchandises ou de transport collectif ou encore un ou plusieurs véhicules ferroviaires. Dans ces cas de figure, il est, fréquemment, employé des dispositifs de levage correspondant à la description ci-dessus. Plus précisément, ces dispositifs de levage se présentent sous forme d'une colonne verticale formant bâti et reposant au sol par l'intermédiaire d'une embase. A noter que celle-ci est, habituellement, équipée de moyens de roulement permettant de déplacer le dispositif de levage et, ainsi, de l'amener à proximité du véhicule à soulever.Le long de cette colonne verticale sont à même de se déplacer des moyens de levage sous forme d'un ou plusieurs bras horizontaux associés à un chariot mobile. Celui-ci est guidé en déplacement le long de la colonne par l'intermédiaire de rails de guidage équipant cette dernière et d'un ensemble de galets dont est pourvu, précisément, ledit chariot mobile. Quant à la commande en déplacement de ce dernier, elle est obtenue, tout particulièrement, par l'intermédiaire d'une tige filetée verticale montée en rotation dans la colonne et susceptible d'être entraînée par des moyens moteurs, notamment un moteur électrique équipant la tête de la colonne. Par ailleurs, un écrou, rendu solidaire des moyens de levage, est monté sur la tige filetée de sorte que lors de la commande en rotation de cette dernière, cet écrou monte ou descend entraînant, par là même, lesdits moyens de levage. Il est évident que ces dispositifs de levage, destinés à soulever des charges relativement importantes, comportent un certain nombre de sécurités empêchant la descente de la charge lors d'une défaillance quelconque, notamment des moyens moteurs. Plus précisément, dans le cadre d'un fonctionnement normal, ces moyens moteurs offrent un couple résistant largement supérieur au couple produit sur la tige filetée par l'intermédiaire de la charge soulevée. Ainsi, à moins de commander le fonctionnement de ces moyens moteurs, cette charge ne peut en aucun cas descendre. Cela n'est, naturellement, plus le cas lors d'une défaillance de ces moyens moteurs. Dans ce but il est fréquemment employé un écrou, par exemple, en bronze, dont l'angle de l'hélice du pas de vis est déterminé de telle sorte qu'il conduit à un couple résistant précisément supérieur au couple produit, à la descente, par la charge soulevée. Un tel écrou est dit irréversible. Ainsi, si un tel écrou irréversible satisfait aux conditions énoncées plus haut, il n'en présente pas moins un certain nombre d'inconvénients dans la mesure où il conduit à un rendement faible et à une puissance absorbée ainsi qu'une puissance calorifique générée importante. Aussi, les moyens moteurs doivent être de puissance adaptée. Par ailleurs, l'usage d'un système de graissage est indispensable. En conséquence, ces types de dispositifs de levage à écrou irréversible sont d'un coût de revient onéreux tout particulièrement en raison de la présence d'un moteur électrique puissant. A noter, au passage, que l'alimentation en énergie électrique de ces moteurs électriques puissants peut poser des problèmes lors du levage d'un véhicule de taille importante, par exemple, du type ferroviaire, nécessitant l'usage de plusieurs dispositifs de levage. En effet, ces derniers étant nécessairement commandés simultanément, ils entraînent un appel d'énergie électrique considérable. A l'opposé de ces écrous du type bronze irréversible, il existe des écrous, dits réversibles à rendement élevé tels que les écrous à billes, ou en polyamide ou encore en composite. Naturellement, leur réversibilité entraîne l'inconvénient d'une sécurité inexistante en cas de défaillance des moyens moteurs. Plus précisément, dans de telles conditions, le couple produit par la charge est largement supérieur au couple résistant de l'écrou réversible. Par conséquent, il s'en suit la descente quasi instantanée des moyens de levage et la chute de la charge. Pour remédier à ce type d'inconvénients, il a été envisagé la mise en place d'un système parachute à commande électrique ou électronique ayant pour fonction, précisément, de détecter, de manière instantanée, une descente involontaire des moyens de levage et d'immobiliser, immédiatement, ces derniers. Toutefois, il convient d'observer que le fonctionnement de ce système parachute électrique ou électronique n'est pas certain. Ainsi, il suffit d'une moindre défaillance au niveau d'une connexion, non repérée par l'opérateur, pour que, en cas d'incidents, ledit système parachute ne fonctionne pas. Par conséquent, l'on ne peut se contenter d'un système de sécurité peu fiable, sachant que, sous la charge soulevée, interviennent, habituellement, des mécaniciens et autres opérateurs. En somme, la présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients précités en proposant un dispositif de levage qui, bien que faisant appel à un écrou, dit réversible tel qu'un écrou à billes, en polyamide ou en composite, soit d'une parfaite sécurité, tout particulièrement en cas de défaillance des moyens moteurs assurant l'entraînement de la tige filetée. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de levage, notamment d'un véhicule, comprenant une colonne sensiblement verticale formant bâti et des moyens de levage mobiles le long de ladite colonne sous l'action de la commande en rotation, par des moyens moteurs appropriés, d'une tige filetée et du déplacement, le long de cette dernière d'un écrou du type réversible tel qu'un écrou à billes, en polyamide, en composite ou autre, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de frottement aptes à créer, lors de la commande en descente des moyens de levage, un couple résistant de modules au moins égal au couple produit par la charge reposant sur ces moyens de levage et des moyens aptes à annihiler l'effet des moyens de frottement lors de la commande en montée desdits moyens de levage. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en ce que le dispositif de levage est d'un usage particulièrement sûr, bien que son coût de revient soit réduit grâce à l'emploi de moyens moteurs de puissance plus faible en comparaison aux dispositifs connus employant un écrou irréversible. A noter, au passage, que si la présence des moyens de frottement oblige le développement d'une puissance plus élevée à la descente, cette puissance, reste, cependant, inférieure ou, au plus, égale à la puissance développée à la montée. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel - la figure 1 est une vue schématisée et en élévation d'un dispositif de levage conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue schématisée et en coupe partielle du détail repéré A sur la figure 1, cette figure 2 illustrant, plus particulièrement, les moyens de frottement aptes à créer, lors de la commande en descente des moyens de levage, un couple résistant, ceci conformément à l'invention. L'invention telle que représentée dans la figure 1 du dessin joint en annexe, concerne, plus particulièrement, un dispositif de levage 1 destiné, notamment, à soulever des véhicules. Ce dispositif de levage 1 se distingue par une colonne 2, sensiblement verticale, formant bâti et reposant au sol par l'intermédiaire d'une embase 4. A noter que cette embase 4 peut être équipée de moyens de roulement 5, éventuellement escamotables, autorisant une certaine mobilité de ce dispositif de levage 1. Celui-ci est équipé, en outre, de moyens de levage 6 susceptibles d'être placés sous un véhicule, soit directement sous le châssis de ce dernier ou encore sous une roue, ces moyens de levage 6 étant mobiles, verticalement, le long de ladite colonne 2. En fait, au niveau de cette dernière, plus particulièrement dans sa partie centrale, s'étend une tige filetée 7 susceptible d'être entraînée en rotation par l'intermédiaire de moyens moteurs 8 appropriés. Par ailleurs, un écrou 10 est monté sur cette tige filetée 7 et se déplace le long de cette dernière, précisément, lors de la commande en rotation par les moyens moteurs 8. Cet écrou 10 étant rendu solidaire du chariot mobile 11 constituant les moyens de levage 6, ceux-ci sont à même de monter ou descendre, précisément, en fonction du sens de rotation communiqué à la tige filetée 7. A noter, en outre que la colonne 2 peut être équipée de moyens de guidage 12, tels qu'un fût de part et d'autre duquel prennent appui des galets de roulement 13, 14 dont est pourvu le chariot mobile (11), ceci de manière à annihiler les efforts de torsion au niveau de la tige filetée 7. Selon l'invention il est préconisé l'emploi d'un écrou 10 du type réversible, tel qu'un écrou à billes, en polyamide, en composite ou autre, qui a pour avantage de procurer des forces de frottement réduites et, par conséquent, un bon rendement. Cependant, l'inconvénient de ces écrous 10 réversibles, consiste en ce que, sous l'action de la charge reposant sur les moyens de levage 6, ils sont incapables d'empêcher la descente de ces derniers en cas de rupture des moyens moteurs 8, c'est-à-dire des moyens de blocage en rotation de la tige filetée 7. Aussi et selon l'invention, il est préconisé d'équiper le dispositif de levage 1 de moyens de frottement 15 aptes à créer, lors de la commande en descente des moyens de levage 6, un couple résistant de module au moins égal au couple produit par la charge soulevée et des moyens 16 à même d'annihiler l'effet des moyens de frottement 15 lors de la commande en montée desdits moyens de levage 6. Tel que représenté dans la figure 1 correspondant à un mode de réalisation spécifique de l'invention, la tige filetée 7 est suspendue. à son extrémité supérieure 17, par l'intermédiaire d'un palier 18 situé en tête de colonne 19. Par ailleurs, à hauteur de cette dernière se situent les moyens moteurs 8 ainsi que les moyens d'entraînement permettant la commande en rotation de la tige filetée 7 par l'intermédiaire desdits moyens moteurs 8. Il convient d'observer que si la suite de la description fait référence à un tel mode de réalisation, la présente invention n'est nullement limitée à celui-ci dans la mesure où elle trouvera également son application dans la situation où la tige filetée 7, au lieu d'être suspendue, repose, à son extrémité inférieure 20 et par l'intermédiaire d'un palier, sur embase 4. Quant aux moyens moteurs 8, ceux-ci peuvent dans ce cas de figure, se situer à hauteur de cette embase 4 du dispositif de levage 1, ou encore être maintenus en tête de colonne 19. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de frottement 15 ainsi que les moyens 16 permettant d'annihiler l'effet de ces derniers lors de la commande en montée des moyens de levage 6, sont implantés, préférentiellement, au niveau du palier 18 supportant, en rotation la tige filetée 7, que ce palier 18 se situe à l'extrémité supérieure 17 ou à l'extrémité inférieure 20 de cette dernière. Ainsi, selon un mode d'exécution illustré dans la figure 2, le palier 18 comporte, tout d'abord, un carter 21 définissant un logement cylindrique 22 à l'intérieur duquel pénètre, habituellement, l'extrémité, dans ce cas supérieure 17, de la tige filetée 7. Plus précisément, cette extrémité supérieure 17 de la tige filetée 7 se distingue par un embout 23 susceptible de coopérer avec les moyens de transmission raccordés aux moyens moteurs 8. Immédiatement avant cet embout 23, cette extrémité supérieure 17 de la tige filetée 7 définit un épaulement 24 qui peut être obtenu, tel que représenté dans cette figure 2, au moyen d'un flasque 25 comportant, en son centre, un orifice taraudé susceptible de coopérer avec une partie filetée 26 aménagée à cette extrémité supérieure 17 de la tige filetée 7. En fait, au moyen de l'épaulement 24, ladite tige filetée 7 prend appui sur une butée à billes 27 également disposée à l'intérieur du logement 22 défini par le carter 21. De plus, selon l'invention, la butée à billes 27 repose sur la cage extérieure 28 d'une roue libre 29 constituant, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens 16 aptes à annihiler l'effet des moyens de frottement 15 lors de la commande en montée des moyens de levage 6. Plus précisément, cette roue libre 29, montée, sur l'extrémité supérieure 17 de la tige filetée 7, conduit à l'entraînement de cette cage extérieure 28 uniquement lorsque ladite tige filetée 7 est entraînée dans le sens de rotation produisant la descente des moyens de levage 6. Par conséquent, dans le sens de rotation inverse, ladite cage extérieure 28 de cette roue libre 29 n'est pas entraînée, l'empêchant, ainsi, de faire intervenir les moyens de frottement 15.Plus précisément, ceux-ci se présentent sous forme d'une pièce de frottement, par exemple conçue sous forme d'un ou plusieurs disques de frottement 30. Sur cette pièce de frottement agit, soit directement et en prenant appui sur cette dernière, soit par l'intermédiaire d'une pièce de transmission appropriée, ladite cage extérieure 28 de la roue libre 29. Il est clair que le couple résistant auquel conduisent ces moyens de frottement 15 est dépendant, d'une part, du matériau composant la pièce de frottement, ici le ou les disques 30, ainsi que la surface de contact 32 existant entre ce ou ces disques 30 et la cage extérieure 28 de la roue libre 29. Ainsi, en fonction de la charge à même d'être soulevée par le dispositif de levage 1, l'on déterminera la surface de contact 32 ainsi que les matériaux à retenir pour la réalisation de la pièce de frottement 8. A noter qu'en ce qui concerne la roue libre 29, sa cage extérieure 28 présente, au niveau de son côté 33 en contact avec la pièce de frottement, un flasque 34 dont la section peut être réajustée, précisément, en fonction de la surface de contact 32 à obtenir. Dans le mode d'exécution illustré en figure 2, il s'agit d'un flasque annulaire autorisant le passage de l'extrémité supérieure 17 de la tige filetée 7. On notera qu'il est évident d'appliquer le palier 18 tel que représenté dans la figure 2, dans une situation où la tige filetée 7 n'est pas suspendue mais repose, précisément par l'intermédiaire d'un tel palier 18, sur embase 4 du dispositif de levage 1. En effet, ce palier 18 conserve une structure identique, seule ladite tige filetée 7 étant, dans ces conditions, dans une position renversée tête bêche. L'on comprend bien que le ou les disques (30) constituant la pièce de frottement sont amenés à s 'user au cours du temps et qu'il convient de remplacer au-delà d'un taux d'usure donné. Dans ce but, le dispositif de levage peut être équipé d'un indicateur d'usure de la pièce de frottement, par exemple sous forme d'un capteur électrique ou électronique, de sorte que, une fois usé, ce capteur commande le fonctionnement d'un indicateur lumineux et/ou sonore et peut être même des moyens de coupure de la commande en montée des moyens de levage 6. De plus, cette usure peut, également, être constatée visuellement par l'opérateur, par exemple en repérant la descente de la tige filetée 7 issue de cette usure. De manière à éviter un quelconque incident en cas de disfonctionnement de l'indicateur d'usure ou du non respect des consignes par l'opérateur, il est prévu, en outre, en cas d'usure totale de la pièce de frottement, que la cage extérieure 28 de la roue libre 29 entre en contact avec une surface de frottement, dans ce cas le fond 31 du logement 22, procurant un coefficient de frottement tel que le couple résistant auquel il conduit lors de la commande en descente des moyens de levage 6 soit supérieur à la puissance des moyens moteurs 8.En quelque sorte au cas où l'opérateur n'a pas respecté les consignes préconisées, à savoir procéder au remplacement périodique du ou des disques de frottement 30, il arrivera un moment où la descente des moyens de levage 6 ne pourra pratiquement plus se faire avec les moyens moteurs 8 habituels, à moins, par exemple, de procéder par étape et en prenant son temps, ceci de manière à contraindre l'opérateur à procéder au remplacement du ou des disques 30. Il est bien évident qu'au lieu d'entrer en contact avec le fond 31 du logement 22, la cage extérieure 28 de la roue libre 29 peut, en cas d'usure du ou des disques 30, venir reposer sur un autre disque qui, précisément, sera à même de procurer le coefficient de frottement souhaité. Tel que précisé plus haut, le couple résistant auquel doivent conduire les moyens de frottement 15 doit être au moins égal, en module, au couple engendré par la charge reposant sur les moyens de levage 6. Toutefois, ce couple résistant sera déterminé, au travers d'un choix de matériau approprié pour la conception de la pièce de frottement ainsi qu'une surface de contact 32 bien dimensionnée, inférieure au couple nécessaire à la commande en montée de la charge. Selon l'invention ce couple résistant sera déterminé de manière à conduire un couple nécessaire à la descente de l'ordre de 75 à 95 %, préférentiellement 90 %, de celui que doivent procurer les moyens moteurs 8 à la montée. Naturellement, ce couple que doivent fournir lesdits moyens moteurs 8 est proportionnel à la charge reposant sur les moyens de levage 6. Par conséquent, il convient d'observer que si un écrou, de type réversible, procure l'avantage d'un rendement élevé autorisant l'usage de moyens moteurs de puissance faible, cet avantage n'est nullement annihilé par l'emploi de moyens de frottement, 15 tels que prévus par l'invention. Finalement, dans la mesure où la présente invention permet d'allier, à la fois, efficacité et sécurité, elle conduit à un progrès technique non négligeable dans le domaine des dispositifs de levage. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Dispositif de levage, notamment d'un véhicule, comprenant une colonne (2) sensiblement verticale formant bâti et des moyens de levage (6) mobiles le long de ladite colonne (2) sous l'action de la commande en rotation, par des moyens moteurs (8) appropriés, d'une tige filetée (7) et du déplacement, le long de cette dernière, d'un écrou (10) du type réversible, tel qu'un écrou à billes, en polyamide, en composite ou autre, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de frottement (15) aptes à créer, lors de la commande en descente des moyens de levage (6), un couple résistant de module au moins égal au couple produit par la charge reposant sur ces moyens de levage (6) et des moyens (16) aptes à annihiler l'effet des moyens de frottement (15) lors de la commande en montée desdits moyens de levage (6). 2. Dispositif de levage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (16), aptes à annihiler l'effet des moyens de frottement (15) lors de la commande en montée desdits moyens de levage (6), sont constitués par une roue libre (29) rendue solidaire de la tige filetée (7) et comportant une cage extérieure (28) entraînée en rotation lorsque ladite tige filetée (7) est entraînée dans le sens de rotation produisant la descente des moyens de levage (6), ladite cage extérieure (28) coopérant, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une pièce de transmission appropriée, avec les moyens de frottement (15). 3. Dispositif de levage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de frottement (15) sont constitués par une pièce de frottement (30) sur laquelle agit, soit directement et en prenant appui sur cette dernière, soit par l'intermédiaire d'une pièce de transmission appropriée, la cage extérieure (28) de la roue libre (29) lors de la commande en descente des moyens de levage (6). 4. Dispositif de levage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la pièce de frottement (30) est constituée par un ou plusieurs disques aptes à coopérer avec la cage extérieure (28) de la roue libre (29). 5. Dispositif de levage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de frottement (15) procurent un couple résistant déterminé de manière à conduire à un couple nécessaire à la descente des moyens de levage (6) de l'ordre de 75 % à 95 %, préférentiellement de 90 % du couple que doivent procurer les moyens du moteur (8) à la montée et qui est proportionnel à la charge reposant sur ces moyens de levage (6). 6. Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que la cage extérieure (28) de la roue libre (29) présente, au niveau de son côté (33) en contact avec la pièce de frottement (30), un flasque (34) dont la section est ajustée en fonction de la surface de contact (32) à obtenir avec ladite pièce de frottement (30). 7. Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que la pièce de frottement (30) est en contact avec une surface de frottement (31) susceptible de coopérer avec la cage extérieure (28) de la roue libre (29) en cas d'usure de ladite pièce de frottement (30), cette surface de frottement (31) étant déterminée de manière à procurer un coefficient de frottement tel que le couple résistant auquel il conduit soit supérieur à la puissance des moyens moteurs (8). 8. Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de frottement (15) et les moyens (16), aptes à annihiler l'effet de ces derniers lors de la commande en montée des moyens de levage (6), sont implantés au niveau d'un palier (18) supportant, en rotation, la tige filetée (7). 9. Dispositif de levage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le palier (18) comporte un carter (21) définissant un logement cylindrique (22) à l'intérieur duquel pénètre l'une des extrémités supérieure (17) ou inférieure (20) de la tige filetée (7), dans le fond (31) de ce logement (22) étant aménagée la pièce de frottement (30) sur laquelle prend appui la cage extérieure (28) de la roue libre (29) montée sur la tige filetée (7), celle-ci comportant un épaulement (24) par l'intermédiaire duquel elle prend appui sur des moyens de roulement, tels qu'une butée à billes (27), reposant sur ladite cage extérieure (28) de la roue libre (29). 10. Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de contrôle visuel et/ou un indicateur d'usure tel qu'un capteur électrique et/ou électronique, aptes à informer l'opérateur de l'état d'usure de la pièce de frottement (30).