Brevet FR2810655A1 — publié le 20011228

MECANISME A TRACTION VARIABLE POUR UN DISPOSITIF DE SECURITE DE SURVITESSE A ORGANE DE COMMANDE ROTATIF DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le freinage de sécurité d'une cabine d'ascenseur et, en particulier, un mécanisme à traction variable pour un organe de commande rotatif qui réduit la précharge requise sur l'organe de commande. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les systèmes d'ascenseur comprennent généralement une cabine d'ascenseur suspendue par un ou plusieurs cables métalliques ou par un système de courroie en acier revêtu. La cabine est guidée le long de rails de guidage à l'intérieur d'une cage d'ascenseur de sorte qu'un mouvement latéral relativement faible est communiqué à la cabine pendant l'utilisation. Les ascenseurs pour passagers sont généralement équipés d'un système de freinage pour arrêter la cabine de l'ascenseur dans le cas de survitesse. Un tel système de freinage est habituellement activé par un dispositif d'actionnement connu sous le nom de régulateur. Le régulateur détecte la vitesse excessive de la cabine et actionne un dispositif d'arrêt d'urgence. Le système régulateur est typiquement constitué de poulies situées en haut et en bas de la cage d'ascenseur avec un cable de régulateur passé en une boucle sans fin sur les deux poulies. Une partie du cable du régulateur est connectée à une liaison de sécurité qui est montée sur le châssis de la cabine d'ascenseur. A mesure que la cabine monte et descend, le câble de régulateur se déplace avec celle-ci, faisant tourner les poulies. L'une des poulies comporte un régulateur centrifuge monté sur celle-ci de sorte que lorsque les poulies tournent trop rapidement, des masses ou des boules volantes tournant autour d'un axe sont accélérées vers l'extérieur par la force centrifuge, et déclenchent un interrupteur de survitesse, coupant ainsi l'alimentation du moteur d'entraînement de l'ascenseur. Si la survitesse persiste, un dispositif de serrage est actionné qui serre le câble de régulateur pour activer les sécurités de freinage, provoquant un arrêt brusque et sûr de la cabine d'ascenseur. Des systèmes plus modernes omettent la combinaison de poulies et de câble de régulateur fixe en ajustant chaque cabine d'ascenseur à son propre régulateur, comme cela est décrit dans le 2 2810655 brevet U.S. N 5 377 786 ou dans la demande de brevet U.S. 09/428 023 déposée le 27 octobre 1999. RESUME DE L'INVENTION Brièvement, dans un dispositif de freinage de sécurité d'ascenseur, un mécanisme à traction variable dans un organe de commande rotatif permet aux roues d'entraînement de l'organe de commande rotatif d'opérer à une précharge réduite pendant le fonctionnement normal de l'ascenseur. Lors de l'engagement, une précharge plus élevée est nécessaire. Dans le cas d'un freinage de sécurité, le mécanisme à traction variable augmente la précharge sur la roue d'entraînement pour assurer un engagement de sécurité correct et synchronisé. Le mécanisme à traction variable permet, en conséquence, aux roues d'entraînement d'être soumises à une précharge réduite pendant le fonctionnement normal, libérant ainsi les critères de conception des roues d'entraînement tout en maintenant la fiabilité. Selon un mode de réalisation de l'invention, un mécanisme à traction variable comprend un organe de commande rotatif; des première et seconde roues montées pivotantes sur une cabine d'ascenseur par l'intermédiaire de premier et second éléments de liaison, respectivement; lesdites première et seconde roues roulant sur les côtés opposés d'un rail servant au guidage de la cabine d'ascenseur; l'organe de commande rotatif incluant un moyen pour détecter lorsque la première roue dépasse une vitesse prédéterminée de rotation et pour bloquer la première roue sur l'organe de commande rotatif; un premier ressort agissant entre la seconde roue et un premier pivot fixé sur l'organe de commande rotatif; un second ressort agissant entre le centre de la seconde roue et un second pivot fixé sur l'organe de commande rotatif; et dans lequel les premier et second pivots sont positionnés d'une manière que la somme du moment de la force de frottement entre la première roue et le rail de guidage par rapport au centre de la première roue et du moment de la force de rappel du second ressort par rapport au centre de la première roue est supérieure au moment de la force de rappel du premier ressort par rapport au centre de la première roue. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera décrite à présent en détail en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un organe de commande rotatif et d'une roue d'entraînement d'organe de commande accouplés à un rail de guidage de cabine d'ascenseur; la figure 2 est une vue de côté selon les flèches 2-2 de l'organe de commande rotatif et de la roue d'entraînement de l'organe de commande de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation d'un mécanisme à traction variable selon un mode de réalisation de la présente invention; et la figure 4 est un schéma simplifié servant à expliquer le fonctionnement du mécanisme à traction variable de la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE. En se référant à la figure 1, un organe de commande rotatif 10, de préférence du type à force centrifuge, est accouplé fonctionnellement à un rail de guidage de cabine d'ascenseur 12 par l'intermédiaire d'une roue d'entraînement d'organe de commande 14. L'arbre 16 de ladite roue d'entraînement 14 est, de préférence, également l'arbre intérieur de l'organe de commande 10, mais il peut être accouplé de toute autre manière connue. En se référant aux figures 3 et 4, un mécanisme à traction variable est désigné par la référence numérique générale 5. Une tige de montée 18 est fonctionnellement connectée, par une première extrémité, à l'organe de commande 10 au moyen d'un pivot 41 et par une seconde extrémité, à un galet de sécurité 20. Le galet de sécurité est logé à l'intérieur d'un bloc de sécurité 22 qui comprend une surface faisant coin avec le rail. La roue d'entraînement 14 et une seconde roue d'entraînement 15 sont reliées à une cabine d'ascenseur 24 par deux éléments de liaison pivotants 26, 27. Pendant le fonctionnement normal, l'organe de commande rotatif 10 est en roue libre lorsque la cabine d'ascenseur 24 se déplace à une vitesse inférieure à une vitesse de déclenchement de sécurité prédéterminée. Si la cabine de l'ascenseur 24 atteint une vitesse de déclenchement de sécurité, l'organe de commande 10 bloque la roue d'entraînement d'organe de commande 14, laquelle tire vers le haut la tige de montée 18. Ce mouvement de la tige amène le galet de sécurité 20 à se coincer dans l'espace en forme de coin défini entre le bloc de sécurité 22 et le rail 17, ce qui provoque l'arrêt brusque de la cabine 24. Les roues 14,15 sont préchargées par un premier ressort 28, de manière qu'une force appropriée soit transmise au galet de sécurité 20 pour engager correctement la sécurité. La valeur de la précharge sur les roues 14,15 pendant l'opération habituelle de l'ascenseur influence directement le diamètre requis des roues 14, 15 pour obtenir une durée de vie des roues acceptable. Le premier ressort 28 est, de préférence, connecté par l'intermédiaire de l'élément de liaison 27 et est relié à l'organe de commande rotatif 10 par un pivot 42. Un second ressort 30 est, de préférence, connecté entre l'axe 32 de la roue 15 et un pivot 43 monté sur l'organe de commande rotatif 10. Le second ressort 30 est approximativement 1000 fois moins rigide que le premier ressort 28. Pendant le fonctionnement normal de l'ascenseur, le premier ressort 28 et le second ressort 30 ont approximativement la même précharge, mais la déviation du premier ressort 28 est minime. Toute usure des mécanismes ou variations d'épaisseur du rail de l'ascenseur 12 entraînent ainsi une rotation négligeable de l'organe de commande rotatif 10, ce qui maintient la précharge correcte sur le premier ressort 28. En fonctionnement, si l'organe de commande rotatif 10 détecte une condition de survitesse et se bloque sur la roue 14, la charge sur le premier ressort 28 augmente et la charge sur le second ressort 30 diminue. En se référant à la figure 4, la géométrie du mécanisme 5 est définie d'une manière telle que la capacité de friction au niveau de l'interface roue-rail assure la compression de ressort 28 et la montée simultanée du galet de sécurité 20. Pendant l'application de l'organe de commande rotatif 10, il existe un moment qui résiste à l'engagement de sécurité et un moment qui supporte l'engagement de sécurité. Le moment qui résiste à l'engagement de sécurité est (Fl*a), tandis que le moment qui supporte l'engagement de sécurité est (pN*b) + (F2*c), o MN est la force de friction en Newtons de la roue 14 sur le rail, F1 est la force de rappel du ressort 28, F2 est la force de rappel du ressort 30, a est le bras de levier de la force F1 par rapport au centre de l'axe 16, b est le bras de levier de la force pN par rapport au centre de l'axe 16 et c est le bras de levier de la force F2 par rapport au centre de l'axe 16. La géométrie du mécanisme 5 est alors définie de manière que la relation suivante soit toujours vérifiée (ptN*b) + (F2*c) > (FI*a) A mesure que l'organe de commande rotatif 10 tourne dans la direction représentée par la flèche, la distance a diminue, de sorte que 2810655 le moment qui résiste à l'engagement de sécurité diminue à mesure que l'organe de commande rotatif 10 tourne. Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à un mode de réalisation particulier préféré et aux dessins annexés, l'homme de l'art comprendra que l'invention n'est pas limitée ce mode de réalisation et que diverses modifications et analogues peuvent être apportées à celle-ci sans sortir de la portée de l'invention. 6 2810655 REVENDICATIONS 1. Mécanisme à traction variable (5) pour un dispositif de sécurité de survitesse d'une cabine d'ascenseur, caractérisé en ce qu'il comprend: un organe de commande rotatif (10); des première et seconde roues (14, 15) reliées de façon pivotante à une cabine d'ascenseur (24) par l'intermédiaire de premier et second éléments de liaison (26, 27), respectivement; lesdites première et seconde roues (14, 15) roulant sur les côtés opposés d'un rail (12) servant au guidage de ladite cabine d'ascenseur; ledit organe de commande rotatif (10) incluant un moyen pour détecter lorsque ladite première roue (14) dépasse une vitesse de rotation prédéterminée et pour bloquer ladite première roue (14) sur ledit organe de commande rotatif (10); un premier ressort (28) agissant entre ladite seconde roue (15) et un premier pivot (42) fixé sur ledit organe de commande rotatif (10); un second ressort (30) agissant entre l'axe (32) de ladite seconde roue (15) et un second pivot (43) fixé sur ledit organe de commande rotatif (10); et et en ce que lesdits premier et second pivots (42,43) sont positionnés d'une manière telle que la somme du moment de la force de frottement.N entre ladite première roue (14) et ledit rail de guidage (12) par rapport au centre de ladite première roue (14) et du moment de la force de rappel (F2) dudit second ressort (30) par rapport au centre de ladite première roue (14) est supérieure au moment de la force de rappel (F1) dudit premier ressort (28) par rapport au centre de ladite première roue (14). 2. Mécanisme à traction variable (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite force de rappel (F1) du premier ressort (28) est approximativement 1000 fois plus grande que la force de rappel du second ressort (30). 3. Mécanisme à traction variable (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de commande rotatif (10) est connecté à une tige de montée (18) reliée à un galet de sécurité (20) d'un bloc de sécurité d'ascenseur (22). 4. Mécanisme à traction variable (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de détection inclut un capteur de force centrifuge.