Brevet FR2813070A1 — publié le 20020222

AGRAFE DE RAIL DOMAINE DE L'NVENTION La présente invention se rapporte de manière générale à une agrafe de rail (crapaud}, et de manière spécifique à une agrafe de rail qui est appropriée de manière idéale pour une utilisation dans la fixation des rails de guidage d'un système d'ascenseur à des pattes de support sous-jacentes. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Dans des systèmes d'ascenseur à traction, la cabine d'ascenseur est reliée à une unité formant contrepoids par des câbles de levage et par un système de poulie ou de roue à gorge. La cabine et l'unité formant contrepoids sont montées chacune de manière classique entre un couple de rails de guidage s'étendant verticalement et sont conçues pour se déplacer le long des rails au moyen de patins de guidage ou de rouleaux. Les rails de guidage sont des tronçons de section globalement en forme de T qui sont normalement érigés en longueurs de 4,9 m (16 pieds) et sont attachés à la construction logeant le système d'ascenseur par des pattes de support. Lors du montage, la partie de base des tronçons verticaux en forme de T est attachée à des pattes de support par des agrafes de sorte que l'aile centrale de chaque rail pointe vers l'intérieur vers la cabine ou l'unité formant contrepoids selon le cas. Les rouleaux ou les patins de guidage se déplacent le long des ailes centrales avec des sécurités qui sont conçues pour appliquer une force de maintien par friction suffisante contre les rails pour pouvoir arrêter la cabine rapidement et en toute sécurité en cas de détection d'un état de dépassement d'une vitesse limite. Comme on peut le voir, les tronçons de rail doivent être alignés de manière précise lors du montage parce qu'ils déterminent le positionnement de l'ascenseur dans la cage d'ascenseur et le positionnement de la plupart de l'équipement de mise en oeuvre. Les agrafes utilisées pour monter les tronçons de rail sur les pattes de support doivent permettre de décaler ou de déplacer de façon longitudinale les tronçons de rail dans le cas o la construction logeant le système d'ascenseur se tasse ou dans le cas o les pattes de support et/ou la construction à laquelle les pattes de support sont attachées se déforment de manière non uniforme en raison de contraintes thermiques. Bien que l'agrafe doive être assez tendre pour permettre le décalage longitudinal des tronçons de rail de guidage, elle doit également être assez raide pour résister au déplacement latéral des tronçons de rail. L'inconvénient d'une agrafe tendre est qu'elle ne peut pas, de manière générale, satisfaire les exigences réglementaires concernant les problèmes sismiques. En outre, beaucoup d'agrafes prétendues tendres, bien que permettant un certain décalage longitudinal, ne peuvent pas tolérer une accumulation de rouille sous le rail ou de légères variations dans les tolérances de rail qui pourraient modifier le déplacement latéral du rail au-dessous de l'agrafe. Une quelconque modification de ce type du déplacement latéral peut augmenter considérablement la force de maintien que l'agrafe exerce sur le rail et ainsi affecter de manière nuisible la capacité du rail à coulisser de façon longitudinale. RESUME DE LINVENTION Par conséquent, un objectif de la présente invention est d'améliorer les agrafes pour maintenir les tronçons de rail de guidage d'ascenseur aux pattes de support. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une agrafe de rail d'ascenseur qui augmente sa rigidité efficace lorsque le déplacement latéral du rail au-dessous de l'agrafe augmente. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une agrafe de rail qui présente une réponse douce à de petites modifications dans le déplacement latéral du rail au-dessous de cette agrafe et augmente sa rigidité efficace en réponse à des augmentations du déplacement latéral du rail au-dessous de l'agrafe. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une agrafe de rail de guidage d'ascenseur qui tolère une accumulation normale de rouille au-dessous des tronçons de rail sans produire de modification appréciable de la rigidité efficace de l'agrafe. Ces objectifs et autres objectifs de la présente invention sont atteints par une agrafe de rail qui est appropriée de manière idéale pour une utilisation dans la fixation de tronçons de rail de guidage d'ascenseur de section en forme de T à des pattes de support sous- jacentes. L'agrafe est globalement symétrique autour d'un axe central et comprend une paroi de base qui peut être fixée à une patte de support adjacente à ladite paroi de base du rail. Un bras s'étend vers l'extérieur au-dessus de la paroi de base du rail qui a une surface inférieure plate qui est alignée parallèlement avec la surface de support de la patte. Un couple d'ailes s'étend vers l'extérieur à partir de parois latérales opposées du bras et s'inclinent vers le bas vers le rebord de rail. Des bosses ou plages contact sont contenues sur le dessous de chaque aile à son extrémité distale et sont conçues pour demeurer en contact de maintien contre le rebord quand la section de base de l'agrafe est fixée à la patte de support. Un quelconque déplacement latéral ascendant du rail vers le bras, comme celui produit par la rouille ou analogue, amène les ailes à dévier vers le haut jusqu'au moment o le rebord de base du rail de guidage entre en contact avec l'extrémité distale du bras sur quoi une ligne de contact est établie d'un bout à l'autre de la largeur du bras et la rigidité efficace de l'agrafe augmente. Un déplacement supplémentaire ascendant du rail au- dessous de l'agrafe, comme celui produit par des charges aléatoires sismiques induites ou par d'autres charges élevées induites de manière similaire, va amener la ligne de contact entre le rail et le bras à se déplacer vers l'intérieur vers la section de base sur quoi la rigidité efficace de l'agrafe augmente comme la distance entre la ligne de contact et la section de base diminue. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description faite en regard des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective représentant une agrafe de rail d'ascenseur selon la présente invention; la figure 2 est une vue de dessus représentant l'agrafe attachée à une patte support et en prise avec un rail de guidage d'ascenseur; les figures 3 à 6 sont des vues en élévation de profil représentant l'agrafe de rail en prise avec un rail sous des conditions de charge variables; la figure 7 est un schéma représentant la rigidité efficace de l'agrafe au niveau de points de contact variables; et la figure 8 représente la courbe de réponse globale de l'agrafe lorsque le point de contact change en raison du déplacement latéral d'un tronçon de rail de guidage fixée par l'agrafe. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Les figures 1 et 2 montrent une agrafe de rail, globalement désignée par la référence numérique 10, qui est particulièrement appropriée pour la fixation d'un tronçon de rail de guidage d'ascenseur 12 à des pattes supports sous-jacentes 13. Comme on l'a précédemment mentionné, le rail de guidage classique actuellement utilisé dans de nombreux systèmes d'ascenseur a une configuration de coupe transversale en forme de T et comprend une paroi de base 15 et une nervure ou aile centrale 16 qui s'étend longitudinalement le long de la paroi de base. Les tronçons de rail de guidage d'ascenseur sont alignés verticalement bout à bout lors du montage. Comme cela est bien connu, la cabine d'ascenseur et le contrepoids associé sont chacun agencés pour se déplacer librement le long d'une paire de rails espacés, au moyen de rouleaux ou de patins de guidage qui se déplacent le long de l'aile centrale de chaque rail. Chaque tronçon de rail est attaché à une pluralité de pattes supports en utilisant un certain nombre d'agrafes de rail. Comme on va l'expliquer de façon plus détaillée, chaque agrafe présente une réponse initiale linéaire qui est assez douce pour permettre un mouvement longitudinal du tronçon de rail et pour tolérer des variations de tolérances et une accumulation de rouille entre le dessous du rail et le dessus de la patte support. Cependant, la rigidité efficace de l'agrafe augmente de façon non linéaire lorsque le mouvement latéral du rail au-dessous de l'agrafe augmente au-delà d'un point prédéterminé. Comme le montrent les figures 1 et 2, l'agrafe 10 de la présente invention comprend une plaque de base 22 qui est conçue pour reposer sur une patte support 13 qui est adjacente à la paroi de base 15 d'un tronçon de rail 12 une plaque d'extrémité 23 qui s'étend le long d'une extrémité de la plaque de base et qui s'élève perpendiculairement jusqu'à une hauteur souhaitée au-dessus de celle-ci et un bras 24 partant du bord supérieur de la plaque d'extrémité et s'étendant vers l'extérieur afin de couvrir la paroi de base du tronçon de rail de guidage. Le bras 24 est un élément plat qui est globalement parallèle à la plaque de base. L'agrafe est donc en forme de Z et de préférence, la plaque de base, la plaque d'extrémité et le bras sont formés d'un seul tenant. L'agrafe est globalement désignée par la référence numérique 20 et est symétrique par rapport à un axe central 29. Sur la plaque de base est percé un trou 35 centré sur l'axe 29. Lors du montage, on introduit un boulon 34 dans le trou et on le visse dans la patte support sous-jacente. Le trou 35 peut être circulaire, comme sur la figure 1, ou oblong pour permettre un certain réglage de l'agrafe lors du montage. Deux ailes 27 et 27 sont formées sur les bords latéraux opposés 54 du bras 24. Les ailes sont alignées dans une direction perpendiculaire à l'axe 29 de l'agrafe. La racine de chaque aile s'étend depuis l'extrémité distale du bras 24, vers son extrémité proximale, sur une distance égale à environ la moitié la longueur du bras. Cependant, la longueur de la racine peut avoir une longueur supérieure ou inférieure à cette distance. La largeur de chaque aile diminue depuis la racine jusqu'à l'extrémité de l'aile. Chaque aile s'incline depuis la racine vers l'extrémité de sorte que les ailes forment un dièdre négatif, analogue à celui des ailes de nombreux avions. Comme le montre mieux la figure 2, lors du montage, chaque aile s'étend longitudinalement le long de la paroi de base 15 du tronçon de rail parallèlement à l'aile centrale 10 du rail. Un patin de contact 31 est situé sur le dessous de chaque aile au niveau de l'extrémité de cette dernière et constitue le point qui entre le premier en contact avec la paroi de base du tronçon de rail. Le patin de contact peut être une protubérance en forme de bosse qui est formée d'un seul tenant avec l'aile, ou, peut être un élément amovible qui est fixé à l'aile au moyen d'un dispositif de fixation fileté 39. Une série de trous de réception 38 pour recevoir le dispositif de fixation fileté sont prévus le long du bord principal de chaque aile pour permettre le repositionnement sélectif des patins de contact le long de la longueur de chaque aile. Les trous sont situés le long d'un axe commun 40 qui est perpendiculaire à l'axe central 29 de l'agrafe. Les ailes 27 peuvent être d'un seul tenant avec le bras 24 de l'agrafe et ainsi la totalité de l'agrafe peut être fabriquée à partir d'une seule pièce de matière, telle que l'acier, ayant un module d'élasticité souhaité. Comme variante, chaque aile peut être fabriquée séparément à partir d'une matière qui a un module d'élasticité différent de celui de l'élément de support en forme de Z et être ensuite attachée au bras en utilisant des techniques 6 2813070 de jonction bien connues. La figure 3 décrit la position de l'agrafe 10 avant le serrage de la plaque de base contre la patte de support sous-jacente. A ce moment, les patins de contact 31 des ailes 27 reposent sur le dessus du rebord de rail de guidage 15 et la plaque de base 22 est maintenue dans une position inclinée sur la patte de support 13. Comme le montre la figure 4, le serrage de la plaque de base 22 de l'élément de support en forme de Z 20 contre la patte de support 13 amène les ailes à fléchir vers le haut pour appliquer une force de maintien initiale sur le rebord de rail. La force de maintien initiale est dépendante de la rigidité efficace des ailes et est prédéterminée pour permettre le mouvement longitudinal nécessaire du rail. Comme dans la plupart des systèmes d'ascenseur, une accumulation de rouille 42 peut croître dans le temps entre le dessous des tronçons de rail et la patte de support. Comme le déplacement radial entre les ailes et la patte de support augmente, les ailes vont cependant continuer à fléchir vers le haut, la rigidité efficace de l'agrafe reste dans une certaine plage de sorte que le rebord de rail peut toujours se déplacer de façon longitudinale au-dessous de l'agrafe. Les ailes continuent à répondre de façon linéaire lorsque le déplacement latéral augmente jusqu'au moment o le rebord entre en contact avec l'extrémité distale du bras 24 le long d'une ligne de contact 43. Cet état est représenté à la figure 5. En conséquence, la rigidité efficace est déplacée depuis les ailes vers le bras, et comme on va l'expliquer de façon plus détaillée, la rigidité efficace de l'agrafe augmente à ce moment. La rigidité efficace de l'agrafe augmente lorsque la ligne de contact entre l'agrafe et le rail se déplace vers l'intérieur vers le boulon d'ancrage. Dans le cas o système d'ascenseur subit un événement sismique, le déplacement latéral de l'agrafe peut être augmenté par des forces aléatoires élevées de vibration, comme le montre la figure 6. La ligne de contact à ce moment s'est déplacée vers l'intérieur vers l'extrémité proximale du bras au point 48. La figure 7 est une représentation graphique montrant la rigidité efficace de l'agrafe aux trois sites de contact mentionnés 31, 43 et 48. La courbe 80 identifie la rigidité efficace de l'agrafe quand les extrémités distales des deux ailes sont en contact avec le rebord de base du rail de guidage comme le montre la figure 4. L'agrafe, à ce moment, présente une réponse douce qui permet un mouvement longitudinal des sections de rail. La courbe 80 est représentée comme une ligne pleine non brisée et, comme on peut le voir, la rigidité efficace de l'aile est linéaire. La courbe 81 en traits mixtes, décrit la rigidité efficace de l'agrafe quand le contact s'est déplacé vers la ligne de contact 43 (figure 5) au niveau de l'extrémité distale du bras. Ici de nouveau, la réponse de l'agrafe est relativement linéaire, cependant, la rigidité efficace, comme le prouve la pente de la courbe, a augmenté. La courbe 82 qui est représentée par la ligne en pointillés, représente la rigidité efficace de l'agrafe quand le contact s'est déplacé vers la ligne de contact 48 près de l'extrémité proximale du bras comme le montre la figure 6. A ce moment, le contact s'est rapproché du centre du boulon de fixation et la rigidité efficace de l'agrafe, comme le montre la pente de la courbe, a augmenté de façon considérable. Comme on le représente clairement, la rigidité efficace de l'agrafe augmente lorsque les ailes dévient vers le haut et lorsque le point de contact se déplace depuis les ailes vers différents points le long du bras. La figure 8 est une représentation graphique de la rigidité efficace de l'agrafe de la présente invention lorsque le point de contact se déplace depuis les ailes vers le bras 27 et ensuite en retour le long du bras vers le boulon de fixation 34. Initialement, la rigidité efficace augmente de façon linéaire du point 1 au point 2. Lorsque la rouille s'accumule sous le rebord de base du rail, les ailes continuent à dévier en raison d'une augmentation du déplacement latéral des ailes. Cela se produit entre les points 2 et 3 après que le rebord de rail se déplace en contact le long de la ligne de contact 43 (figure 5). La rigidité efficace de l'agrafe augmente maintenant entre les points 3 et 4. Dans le cas o le système d'ascenseur subit des charges induites élevées, comme celles produites par un événement sismique, le déplacement latéral entre le bras et la patte de support va augmenter comme le montre la figure 6 et la ligne de contact est déplacée en arrière depuis le point 43 vers le point 48. En conséquence, la rigidité efficace de l'agrafe est maintenant plus prononcée comme le montre la courbe de réponse globale 85 et est assez élevée pour satisfaire les exigences réglementaires se rapportant aux problèmes sismiques. 8 2813070 Bien que la présente invention ait été particulièrement représentée et décrite en se référant au mode de réalisation préféré représenté dans les dessins, l'homme de l'art comprend que des changements divers de détail peuvent lui être apportés sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'invention. REVENDICATIONS 1. Agrafe de rail (10) agencée de façon globalement symétrique autour d'un axe central (29) et dont la rigidité efficace augmente en réponse à une augmentation du déplacement latéral d'un rail (12) fixé par ladite agrafe (10), caractérisée en ce que ladite agrafe de rail comprend: un élément en forme de Z (20) comprenant une plaque de base (22) et une plaque d'extrémité (23) perpendiculaire à la plaque de base et un bras élevé s'étendant vers l'extérieur (24) qui est parallèle à ladite plaque de base (22), et des ailes (27) s'étendant vers l'extérieur des deux côtés dudit bras (24), chaque aile (27) étant rattachée à un bord latéral (54) dudit bras (24) et s'étendant de façon globalement perpendiculaire à l'axe (29) de ladite agrafe (10), lesdites ailes (27) s'inclinant vers le bas à partir dudit bras (24) de sorte qu'elles entrent les premières en contact avec un rail (12) qui est serré par ladite agrafe (10). 2. Agrafe de rail (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un moyen de fixation (24) pour fixer la plaque de base (22) à une patte support (13) sur laquelle le rail (12) est en appui. 3. Agrafe de rail (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément en forme de Z (20) et les ailes (27) sont formés d'un seul tenant à partir de la même matière. 4. Agrafe de rail (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément en forme de Z (20) et les ailes (27) sont formés en acier. 5. Agrafe de rail (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes (27) forment un dièdre négatif et chaque aile (27) comprend de plus un patin de contact (31) sur la face de dessous au niveau du bout de l'aile (27). 6. Agrafe de rail (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque patin de contact (31) est constitué par une protubérance en forme de bosse d'un seul tenant avec l'aile (27). 7. Agrafe de rail (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (38, 39) pour le montage sélectif de chaque patin (31) à des distances variables par rapport à l'axe (29) de l'agrafe (10). 8. Agrafe de rail (10) pour fixer un rail de guidage d'ascenseur en 2813070 forme de T (12) à une patte support (13), ledit rail (12) ayant une paroi de base (15) et une nervure (16) perpendiculaire à la paroi de base et s'étendant longitudinalement le long de celle-ci, ladite agrafe de rail (10) étant caractérisée en ce qu'elle comprend: une section de base comprenant une plaque de base (22) disposée horizontalement et une paroi (23) disposée verticalement, des moyens de montage (34, 35) pour fixer la plaque de base (22) à ladite patte support (13) adjacente à la paroi de base (15) du rail de guidage (12), un bras (24) disposé vers l'extérieur, monté le long du bord supérieur de ladite paroi (23) qui est conçu pour passer au-dessus de la paroi de base (15) du rail de guidage (12), deux ailes (27) montées sur les bords latéraaux opposés (54) dudit bras (24), chaque aile (27) s'étendant vers l'extérieur à partir dudit bras (24) sur une distance égale, de sorte que lesdites ailes (27) sont parallèles à la nervure (16) dudit rail de guidage (12), chaque aile (27) comprenant de plus un patin de contact (31) monté à son extrémité sur le dessous de cette dernière, lesdites ailes (27) formant un dièdre négatif de sorte que le patin de contact (31) de chaque aile (27) arrive le premier en contact de maintien contre la paroi de base (15) du rail de guidage (12) quand la plaque de base (22) est fixée à la patte de support (13), et lesdites ailes (27) ayant une rigidité efficace de sorte qu'elles dévient vers le haut lorsque le déplacement latéral entre la patte de support (13) augmente jusqu'à un déplacement prédéterminé, moment auquel le contact entre l'agrafe (10) et la paroi de base (15) est transféré vers l'extrémité distale (26) du bras (24). 9. Agrafe de rail selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus des moyens de fixation (34, 35) pour fixer la plaque de base (22) de ladite agrafe (10) à une patte support (13) de sorte que les ailes (27) sont amenées en contact de maintien avec la paroi de base (15) d'un rail (12) en appui sur ladite patte support (13) adjacente à ladite agrafe (10). 10. Agrafe de rail (10) selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit bras (24) est un élément plat qui est parallèle à ladite plaque de base (22), de sorte que la ligne de contact (48) entre le bras (24) et le rail (12) se déplace vers l'extrémité proximale dudit bras (24) lorsque le I 1 2813070 déplacement latéral augmente pour augmenter davantage la rigidité efficace de l'agrafe (10). 11. Agrafe de rail (10) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le bras (24) et les ailes (27) sont formés d'un seul tenant en acier.