Brevet FR2856045A1 — publié le 20041217

ASCENSEUR AVEC CONTREPOIDS A COURSE REDUITE La présente invention se rapporte au domaine technique général des dispositifs destinés à transporter entre différents niveaux d'altitude, des êtres vivants et/ou des objets matériels. La présente invention est plus spécialement dirigée vers un ascenseur destiné à monter ou à descendre verticalement des personnes entre les différents niveaux d'un bâtiment. La présente invention concerne plus particulièrement un ascenseur comprenant d'une part une cabine reliée à un contrepoids et d'autre part un 10 actionneur électrique associé fonctionnellement à la cabine et au contrepoids de telle manière que l'actionneur puisse assurer le déplacement de la cabine et du contrepoids relativement à un bâti, selon respectivement une course de cabine et une course de contrepoids. Il est déjà connu de réaliser des ascenseurs mûs électriquement comprenant 15 une gaine, parfois également appelée cage, au sein de laquelle se déplace une cabine destinée à accueillir des passagers à transporter d'un étage à un autre au sein d'un immeuble. La cabine est de façon classique reliée à un contrepoids, lequel permet de diminuer la puissance nécessaire à la mise en mouvement de la cabine, afin 20 de faciliter le déplacement de cette dernière. Ainsi, le contrepoids est appelé à se déplacer parallèlement à la cabine, et en sens contraire de cette dernière, lorsque la cabine se déplace. Le dimensionnement en hauteur de la gaine doit donc tenir compte à la fois de l'amplitude de déplacement de la cabine et de l'amplitude de déplacement du contrepoids, ces amplitudes étant généralement du mêle ordre de grandeur dans le cas des ascenseurs de l'art antérieur mis en mouvement par un moyen moteur électrique. Cela implique, particulièrement dans le cas o le moyen moteur électrique est embarqué dans le contrepoids, de prévoir une zone de dégagement à l'extrémité supérieure de la gaine, au dessus du dernier niveau atteint par la cabine. Une telle zone de dégagement, dont la présence est généralement 10 imposée par des contraintes normatives, permet notamment d'assurer un éventuel dégagement de sécurité pour le contrepoids. Ce dégagement de sécurité est donc à prendre en compte dans le dimensionnement de la hauteur totale de la gaine. En d'autres termes, la hauteur de la gaine est conditionnée, pour ces 15 ascenseurs électriques de l'art antérieur, à la fois par le nombre d'étages à desservir ainsi que par cette zone de dégagement réglementaire. Or, il est de plus en plus recherché, pour des raisons évidentes de coût et de contraintes d'implantation, de mettre en oeuvre des ascenseurs dont la gaine est dimensionnée de la façon la plus réduite possible. La présence d'une zone de dégagement importante au-dessus de la gaine, tel que cela est le cas pour les ascenseurs connus, va à l'encontre de ces objectifs, puisqu'elle majore la hauteur de la gaine. Les objets assignés à l'invention visent en conséquence à porter remède aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer un nouvel ascenseur dont l'encombrement global est minimisé et l'implantation facilitée. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel ascenseur dont l'encombrement est particulièrement réduit. Un autre objet de l'invention vise à proposer un ascenseur présentant une excellente performance acoustique tout en étant particulièrement compact. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel ascenseur de conception particulièrement simple et facile à fabriquer. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel ascenseur autorisant 10 une grande flexibilité d'implantation. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un ascenseur comprenant d'une part une cabine reliée à un contrepoids et d'autre part un actionneur électrique associé fonctionnellement à la cabine et au contrepoids de telle manière que l'actionneur puisse assurer le déplacement 15 de la cabine et du contrepoids relativement à un bâti, selon respectivement une course de cabine et une course de contrepoids, caractérisé en ce que la cabine, le contrepoids et l'actionneur électrique sont montés les uns relativement aux autres de façon à ce que la course du contrepoids soit inférieure à celle de la cabine. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront plus en détails à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, dans lesquels: - La figure 1 représente une vue schématique de côté d'un ascenseur conforme à l'invention. - La figure 2 représente une vue schématique de côté d'un contrepoids équipant un ascenseur conforme à l'invention. Tel que cela est représenté à la figure 1, l'invention concerne un ascenseur 1 destiné principalement au transport de personnes et/ou de biens entre les différents niveaux ou étages d'un bâtiment du genre immeuble. Le terme " ascenseur,, doit être compris ici dans son acception la plus 10 large; à ce titre, il désigne notamment, outre les ascenseurs de transport de personnes classiques, les monte-charges, élévateurs, ou autres, destinés à être implantés dans un bâtiment. L'ascenseur 1 conforme à l'invention comprend une cabine 2 destinée à accueillir des passagers et/ou des objets pour les transporter selon un 15 mouvement global de translation verticale 10 entre un niveau inférieur et un niveau supérieur, et réciproquement. La distance parcourue par la cabine 2 lors de son trajet entre lesdits niveaux inférieur et supérieur correspond à la course de la cabine 2. Cette course de cabine peut ainsi varier entre une valeur minimum dite course minimum, dans le cas par exemple o la cabine 20 effectue un trajet entre deux niveaux successifs (du troisième au quatrième étage d'un immeuble par exemple), et une valeur maximum ou course maximum, dans le cas o la cabine 2 effectue un trajet entre le niveau d'altitude la plus basse (par exemple un sous-sol) et le niveau d'altitude la plus haute (par exemple le dernier étage de l'immeuble considéré). Le mouvement de la cabine 2 s'effectue au sein d'une gaine formant bâti 3, 3A. De façon classique, ladite gaine 3, 3A est une cavité ménagée selon toute technique bien connue de génie civil au sein de l'immeuble, et s'étendant, dans la direction verticale, entre une paroi inférieure (non représentée) et une paroi supérieure opposée 3A. A titre d'exemple, la gaine 3, 3A peut être assimilable à un volume globalement parallélépipédique. Conformément à l'invention, la cabine 2 est reliée à un contrepoids 5, lequel est agencé de façon classique relativement à la cabine 2 pour diminuer 10 lI'effort nécessaire au déplacement de ladite cabine 2, afin de faciliter sa mise en mouvement et rendre cette mise en mouvement plus sensible. En d'autres termes, la masse pesante formant contrepoids 5 contrebalance dans une mesure prédéterminée le poids de l'équipage mobile comprenant la cabine 2. De façon classique, le contrepoids 5 est ainsi amené à se déplacer concomitamment à la cabine 2 selon un mouvement de translation verticale 10 et dans un sens opposé au mouvement de la cabine 2. Ainsi, à chaque course de la cabine 2 correspond une course associé du contrepoids 5. La course du contrepoids 5, à l'instar de celle de la cabine 2 20 pourra varier entre une course minimum et une course maximum de contrepoids. Conformément à l'invention, un actionneur électrique 4 est associé fonctionnellement à la cabine 2 et au contrepoids 5, de telle manière que l'actionneur 4 puisse assurer le déplacement de la cabine 2 et du contrepoids 5 relativement au bâti 3, 3A, selon respectivement une course de cabine et une course de contrepoids. L'actionneur électrique 4 est commandé de façon classique par un dispositif de manoeuvre et de gestion (non représenté). Un tel dispositif de gestion 5 comprend notamment des moyens d'automatisme, éventuellement programmables ou paramétrables, ainsi qu'une interface de contrôle permettant aux utilisateurs de déclencher le fonctionnement de l'actionneur électrique 4 de façon à ce que ce dernier entraîne la cabine 2 selon un trajet pré-déterminé correspondant au souhait de l'utilisateur. Conformément à une caractéristique importante de l'invention, la cabine 2, le contrepoids 5 et l'actionneur électrique sont montés les uns relativement aux autres de façon à ce que la course du contrepoids 5 soit inférieure à celle de la cabine 2. En d'autres termes, conformément à l'invention, la distance parcourue par la 15 cabine 2 entre un niveau inférieur et un niveau supérieur est systématiquement plus grande que la distance parcourue concomitamment et en réaction par le contrepoids 5. Plus particulièrement, la course maximum du contrepoids 5, qui correspond à la course maximum de la cabine 2, est sensiblement inférieure à ladite 20 course maximale de la cabine 2. Ce la signifie que le contrepoids ne se déplace que sur une fraction de la hauteur de la gaine, ladite fraction étant située dans la partie inférieure de la gaine. Il découle de cette particularité importante de l'invention que la vitesse de déplacement du contrepoids 5 est inférieure à la vitesse nominale de la cabine 2. Il découle de cette particularité de l'invention qu'il n'est plus nécessaire de tenir compte de la course maximum du contrepoids 5 pour le dimensionnement de la hauteur de la gaine 3, c'est-à-dire de la distance verticale séparant la paroi inférieure (non représentée) de la gaine 3, de sa paroi supérieure 3A. En effet, la course maximum du contrepoids 5 étant inférieure à celle de la cabine 2, seule cette dernière course devra être prise en compte et constituera véritablement une contrainte pour le dimensionnement de la hauteur de la gaine 3. Cela permet en pratique de réaliser une gaine 3 sensiblement moins haute et donc moins volumineuse que les gaines nécessitées par les ascenseurs de l'art antérieur. Cette économie de longueur de la gaine 3 est bien évidemment accompagnée d'un gain en terme de coût et de complexité de construction. Avantageusement, I'actionneur électrique 4 fait partie du contrepoids 5. Plus particulièrement, le contrepoids 5 comprend une armature 6, de préférence métallique, sur laquelle sont embarquées des gueuses 7 de préférence métallique (par exemple en acier), I'actionneur électrique 4 étant également fixé à l'armature 6 de manière à être solidaire du mouvement de cette 20 dernière. L'actionneur électrique 4 est donc de préférence incorporé au contrepoids 5, et est embarqué sur ce dernier. Avantageusement, I'actionneur électrique 4 est alimenté par un armoire de puissance 41 comprenant notamment, de façon classique, des contacteurs, ainsi que des organes de variation de fréquence du courant électrique. De façon préférentielle, cette armoire de puissance 41 fait également partie du contrepoids 5. Ladite armoire de puissance 41 est elle-même alimentée par un pendentif de puissance (non représenté). Avantageusement, la cabine 2 est reliée fonctionnellement à l'actionneur 5 électrique 4 par l'intermédiaire d'un moyen de traction souple 8. Ledit moyen de traction souple 8 comprend de préférence au moins un câble, et de façon encore plus préférentielle un groupe de câbles, par exemple métalliques. Avantageusement, le moyen de traction souple 8 s'étend entre une première extrémité 8A montée solidaire de la cabine 2 et une deuxième extrémité 8B 10 montée solidaire du bâti 3. En d'autres termes, la première extrémité 8A est fixe relativement à la cabine 2, tandis que la deuxième extrémité 8B est fixe relativement à la gaine formant bâti 3. Avantageusement, la cabine 2 est solidarisée au moyen de traction souple 8 par l'intermédiaire d'un étrier " rucksack, 9. Les étriers, rucksack " sont bien connus de l'homme du métier. Ils consistent généralement en une armature globalement en forme de L, ladite armature.étant destinée à supporter la cabine 2 par son plancher 2A. Dans le cadre de l'invention, l'étrier comprend avantageusement trois lames de support 9A réparties à équidistance contre le plancher 2A de la 20 cabine 2. Lesdites lames de support 9A sont solidarisées à une ossature verticale 9B fixées à l'une des parois latérales verticales 2B de la cabine 2. La première extrémité 8A du moyen de traction souple est quant à elle de préférence fixée au sommet de l'étrier 9, à proximité du plafond 2C de la cabine 2. Un tel agencement permet de conserver une liberté totale en ce 25 qui concerne l'implantation de l'ascenseur, puisque l'étrier ", rucksack " 9 laisse libre la majorité des faces latérales 2D de la cabine 2, lesquelles peuvent dès lors servir de passage d'entrée/sortie dans la cabine 2. Ainsi, l'ascenseur 1 peut autoriser un service ,, c'est-à-dire qu'il est possible, à un étage donné de l'immeuble, d'entrer par une des faces 2D dans ladite cabine 2, tandis qu'à un autre étage, I'entrée pourra se faire par 5 une autre face située par exemple à 90 de la face 2D précédemment citée, si les contraintes d'implantation le nécessitent et/ou l'autorisent. Avantageusement, le moyen de traction souple 8 est associé fonctionnellement à l'actionneur électrique 4, de telle manière que ledit actionneur 4 puisse assurer la mise en mouvement de la première extrémité 10 8A pour obtenir un déplacement associé de la cabine 2 dans la direction verticale 10. Dans le mode de réalisation préférentielle illustrée aux figures, le moyen de traction souple 8 est guidé entre sa première extrémité 8A et l'actionneur 4 par au moins un dispositif de renvoi d'effort 12 monté solidaire du bâti 3, de 15 préférence à une altitude supérieure à celle de la deuxième extrémité 3B. Le moyen de traction souple 8 engage ainsi successivement, à partir de sa première extrémité 8A, le dispositif de renvoi d'effort 11, I'actionneur électrique 4 puis le bâti 3 sur lequel il est fixé par sa deuxième extrémité 8B. Ainsi, tel que cela est visible sur la figure 1, le moyen de traction souple 8 20 forme sensiblement un U, les bras du U étant constitués d'une part par la première portion 8C du moyen de traction souple 8 s'étendant entre la première extrémité 8A et le dispositif de renvoi d'effort 12, le deuxième bras du U étant formé par la portion 8D du moyen de traction souple 8 s'étendant entre le dispositif de renvoi 12 et l'actionneur électrique 4, l'âme du U étant 25 formée quant à elle par la portion 8E coopérant avec le dispositif de renvoi d'effort 12. De surcroît, la portion terminale 8F du deuxième bras 8D du U est repliée à l'intérieur même du U, en direction de l'âme 8E, entre lesdits bras 8C, 8D. Avantageusement, l'actionneur électrique 4 comprend au moins un moteur électrique 4A muni d'un arbre de sortie 4B mobile en rotation. Ledit arbre de 5 sortie 4B est pourvu, de façon directe ou indirecte, d'un moyen de coopération de force 11 avec le moyen de traction souple 8. De façon préférentielle, et tel que cela est représenté aux figures, le moyen de coopération de force comprend au moins une poulie d'adhérence. Une poulie d'adhérence est un élément mécanique bien connu de l'homme du 10 métier. Une telle poulie comprend généralement une gorge dont la section transversale est en forme de V, de telle sorte que ladite poulie d'adhérence 11 est susceptible, de façon classique, de bloquer localement et temporairement le moyen de traction souple 8 et de mettre ainsi ce dernier en mouvement. De façon préférentielle, I'arbre de sortie 4B est pourvu indirectement du moyen de coopération de force 11, c'est-à-dire qu'il est relié fonctionnellement au moyen de coopération de force 11 par l'intermédiaire d'un dispositif réducteur 4C. Dans le cas o le moyen de traction souple 8 est constitué d'un groupe de câbles, le moyen de coopération de force 11 20 comprendra alors avantageusement une série de poulies d'adhérence montées coaxialement pour former une moufle. De façon classique, le dispositif réducteur 4C est obtenu de la façon suivante: - - I'arbre de sortie 4B entraîne directement en rotation une première 25 poulie de réduction 4C, laquelle entraîne elle-même en rotation une deuxième poulie de réduction 4E par l'intermédiaire d'une première courroie de transmission 4F. - la deuxième poulie 4E entraîne elle-même une troisième poulie de réduction 4G par l'intermédiaire d'une deuxième courroie de transmission 4H. Ladite troisième poulie de réduction 4G est ellemême directement solidaire en rotation de la poulie d'adhérence 11. Le diamètre des première, deuxième, et troisième poulies de réduction est bien évidemment déterminé selon toute méthode bien connue de l'homme du métier de façon à obtenir l'effet de réduction souhaité. Il est bien sûr tout à fait envisageable de se passer d'un tel dispositif réducteur, et de connecter directement la poulie d'adhérence 11 à l'arbre de 10 sortie 4B. Dans ce cas, I'arbre de sortie 4B est pourvu directement du moyen de coopération de force 11. Avantageusement, le dispositif de renvoi d'effort 12 comprend au moins une poulie, qui de préférence est monté folle, c'est-à-dire de façon à tourner librement.sur son axe. Lorsque le moyen de traction souple 8 comprend un 15 groupe de câbles, le dispositif de renvoi d'effort 12 comprendra avantageusement une moufle. Ainsi, le contrepoids 5 est mouflé, tandis que la cabine 2 est en tir direct, ce qui permet de réduire la course du contrepoids 5 en comparaison des dispositifs de l'art antérieur. Dans une variante préférentielle de réalisation, la cabine 2, le contrepoids 5 et l'actionneur 4 sont montés les uns relativement aux autres de façon à ce que la course du contrepoids 5 soit sensiblement égale à la moitié de la course de la cabine 2. La course du contrepoids s'effectue sensiblement à partir du niveau le plus bas, c'est-à-dire sensiblement à partir de la paroi 25 inférieure- de la gaine. Dans ce cas de figure, on dimensionnera avantageusement la masse du contrepoids, de façon à ce qu'elle contrebalance ou équilibre sensiblement à la masse de la cabine 2 lorsque celle-ci est lestée de sa charge nominale. En d'autres termes, la masse du contrepoids est sensiblement égale à la somme des masses: - de la cabine 2, - des éléments afférents à la cabine 2, tel que l'étrier 9, - de la masse nominale des biens et/ou personnes formant la charge à transporter 13. Dans ce cas, la masse du contrepoids 5, toutes choses étant égales par ailleurs, est égale au double de celle du contrepoids d'ascenseur classique, c'est-à-dire pour lequel les courses des cabines et contrepoids sont sensiblement égales. Dans ce cas également, la vitesse du contrepoids est sensiblement égale à la moitié de la vitesse nominale de la cabine. L'ascenseur 1 conforme à l'invention permet ainsi un gain de place et une grande souplesse d'implantation, tout en présentant une excellente performance acoustique, puisque tous les composants susceptibles de générer du bruit sont embarqués dans le contrepoids, lequel est relativement isolé du bâti 3 et donc de la structure de l'immeuble dans lequel est installé 20 I'ascenseur 1. REVENDICATIONS 1 - Ascenseur (1) comprenant d'une part une cabine (2) reliée à un contrepoids (5) et d'autre part un actionneur électrique (4) associé fonctionnellement à la cabine (2) et au contrepoids (5) de telle manière 5 que l'actionneur (4) puisse assurer le déplacement de la cabine (2) et du contrepoids (5) relativement à un bâti (3, 3A), selon respectivement une course de cabine (2) et une course de contrepoids (5), caractérisé en ce que la cabine (2), le contrepoids (5) et l'actionneur électrique (4) sont montés les uns relativement aux autres de façon à ce que la course du 10 contrepoids (5) soit inférieure à celle de la cabine (2). 2 - Ascenseur (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cabine (2), le contrepoids (5) et l'actionneur électrique (4) sont montés les uns relativement aux autres de façon à ce que la course du contrepoids (5) soit sensiblement égale à la moitié de la course de la 15 cabine (2). 3 - Ascenseur (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'actionneur électrique (4) fait partie du contrepoids (5). 4 - Ascenseur (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce que la cabine (2) est reliée fonctionnellement à l'actionneur électrique (4) par 20 lI'intermédiaire d'un moyen de traction souple (8). 5- Ascenseur (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen de traction souple (8) s'étend entre une première extrémité (8A) montée solidaire de la cabine (2) et une deuxième extrémité (8B) montée solidaire du bâti (3), ledit moyen de traction souple (8) étant associé fonctionnellement à l'actionneur électrique (4) de telle manière que l'actionneur (4) puisse assurer la mise en mouvement de la première extrémité (8A) pour obtenir un déplacement associé de la cabine (2), le moyen de traction souple (8) étant guidé entre sa première 5 extrémité (8A) et l'actionneur (4) par au moins un dispositif de renvoi d'effort (12) monté solidaire du bâti (3, 3A)à une altitude supérieure à celle de la deuxième extrémité (8B). 6 - Ascenseur (1) selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que l'actionneur électrique (4) comprend au moins un moteur électrique (4A) 10 muni d'un arbre de sortie (4B) mobile en rotation, lequel arbre de sortie (4B) est pourvu d'un moyen de coopération de force (11) avec le moyen de traction souple (8). 7- Ascenseur (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de coopération de force (11) comprend au moins une poulie 15 d'adhérence. 8 - Ascenseur (1) selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que l'arbre de sortie (4B) est relié fonctionnellement au moyen de coopération de force (11) par l'intermédiaire d'un dispositif réducteur (4C). 9- Ascenseur (1) selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce 20 que le dispositif de renvoi d'effort (12) comprend au moins une poulie. 10-Ascenseur (1) selon l'une des revendications 4 à 9 caractérisé en ce que le moyen de traction souple (8) comprend un groupe de câbles. 11 -Ascenseur (1)selon la revendication 2 et l'une des revendications 3 à 10 caractérisé en ce que la masse du contrepoids (5) est dimensionnée de façon à contrebalancer sensiblement la masse de la cabine (2) lorsque celle-ci est lestée de sa charge nominale (13). 12-Ascenseur (1) selon l'une des revendications 4 à 11 caractérisé en ce que la cabine (2) est solidarisée au moyen de traction souple (8) par l'intermédiaire d'un étrier, Rucksack > (9).