Brevet FR2870839A1 — publié le 20051202

Système d'ascenseur à entraînement par câble. L'invention a pour objet un système d'ascenseurs à entraînement par câble destiné à transporter verticalement des marchandises ou des personnes. Dans les systèmes d'ascenseurs classiques, une cabine circule verticalement dans une cage d'ascenseur, pour desservir les différents niveaux d'un immeuble. Un système d'entraînement comporte un câble auquel la cabine est accrochée et un treuil pour tracter le câble et entraîner ainsi la cabine. Un brin du câble est relié à un contrepoids pour équilibrer le poids de la cabine. Ainsi, le treuil est soulagé d'une partie du poids. La cabine se trouve par exemple en attente à un niveau donné. Un utilisateur qui se présente à un autre niveau appuie sur un bouton d'appel. L'automatisme qui gère l'ascenseur commande alors le transfert de la cabine au niveau de l'utilisateur. Puis, lorsque l'utilisateur est monté dans la cabine, la cabine se déplace vers le niveau sélectionné par l'utilisateur. Si d'autres utilisateurs appellent la cabine à des niveaux intermédiaires pour aller dans le même sens de déplacement que le mouvement actuel, la cabine s'arrête à ces niveaux pour embarquer ces utilisateurs. Elle s'arrête également à chaque niveau choisi comme destination par l'un des utilisateurs. A chaque arrêt se produit une séquence de ralentissement, de 20 positionnement, d'ouverture des portes, d'attente du transfert des personnes, de la fermeture des portes puis de la réaccélération de la cabine. On constate donc que le délai pour arriver à destination peut être long, en particulier si plusieurs arrêts intermédiaires se produisent. C'est donc un objectif de l'invention de fournir un système d'ascenseur 25 permettant un temps d'accès très court au niveau de destination. Avec cet objectif en vue, l'invention a pour objet un système d'ascenseur comportant une cage dans laquelle une cabine est destinée à se translater verticalement, la cabine étant mue par un système d'entraînement par l'intermédiaire d'un câble. Le système comporte en outre une deuxième cage reliée à la première cage à chaque niveau par un palier, une pluralité de cabines, des moyens de transfert des cabines d'une position de palier vers l'une ou l'autre des cages, ou des cages vers la position de palier, chaque cabine comportant des moyens d'accrochage pour être accrochée sélectivement dans une cage à un câble entraîné par le système d'entraînement. Grâce à ce système, les cabines sont placées sur un palier pour le transfert de passagers. Pendant qu'une cabine est sur un palier, d'autres cabines peuvent continuer à circuler dans les cages. Le transport d'un passager peut se faire de manière directe d'un palier à un autre sans qu'un arrêt n'intervienne. Le temps de parcours pour ce passager est alors optimisé, puisqu'il n'est grevé d'aucun temps d'arrêt. Dans une configuration extrême, le système permet de relier directement deux niveaux, par exemple un rez-de- chaussée et le dernier étage d'un immeuble. Selon un premier mode de réalisation, le système comporte au moins autant de cabines que de niveaux, chaque mouvement de cabines se faisant par paire d'une cabine montante dans l'une des cages et d'une cabine descendante dans l'autre cage. Ainsi, chaque palier dispose d'au moins une cabine, ce qui permet qu'une cabine soit pratiquement toujours disponible et prête à embarquer un passager à chaque niveau. Si la cabine d'un niveau est en cours de transport dans l'une des cages, l'autre cabine de la paire vient la remplacer lorsque la première cabine arrive à destination. Ainsi, par rapport aux systèmes selon l'art antérieur, le temps d'attente d'une cabine sur le niveau d'où une cabine vient de partir est divisé par deux. D'une manière particulière, le câble comporte un brin dans chaque cage, les cabines d'une paire en mouvement s'accrochant sur les brins respectivement dans la première et la deuxième cage. Lorsque les cabines sont accrochées au câble, leurs poids s'équilibrent et elles forment chacune le contrepoids de l'autre. On peut également doubler le câble pour accrocher les cabines de chaque côté de manière symétrique par rapport au centre de la cabine, pour équilibrer la traction sur la cabine. Selon une première variante, les cabines ont une position unique de palier sur chaque palier. L'encombrement du système est alors optimisé. Selon une deuxième variante, les cabines ont deux positions de palier sur chaque palier. Il est alors possible de stocker deux cabines sur le même palier, ce qui permet encore plus de limiter le temps d'attente d'une cabine après le départ d'une première cabine. La présence d'une deuxième cabine en attente est par exemple préférée pour les paliers les plus fréquentés. Selon un autre perfectionnement, au moins un niveau comporte un circuit de stockage de cabines pour stocker au moins deux cabines. Dans un deuxième mode de réalisation, le système comporte un nombre de cabines inférieur à celui du nombre de niveaux. La circulation des cabines dans chacune des cages est indépendante. Le système dispose d'un nombre de cabines permettant de placer rapidement une cabine là où un passager le demande, et d'effectuer des trajets directs du niveau d'embarquement vers le niveau de destination. De manière particulière, au moins deux câbles ont un brin dans l'une des cages et un brin dans une cage à contrepoids, un contrepoids mobile dans la cage à contrepoids étant associé à chaque cabine, des moyens de transfert et d'accrochage du contrepoids permettant d'accrocher ledit contrepoids sur un brin du même câble que celui auquel la cabine associée est accrochée. Le système gère ainsi des contrepoids de la même manière que les cabines, mais dans un espace qui peut être optimisé, soit indépendant, soit intégré à l'une des cages. De plus, le fonctionnement des cabines est alors indépendant dans chacune des cages. Selon un perfectionnement, le système comporte plusieurs câbles ayant un brin dans chaque cage, les cabines comportant des moyens d'accrochage sélectifs à chaque brin. Il est alors possible de placer dans chaque cage autant de cabines que de câbles, et de les faire circuler de manière indépendante. Le taux d'occupation des cages est alors amélioré. Dans cette configuration, un système de commande gère le déplacement des cabines pour éviter les collisions des cabines entre elles. Il est également indispensable de dédier l'une des cages au sens ascendant des cabines, et l'autre cage au sens descendant. Les moyens d'accrochage comportent par exemple des pinces maintenues serrées contre le câble par des moyens élastiques. Les pinces sont donc serrées par défaut, de telle sorte que l'accrochage des cages ne dépend pas de la présence d'une source d'énergie. Selon un détail de réalisation, chaque cage comporte des moyens de guidage comportant au moins un rail fixe, et chaque cabine comporte au moins un patin mobile ayant un position de retrait et une position d'engagement dans laquelle il forme avec le rail un guidage de la cabine dans la cage. De préférence, le système comporte deux rails de part et d'autre de la cabine, ce qui permet de mieux garantir l'orientation de la cabine pendant son mouvement vertical. Selon un autre détail de réalisation, le système comporte à chaque niveau de moyens d'appels pour qu'un passager désigne un niveau de destination et un dispositif d'affichage pour afficher le niveau de destination sélectionné par le passager. Ainsi, d'autres passagers connaissent la destination de la cabine et peuvent éventuellement décider de monter dans la cabine ou d'attendre. D'autres particularités et avantages apparaîtront dans la suite de la description, dans laquelle il est fait référence aux figures parmi lesquelles: la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale, selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'une partie de bâtiment comportant un système d'ascenseur selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 selon un deuxième mode de 15 réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-1V de la figure 3; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 2 d'un perfectionnement du premier mode de réalisation; - la figure 6 est une vue en plan d'une zone de stockage de cages selon un 20 perfectionnement du système d'ascenseur. Le système d'ascenseur selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 1 et 2, comporte une première 1 et une deuxième cage 2. Ces cages 1, 2 sont des espaces libres verticaux dans lesquels des cabines 3 peuvent circuler. Ces cages 1, 2 sont reliées entre elles à chaque niveau par des paliers 4a, 4b, qui sont également des espaces dans lesquels les cabines peuvent circuler horizontalement. Chaque palier 4a, 4b comporte une ouverture de porte 5 pour que des passagers puissent entrer et sortir d'une cabine 3 présente en regard de l'ouverture de porte 5, dans une position de palier. Les ouvertures de portes 5 sont normalement fermées par des portes 50, par exemple coulissantes. Chaque cage 1, 2 comporte deux rails 10, 20 en regard l'un de l'autre fixés aux parois de la cage dans une direction verticale. Deux câbles 6, 7 en boucle, dont un seul est visible sur la figure 1, sont destinés à entraîner les cabines dans les cages. Pour cela, un premier brin 6a du premier câble 6 s'étend verticalement dans la première cage entre deux poulies de renvoi. Un deuxième brin 6b du premier câble 6 s'étend verticalement dans la deuxième cage entre deux poulies de renvoi. Un troisième brin 6c horizontal relie le premier brin 6a et le deuxième brin 6b au niveau de leurs extrémités inférieures. Un quatrième brin 6d relie le premier brin 6a et le deuxième brin 6b au niveau de leurs extrémités supérieures en passant par des moyens d'entraînement 8. Le deuxième câble 7 est disposé en boucle de manière similaire au premier câble 6, les références des brins étant les même que celles des brins du premier câble 6, en remplaçant le chiffre 6 par 7. Les deux câbles 6, 7 sont entraînés de manière synchrone par les moyens d'entraînement 8. Chaque palier 4a, 4b comporte des moyens de transfert 9 pour prendre l'une des cabines 3 dans une cage et la transférer en regard de l'ouverture de porte 5, et, de cette position de palier, vers l'une des cages 1, 2. Les moyens de transfert 9 comportent également des moyens de commande pour libérer la cabine 3 des câbles 6, 7 ou, au contraire, pour l'y fixer, d'une manière qui sera détaillée plus loin. Les cabines 3 sont aptes à contenir un ou plusieurs passagers. Le système d'ascenseur peut également être destiné à transporter des marchandises. Chaque cabine 3 comporte quatre patins 30 mobiles destinés à coopérer avec les rails 10, 20 lorsqu'ils sont dans une position d'engagement, ou à s'en libérer lorsqu'ils sont dans une position de retrait. Lorsque les patins 30 sont dans la position d'engagement, la cabine 3 est montée coulissante verticalement le long des rails 10, 20. Le passage d'une position d'engagement ou de retrait à l'autre est commandé par les moyens de commande des moyens de transfert 9. Les cabines 3 comportent également deux pinces 40 de part et d'autre, pour accrocher sur commande la cabine à chaque premier brin 6a, 7a ou deuxième brin 6b, 7b. Les moyens de commande permettent de faire passer les pinces 40 d'une position de retrait dans laquelle les pinces 40 sont dégagées des brins de câble, vers une position de serrage, dans laquelle les pinces 40 serrent les câbles. De préférence, des moyens élastiques, non représentés, maintiennent les pinces 40 serrées. Un automate, non représenté, permet de piloter le système d'ascenseur. Sur chaque palier 4a, 4b, à proximité de l'ouverture 5, sont disposés d'une part des moyens d'appel, non représentés, pour qu'un passager puisse indiquer un niveau de destination, et d'autre part des moyens de visualisation, non représentés, pour afficher le niveau de destination choisi par le passager. Dans une configuration initiale, chaque palier 4a, 4b comporte une cabine 3 en regard de l'ouverture 5. Supposons qu'un passager se présente au premier niveau 4a et qu'il indique aux moyens d'appel qu'il souhaite se rendre au dernier niveau 4b. Les moyens d'affichage montrent alors la référence du niveau choisi. Les portes 50 s'ouvrent et le passager peut pénétrer dans la cabine 3a présente sur le premier palier 4a. Si d'autres passagers se présentent, ils vérifient d'abord la destination affichée par les moyens d'affichage et attendent ou montent dans la cabine selon leur convenance. Après la fermeture des portes 50, les moyens de transfert 9 déplacent la cabine 3a vers la première cage 1, tandis que les moyens de transfert 9b du dernier niveau 4b déplacent la cabine 3b vers la deuxième cage 2. Lorsque les cabines 3a, 3b sont en position dans les cages, les moyens de commande pilotent le passage des patins 30 en position d'engagement et les pinces 40 en position de serrage autour des câbles. Les moyens de transfert 9 libèrent alors les cabines les cabines 3a, 3b dans leur cage respective et s'escamotent. Les moyens d'entraînement 8 font alors circuler les câbles 6, 7 simultanément dans le sens de la flèche F1. La cabine 3a commence alors à monter, tandis que la cabine 3b commence à descendre jusqu'à ce que la cabine 3a atteigne le dernier niveau 4b et la cabine 3b atteigne le premier niveau 4a. Les moyens de transfert 9 viennent prendre en charge les cabines 3, commandent le passage des patins 30 et des pinces 40 en position de retrait, puis déplacent les cabines 3 vers l'ouverture 5 sur leur palier respectif. Les portes 50 en regard de la cabine 3a au dernier niveau 4b s'ouvrent pour que le passager puisse sortir. Le système se retrouve ensuite dans la position initiale. Si un autre passager manoeuvre les moyens d'appel alors qu'une autre paire de cabines occupent déjà les cages 1, 2, le départ des cabines concernées par le dernier appel est différé tant que les cages ne sont pas libérées. Dans un deuxième mode de réalisation, tel que montré sur les figures 3 et 4, le système d'ascenseur comporte un nombre de cabines 4 inférieur au nombre 2870839 7 de niveaux. Une cabine 3 circule dans un cage d'ascenseur indépendamment de ce qui se passe dans l'autre cage 1, 2. Pour cela, le système d'ascenseur comporte, en plus des équipements cités pour le premier mode de réalisation, une cage à contrepoids 11 dans laquelle des contrepoids 12 sont destinés à circuler verticalement. Chaque cabine 3 est associé avec un contrepoids 12. Dans ce mode de réalisation, la disposition des câbles est différente du premier mode de réalisation. Deux câbles 106, 107 en boucle sont destinés à entraîner les cabines 3 dans la première cage 1. Pour cela, un premier brin 106a du premier câble 106 s'étend verticalement dans la première cage 1 entre deux poulies de renvoi. Un deuxième brin 106b du premier câble 106 s'étend verticalement dans une première partie 11a de la cage de contrepoids 11 entre deux poulies de renvoi. Un troisième brin 106c horizontal relie le premier brin 106a et le deuxième brin 106b au niveau de leurs extrémités inférieures. Un quatrième brin 106d relie le premier brin 6a et le deuxième brin 6b au niveau de leurs extrémités supérieures en passant par de premiers moyens d'entraînement 110. Le deuxième câble 107 est disposé en boude de manière similaire au premier câble 106, les références des brins étant les mêmes que celles des brins du premier câble 106, en remplaçant le chiffre 106 par 107. Les deux câbles 106, 107 sont entraînés de manière synchrone par les premiers moyens d'entraînement 110. Le brin 107b passe également dans la première partie de la cage de contrepoids à proximité du deuxième brin 106b. Deux autres câbles 108, 109 en boucle sont destinés à entraîner les cabines dans la deuxième cage. Pour cela, un premier brin 108a du troisième câble 108 s'étend verticalement dans la deuxième cage entre deux poulies de renvoi. Un deuxième brin 108b du troisième câble 108 s'étend verticalement dans une deuxième partie 1 lb de la cage de contrepoids entre deux poulies de renvoi. Un troisième brin 108c horizontal relie le premier brin 108a et le deuxième brin 108b au niveau de leurs extrémités inférieures. Un quatrième brin 108d relie le premier brin 108a et le deuxième brin 108b au niveau de leurs extrémités supérieures en passant par de deuxièmes moyens d'entraînement Le quatrième câble 109 est disposé en boucle de manière similaire au troisième câble 108, les références des brins étant les même que celles des brins du premier câble 108, en remplaçant le chiffre 108 par 109. Les deux câbles 108, 109 sont entraînés de manière synchrone par les deuxièmes moyens d'entraînement 111. Le brin 109b passe également dans la deuxième partie 11b de la cage de contrepoids à proximité du deuxième brin 108b. A chaque étage, des moyens de transfert et d'accrochage 13 du contrepoids sont destinés à prendre un contrepoids 12, à le dégager de la cage de contrepoids 11, puis à l'engager à nouveau dans l'une ou l'autre des parties 11a, 11 b de la cage à contrepoids 11. Les moyens de transfert et d'accrochage 13 du contrepoids comportent un dispositif de préhension monté mobile sur un chariot pour engager ou dégager un contrepoids dans ou hors de la cage à contrepoids, le chariot étant lui-même monté coulissant pour transférer le dispositif de préhension entre l'une et l'autre des parties 11a, 11 b de la cage à contrepoids 11. Dans une configuration initiale, certains paliers 4a, 4b comportent une cabine 3 en regard de l'ouverture 5. Supposons qu'un passager se présente au premier niveau 4a où une cabine 3a est présente, et qu'il indique aux moyens d'appel qu'il souhaite se rendre au dernier niveau 4b. Les portes 50 s'ouvrent et le passager peut pénétrer dans la cabine 3a présente sur le premier palier 4a. Après la fermeture des portes, les moyens de transfert 9 déplacent la cabine 3a vers la deuxième cage 2, tandis que les moyens de transfert et d'accrochage 13 du contrepoids du dernier niveau 4b déplacent le contrepoids 12a vers la deuxième partie 11b de la cage à contrepoids. Lorsque la cabine 3a et le contrepoids 12a associé sont en position dans les cages, les moyens de commande pilotent le passage des patins en position d'engagement et les pinces 40 en position de serrage autour des câbles. Les moyens de transfert s'escamotent alors pour libérer la cabine 3a et le contrepoids 12a dans leur cage 2, 11 b respective. Les moyens d'entraînement 111 font alors circuler les câbles 108, 109 simultanément dans le sens de la flèche F2. La cabine 3a commence alors à monter, tandis que le contrepoids 12a commence à descendre jusqu'à ce que la cabine 3a atteigne le dernier niveau 4b et que le contrepoids 12a atteigne le premier niveau 4a. La figure 3 montre une position intermédiaire pendant cette phase. Les moyens de transfert 9 du dernier niveau viennent prendre en charge la cabine 3a, commandent le passage des patins 30 et des pinces 40 en position de retrait, puis déplacent la cabine 3a vers l'ouverture 5. Simultanément, les moyens de transfert et d'accrochage 13 au premier niveau 4a viennent prendre en charge le contrepoids 12a pour le dégager de la cage à contrepoids 11. Les portes 50 en regard de la cabine 3a au dernier niveau s'ouvrent pour que le passager puisse sortir. Si une cabine 3 était présente au dernier palier 4b lorsque l'utilisateur souhaitait s'y rendre, il faudrait commander son déplacement vers un autre niveau non occupé par une cabine. Ce déplacement peut se faire en même temps que le déplacement de la cabine 3a, en passant par la première cage 1, sans retarder le déplacement de la cabine 3a. Si aucune cabine n'est présente sur le niveau où se trouve le passager, le système détermine quelle cabine disponible mettra le délai le plus court pour être transférée sur le palier au niveau de l'utilisateur. Selon un perfectionnement applicable aux deux modes de réalisation, plusieurs cabines peuvent circuler simultanément dans chaque cage. Pour cela, des câbles supplémentaires circulent dans les cages. La figure 5 montre ce perfectionnement appliqué au premier mode de réalisation. Sur cette figure 5, les éléments identiques au premier mode de réalisation ont la même référence que sur les figures 1 et 2. En plus de la première paire de câbles 6 et 7, le système comporte trois autres paires de câbles 206, 207; 216, 217; 226, 227 disposées en boucle comme la première paire. Chaque paire de câbles est entraînée par des moyens d'entraînement respectifs, non représentés. Chaque câble comporte un premier brin circulant dans la première cage 1 et un deuxième brin circulant dans la deuxième cage 2. Le premier brin a la référence du câble suffixée par a, tandis que le deuxième brin a la référence suffixée par b. Les premiers câbles de chaque paire, dont les références ont 6 pour chiffre d'unité, sont répartis sur un côté des cages, tandis que les deuxièmes câbles de chaque paire, dont les références ont 7 pour chiffre d'unité, sont répartis sur le côté opposé des cages. Le deuxième câble de chaque paire est placé en symétrie du premier câble de la paire par rapport au centre de la cabine 3 lorsqu'elle est en place dans la cage 1, 2. Chaque cabine 3 comporte des pinces 40 pour serrer chaque brin de câble. Dans une variante non représentée, la cabine comporte une paire de pinces mobiles pour venir serrer sélectivement le brin de câble adéquat. Grâce à ce perfectionnement, plusieurs cabines peuvent circuler simultanément dans la même cage. L'automate est programmé pour permettre de prévenir les collisions en n'autorisant l'engagement d'une cabine dans une cage que lorsque la cabine qui s'engage ne risque pas d'être rattrapée dans son déplacement. Dans le cas où le système d'ascenseur est prévu pour relier directement deux niveaux très fréquentés, tels qu'un rez de chaussée et un restaurant panoramique, les deux cages sont disposées proches l'une de l'autre, ce qui permet de réduire l'emprise en surface aux niveaux intermédiaires. Comme le montre la figure 6, le palier 4c desservi par un tel système comporte un circuit de stockage 60 des cabines, ce qui permet de stocker des cabines. Un cabine arrivant à ce palier 4c suit une trajectoire T, représentée en trait mixtes, avec des positions intermédiaires, également représentées en traits mixtes. Le chargement ou le déchargement des cabines s'effectue aux positions de part et d'autre des cages. REVENDICATIONS 1 Système d'ascenseur comportant une cage (1) dans laquelle une cabine (3) est destinée à se translater verticalement, la cabine (3) étant mue par un système d'entraînement par l'intermédiaire d'un câble (6), caractérisé en ce que le système comporte une deuxième cage (2) reliée à la première cage (1) à chaque niveau par un palier (4a, 4b), une pluralité de cabines (3), des moyens de transfert (9) des cabines (3) d'une position de palier vers l'une ou l'autre des cages (1, 2), ou des cages vers la position de palier, chaque cabine (3) comportant des moyens d'accrochage pour être accrochée dans une cage à un câble (106, 107) entraîné par le système d'entraînement (8). 2. Système selon la revendication 1, comportant au moins autant de cabines que de niveaux, chaque mouvement de cabines se faisant par paire d'une cabine montante (3a) dans l'une des cages (1) et d'une cabine descendante (3b) dans l'autre cage (2). 3. Système selon la revendication 2, dans lequel le câble (6) comporte un brin dans chaque cage, les cabines (3) d'une paire en mouvement s'accrochant sur les brins (6a, 6b) respectivement dans la première (1) et la deuxième cage (2). 4. Système selon la revendication 1, dans lequel les cabines (3) ont une position unique de palier sur chaque palier (4a, 4b). 5. Système selon la revendication 1, dans lequel les cabines (3) ont deux positions de palier sur chaque palier (4a, 4b). 6. Système selon la revendication 1, dans lequel au moins un niveau comporte un circuit de stockage (60) de cabines pour stocker au moins deux cabines (3). 7. Système selon la revendication 1, comportant un nombre de cabines (3) inférieur à celui du nombre de niveaux. 8. Système selon la revendication 7, dans lequel au moins deux câbles (106, 108) ont un brin (106a, 108a) dans l'une des cages (1, 2) et un brin (106b, 108b) dans une cage à contrepoids (11), un contrepoids (12) mobile dans la cage à contrepoids (11) étant associé à chaque cabine(3), des moyens de transfert et d'accrochage (13) du contrepoids (12) permettant d'accrocher ledit contrepoids (12) sur un brin du même câble que celui auquel la cabine (3) est accrochée. 9. Système selon la revendication 3, comportant plusieurs câbles (6, 206, 216, 226) ayant un brin dans chaque cage (1, 2), les cabines (3) comportant des moyens d'accrochage (40) sélectifs à chaque brin. 10. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'accrochage comportent des pinces (40) maintenues serrées contre le câble par des moyens élastiques. 11. Système selon la revendication 1, dans lequel chaque cage (1, 2) comporte des moyens de guidage comportant au moins un rail fixe (10), et chaque cabine (3) comporte au moins un patin mobile (30) ayant une position de retrait et une position d'engagement dans laquelle il forme avec le rail (10) un guidage de la cabine (3) dans la cage (1, 2). 12. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte à chaque niveau des moyens d'appels pour qu'un passager désigne un niveau de destination et un dispositif d'affichage pour afficher le niveau de destination sélectionné par le passager.