Brevet FR2877931A1 — publié le 20060519

La présente invention concerne un système d'ascenseur pourvu d'une unité de motorisation sur contrepoids et prévu pour faciliter sa maintenance. On a représenté schématiquement à la Fig. 1, un système d'ascenseur de l'état de la technique dont l'unité de motorisation est montée sur le contrepoids, reprenant ainsi les concepts qui sont exposés dans le document de brevet US-A-3 101 130. Il comprend une gaine 10 dans laquelle peut se déplacer verticalement une cabine d'ascenseur 20 afin de pouvoir desservir des paliers 1 1 i à I l n (ici n = 5). Il comporte encore un contrepoids 30 sur lequel est montée une unité de motorisation 40. Un organe de liaison 50, tel qu'un câble, une nappe de câble, ou encore une courroie, est fixé à un point fixe 51 de la gaine 10, passe dâns la poulie d'entraînement 41 de l'unité de motorisation 40 en formant deux brins 52 et 53, passe sur une poulie de renvoi 61 dont la chape est solidaire de la gaine 10 dans sa partie haute, puis passe sur une poulie de renvoi 21 dont la chape est solidaire de la cabine 20 avant d'être de nouveau fixé sur un autre point fixe 54 solidaire de la gaine 10 dans sa partie haute. La poulie de renvoi 21 forme deux brins 55 et 56. La poulie d'entraînement 41 et les deux brins 52 et 53 réalisent ensemble ce que l'on appelle dans le domaine de la technique un système de moufles ou mouflage. La poulie d'entraînement 41 étant montée sur le contrepoids 30, on dira aussi que le contrepoids 30 est mouflé. Il en est de même de la poulie de renvoi 21 et des brins 55 et 56. La poulie de renvoi 21 étant montée sur la cabine 20, on dira que la cabine 20 est mouflée. Dans un tel système de moufles, la longueur de câble déroulée ou enroulée est double du déplacement correspondant de sa poulie. On peut donc constater que la cabine 20 et le contrepoids 30 se déplacent de longueurs identiques et, donc, à la même vitesse. Il existe également des systèmes de moufles à plusieurs poulies montées sur une même chape et plusieurs poulies de renvoi formant entre elles ce qui est appelé un palan. Dans de tels systèmes de moufles, le rapport longueur déroulée à déplacement est égal au nombre de poulies montées sur la chape. Dans le système d'ascenseur montré à la Fig. 1, pour avoir un équilibre, la masse du contrepoids 30 doit être sensiblement égale à la masse de la cabine 20 plus la charge nominale. De plus, lorsque la cabine 20 est en tête de gaine 10, par exemple au dernier palier 11,,, le contrepoids 30 doit se trouver dans le fond de la gaine, comme cela est représenté à la Fig. 1 dans la situation en pointillés. Réciproquement, lorsque 2877931 2 la cabine 20 se trouve au premier palier 111, le contrepoids 30 doit se trouver en tête de gaine 11n, comme cela est représenté en traits fins. La maintenance ou l'éventuelle réparation de l'unité de motorisation 40 est par exemple réalisée en fond de fosse, mais à ce moment-là la cabine 20 est au dernier palier (situation représentée en pointillés). Inversement, elles peuvent être réalisées en tête de gaine, là où se trouvent généralement les armoires de commande électrique 70 notamment l'armoire d'arrivée du courant. Mais à ce moment-là, la cabine est au premier palier (situation représentée en traits fins). Il est donc difficile, voire impossible de réaliser la maintenance ou la réparation du système d'ascenseur de l'état de la technique en ayant un accès simultané à la cabine 20 et à l'unité de motorisation 40 qui est montée sur le contrepoids et à l'armoire 70. On notera que la cabine 20 est porteuse de nombreux dispositifs nécessaires à son bon fonctionnement et qui demandent à être l'objet d'une maintenance au même titre que l'unité de motorisation 40, et en association avec celle-ci. A titre d'exemple, la cabine peut porter l'armoire de commande de l'appareil. Pour avoir accès à l'un et à l'autre simultanément, il est nécessaire qu'il soit l'un à côté de l'autre. Cela arrive quand ils se croisent lors de leurs déplacements respectifs, mais là ils ne sont ni l'un ni l'autre facilement accessibles depuis l'extérieur de la gaine 10. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème en proposant un système d'ascenseur dont l'architecture générale soit telle que l'unité de motorisation 40 et la cabine 20 puissent faire l'objet d'opérations de maintenance ou d'éventuelles réparations tout en ayant accès directement à l'un de l'autre et réciproquement. Pour ce faire, un système d'ascenseur selon l'invention est du type comportant une cabine prévue pour circuler verticalement dans une gaine de manière à desservir une pluralité de paliers sous l'action d'une unité de motorisation, un contrepoids relié à ladite cabine via des poulies et par un organe de liaison, ledit contrepoids portant ladite unité de motorisation. Il est caractérisé en ce que ledit organe de liaison est arrangé de manière à former au moins un mouflage dudit contrepoids et à ce qu'ainsi le déplacement dudit contrepoids dans la gaine soit inférieur à celui de la cabine et en ce que l'organe de liaison présente une longueur totale telle que lorsque la cabine se trouve à un endroit prédéterminé d'accès à l'intérieur de la gaine, le contrepoids se trouve à la même 2877931 3 hauteur, mais telle aussi que la cabine et le contrepoids puissent se déplacer librement à l'intérieur de la gaine. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit endroit d'accès prédéterminé est un palier. Mais il pourrait également s'agir d'une passerelle prévue entre deux paliers. Selon une autre caractéristique de l'invention, seul le contrepoids est mouflé. L'organe de liaison est, dans un mode de réalisation, fixé à un point fixe en partie haute de la gaine, passe dans la poulie d'entraînement de l'unité de motorisation, passe de nouveau dans au moins une poulie de renvoi solidaire de la gaine dans sa partie haute et est fixé en un point fixe de la cabine. Selon un autre mode de réalisation, ladite unité de motorisation est un treuil et l'organe de liaison passe dans une poulie de renvoi dont la chape est solidaire de la gaine dans sa partie haute, passe dans une poulie dont la chape est solidaire du contrepoids, passe de nouveau dans au moins une poulie de renvoi solidaire de la gaine dans sa partie haute et est fixé en un point fixe de la cabine. Selon une variante de réalisation de la présente invention, le contrepoids et la cabine sont mouflés de manière à ce que le rapport du déplacement de la cabine au déplacement du contrepoids soit supérieur à 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de motorisation est un vérin appuyé sur un point fixe en gaine qui entraîne le contrepoids dans la gaine. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: La Fig. 1 est un schéma d'un système d'ascenseur selon l'art antérieur, Les Figs. 2a à 2c sont des schémas d'un système d'ascenseur selon un premier mode de réalisation de l'invention, la cabine 20 et le contrepoids 30 étant à la même hauteur à la Fig. 2a, la cabine 20 étant au premier palier à la Fig. 2b et au dernier palier à la Fig. 2c, Les Figs. 3a et 3b sont des schémas de deux systèmes d'ascenseur qui ne fonctionnent pas, La Fig. 4 est un schéma d'un système d'ascenseur selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'endroit où le contrepoids 30 est à la même hauteur que la cabine 20 étant au niveau d'une passerelle 12 entre deux paliers, 2877931 4 La Fig. 5 est un schéma d'un système d'ascenseur selon un autre mode de réalisation de l'invention où l'unité de motorisation 40 est un treuil, et La Fig. 6 est un schéma d'un système d'ascenseur selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le système d'ascenseur qui est représenté à la Fig. 2a comporte pour l'essentiel les mêmes éléments que ceux du système d'ascenseur qui est représenté à la Fig. 1. Ces mêmes éléments portent donc les mêmes références. On reconnaîtra ainsi la gaine d'ascenseur 10 dans laquelle peut circuler verticalement une cabine 20 afin de desservir des paliers 111 à 115 ménagés le long de la gaine 10. La cabine 20 est reliée par un organe de liaison 50 et via des poulies à un contrepoids 30, lequel est équipé d'une unité de motorisation 40 prévue pour entraîner la cabine 20. Une des différences essentielles avec le système d'ascenseur de la Fig. 1 réside dans l'agencement de l'organe de liaison 50. Comme on peut le constater à la Fig. 2a, il est fixé à un point fixe 51 de la gaine 10, passe dans la poulie d'entraînement 41 de l'unité de motorisation 40, passe de nouveau dans une poulie de renvoi 61, mais, contrairement au système de la Fig. 1, est ensuite fixé à la cabine 20 en un point fixe 22 de celle-ci. L'organe de liaison 50 présente des brins 52 et 53 qui forment, avec la poulie d'entraînement 41, un mouflage. La poulie 41 étant montée sur le contrepoids 30, on dira aussi que le contrepoids 30 est mouflé. Contrairement au système de la Fig. 1, la cabine 20 ne comporte pas de système de moufles ou mouflage, si bien que le déplacement du contrepoids 30 est inférieur, ici de moitié inférieur, à celui de la cabine 20. On notera que si le système de moufles du contrepoids 30 était multiple à k poulies, le contrepoids 30 aurait un déplacement k fois inférieur à la cabine 20. Mais, pour un équilibre des masses de l'un et de l'autre, sa masse devrait être k fois supérieure à la masse de la cabine 20 plus la demi charge nominale. Pour que le déplacement du contrepoids 30 soit inférieur à celui de la cabine 20, il est également possible de moufler le contrepoids 30 et la cabine 20 de manière différente. Un exemple est donné en fin de description en relation avec la Fig. 6. L'agencement particulier de l'organe de liaison 50 décrit ci-dessus, qui assure que le déplacement du contrepoids 30 présente une amplitude inférieure à celui de la cabine 20, permet de résoudre en partie le problème lié aux opérations de maintenance mentionnées ci-dessus. 2877931 5 Le second moyen utilisé par l'invention est un ajustement de la longueur de l'organe de liaison 50 de manière à ce que, lorsque la cabine 20 se trouve à un endroit d'accès prédéterminé de la gaine 10, le contrepoids 30 se trouve exactement à la même hauteur. On entend par endroit d'accès prédéterminé, un endroit d'accès préalablement déterminé par le concepteur du système d'ascenseur, endroit d'accès qui permet de plus l'accès à l'intérieur de la gaine 10. Lorsque la cabine 20 et le contrepoids 30 se trouvent à cet endroit d'accès, il est possible d'effectuer la maintenance du système d'ascenseur en ayant accès à l'unité de motorisation 40, au contrepoids 30 et à l'ensemble des dispositifs qui sont liés à la cabine 20. On notera que dans cette position, des moyens mécaniques (non représentés) peuvent être prévus pour verrouiller le déplacement de la cabine 20 et du contrepoids 30 et ainsi obtenir une position sécurisée. A la Fig. 2a, l'endroit d'accès prédéterminé en question est un des paliers intermédiaires, en l'occurrence le palier 113. Pour faciliter encore la maintenance ou la réparation du système d'ascenseur, il peut être avantageux de monter l'armoire de contrôle et de commande 70 à l'endroit d'accès prédéterminé (sur le palier 113 dans l'exemple de réalisation de la Fig. 4). On peut voir à la Fig. 2b qui représente le système d'ascenseur de la Fig. 2a avec la même longueur de l'organe de liaison 50, que lorsque la cabine 20 est au palier 11 le plus bas, le contrepoids 30 n'est pas en haut de gaine 10. De même, on peut voir à la Fig. 2c que lorsque la cabine 20 est au palier 11; le plus haut, le contrepoids 30 n'est pas en bas de gaine 10. Cela provient essentiellement du fait que le déplacement du contrepoids 30 est n fois inférieur (ici deux fois inférieur) à celui de la cabine 20. Pour le montage de l'ascenseur, on peut procéder de la manière suivante. On prévoit une butée 90 (uniquement représentée à la Fig. 2c pour des raisons de lisibilité des autres Figs.) contre laquelle le contrepoids s'appuie pour se trouver dans sa position la plus basse. A ce moment, la cabine 20 est mise en position à la hauteur du dernier palier. On met alors en place l'organe de liaison de manière à ce qu'il soit tendu. L'ascenseur est prêt à fonctionner. Si l'on procède de la sorte, on constate que l'invention oblige à positionner cette butée 90 à une hauteur préalablement déterminée. On signale qu'avec les ascenseurs de l'état de la technique, cette butée était toujours positionnée en fond de la gaine d'ascenseur. 2877931 6 On doit comprendre que l'endroit d'accès prédéterminé où la cabine 20 et le contrepoids 30 se trouvent à la même hauteur ne peut pas être quelconque. Il est en effet nécessaire que la cabine 20 et le contrepoids 30 puissent se déplacer librement, c'est-à-dire sans rencontrer d'obstacles, à l'intérieur de la gaine 10. Pour bien faire ressortir cet aspect, on a représenté aux Figs. 3a et 3b, deux exemples de réalisation avec la même gaine 10 que précédemment pour lesquels cela n'est pas le cas. En effet, à la Fig. 3a, l'endroit d'accès prédéterminé est au second palier 112. On peut constater que si la cabine 20 monte de trois paliers, le contrepoids 30 ne peut pas descendre d'un palier et demi. Symétriquement à la Fig. 3b, l'endroit d'accès prédéterminé est à l'avant dernier palier 114. On peut constater que si la cabine 20 descend de trois paliers, le contrepoids 30 ne peut pas monter d'un palier et demi. Un cas simple peut être mis en équation. Appelons N le nombre total de paliers à desservir et r le rang du palier où la cabine 20 et le contrepoids 30 se trouvent au même niveau. Le rapport de mouflage est appelé p. Partons de la situation où la cabine 20 et le contrepoids 30 sont au même niveau. Si la cabine 20 descend du palier de rang r au premier palier, elle aura parcouru r-1 paliers. Le contrepoids 30, du fait du mouflage va lui monter de (r-1)/p paliers. Ce nombre (r-1)/p de paliers doit être inférieur ou égal au nombre (N-r). En conséquence, on peut écrire: (r-1)/p (N- r) soit r (N+p)/(p+1) En définitive, on peut écrire: (N+p)/(p+ l) r (Np+l)/(p+l) 2877931 7 Par exemple, avec p = 2 (cas d'un mouflage simple du contrepoids 30), cette expression devient: (N+2)/3 r 2N+1/3 Si N = 5, comme cela est le cas des exemples illustrés ici, on peut constater que cette expression devient: 7/3 S r On notera que si la valeur de p était de 3 (voir le mode de réalisation décrit ci-15 après en relation avec la Fig. 5), on obtiendrait les valeurs suivantes: 2 D'autres exemples peuvent être donnés. Si le nombre N de paliers est de 10, les rangs des paliers où cabine 20 et contrepoids 30 qui peuvent se trouver simultanément sont 4, 5, 6 et 7 aussi bien avec un mouflage simple (p = 2) qu'avec un mouflage à rapport de trois (p = 3) et 3, 4, 5, 6, 7 et 8 pour un mouflage double (p = 4). On notera que pour écrire les relations qui sont données ci-dessus, on a fait l'hypothèse que le contrepoids 30 ne pouvait ni monter au-dessus du dernier palier ni descendre en dessous du premier palier qui se trouve donc lui au rez-de-chaussée. A la Fig. 4, on a représenté un autre mode de réalisation selon lequel l'endroit d'accès prédéterminé est une passerelle 12 aménagée à l'effet d'accès pour la maintenance dans la gaine d'ascenseur 10 à un niveau entre deux paliers, en l'occurrence entre le palier 113 et le palier 114. Au niveau de la passerelle 12, est montée l'armoire de commande électrique 70. Sur cette Fig. 4, en pointillés et en traits fins, sont représentées les positions respectives de la cabine 20 et du contrepoids 30 lorsque la cabine 20 est respectivement au dernier et au premier paliers. 2877931 8 A la Fig. 5,. on a représenté un autre mode de réalisation où l'unité de motorisation 40 est en fait un treuil et la poulie 41 est une simple poulie qui n'est donc pas entraînée par l'unité de motorisation 40. Dans ce mode de réalisation, l'organe de liaison 50 passe dans une poulie 80 dont la chape est solidaire de la gaine 10 dans sa partie haute, puis passe dans la poulie 41, rejoint ensuite la poulie 61 avant de se fixer à la cabine 20. On peut constater que trois brins 57, 52 et 53 ont une extrémité solidaire du contrepoids 30. Il en résulte que le rapport p du déplacement de la cabine 20 au déplacement du contrepoids 30 est ici de 3. On notera que différentes valeurs de p peuvent être obtenues en constituant des mouflages appropriés aussi bien sur le contrepoids 30 que sur la cabine 20. Par exemple, un mouflage à rapport de trois sur le contrepoids et un mouflage simple sur la cabine donneraient une valeur de p du déplacement du contrepoids 30 au déplacement de la cabine 20 de 3/2. Un mouflage double sur le contrepoids 30 et un mouflage à rapport de trois sur la cabine 20 donneraient une valeur de 4/3. On a représenté un tel arrangement de l'organe de liaison 50 à la Fig. 6. On peut voir que dans ce mode de réalisation, l'organe de liaison 50 est fixé sur un point fixe 51 dans la partie haute de la gaine 10, passe dans une poulie 100 dont la chape est solidaire du contrepoids 30, repasse dans une poulie 80 dont la chape est solidaire de la gaine 10 dans sa partie haute, puis passe dans la poulie d'entraînement 41 de l'unité de motorisation 40, rejoint ensuite la poulie 61 dans laquelle il passe, passe dans une poulie 110 dont la chape est solidaire de la cabine 20, passe dans une poulie 120 dont la chape est solidaire de la gaine 10 dans sa partie haute puis vient se fixer à la cabine 20 en un point fixe 22. Dans ces exemples à mouflage du contrepoids 30 et la cabine 20 et pour respecter le principe de la présente invention, le mouflage du contrepoids est toujours de rang supérieur à celui de la cabine de manière à ce que celui-ci ait une longueur de déplacement inférieure à la longueur de déplacement de la cabine. Dans l'invention, il est également prévu une trappe dans le fond de la cabine qui facilite l'accès à l'unité de motorisation. 9 REVENDICATIONS 1) Système d'ascenseur du type comportant une cabine (20) prévue pour circuler verticalement dans une gaine (10) de manière à desservir une pluralité de paliers (11, à 11n) sous l'action d'une unité de motorisation (40), un contrepoids (30) relié à ladite cabine (20) via des poulies et par un organe de liaison (50), ledit contrepoids (30) portant ladite unité de motorisation (40), caractérisé en ce que ledit organe de liaison (50) est arrangé de manière à former au moins un mouflage dudit contrepoids (30) et à ce qu'ainsi le déplacement dudit contrepoids (30) dans la gaine (10) soit inférieur à celui de la cabine (20) et en ce que l'organe de liaison (50) présente une longueur totale telle que lorsque la cabine (20) se trouve à un endroit prédéterminé d'accès à l'intérieur de la gaine (10), le contrepoids (30) se trouve à la même hauteur, mais telle aussi que la cabine (20) et le contrepoids (30) puissent se déplacer librement à l'intérieur de la gaine (10). 2) Système d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit endroit d'accès prédéterminé est un palier (11). 3) Système d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit endroit d'accès prédéterminé est une passerelle (12) prévue entre deux paliers. 4) Système d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que depuis l'endroit d'accès prédéterminé, l'armoire électrique (70) est accessible. 5) Système d'ascenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que seul le contrepoids (30) est moufté. 6) Système d'ascenseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit organe de liaison (50) est fixé à un point fixe (51) en partie haute de la gaine (10), passe dans la poulie d'entraînement (41) de l'unité de motorisation (40), passe de nouveau dans au moins une poulie de renvoi (61) solidaire de la gaine (10) dans sa partie haute et est fixé en un point fixe (22) de la cabine (20). 7) Système d'ascenseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite unité de motorisation (40) est un treuil et en ce que l'organe de liaison (50) passe dans une poulie de renvoi (80) dont la chape est solidaire de la gaine (10) dans sa partie haute, passe dans une poulie (41) dont la chape est solidaire du contrepoids (30), passe de nouveau dans au moins une poulie de renvoi (61) solidaire de la gaine (10) dans sa partie haute et est fixé en un point fixe (22) de la cabine (20). 2877931 10 8) Système d'ascenseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contrepoids (30) et la cabine (20) sont mouflés de manière à ce que le rapport du déplacement de la cabine (20) au déplacement du contrepoids (30) est supérieur à 1. 9) Système d'ascenseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de motorisation est un vérin appuyé sur un point fixe en gaine qui entraîne le contrepoids dans la gaine.