Brevet FR2918361A1 — publié le 20090109

La présente invention concerne les machines électriques pour l'entraînement de câbles et plus particulièrement ceux des ascenseurs. Le brevet US 7 165 653 divulgue une machine d'entraînement d'un ascenseur, comportant : - un arbre reposant sur deux roulements portés par les flasques, - une poulie portée par l'arbre entre les roulements, - un ensemble d'un stator et rotor à flux radial, disposé d'un côté des roulements pour entraîner l'arbre en rotation, - un frein disposé du côté des roulements opposé à l'ensemble stator et rotor. Les deux flasques présentent des trous alignés qui servent à la fixation d'entretoises et de tiges de support du stator. EP 1 531 139 divulgue une autre machine d'entraînement d'ascenseur avec un moteur et des freins disposés de part et d'autre d'une poulie, comportant un socle sur lequel sont fixées les parois de support des paliers. Une telle machine est relativement encombrante. Il existe un besoin pour bénéficier de machines électriques d'entraînement d'ascenseur de fonctionnement fiable, faciles à installer dans une cage d'ascenseur et de maintenance aisée. L'invention vise à répondre à ce besoin. Selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet une machine d'entraînement d'un ascenseur, comportant : - un arbre reposant sur deux roulements portés par des flasques reliés par des traverses, - une poulie portée par l'arbre entre les roulements, - un ensemble d'au moins un stator et rotor, de préférence à flux radial, disposé d'un côté des roulements pour entraîner l'arbre en rotation, fixé sur l'un des flasques, - au moins un frein disposé du côté des roulements opposé à l'ensemble stator et rotor, fixé sur l'autre flasque, la machine étant caractérisée par le fait que les traverses sont fixées sur la tranche des 30 flasques. L'invention permet en outre d'utiliser des flasques de forme simple facilement réalisés par oxycoupage et par de légères opérations d'usinage, ce qui réduit sensiblement leur coût. De plus, l'invention permet de réaliser une machine de faible encombrement, permettant de démonter l'ensemble rotor et stator sans avoir à démonter ni les câbles d'ascenseur ni les flasques du moteur, ce qui permet de réaliser des opérations de maintenance sur site sur le stator ou sur le codeur ou sur les freins, dans des temps minimum d'intervention et d'immobilisation de l'installation. Le faible encombrement en hauteur permet de réduire la hauteur sous-dalle 10 définie par la distance séparant le plafond de l'immeuble de la cabine d'ascenseur en position haute. Les flasques peuvent présenter des décrochements sur leur tranche, définissant des surfaces en retrait, et les traverses peuvent être fixées sur ces surfaces en retrait, ce qui permet de réduire encore l'encombrement. 15 Les traverses peuvent être situées à proximité du bord inférieur des flasques afin qu'elles soient le plus près possible des points de fixation du moteur. Les traverses peuvent être fixées sur les flasques par l'intermédiaire de goupilles rectifiées utilisées comme pieds de centrage, engagées sur des alésages en regard des flasques et des traverses, ces alésages étant d'axes perpendiculaires à l'axe de rotation. 20 Les flasques peuvent comporter des ouvertures définissant des régions servant à la fixation des flasques sur une zone de réception de la machine, ces régions étant traversées par des trous d'axes perpendiculaires à l'axe de rotation. Les traverses peuvent présenter chacune une forme générale de plaquette dont le principal avantage est la simplicité de leur réalisation. 25 Les goupilles rectifiées peuvent présenter chacune une forme de cylindre creux. Les traverses peuvent être au nombre de deux. Les goupilles rectifiées peuvent être au nombre de quatre par traverse. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la machine comporte un rotor à aimants permanents porté par l'arbre, ce rotor étant un rotor intérieur. L'utilisation 30 d'un rotor à aimants permanents permet d'obtenir un couple élevé sous un faible encombrement, ce qui peut permettre l'entraînement direct de la poulie, sans mécanisme d'engrenages. La construction de la machine est simplifiée et sa fiabilité augmentée. Le stator est avantageusement à bobinage concentré. Les roulements peuvent être de tailles différentes, le roulement de plus grande taille étant situé du côté du stator. La machine comporte de préférence deux freins qui peuvent être des freins à disque superposés. Le ou les câbles engagés sur la poulie peuvent passer entre la poulie et les traverses. Le stator peut comporter une culasse qui est fixée sur le flasque correspondant par des tirants vissés dans le flasque. La face avant de cette culasse peut être dressée, ce qui lui permet, grâce à la force qu'exercent les tirants, d'assurer par friction la reprise du couple. Les tirants peuvent être engagés dans des plots solidaires de la culasse, du côté de l'extrémité du stator opposée au flasque, ce qui permet d'augmenter la rigidité du stator par l'effet ressort qu'exercent les tiges. De plus, la concentricité du stator par rapport au rotor peut être ajustée en exerçant un couple de serrage adapté sur chaque tirant. La face intérieure avant de la culasse peut être usinée de façon à emboiter une surface usinée du flasque, afin d'assurer la concentricité du stator par rapport au rotor. La machine peut comporter un codeur entraîné en rotation par l'arbre, du côté du ou des freins. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente en perspective un exemple de machine réalisée conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue de côté selon II de la figure 1, -la figure 3 est une coupe longitudinale partielle et schématique selon III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue de face selon IV de la figure 1, et - la figure 5 est une demi-vue de face avec coupe transversale partielle. La machine 1 représentée aux figures 1 à 5 est destinée à l'entraînement de câbles d'ascenseurs et comporte une poulie 2 tournant autour d'un axe de rotation X. Cette poulie 2 présente à sa périphérie des gorges 4 pour recevoir des câbles C reliés à la cabine. La poulie 2 est montée sur un arbre 6 tournant autour de l'axe X, porté par des roulements 7 et 8 fixés sur des flasques respectifs 11 et 12. Chacun des flasques 11 et 12 est monolithique, étant par exemple réalisé par oxycoupage d'une plaque en acier suivi d'un usinage. Les deux flasques 11 et 12 sont reliés entre eux par deux traverses 14, dont seule l'une d'entre elles est visible sur les figures 1 et 2. Les traverses 14 sont fixées sur la tranche des flasques 11 et 12, ces derniers présentant pour chaque traverse un décrochement 15 définissant une surface en retrait et permettant aux traverses de s'inscrire sensiblement dans le prolongement de la tranche des flasques. L'arbre 6 comporte une première portion 18 qui s'étend au-delà du flasque 12 et qui est accouplée à deux freins 20 et 21 superposés, fixés sur le flasque 12. Les freins 20 et 21 sont par exemple des freins à disque à manque de courant, comportant chacun au moins une armature rappelée par un ressort dans une configuration de freinage où l'armature serre contre une paroi fixe une garniture de frein fixée sur les deux côtés d'un disque tournant avec l'arbre. Chaque frein comporte au moins un électro-aimant permettant d'ouvrir l'armature lorsque la machine est alimentée. L'extrémité de l'arbre 6 peut également porter un codeur permettant de fournir via un câble 30 une indication sur la vitesse de rotation de l'arbre, par exemple. L'arbre 6 comporte une deuxième portion 60 s'étendant au-delà du flasque 11, portant le rotor à aimants permanents 32, lequel tourne à l'intérieur d'un stator 33 à bobinage concentré. Le rotor 32 comporte un empilage de tôles magnétiques à la surface desquelles sont montés les aimants mais le rotor 32 pourrait encore être à concentration de flux. Le stator 33 comporte une culasse 36 qui est fixée sur le flasque 11 au moyen de tirants 40 qui traversent des plots 41 de la culasse. Les tirants 40 sont dans l'exemple considéré constitués par des tiges filetées 30 qui sont vissées à une extrémité dans le flasque 11 et reçoivent à l'autre extrémité des écrous de serrage 44 vissés contre les plots 41. La face avant de cette culasse est dressée ce qui lui permet, grâce à la force qu'exercent les tirants, d'assurer la reprise du couple par friction contre le flasque. Les tirants peuvent être engagés dans des plots solidaires de la culasse, du côté de l'extrémité du stator opposée au flasque, ce qui permet d'augmenter la rigidité du stator par l'effet ressort qu'exercent les tiges. De plus, la concentricité du stator par rapport au rotor peut être ajustée en exerçant un couple de serrage adapté sur chaque tirant. La face intérieure avant de la culasse peut être usinée de façon à emboiter une surface usinée du flasque afin d'assurer la concentricité du stator par rapport au rotor. Le stator 33 peut comporter un capot d'extrémité 50 fixé sur la culasse 36. Les traverses 14 sont fixées sur les flasques 11 et 12 à l'aide de vis 60 qui sont vissées dans des trous taraudés 61 des flasques, chacun d'axe K orienté perpendiculairement à l'axe de rotation. Chaque traverse 14 est par exemple fixée sur un flasque par deux vis 60, les trous taraudés 61 étant réalisés dans l'épaisseur du flasque. Des goupilles rectifiées 70 s'intercalent entre les traverses 14 et les flasques, ces goupilles rectifiées 70 prenant appui sur des alésages correspondant 73 et 74 réalisés respectivement sur les flasques et les traverses. Les goupilles rectifiées 70 assurent le parallélisme des flasques 11 et 12 et leur perpendicularité par rapport à l'axe de rotation X. L'usinage des faces d'appui des flasques 11 et 12 et des traverses 14 permet d'éviter tout décalage angulaire de ces flasques 11 et 12 l'un par rapport à l'autre ou par rapport à l'axe de rotation. Il permet aussi d'éviter tout décalage transversal par rapport au plan vertical passant par l'axe de rotation X. Des ouvertures 80 sont réalisées dans les flasques 11 et 12 pour définir des régions 82 des flasques servant à leur fixation sur la zone de réception de la machine. Ces régions 82 sont traversées chacune par un trou 84 d'axe Z orienté perpendiculairement à l'axe de rotation pour recevoir une vis de fixation non représentée. Le vissage de celle-ci peut s'effectuer grâce à l'ouverture 80. En variante, l'ouverture 80 peut recevoir un écrou. Grâce à la disposition des freins et de l'ensemble stator et rotor, la maintenance de la machine peut être facilement assurée, étant possible par exemple de démonter le stator et le rotor sans avoir à sortir les câbles engagés sur la poulie 2. Une intervention sur les freins 20 et 21 ou sur le codeur 30 est pareillement possible sans avoir à enlever les câbles reposant sur la poulie ni à démonter le stator ou le rotor. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit. On peut apporter de nombreuses modifications à la machine, par exemple changer la nature 5 des freins et/ou celle du rotor ou du stator. L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un . REVENDICATIONS 1. Machine d'entraînement d'un ascenseur, comportant : - un arbre (6) reposant sur deux roulements (7, 8) portés par des flasques (1l, 12) reliés par des traverses (14), - une poulie (2) portée par l'arbre entre les roulements, - un ensemble d'au moins un stator (36) et rotor (32), de préférence à flux radial, disposé d'un côté des roulements pour entraîner l'arbre en rotation, fixé sur l'un des 10 flasques, - au moins un frein (20, 21) disposé du côté des roulements opposé à l'ensemble stator et rotor, fixé sur l'autre flasque, la machine étant caractérisée par le fait que les traverses (14) sont fixées sur la tranche des flasques (1l, 12). 15 2. Machine selon la revendication 1, les flasques présentant des décrochements (15) sur leur tranche définissant des surfaces en retrait et les traverses (14) étant fixées sur ces surfaces en retrait. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, les traverses (14) étant situées à proximité du bord inférieur des flasques. 20 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, les traverses étant fixées sur les flasques par l'intermédiaire de goupilles rectifiées (70) engagées sur des alésages (73, 74) en regard des flasques et des traverses, ces alésages étant d'axes (K) perpendiculaires à l'axe de rotation (X). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, les flasques (11, 25 12) comportant des ouvertures (80) définissant des régions servant à la fixation des flasques sur une zone de réception de la machine, ces régions étant traversées par des trous (84) d'axes (Z) perpendiculaires à l'axe de rotation (X). 6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, les traverses (14) présentant chacune une forme générale de plaquette. 30 7. Machine selon la revendication 4, les goupilles rectifiées (70) présentant chacune une forme de cylindre creux. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, les traverses (14) étant au nombre de deux. 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, les goupilles rectifiées (70) étant au nombre de quatre par traverse (14). 10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un rotor intérieur à aimants permanents porté par l'arbre, le stator étant à bobinage concentré. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, les roulements étant de tailles différentes, le roulement (7) de plus grande taille étant situé du côté du stator. 12. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comportant deux freins à disque. 13. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, le stator comportant une culasse (36) qui est fixée sur le flasque correspondant (11) par des tirants (40) vissés dans le flasque. 14. Machine selon la revendication 13, dont la face avant de la culasse (36) est dressée. 15. Machine selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14 dont la face intérieure avant de la culasse (36) est usinée de façon à emboiter une surface usinée du flasque (11). 16. Machine selon l'une des revendication 13, 14 ou 15, les tirants étant engagés dans des plots (41) solidaires de la culasse (36), du côté de l'extrémité du stator opposée au flasque (11).