Brevet FR2921913A1 — publié le 20090410

ASCENSEUR SANS CONTREPOIDS û A MOTORISATION EMBARQUEE DANS L'ÉTRIER DE LACABINE DU TYPE A ADHERENCE La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement pour ascenseur ou autre installation similaire. De façon plus précise, l'invention concerne des moyens qui permettent le mouvement de montée et descente de l'ascenseur ou similaire dans la cage 14 d'ascenseur dans laquelle il est installé. Dans la présente demande de brevet, pour ascenseur ou similaire, il faut entendre non seulement les ascenseurs au sens propre du terme mais également des monte-charge ou des dispositifs monte handicapés. 15 Il est bien connu qu'il existe deux grands modes de réalisation du dispositif moteur permettant de commander les mouvements de montée et de descente d'un ascenseur, ces dispositifs étant soit électriques soit hydrauliques. La présente invention concerne exclusivement le domaine des ascenseurs 20 commandés de façon électrique. Dans les systèmes d'entraînement pour ascenseur du type électrique, de façon classique, un local machinerie est attenant à la gaine d'ascenseur. 25 On comprend que cette disposition entraîne obligatoirement des frais supplémentaires pour : - le propriétaire de l'immeuble, doit fournir un local machinerie. II arrive fréquemment dans le cadre d'une création d'un ascenseur dans un immeuble existant que le propriétaire de l'immeuble, soit dans l'incapacité de 30 créer ce local en raison de l'exiguïté des lieux. Dans le mode de traction électrique, deux systèmes sont appliqués : 1-Système à tambour Ce principe est adapté pour les ascenseurs dont la course est limitée à la longueur du câble adaptée au nombre de tours sur le tambour. Ce système fonctionne comme un treuil de levage, on trouve ce système dans les petits immeubles avec un nombre d'étages n'excédent pas 7 étages. Le treuil à tambour est généralement disposé en dessous de la gaine. Un treuil à tambour peut fonctionner sans contrepoids du fait de l'enroulement du câble sur le tambour du treuil. 2- A adhérence la longueur de la course n'est pas limitée. Dans ce système la poulie de traction entraîne les câbles dans les gorges en V, sans enroulement. La rotation dans un sens ou dans l'autre (montée/descente) entraîne le mouvement de la cabine sans contrainte de longueur de câbles. 35 40 45 2 _ 2921913 Dans cet arrangement la cabine est accrochée à une extrémité du ou des câbles, à l'autre du ou des câbles, un contrepoids est suspendu pour équilibrer les masses. 5 D'autres principes de motorisations sans locaux machineries existent sur le marché. Les sociétés classent leur système dans la catégorie des � sans local machinerie �. La motorisation au lieu d'être sur une dalle avec un accès pratique pour le personnel de maintenance, celle-ci est accrochée au plafond de la gaine. Cet 10 arrangement inaccessible exige des précautions et des conditions assez compliquées pour atteindre la machine d'entrainement. Le but de la présente invention est de mettre en circulation, un ascenseur avec une motorisation à adhérence, embarquée dans la cabine et sans contrepoids. 15 Une motorisation embarquée, permet une accessibilité sécurisée pour le personnel de maintenance. Une motorisation à adhérence permet une circulation dans les immeubles peu importe le nombre d'étages. 20 Sans contrepoids, cet arrangement permet d'implanter ce type d'ascenseur dans tous les types de gaines voire même dans les immeubles existants où l'espace est parfois très réduit. 25 Pour atteindre ce but selon l'invention : Le dispositif moteur pour ascenseur du type à adhérence est fixé, dans la structure qui supporte la cabine de l'ascenseur. Cette structure en forme de � L � est communément appelée l'étrier. Cet étrier est nécessaire pour guider la cabine verticalement sur des rails (non 30 représentés dans la présente demande). Dans l'arrangement qui nous intéresse, celui-ci sera situé derrière les panneaux de la cabine indifféremment sur un des côtés latéraux par rapport à l'accès de la cabine ou arrière, face opposée à la porte d'entrée de la cabine. 35 Pour cette application il sera utilisé une machine de faible encombrement, ce type de machine du commerce se présente sous forme de galette, avec une poulie de traction incorporée. Elle s'intègre assez facilement dans l'encombrement de la structure des montants de l'étrier. Elle peut être fixée selon la puissance du moteur à n'importe quelle hauteur dans 40 l'étrier, elle est accessible depuis l'intérieur de la cabine par un portillon toute hauteur formant panneau de la cabine. Pour les ascenseurs jusqu'à 300 kg de charge utile, la machine peut être située dans l'étrier entre le plancher et le plafond de la cabine. Pour les ascenseurs de charge supérieure à 300 kg celle-ci peut être située dans 45 l'étrier à la hauteur du caisson, c'est-à-dire en dessous du plancher. Dans ce cas l'accessibilité pour la maintenance sera faite de la même manière par le portillon depuis la cabine et par une petite trappe de visite aménagée dans le plancher de la cabine. 3 2921913 La suspension de cet ensemble, nécessite l'utilisation de câbles de traction en acier ou en matériau composite. Dans la présente demande nous utiliserons des câbles acier du commerce à faible allongement. 5 Pour la compréhension, étant donné que les câbles sont dans le même alignement et qu'un seul est visible, nous utiliserons plus loin le terme de faisceau.. Pour que cet ensemble puisse se mouvoir dans les deux sens ; haut et bas, sans contrepoids malgré l'utilisation d'une machine équipée d'une poulie d'adhérence. Nous allons faire collaborer 2 poulies de renvoi, avec un passage symétrique des câbles, afin de maintenir la charge suspendue, à n'importe quel point, dans la hauteur de la gaine. Le déplacement de la cabine se fera, dès la rotation de la poulie de traction. Lorsque le moteur arrête d'entraîner la poulie de traction, les câbles de traction opposée exercent une force opposée dans les gorges en V de la poulie d'adhérence, la cabine s'immobilise. La compensation du poids suspendue est faite par la charge opposée sur l'arbre de la poulie générée par son poids propre et transmis sur les points fixes et mobiles des 2 poulies de renvoi en haut et bas de la gaine. L'égalisation de la tension des câbles de traction et de la reprise du mou de câble sont assurés par des ressorts sur la traverse inférieure. Brève description des schémas FIG. 1 - schéma représentant une gaine d'ascenseur. Dans laquelle un ascenseur circule verticalement dans les deux sens montée/descente. On distingue une cabine qui est constituée de panneaux. Elle repose sur des longerons solidaires de montants verticaux. Cet ensemble est intitulé dans le texte � étrier �. Dans le cas présent celui-ci est sur un des côtés latéraux de la cabine. La machine est fixée dans l'encombrement de l'étrier. La machine est solidaire de la structure des montants de l'étrier. Ce schéma représente un arrangement de câbles coopérant avec la poulie de traction à adhérence. Pour faciliter la compréhension du système, sur cette figure, 1 seul câble de traction est représenté. Le nombre de câbles pour un ascenseur est au minium de 2, en général le nombre est calculé en fonction de la charge et de l'adhérence des câbles dans les gorges de la poulie de traction. Les gorges de la poulie sont usinées en forme de V. Dans cet arrangement de câble, on distingue, les points de fixation du câble à ses deux extrémités et les passages sur les deux poulies de renvoi en haut et en bas de la gaine. Ce même câble de traction passe dans la première gorge de la partie inférieure de la poulie pour suspendre la charge et une seconde une fois dans la 2ème gorge sur la partie supérieure de la poulie pour verrouiller la charge et la rotation de la poulie de traction. L'égalisation de la tension du câble (par rapport aux autres non 45 représentés) est assurée par 1 ressort. Sous la poulie de renvoi en partie inférieure de la gaine un ressort adapté à la charge suspendue est fixé, ce dernier permet de compenser un éventuel mou de câble. La compression des ressorts est adaptée à la charge suspendue. FIG. 2 schéma représentant une vue de côté de la cabine et de l'étrier, pour mieux visualiser l'emplacement de la machine dans l'encombrement de l'étrier et l'assise de la cabine dans l'étrier. L'accessibilité à la machine est possible aisément depuis l'intérieur de la cabine par un panneau amovible. Dans cette figure, deux câbles de traction sont représentés. Avec un départ vers le haut de la gaine et un départ vers le bas de la gaine. FIG. 3 schéma représentant le passage des câbles dans la poulie de traction qui est située dans l'étrier de la cabine. Celle-ci est reliée au moteur électrique. Cet ensemble représente la machine. Sur ce schéma on distingue de façon plus nette le passage des câbles dans la poulie de traction. FIG. 4 schéma représentant une vue de côté de la cabine et de l'étrier, on constate que le moteur est plus volumineux. On constate également que celui-ci est en partie inférieure dans l'encombrement des longerons de l'étrier, qui forment un caisson. La machine est alors accessible aussi par une trappe prévue dans le plancher de la cabine. Cette trappe ne peut s'ouvrir que par le personnel habilité. Le mécanisme d'ouverture est derrière le panneau amovible formant paroi de la cabine. Cette possibilité est prévue comme il est précisé ci-dessus pour des charges importantes ou des vitesses importantes qui nécessitent un moteur plus conséquent. Cet arrangement permet l'utilisation de machine d'un faible diamètre, mais plus longues. Ce type de machine peut être utilisé également lorsque les câbles acier sont remplacés par des courroies en matériau composite. Ces dernières sont adaptées pour des petites poulies et le diamètre du moteur est plus petit mais plus long. DETAILS DE LA PRESENTE DEMANDE Le système fonctionne de la manière suivante : Un minimum de deux câbles est utilisé pour cet arrangement appelé faisceau. Une extrémité du faisceau est fixée en haut de la gaine sur un point fixe, descend ensuite vers la cabine, passe par la partie inférieure de la poulie de traction dans les gorges en V et remonte sur la partie supérieure de la poulie de renvoi située sur un support en haut de la gaine. Ce premier passage constitue la partie portante de la charge par le faisceau. L'autre extrémité du faisceau se dirige vers la partie inférieure de la gaine en passant par le bas de la 2ème poulie de renvoi. Celle-ci est fixée sur un support retenu par un ressort adapté à la charge suspendue de la cabine. Le faisceau ensuite se dirige ensuite vers la cabine, passe par la partie supérieure de la poulie de traction dans les gorges en V et part en direction du point de fixation en partie basse de la gaine. Cette extrémité du faisceau est fixée sur des attaches équipées de ressorts pour amortir les éventuelles vibrations et permettre une égalisation des câbles. 20 5 2921913 Une fois les câbles fixés et tendus, la cabine reste suspendue dans la gaine. Le passage symétrique du faisceau sur la poulie de traction, permet d'immobiliser et de freiner la dérive de la cabine en raison de la traction opposée du faisceau. 5 La poulie de renvoi située en bas de la gaine est fixée sur un support tendu par un ressort adapté à la charge utile + le poids mort de la cabine. Ce support permet de maintenir la pression des câbles et d'absorber rapidement les changements de tension pendant la charge ou la libération de charge de la cabine. Une tension équilibrée sur les câbles est transmise de la partie haute à la partie basse par le 10 câble qui relie directement les deux poulies de renvoi. Le système de récupération de mou de câble à ressort utilisé dans ce type d'appareil sera utilisé pour la plupart des appareils courants. Pour les appareils installés dans les immeubles à grande hauteur ou la longueur importante des câbles risque de présenter une élasticité, un autre système est prévu, non révélé 15 dans la présente demande. Ce système est également économique en raison de la faible puissance nécessaire pour déplacer la cabine peu importe le sens de direction de la cabine ou de la charge suspendue. Il peut être très intéressant pour les immeubles existants qui disposent d'un faible espace pour la cabine et pas du tout de place pour installer une machinerie. Un point important dans cet arrangement est l'accessibilité en toute sécurité à la 25 machine, au système de traction dans sa globalité. Pour les installations où la machine est sous le plancher pour des raisons liées à la dimension de la machine, l'accessibilité se fait également par une trappe de visite située dans le plancher de la cabine. Quelque soit le niveau où se trouve la cabine. 30 Lors de l'installation, l'étrier arrive sur le site tout équipé, cette possibilité permet de réduire le temps d'intervention sur le site. L'autre aspect de cette demande de brevet est la suppression du contrepoids qui nécessite un guidage, une masse imposante et un espace pour l'installer.. DESCRIPTION DE LA PRESENTE INVENTION. Se référant à la FIG. (1), l'ascenseur est implanté dans une gaine (17), en général dans une structure de bâtiment, comprenant au milieu de la FIG. 1, une 40 cabine d'ascenseur (9) supportée par un étrier (10). L'étrier est relié en partie supérieure par une traverse (8) et en partie inférieure des longerons (15) sont fixés perpendiculairement pour permettre l'assise de la cabine (9). Dans la partie supérieure de la gaine, une traverse (2), est utilisée dans 45 cette figure pour matérialiser un point d'appui. On distingue le faisceau (7) suspendu par l'attache de faisceau (3), descend vers la poulie de traction (12) et remonte par le faisceau (6) vers le haut de la gaine en passant par la partie supérieure de la poulie de renvoi (4). Le faisceau (6) sort de la poulie de renvoi 35 6 . 2921913 (4) en faisceau (5) continue sa trajectoire vers le bas en direction de la poulie de renvoi (19). Le faisceau (5) est celui qui relie les deux poulies de renvoi (4) et (19) il permet de maintenir la même pression de charge sur la poulie de traction (12) dans les deux sens instantanément dès que la charge utile varie. La poulie de 5 renvoi (19) est fixée sur un support (21) le faisceau est tendu par un ressort (24) qui permet de reprendre le mou de câble en cas de détente du câble. Le ressort (24) prend appui sur la traverse (22). Le faisceau (13) remonte ensuite vers la partie supérieure de la poulie de traction (12) pour redescendre à nouveau par le faisceau (14), vers le point de 10 l'attache (18). Cette attache (18) est montée sur un ressort (20) permettant l'égalisation de la tension des câbles. La poulie de traction (12) est activée par le moteur (11), il est fixé sur les montants de l'étrier (10). 15 La FIG. 2, permet une vue de côté de la cabine (204) et de l'étrier (203). La cabine est assise sur les longerons (207). On distingue en pointillés, la poulie de traction (208) dans l'alignement du moteur (209) sur son support. Cet ensemble est fixé sur les montants de 20 l'étrier (203). Le faisceau supérieur (201) et (22) ce faisceau suspend la charge. Le faisceau inférieur (205) et (206) permet de verrouiller la charge sur les câbles en exerçant une force opposée sur la poulie de traction (208). 25 FIG. 3, ce schéma permet de voir distinctement, le passage des câbles de traction (301),(302),(305),(306) désignés dans le texte � faisceau �, sur et sous, la poulie de traction (303). Nous rappelons que cette poulie de traction est conçue avec des gorges usinées en V. Les câbles(301),(302),(305),(306) plus la charge est importante plus le serrage est important dans la gorges qui agissent comme 30 des coins. Cette traction est classée dans le mode `motorisation à adhérence'. Les câbles (301) et (302) passent par la partie inférieure de la poulie de traction (303) et partent vers le haut, ces derniers sont les porteurs de l'ensemble de la partie mobile dans la gaine. Les câbles (305) et (306) passent par la partie supérieure de la poulie de 35 traction (303) et partent vers le bas, ces derniers sont les câbles tendeurs, ils maintiennent la pression et la fluctuation de charge dans les gorges en V de la poulie de traction (303) de l'ensemble de la partie mobile dans la gaine. On distingue également la poulie de traction (303) qui collabore avec le moteur (304) de traction. 40 FIG. 4, Cette figure représente l'utilisation d'une machine (410) plus longue que les moteurs plus plats que nous avons dans les figures précédentes. On retrouve la même configuration que celle indiquée dans la figure 2, sauf pour le positionnement du moteur (410) avec une accessibilité pour la maintenance par 45 une trappe (405) aménagée dans le plancher (406) de la cabine (404). Le moteur (410) se trouve dans les longerons (407) formants un caisson. Cet arrangement peut aussi permettre de réduire l'encombrement de l'étrier (403) puisque la poulie de traction (408) est associée au moteur (410) qui se trouve dans le même alignement dans le caisson. Le faisceau (401),(402) porteur part vers le haut de la gaine sur le point fixe et la poulie de renvoi non représentés sur cette figure. Le faisceau (409),(411) tendeur part vers le bas de la gaine sur le point fixe et la poulie de renvoi équipée d'un ressort compensateur de mou de câbles non représentés sur cette figure. i0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 a REVENDICATIONS 1 Système d'ascenseur ou similaire, installé dans une gaine (FIG. 1- 17) prévue à cet effet, dans la structure d'un bâtiment, comprenant une cabine (FIG. 1- 9) d'ascenseur assise dans un étrier (FIG. 1- 10) ou similaire se déplaçant dans la dite gaine caractérisé en ce qu'il comporte -un étrier (FIG. 1- 10) en forme de L, sur un des côtés de la cabine, - une machine (FIG. 1- 12) avec une poulie de traction avec des gorges l0 usinées en V. du type à adhérence. - cette machine (FIG. 1- 11) est fixée dans l'encombrement de l'étrier (FIG. 1- 10), -un faisceau de câbles (FIG. 1-7) qui est fixé par une extrémité en haut de la gaine, passe par la partie inférieure de la poulie de traction (FIG. 1-12) et remonte 15 sur la poulie de renvoi (FIG. 1-4) située en haut de la gaine, redescend sur la poulie de renvoi (FIG. 1-19) situé en bas de la gaine (FIG. 1-17) et remonte vers la cabine, passe par la partie supérieure de la poulie de traction (FIG. 1-12) et se fixe en bas de la gaine par son autre extrémité (FIG. 1-18), - l'accès à la machine se fait depuis l'intérieur de la cabine, 20 -le système ne comporte pas de contrepoids. 2 Système d'ascenseur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les deux extrémités du faisceau (FIG. 1- 3) et (FIG. 1- 3) de câbles sont fixées, l'une en haut de haut de la gaine ; la deuxième extrémité en bas de la gaine. Les 25 câbles ne bougent pas ; seul l'étrier cabine (FIG. 1- 10) est l'élément mobile, il se déplace sur le faisceau de câbles sous l'action de la poulie de traction (FIG. 1- 12). 3 Système d'ascenseur suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le mouvement de la cabine est possible par la rotation de la poulie de traction (FIG. 30 1- 12), située dans l'encombrement de la structure de l'étrier (FIG. 1- 10). 4 Système d'ascenseur suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la poulie de traction est actionnée par le moteur (FIG. 2- 209), par voie de 35 conséquence, l'ensemble de la motorisation est embarqué dans l'élément mobile, qui est l'étrier (FIG. 2- 203). 5 Système d'ascenseur suivant la revendication 3 et 4 caractérisé, en ce que l'accessibilité pour la maintenance se fait depuis le panneau amovible 40 formant paroi, lorsque la machine est située entre le plancher et le plafond de la cabine. 6 Système d'ascenseur suivant la revendication 3 et 4 caractérisé, en ce que l'accessibilité pour la maintenance se fait par une trappe (FIG. 4- 405) 45 aménagée dans le plancher (FIG. 4- 406) de la cabine, lorsque la machine (FIG. 4-410) est située sous le plancher (FIG. 4- 406) dans l'encombrement des longerons (FIG. 4- 407) sous le plancher. 9 2921913 7 Système d'ascenseur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la cabine (FIG. 1-9) collabore avec seulement deux poulies de renvoi (FIG. 1-4) ; (FIG. 1-19) l'une en partie haute de la gaine, la seconde en partie basse de la gaine. 5 8 Système d'ascenseur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la traction est du type à adhérence embarquée dans la structure de l'étrier et n'utilise aucun contrepoids. 9 Système d'ascenseur suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'un système de tension par ressort (FIG. 1-24) sous la poulie de renvoi (FIG. 1- 19) située en bas de la gaine permet de compenser un éventuel mou de câble. 20 10