Brevet FR2981058A1 — publié le 20130412

Mécanisme d'entraînement d'une cabine d'un ascenseur L'invention concerne un mécanisme d'entraînement d'une cabine d'un ascenseur. Un bâtiment peut être équipé d'un ascenseur pour permettre un déplacement d'une charge d'un étage à un autre étage du bâtiment. L'ascenseur comprend une cabine à l'intérieur de laquelle la charge prend place, et éventuellement un contrepoids. La charge est indifféremment constituée d'une ou plusieurs personnes, voire d'une charge inerte à déplacer. L'ascenseur comprend aussi un mécanisme d'entraînement de la cabine d'ascenseur qui permet son déplacement d'un étage à un autre étage. Parmi les mécanismes d'entraînement connus, on discerne des mécanismes sans motoréducteur et des mécanismes avec motoréducteur. Un mécanisme sans motoréducteur comprend un moteur à vitesse de rotation lente pourvu d'un arbre de rotation autour duquel est enroulé un câble. La cabine est fixée à une première extrémité du câble tandis qu'un contrepoids est rapporté sur une deuxième extrémité du câble. Un tel moteur à vitesse de rotation lente comporte des aimants permanents qui sont soit en grande quantité, soit de grandes dimensions. De tels aimants comprennent une proportion importante de terres rares, dont l'approvisionnement est de plus en plus délicat. Un mécanisme avec motoréducteur comprend un moteur à vitesse de rotation rapide et un motoréducteur qui est interposé entre le moteur à vitesse de rotation rapide et un élément rotatif, tel qu'une poulie ou un tambour. Le motoréducteur est prévu pour diminuer une vitesse de rotation de l'élément rotatif autour duquel le câble est enroulé. Un frein est placé sur un arbre de rotation du moteur à vitesse de rotation rapide pour ralentir et/ou maintenir en position la cabine. Le frein étant placé sur l'arbre de rotation du moteur à vitesse de rotation rapide, une capacité de freinage d'un tel mécanisme est de l'ordre d'un couple résistant à une masse à freiner divisé par un rapport de réduction fourni par le motoréducteur. La masse à freiner est équivalente à une masse de cabine augmentée d'une masse de la charge. Le document EP1,279,638 (Flender Tübingen GmbH) décrit un mécanisme similaire, équipé en outre d'un frein complémentaire, le motoréducteur étant interposé entre l'élément rotatif et le frein complémentaire. Ce dernier est en prise sur l'arbre de rotation. Un tel frein complémentaire est relativement couteux et encombrant ce qui est préjudiciable. Enfin, le frein complémentaire est en prise sur l'arbre à une distance de l'élément rotatif qui demeure relativement élevée. Une telle distance est une source potentielle de dysfonctionnements et/ou de rupture de transmission ce qu'il est souhaitable d'éviter. Il existe en conséquence un besoin d'un mécanisme d'entraînement d'une cabine d'un ascenseur qui soit simple, peu encombrant, peu onéreux et qui satisfasse pleinement aux exigences de sécurité. Il est proposé un dispositif d'entraînement d'une cabine d'un ascenseur, le dispositif d'entraînement comprenant : - une partie de mouvement rapide, comprenant un moteur principal, - un motoréducteur pour convertir le mouvement de rotation du moteur principal en un mouvement de rotation plus lent, - une partie de mouvement lent comprenant un axe et un support de câble, destinés à être actionnés en rotation par le motoréducteur selon le mouvement plus lent, et - un moyen de freinage comportant un premier et un deuxième éléments de freinage agencés de sorte que le premier élément de freinage vienne appliquer un freinage au deuxième élément de freinage, le deuxième élément de freinage étant disposé sur la partie de mouvement lent, de façon à être entraîné en rotation selon le mouvement plus lent en l'absence d'application de freinage. Ainsi, le freinage est effectué en aval du motoréducteur, de sorte que le moyen de freinage peut être conçu avec une capacité de freinage adaptée. La partie de mouvement rapide peut comprendre en outre un axe destiné à être actionné en rotation par le moteur principal. Le motoréducteur transforme le mouvement rapide de cet axe en un mouvement de rotation plus lent. Avantageusement, le dispositif est dépourvu de moyen de freinage au niveau de la partie de mouvement rapide. Dit autrement, aucun freinage n'est appliqué sur les éléments entrainés en rotation selon le mouvement rapide, comme le rotor du moteur principal et l'axe rapide. Le dispositif d'entraînement peut comporter un seul moyen de freinage, au niveau de la partie de mouvement lent, de sorte que ce dispositif peut être de conception relativement simple, et sécurisée. Avantageusement, le deuxième élément de freinage peut être monté à une distance du support de câble inférieure ou égale à la distance entre le motoréducteur et le support de câble. Dit autrement, le deuxième élément de freinage est interposé entre le motoréducteur et le support de câble. Le freinage est ainsi appliqué à une distance relativement faible du support de câble. Avantageusement, le deuxième élément de freinage peut être monté à une distance du support de câble (ou d'un plan médian du support de câble) inférieure ou égale à une épaisseur du support de câble. Par exemple, le deuxième élément de freinage peut être monté sur le support de câble : en particulier le deuxième élément de freinage et le support de câble peuvent être d'une seule pièce, ou bien le deuxième élément de freinage peut être solidarisé au support de câble par des moyens de fixation, par exemple des clavettes. Ainsi, le freinage peut être effectué directement au niveau du support de câble, ce qui permet de conférer une plus grande sécurité à l'ensemble. En particulier, la sécurité du mécanisme d'entraînement est indépendante de la qualité et de la longueur d'un arbre, contrairement au document discuté ci-dessus. Le deuxième élément de freinage peut être monté à l'extérieur du support de câble, ou bien encore à l'intérieur. Selon un autre exemple, le deuxième élément de freinage peut être monté sur l'axe lent, à une distance du support de câble (ou d'un plan médian du support de câble) inférieure ou égale à une épaisseur de l'élément rotatif. Alternativement, le deuxième élément de freinage peut être monté sur l'axe lent, à une distance plus élevée du support de câble, par exemple à une distance égale à deux ou trois épaisseurs du support de câble, ou même davantage. Le deuxième élément de freinage peut être monté sur un autre élément entrainé en rotation selon le mouvement plus lent. Le support de câble, ou élément rotatif, peut être une poulie, un tambour, ou autre. La rotation du support de câble permet d'entrainer le déplacement du câble, et donc le mouvement de la cabine d'ascenseur. Le moyen de freinage peut par exemple comprendre des moyens de freinage à tambour, à disque, ou bien encore des moyens de freinage avec un deuxième élément de freinage à l'intérieur du support de câble, comme par exemple les freins commercialisés par la société Mayr®. Le premier élément de freinage peut avantageusement comprendre au moins un étrier, au moins une mâchoire et/ou autre. Le deuxième élément de freinage peut par exemple comprendre un tambour de freinage, un disque plein ou évidé, une portion de disque, par exemple à forme générale d'anneau plat, ou autre. Le moteur principal peut être par exemple un moteur à aimant permanent, qui présente l'avantage d'être silencieux et léger, ou bien encore un moteur triphasé. Le deuxième élément de freinage peut être avantageusement ménagé selon un plan de frein qui est parallèle à un plan de rotation d'un câble relié à la cabine. Le mécanisme d'entraînement peut ainsi être relativement compact. Il est en outre proposé un système d'ascenseur comportant une cabine et un dispositif d'entrainement tel que décrit ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : La figure 1 et la figure 2 sont des illustrations schématiques respectives de variantes de réalisation d'un ascenseur selon des modes de réalisation de la présente invention. Les figures 3 à 5 sont des vues schématiques respectivement de face, de côté et de dessus d'un exemple de dispositif d'entrainement selon un mode de réalisation de l'invention. Les figures 6 à 8 sont des vues schématiques en coupe de variantes de réalisation, la figure 6 étant une vue partielle. Des références identiques d'une figure à l'autre peuvent être utilisées pour désigner des éléments identiques ou similaires, dans leur forme ou leur fonction. Sur la figure 1 et la figure 2, un bâtiment 1 est équipé d'un ascenseur 2 pour permettre un changement d'étage à une charge 3. La charge 3 comprend indifféremment une ou plusieurs personnes et/ou un ou plusieurs éléments inertes. La charge 3 est placée à l'intérieur d'une cabine 4 qui est suspendue à une première extrémité 5 d'un câble 6. Selon une autre forme de réalisation, les câbles 6 sont en pluralité et présentent des caractéristiques identiques à celles énoncées ci-après du câble 6. Le câble 6 est au moins partiellement enroulé sur un support de câble ou élément rotatif 7 qui est mobile en rotation autour d'un arbre 8. Selon une première variante de réalisation illustrée sur la figure 1, le câble 6 comporte une deuxième extrémité 9 qui est pourvue d'un contrepoids 10. Dans ce cas, l'élément rotatif 7 peut comprendre une poulie 11 pourvue d'une gorge circulaire 12 à l'intérieur de laquelle s'inscrit le câble 6. Selon une deuxième variante de réalisation représentée sur la figure 2, le câble 6 comporte une deuxième extrémité 9 qui est fixée à l'élément rotatif 7. Dans ce cas-là, l'élément rotatif 7 peut comprendre un tambour 13 qui est pourvu d'une gorge hélicoïdale 14 à l'intérieur de laquelle s'enroule le câble 6. Dans les deux cas susvisés, l'élément rotatif 7 est mis en rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraînement 15. En références aux figures 3 à 5, le mécanisme d'entraînement 15 comprend un treuil 16 pour la mise en rotation de l'élément rotatif 7 autour de l'arbre 8. Le treuil 16 est monté sur un châssis 17. Le treuil 16 comprend un motoréducteur 18, tel qu'une vis sans fin, un engrenage et/ou analogue. Le motoréducteur 18 est agencé pour réduire une vitesse de rotation d'un axe rapide, dit axe moteur, d'un moteur principal, par exemple un moteur à aimant permanent. En aval du motoréducteur, un autre axe, dit axe lent, et un support de câble 7 sont donc entrainés en rotation selon un mouvement de rotation plus lent que le mouvement de rotation du moteur principal. Le dispositif comporte un moyen de freinage principal, et ne comporte aucun moyen de freinage complémentaire. Ce moyen de freinage permet d'appliquer un freinage sur le support de câble 7. Ce moyen de freinage comporte des étriers de freinage 22 et un disque de freinage 21. Ce disque de freinage 21 est monté sur le support de câble 7. Plus précisément, le disque de freinage est le support de câble sont moulés d'une seule pièce. La poulie 7 se prolonge en un disque de freinage 21. L'application d'une force de freinage sur ce disque 21 affecte donc directement le support de câble 7. Le dispositif est dépourvu de moyens de freinage au niveau des éléments entrainés en rotation rapide, notamment au niveau du moteur principal 20 et de l'axe rapide 18 directement actionné par ce moteur principal. Dans les variantes de réalisation des figures 6 à 8, un disque de frein 21 est interposé entre l'élément rotatif 7 et le treuil 16. Le disque de frein 21 est solidaire de l'axe lent ou arbre 8, et est entraîné en rotation conjointement avec l'élément rotatif 7. Plus particulièrement, le disque de frein 21 jouxte l'élément rotatif 7. Le disque de frein 21 est conjointement contigu à l'élément rotatif 7 et au treuil 16. Plus particulièrement encore, le disque de frein 21 est ménagé selon un plan de frein P1 qui est parallèle à un plan de rotation P2 de l'élément rotatif 7. Le plan de rotation P2 est orthogonal à l'axe longitudinal de l'arbre 8. Le plan de rotation P2 est le plan milieu des plans possibles de circulation du câble 6, ou bien le plan médian du support de câble. Le plan de frein P1 et le plan de rotation P2 sont espacés l'un de l'autre d'une distance D qui est inférieure ou égale à une épaisseur E de l'élément rotatif. Préférentiellement, la distance D est de l'ordre de 3/5ème d'une épaisseur E de l'élément rotatif 7, à plus ou moins 10% près. L'épaisseur E est prise parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre 8. Ces dispositions sont telles que le disque de frein 21 est relativement proche de l'élément rotatif 7, en vue d'optimiser la sécurité procurée par le mécanisme d'entraînement 15. De plus, un tel mécanisme d'entraînement 15 est compact et peu encombrant. Sur la figure 7, le moyen de freinage est pourvu d'étriers 22 qui sont à même d'enserrer axialement une périphérie du disque de frein 21 pour permettre un ralentissement et/ou une immobilisation de l'élément rotatif 7. Sur la figure 8, le moyen de freinage est pourvu de mâchoires 23 qui sont à même d'exercer une force centripète contre la périphérie du disque de frein 21 pour permettre un ralentissement et/ou une immobilisation de l'élément rotatif 7. Le disque de frein 21, les étriers 22 et/ou les mâchoires 23 sont au moins partiellement formés à partir d'un matériau de friction résistant à l'usure et apte à absorber aisément une chaleur générée au cours d'un contact entre d'une part le disque de frein 21 et d'autre part les étriers 22 et/ou les mâchoires 23. Les étriers 22 et les mâchoires 23 sont mis en oeuvre à partir d'un moyen de commande 24 comprenant l'un quelconque au moins d'un ressort de compression, d'un piston à huile, d'un piston à air ou analogue. Le moyen de commande 24 comprend également un électroaimant pour maintenir les étriers 22 et/ou les mâchoires 23 éloignés du disque de frein 21. Un tel mécanisme d'entraînement 15 est avantageusement simple, compact, peu onéreux et sûr. Variantes Le moyen de freinage peut être à disque, à tambour, ou bien encore de type Mayr®. Dans ce dernier cas, le deuxième élément de freinage peut comprendre un disque disposé à l'intérieur de la poulie de traction, et le premier élément de freinage peut comprendre une pièce commandée par une bobine, disposée également à l'intérieur de la poulie de traction et apte à appliquer un freinage sur le disque. Un tel agencement peut se révéler relativement compact. REVENDICATIONS1.- Dispositif d'entraînement (15) d'une cabine (4) d'un ascenseur (1), comprenant : - une partie de mouvement rapide, comprenant un moteur principal (20), - un motoréducteur (18) pour convertir le mouvement de rotation du moteur principal en un mouvement de rotation plus lent, - une partie de mouvement lent comprenant un axe (8) et un support de câble (7), destinés à être actionnés en rotation par le motoréducteur selon le mouvement plus lent, et - un moyen de freinage (21, 22) comportant un premier (22) et un deuxième (21) éléments de freinage agencés de sorte que le premier élément de freinage vienne appliquer un freinage au deuxième élément de freinage, le deuxième élément de freinage étant disposé sur la partie de mouvement lent, de façon à être entraîné en rotation selon le mouvement plus lent en l'absence d'application de freinage. 2. Dispositif d'entraînement (15) selon la revendication 1, dans lequel le deuxième élément de freinage (21) est monté sur le support de câble (7). 3. Dispositif d'entraînement selon la revendication 2, dans lequel le deuxième élément de freinage est monté à l'intérieur du support de câble. 4. Dispositif d'entraînement selon la revendication 2, dans lequel le deuxième élément de freinage est monté à l'extérieur du support de câble. 5. Dispositif d'entrainement selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le deuxième élément de freinage (21) et le support de câble (7) sont d'une seule pièce. 6. Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième élément de freinage comprend un disque de frein (21), et/ou un tambour de freinage. 7. Dispositif d'entraînement (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier élément de freinage comprend au moins un étrier (22) et/ou une mâchoire (23). 8.- Dispositif d'entraînement (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le support de câble (7) comprend une poulie (11) et/ ou un tambour (13) 9.- Dispositif d'entraînement (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif est dépourvu de moyen de freinage au niveau de la partie de mouvement rapide. 10.- Ascenseur (2) comprenant une cabine et un dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.