Brevet FR3033251A1 — publié le 20160909

TREUIL D'EVACUATION EN VA-ET-VIENT La présente invention concerne un dispositif d'évacuation de personne en situation d'urgence, notamment d'évacuation d'une cabine de téléphérique. Les appareils permettant des cycles de montées et de descentes le long d'un câble sont soit de types passifs soit entraînés par un moteur. Ces appareils comprennent généralement un système de treuil, qui est notamment composé d'un système de freinage ralentissant la descente de l'usager. Ces systèmes de freinage sont par exemple de type à courant de Foucault, électromagnétique, à force centrifuge tel que les documents FR2965183, FR2619801 et US6412602, hydraulique tel que le document US5586617 ou par engrenage planétaire tel que le document W02012157954. Tous ces systèmes de freinage sont notamment sujet à un échauffement conséquent, limitant leurs utilisations répétées pendant une 15 longue durée et sur de grandes distances. Les opérations de sauvetage d'usagers localisés dans des cabines de téléphériques en haute montagne nécessitent des dispositifs d'évacuation résistants et permettant une cadence et une vitesse d'utilisation conséquentes. 20 Des dispositions régulent et ordonnent les opérations de sauvetage de téléphériques. L'article 35, section 2 ordonnant les exigences relatives à l'évacuation des usagers et à la récupération des véhicules en cas d'accident, de l'arrêté du 7 août 2009 relatif à la conception, à la réalisation, à la modification, à l'exploitation et à la maintenance des téléphériques, précise 25 que « la durée prévisionnelle totale de l'ensemble des opérations permettant l'évacuation de tous les usagers ne doit pas dépasser trois heures trente minutes. » Le rapport d'enquête technique sur le déraillement d'une cabine du téléphérique de la Grande Motte survenu le 3 décembre 2011 à Tignes 30 (France) décrit le sauvetage de quarante personnes en sept heures trente minutes à l'aide de deux dispositifs de sauvetage. 3033251 2 Par ailleurs, le plan de sauvetage qui était appliqué au moment où l'accident considéré est survenu prévoyait une évacuation d'une cabine occupée par cent passagers en trois heures quarante minutes par un mode d'évacuation verticale, par gravité, à l'aide d'une corde mobile dont la 5 descente est freinée par un descendeur RG10. Notons que l'évacuation de la cabine a commencé au bout de deux heures, notamment parce que le matériel d'évacuation, stocké dans un coffre sur le toit de la cabine, était gelé. Les difficultés d'évacuation des usagers, lors de cet accident, 10 proviennent, en partie, de la conséquence de la mise en oeuvre, pourtant prévu par le plan de sauvetage, de descendeurs RG10 dont les limites d'utilisation n'avaient pas été identifiées. De plus, un descendeur RG10 s'est bloqué sous l'effet du gel et du givre résultant de conditions météorologiques difficiles mais, cependant, raisonnablement prévisibles en hiver à plus de trois milles mètres d'altitude. La notice d'utilisation du descendeur RG10 alerte, de surcroît, les usagers, que des précautions particulières doivent être prises pour une utilisation au delà de 16 personnes. Le descendeur RG10 est un dispositif de descente automatique. La 20 vitesse de descente est auto-régulée par un frein à force centrifuge. Un emploi prolongé de ce type de dispositif entraîne un échauffement important du système de freinage, limitant son utilisation. Les cabines du téléphérique de la Grande Motte ont une capacité maximale de cent vingt cinq passagers, et sont limitées, en hiver, à cent 25 passagers par voyage en montée et à cinquante en descente. Il est donc impératif de proposer un nouveau dispositif répondant au cahier des charges d'évacuation d'une cabine de téléphérique, adapté à des situations extrêmes afin d'obtenir une évacuation rapide, fiable et sécurisée. Ainsi le dispositif d'évacuation de la présente invention comprend 30 un système de ralentissement, un système de passage de câble, un système de contrôle de la vitesse de descente, tandis que le système de ralentissement est un moulin à pales droites. 3033251 3 Ajoutons que le système de passage de câble comprend au moins un cabestan. Selon une caractéristique supplémentaire, le dispositif comprend une pluralité de cabestans, préférentiellement deux. 5 Selon une autre caractéristique, le/les cabestan(s) comprend/ comprennent de multiples gorges. Notons que le système de contrôle de la vitesse de descente comprend un système de freinage. Précisons que le système de freinage comprend au moins un disque 10 de frein. Selon un mode de réalisation préféré, le système de freinage est contrôlé par une poignée de service de sécurité positive. Ajoutons que le moulin à pales droites est connecté à un moyen de contrôle de descente par au moins un système de passage de câble. 15 Précisons que le moulin à pales droites est connecté à au moins un système de passage de câble par un système d'engrenages. Selon un mode d'exécution, au moins un système de passage de câble est connecté directement à au moins un système de freinage. Selon une caractéristique préférée, le dispositif d'évacuation est passif. Selon une autre caractéristique préférée, le dispositif d'évacuation est en va et vient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont 25 donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures I à 4 illustrent le dispositif d'évacuation de l'invention selon un mode d'exécution. 3033251 4 La figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'évacuation avec la coque et le capot de protection. La figure 2 est une vue latérale du dispositif d'évacuation sans la coque et le capot de protection. 5 La figure 3 est une vue avant selon F du dispositif sans le support et le système de serrage. La figure 4 est une vue en coupe, selon B-B de la figure 3. La présente invention propose un système de ralentissement (1) par moulin à air à pales droites (4) de type moulinet du colonel Renard. 10 Le moulinet du colonel Renard est généralement utilisé pour le calcul de la puissance d'un moteur. Panhard et Levassor, en 1906, décrivent ce système comme étant « constitué essentiellement par une barre fixée à angle droit sur l'arbre du moteur et portant deux surfaces planes parallèles à l'axe. Pendant le mouvement, ces surfaces prennent appui sur l'air et opposent au 15 mouvement du moteur une résistance déterminée par un tarage préalable. » De tels systèmes de moulin à pales droites sont également utilisés en aéronautique, notamment pour les hélicoptères. Le but premier du colonel Renard, était d'ailleurs, de développer un aéronef à vol vertical. La présente invention utilise les propriétés de résistances du 20 moulinet du colonel Renard pour ralentir la descente d'usagers via un câble. Ainsi, le dispositif d'évacuation selon l'invention se présente sous la forme d'un système de passage de câble (2) connecté à un système de ralentissement (1) et à un système de contrôle de la vitesse de descente (3). Notons que le système de ralentissement (1) est un moulin à pales droites (4) tournant autour d'un axe (X, X') connecté à un système de passage de câble (2). Le système de ralentissement (1) est connecté directement ou indirectement via le système de passage de câble (2) au système de contrôle de la vitesse de descente (3). Un moulin à pales droites (4) selon l'invention comprend un axe de rotation (X, X'), des pales droites (26) portées par des bras (28) et 3033251 5 préférentiellement un capot (27) de protection périphérique et frontal, préférentiellement ajouré. La puissance absorbée par un tel dispositif (100), due à la résistance de l'air sur les bras (28) et sur les pales (26) croit comme le cube de la vitesse. 5 Par conséquent, plus la vitesse augmente et plus la résistance exercée par le moulin à pales droites est importante. La résistance d'un tel moulin est avantageusement modifiée notamment par la modification de surfaces des pales (26) et par leurs nombres. 10 Les dites pales (26) sont préférentiellement de forme rectangulaire et sensiblement planes. Selon une caractéristique de l'invention, le moulin à pales droites (4) comprend entre 2 et 10 pales (26), préférentiellement entre 2 et 6 pales (26), plus préférentiellement entre 3 et 5 pales (26). 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, une pale (26) a une surface comprise entre 0,2 et 1 m2, préférentiellement entre 0,3 et 0,5 m2. A titre indicatif, un moulin à pales droites comprenant une surface de pale comprise entre 0,3 et 0,5 m2 et un nombre de pales compris entre 3 et 5 permet de supporter une charge entre 250 et 350 kg correspondant à 3 ou 4 20 personnes en même temps par cycle de descente. Des essais préliminaires de descente d'usagers d'une cabine de téléphérique, à une hauteur de 60 mètres ont permis d'évacuer, avec un rythme non soutenu, une cinquantaine de personnes en moins d'une heure quinze minutes. Ces essais préliminaires sont très prometteurs pour une 25 utilisation en situation réelle. Un des avantages majeurs du dispositif de l'invention provient de son mode de fonctionnement qui a la particularité de ne pas s'échauffer lors d'utilisations intensives, répétées et sur de longues distances. Un autre avantage non négligeable est sa grande capacité de charge 30 permettant d'évacuer plusieurs usagers simultanément. 3033251 6 Le système de ralentissement (1) selon l'invention permet également de pouvoir fonctionner dans les deux sens de rotation avec le même effort de résistance. Le système de passage de câble (2) comprend par exemple un treuil. 5 Un treuil est composé d'un tambour capable de tourner sur son axe autour duquel s'enroule un câble. Un treuil est un terme générique comprenant les systèmes de cabestans, pouliots, poulies, etc. Le système de passage de câble (2) comprend également des moyens d'entré et de sortie dudit câble (20) par exemple tel qu'illustré dans le mode 10 de réalisation de la figure 2, un ensemble presseur (21), des galets (22) et des cavaliers (23). Le système de passage de câble (2) comprend préférentiellement une combinaison de treuils. Une combinaison de treuils est avantageusement, par exemple, une 15 combinaison de poulies ou une combinaison de cabestans. Il est entendu qu'une combinaison de treuils réduit la résistance du poids à descendre sur le système de ralentissement (1). Il est également entendu qu'un cabestan (5) à multiples gorges (9) joue également le même rôle. 20 Selon un mode de réalisation, le système de passage de corde (2) comprend une poulie ou une pluralité de poulies. Les cabestans (5) sont en libre rotation selon les axes (X1, Xi' et X2r X2'). Selon une caractéristique de l'invention, le cabestan (5) comprend 25 entre 1 et 10 gorges (26). Le système de contrôle de la vitesse de descente (3) comprend un système de freinage (6). Le dit système de freinage (6) comprend, selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, un système de serrage (14), un ressort (15), un support (13) et des disques de freins (12). Ce dit système de 30 freinage (6) est préférentiellement combiné à une commande de freinage, par 3033251 7 exemple de type poignée de service de sécurité positive (7) permettant de participer au contrôle de la vitesse de descente du câble (20), de son départ de la cabine et de son arrêt au sol. La figure 1 illustre le dispositif de l'invention avec une coque (33) 5 d'habillage et de protection des systèmes (2) et (3), ainsi qu'un capot (27) sécurisant le système (1). La coque (33) protège préférentiellement entièrement le système de passage de câble (2) et le système de contrôle de la vitesse de descente (3), la dite coque (33) étant ajourée vers le bas afin de laisser libre le passage 10 d'entrée et de sortie du câble (20). La figure 2 illustre un mode de réalisation préféré du dispositif (100) selon l'invention, comprenant un assemblage de deux cabestans (5) à multiples gorges (9). A l'une des extrémités respectives des dits cabestans (5) est reliée une roue crantée (10). Les dites roues crantées (10) coopèrent avec 15 un pignon (11) selon l'axe (X, X') du moulin à pales droites (4). A chacune des autres extrémités des dits deux cabestans (5) est connecté un disque de frein (12). Les dits disques de freins (12) sont connectés à un support (13) via des moyeux (19) et à un système de serrage (14) via un ressort (15). Le dit système de serrage (14) est connecté à une poigne de service de sécurité 20 positive (7). Les axes (X1, X1' et X2, X2') des cabestans (5) sont maintenus par des clavettes (16). La rotation des axes (X, X' ; X1, X1' et X2, X2') est facilitée par des roulements à billes (17). Les supports des roulements à billes sont reliés à un bâti (18) de symétrie générale (Y, Y'). Les disques de freins (12) sont connectés aux clavettes (16) par des moyeux (19). Le câble (20) est 25 enroulé autour des gorges (9) des deux cabestans (5) et passe en entré et en sortie dans un ensemble presseur (21) par des galets (22) et des cavaliers (23). Ainsi le système de passage de câble (2) selon le mode de réalisation précédent est composé de deux cabestans (5), d'un ensemble presseur (21), de galets (22) et de cavaliers (23). 30 Ajoutons que le dispositif selon le mode de réalisation précédent comprend également un moyen d'accrochage (24) permettant une suspension du dispositif (100) à par exemple une cabine de téléphérique. Les deux pans du bâti (18) sont connectés en partie basse par l'ensemble presseur 3033251 8 (21) et en partie haute par le moyen d'accrochage (24). Ce mode de réalisation comprend également un système anti-déraillement (25) en partie haute au dessus du plus haut des cabestans (5), maintenu entre les pans du bâti (18). 5 Notons que les roues crantées (10) et le pignon (11) constituent un système d'engrenage (8). Une poignée de service de sécurité positive (7) est en position de serrage, au repos. Une pression assurée sur la poigne (7), assure une pression sur le ressort (15), écartant les disques de freins (12). 10 Selon un mode de réalisation de l'invention (non représenté), le dispositif comprend un unique cabestan (5) à multiple gorges (9) selon un axe (Xi, X11) relié à une de ses extrémités, une roue crantée (10) coopérant avec un pignon (11) selon l'axe (X, X') du moulin à pales droites (4), et à l'autre extrémité du cabestan (5) est connectée un disque de frein (12). Un 15 second disque de frein (12) est selon un mode de réalisation connecté à un support parallèle au premier disque de frein (12) et dans l'axe (X1, X1') et relié à une poignée de service de sécurité positive (7) via un système de serrage (14). Selon un autre mode de réalisation (non représenté) comprenant un 20 unique cabestan (5), le système de freinage (6) est connecté directement au moulin à pales droites (4). Le système de freinage (6) et le système de contrôle de la vitesse de descente (3) sont donc contigus au moulin à pales droites (4). Les figures 2 et 4 illustrent un mode de réalisation de l'invention 25 comprenant un cabestan (5) en position basse comprenant 7 gorges (9) et un cabestan (5) en position haute comprenant 6 gorges (9). Une telle configuration permet 6 allers/retours du câble (20) dans les cabestans (5), correspondant à 5 gorges (9) centrales, du cabestan en position basse, contenant un brin de câble (20). 30 Le câble (20) est préférentiellement une corde synthétique de longueur variable selon le lieu d'utilisation. 3033251 9 Selon des modes d'exécutions de l'invention, un moyen de liaison et d'accrochage est lié aux usagers par des longes et des harnais ou baudriers, ou bien par un système de nacelles. Le dispositif selon un mode préféré de l'invention est à va-et-vient. 5 Un système va-et-vient permet d'évacuer les usagers, par les deux extrémités du câble, directement les uns à la suite des autres au cours des cycles de descentes du câble, via un moyen de liaison et d'accrochage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif comprend deux moyens de liaison à chaque extrémité du câble (20). La 10 longueur du câble entre les deux moyens de liaison est réglée de telle manière à ce qu'un moyen de liaison est positionné à une distance raisonnable du sol, par exemple environ 1,6 mètre du sol et le second à une distance raisonnable de la zone d'accroche aux longes, harnais, nacelles des usagers dans la zone d'évacuation, par exemple dans une cabine de 15 téléphérique. Une longueur de sécurité raisonnable de câble est à prévoir en aval des moyens de liaison, par exemple environ quatre mètres de câble. Le dispositif de l'invention permet également de remonter une personne lors des cycles de descentes des usagers à évacuer, par exemple un sauveteur. 20 Le dispositif de l'invention permet également une évacuation des usagers selon différents modes d'évacuation, tels que verticalement, par gravité à l'aide d'un câble mobile ou par l'utilisation de tyroliennes dont les câbles porteurs sont fixes, tendus entre le lieu d'évacuation et le sol, les dits câbles présentant une inclinaison avec le sol. 25 Il est entendu que le dispositif de la présente invention est avantageusement utilisé pour des situations de sauvetage lors de travaux sur éoliennes, antennes, pylônes haute tension, grues et toute autre zone normalement inaccessible par des moyens conventionnels. II est également entendu que le dispositif selon l'invention est 30 avantageusement connecté à un moteur afin de pouvoir remonter des charges sans contrepoids descendant. Ce mode de réalisation n'est pas un 3033251 10 mode préféré de la présente invention, étant donné l'utilisation principale du dispositif dans l'évacuation d'usagers en situation d'urgence. REVENDICATIONS1. Dispositif d'évacuation (100) comprenant : - un système de ralentissement (1), un système de passage de câble (2), - un système de contrôle de la vitesse de descente (3), caractérisé en ce que le système de ralentissement (1) est un moulin à pales droites (4). 2. Dispositif d'évacuation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de passage de câble (2) comprend au moins un cabestan (5). 3. Dispositif d'évacuation (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cabestans (5), préférentiellement deux. 4. Dispositif d'évacuation (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le cabestan comprend de multiples gorges (9). 5. Dispositif d'évacuation (100) selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de contrôle de la vitesse de descente (3) comprend un système de freinage (6). 6. Dispositif d'évacuation (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de freinage (6) comprend au moins un disque de frein (12). 20 7. Dispositif d'évacuation (100) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le système de freinage (6) est contrôlé par une poignée de service de sécurité positive (7). 8. Dispositif d'évacuation (100) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un système de passage de 25 câble (2) est connecté directement à au moins un système de freinage (6). 9. Dispositif d'évacuation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moulin à pales droites (4) 3033251 12 est connecté à un moyen de contrôle de la vitesse de descente (3) par au moins un système de passage de câble (2). 10. Dispositif d'évacuation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moulin à pales droites (4) 5 est connecté à au moins un système de passage de câble (2) par un système d'engrenages (8).