Brevet FR3058709A1 — publié le 20180518

POSITIONNEMENT D'UNE CABINE D'ASCENSEUR DANS LES ÉTAGES PAR COMPTE A REBOURS La présente invention a pour objet le positionnement d'une cabine d'ascenseur dans l'espace d'une gaine aménagée pour. De façon plus précise, l'invention concerne des moyens et une conception qui, associés aux mouvements de la cabine permettent de situer la position exacte à tout moment pendant le déplacement et d'indiquer l'étage ou elle se trouve. Tous les ascenseurs en fonctionnement, possèdent un dispositif capable de situer la cabine et identifient la présence d'appels provenant des différents étages. Ces derniers, ont été durant des décennies purement mécaniques et progressivement, électro mécanique, à couronne, à courroie, à interrupteur à bascule, à impulseurs. Très récemment, par bandes crantées, puis par codeurs incrémentaux, ou codeurs absolus. Tous ces moyens mécaniques et électroniques sont installés en gaine, qui nécessite des réglages et réajustements permanents en raison de l'usure par les frottements, modifiant ainsi le temps de réaction sur la machine. Cette usure des parties mécaniques, entraîne forcément, des décalages et autres pertes d'informations qui se traduisent souvent par des arrêts incohérents en gaine. Les codeurs finissent par présenter des glissements qui modifient la précision d'arrêt à tous les niveaux d'un coup. Par ailleurs les sélecteurs employés à ce jour, sont limités en fonction de la vitesse de la cabine. Pour les ascenseurs rapides, les sélecteurs sont beaucoup plus sophistiqués mécaniquement. Plus la vitesse est importante, plus la mécanique est compliquée pour maîtriser l'anticipation du ralentissement jusqu'à l'arrêt de la cabine à l'étage. Depuis toujours, les étages sont matérialisés par des cames ou autres moyens électriques ou magnétiques pour détecter la zone dans laquelle la cabine à l'arrêt ou en déplacement. L'armoire de manoeuvre, compare cette information et un éventuel appel palier dans la même zone pour déclencher un arrêt. Bien des pannes et des désagréments se manifestent au fil du temps en raison de l'usure inévitable des composants en gaine. Un fait non négligeable par ailleurs qui est la conséquence du temps de réaction, entre le contact et la position de la cabine du fait que celle-ci se déplace en même temps. la précision d'arrêt est rarement au millimètre, d'ailleurs la Loi par décret d'application des précisions d'arrêts à l'étage est obligée de composer avec ce phénomène et autorise un maximum de 2 cm au dessus ou en dessous du niveau. Dans notre approche du positionnement qui est totalement différent que celui qui est connu, nous avons dans le cadre de l'innovation, préféré modifier le principe de fonctionnement ; -non pas se déplacer et chercher en cours de route la présence d'un appel, mais l'inverse. À savoir : identifier la provenance de l'appel, avant d'ordonner un mouvement, et déterminer la distance à parcourir, ensuite donner le départ dans le sens requis et de 3058709 2 compter à rebours en direction de la provenance de l'appel, jusqu'à l'arrêt complet de la cabine. Pour le temps de réaction entre les contacts en gaine habituels et les différents 5 phénomènes de glissement, de faux contacts, d'allongement, l'usure et le bruit des frottements, pour révéler la capacité de notre électronique et d'assurer un positionnement fiable et au millimètre, nous avons utilisé les performances d'un capteur linéaire laser. Aucun frottement, ni glissement ne sont à craindre, la lecture est instantanée et précise au 10e de millimètre. 10 Ce type d'instrument est principalement utilisé sur un tapis dans l'industrie, pour déterminer, la position d'une pièce pendant l'usinage ou pour lire des informations sur une pièce dans de très courtes distances de 20 cm à 3 m, avec une sortie de lecture statique. 15 Nous avons donc introduit cet instrument qui transmet à notre électronique la position en temps réel avec une sortie dynamique de calcul selon notre protocole pour mieux gérer les ordres de déplacements et d'alimentation de la machine. 20 Ce capteur linéaire laser qui matérialise la cabine, peut être fixé selon le type d'installation, en haut ou en bas de la gaine d'ascenseur, avec un réflecteur sur la partie mobile (la cabine), ou l'inverse. Sa seule fonction est de donner à tout moment la position exacte de la cabine à l'arrêt ou en mouvement par une sortie de lecture dynamique. 25 Pour une meilleure compréhension on peut faire la comparaison du sélecteur classique d'un ascenseur avec un service de Bus de transport. Tout le monde sait comment fonctionne un bus, lorsque celui-ci se déplace et un ordre d'arrêt est donné, le bus s'arête à a station. Si le chauffeur aperçoit une personne 30 dans une station, il s'arrête pour prendre la personne. Le sélecteur mécanique fonctionne de cette sorte, il détecte la présence d'un appel, comme pour le bus une personne que lorsque le Bus est dans la zone de la station. Le sélecteur virtuel est différent, si un appel est émis au 3' étage et la cabine 35 est à la station 0, une information de départ à +9 m et au millimètre exacte est donnée. Le signe plus détermine le sens de montée, la distance pour intercepter l'appel est à 9m, on ne le voit pas la station, mais on sait qu'il y a un appel à un point précis, la mécanique se met en mouvement avec un compte à rebours pour terminer à la valeur de consigne qui est l'étage du 3'. 40 La présente demande de brevet concerne un sélecteur virtuel, qui consiste à attribuer des valeurs numériques pour matérialiser les étages. Ces valeurs, sont enregistrées dès le départ lors de l'installation. Chaque consigne correspond à un étage précis. La collaboration entre les différents modules paramétrés et un capteur de position 45 linéaire. Ces consignes sont équivalentes à une distance métrique. L'avantage est que la cabine se déplace entre 2 points connus au préalable dans un mode de compte à rebours, qui permet une précision d'arrêt inégalable. Ces dites valeurs, changent de polarité par rapport à la position de la cabine. 50 Lorsque la cabine est en dernier niveau bas, toutes les valeurs sont en positif «+ », lorsque la cabine se déplace, tous les niveaux situés en dessous de la position de la cabine, la valeur bascule en signe négatif moins «- ». Les différents étages de 0 à XX, sont paramétrés dès le départ et permettent d'identifier les niveaux et la distance précise 3058709 3 de chaque étage par rapport à la première porte de référence. La quantité possible d'étages est sans limite. 5 DÉTAILS DE LA PRÉSENTE DEMANDE La présente demande de brevet de sélecteur virtuel pour positionner les étages d'un ascenseur, caractérisé par la gestion de valeurs numériques par des comparateurs qui interagissent. Ces comparateurs programmés dans différents modules. Ces 10 derniers sont organisés pour des actions et fonctions distinctes, pour gérer les différentes étapes depuis un ordre d'appel jusqu'à son acquittement. Ces modules sont paramétrables dans la carte électronique selon une adresse qui correspond à chacun d'entre eux selon la liste suivante : - Module d'empilage de consignes d'étages 15 Module de position de la cabine. Module de calcul de la distance à parcourir pour répondre à un appel. Sens de rotation du moteur. - Choix de la vitesse appropriée pour atteindre la station. Options des différents modes de déplacements (normal/Inspection). 20 Options sécuritaires pour le re-nivelage, Contrôle de la vitesse de déplacement, survitesse, traînage, ou absence d'information dans la liaison entre le laser et la machine. Suppression de tous les accessoires en gaine, de toutes balises d'étages ou de composants comme pour les sélecteurs mécaniques, dans la trajectoire de la 25 cabine en gaine. Module de consignes d'étages. 30 Dans ce module, la position de chaque niveau est enregistrée dès l'installation, de 0 à XX, chaque niveau correspond à une valeur numérique, en l'occurrence métrique dans le cas qui nous concerne. Chaque étage est correspond à une consigne qui est la distance exacte depuis le seuil de la première porte inférieure dans la gaine. Dans un immeuble de 10 niveaux (RC+9), soit dans la carte de 0 à 9. 35 Si la distance par exemple entre porte est de 2.72 m, le RC pour le public correspond au zéro dans la carte et à 0000.000 dans le module. Soit : Le sous sol devient le FO, consigne 0000.000 Le RC devient le Fi, consigne 0002.720 40 Le I étage devient F2 consigne 0005.440 Le 2e' étage devient le F3 consigne 0008.160 Le 3e' etc, jusqu'au 9eme qui sera la consigne limite soit 0024.480 On comprend que la distance depuis la porte du bas est de 24,480m, cette 45 distance ou course totale de l'ascenseur sera figée dans ces 2 limites de 0 à 24,480m, cela précise que la cabine ne pourra naviguer que dans cette plage, au-delà de cette distance, la machine est dans l'incapacité de fonctionner, aucun ordre ne peut être donné au-delà des ces limites. 50 Module de position de la cabine. L'instrument de mesure (capteur linéaire de position laser), est calibré à zéro, lorsque la cabine est au niveau zéro, son rôle est de transmettre à l'arrêt, une valeur de position 3058709 4 statique et dynamique lorsque la cabine est en mouvement. Sans limite dans la hauteur. Il sert à mesurer en temps réel la position exacte de la cabine. Son rôle s'arrête là. Module de calcul de la distance à parcourir pour répondre à un appel. 5 Se module détermine par comparaison, la position de la cabine et l'origine de la consigne. Le but recherché dans la présente demande de brevet est principalement axé sur le compte à rebours, la distance à parcourir est connue à l'avance, les comparateurs agissent en incluant les distances de rampes d'accélération, de ralentissement jusqu'à 10 l'arrêt. Par exemple : Si la cabine est positionnée au 0, et un appel entrant à F3 selon l'exemple précédent qui correspond à une valeur numérique 0008.160, le comparateur après analyse, détermine que l'appel provient d'une consigne supérieure à sa position, donc à +0008.160. 15 Le signe « + » indique le sens montée, la cabine se prépare à montée, avec la vitesse requise selon la distance à parcourir et commence le compte à rebours jusqu'au F3. Si la cabine est positionnée au F5 ; 0013.600, et un appel entrant à F3 selon l'exemple précédent qui correspond à une valeur numérique 0008.160, le comparateur après 20 analyse, détermine que l'appel provient d'une consigne inférieure à sa position, donc à -0008.160. Le signe « - » indique le sens descente, la cabine se prépare à descendre, avec la vitesse requise selon la distance à parcourir et commence le compte à rebours jusqu'au F3. 25 Si la cabine est positionnée au F3; 0008.160, et un appel entrant à F3 selon l'exemple précédent qui correspond à une valeur numérique 0008.160, le comparateur après analyse, détermine que l'appel provient d'une consigne qui est équivalente à sa position, donc il est au même niveau, aucun ordre de départ n'est donné, par contre les portes s'ouvrent. 30 Sens de rotation du moteur. Le comparateur qui détermine la consigne par rapport à la position de la cabine, indique par un signe + ou - la distance à parcourir pour atteindre la station. Ce signe suffit pour 35 la programmation de donner un ordre en montée ou en descente. Choix de la vitesse appropriée pour atteindre la station. Ce module présente un intérêt important, il détermine immédiatement selon 40 l'information reçue de la distance à parcourir, une vitesse programmée se met en place pour piloter la machine. Il est évident qu'un appareil qui se déplace par exemple à 3m/s, ne peut se déplacer entre 2 niveaux (2.72m) en grande vitesse, une vitesse proportionnelle sera servie incluant les rampes d'accélération et décélération pour un confort total. Si la vitesse est de les ou inférieure, l'appareil peut alors partir en grande 45 vitesse et ralentir aisément dans la distance à parcourir. Options des différents modes de déplacements (normal/Inspection). Ce module interprète des vitesses spécifiques et un mode manuel ou automatique. 50 Lorsque l'interrupteur est en positionnement « normal », l'appareil réagit normalement dans le cadre des modules précédents dans la limite de la course imposée. 3058709 5 En position « Inspection », l'appareil ne calcul plus les consignes, il se déplace en montée ou en descente selon les ordres du technicien dans une course inférieure par sécurité, la vitesse maximum est de l'ordre de 0.60m/s la cabine s'arrête à 2 000 sous le plafond en partie haute pour éviter de heurter la tête du technicien dans le plafond et 20 5 cm avant la limite basse pour ne pas dépasser la valeur mini. Options sécuritaires pour le re-nivelage, Ce module gère les phénomènes d'élasticité des câbles de traction. 10 Lorsque la cabine est chargée par exemple de 10 personnes, la cabine s'arrête exactement à la consigne d'étage au dixième de millimètre près. Lorsque la cabine se vide, celle-ci remonte de quelques millimètres en raison de l' d'élasticité des câbles. Le module de ré alignement (re-nivelage automatique), la cabine avec les portes ouvertes Se déplace en descente en très, très petite vitesse et dans une plage maximum de 6 cm au 15 dessus ou en dessous. Au-delà de cette plage de 5 cm, aucun nivellement n'est possible. Contrôle de la vitesse de déplacement, La détection instantanée lors du déplacement de, survitesse, traînage, ou absence 20 d'information dans la liaison entre le laser et la carte électronique, celui-ci est activé en permanence dès que l'appareil est en mouvement. La vitesse de déplacement de la cabine est comparée par rapport à la vitesse rotation de la machine. Dès le départ, les paramètres sont précisés, du fait que la rotation du moteur est contrôlée par une boucle fermée à l'aide d'un codeur, monté en usine sur la machine. 25 En cas d'une différence entre la vitesse réelle et la vitesse programmée est constatée (survitesse ou traînage), l'ordre de marche est immédiatement interrompu. En cas de lecture incohérente dans la liaison entre le capteur linéaire de position et son module, l'arrêt est donné. En cas d'absence d'information, soit par coupure de la liaison ou du faisceau, l'arrêt est 30 ordonné immédiatement. Le point satisfaisant dans ce concept, aucun composant mécanique ne se trouve dans la trajectoire de la cabine, qui se traduit par un gain de temps à l'installation et supprime tous les facteurs de pannes et par conséquent une économie non négligeable. 35 DESCRIPTION DE LA PRESENTE INVENTION. Se référant à la FIG.1, on distingue une gaine d'ascenseur (102), dans laquelle circule une cabine d'ascenseur (105). Dans le plafond (100) de la gaine (102), un capteur 40 linéaire de position laser (101) est fixé. Le faisceau (103) du capteur linéaire de position laser (101) est dirigé vers la cabine (105) sur laquelle est fixé en partie haute un réflecteur (104).Comme son nom l'indique, ce dernier renvoi le faisceau dans la lentille du capteur linéaire de position laser (101) afin de déterminer la position exacte de la cabine (105). Cette information est reliée à la carte électronique (non représentée) 45 regroupant les différents modules de gestion et de contrôle Sur la face gauche de la FIG.1 on constate la présence d'éléments verticaux en gras, une porte (106) à chaque niveau. Chaque palier est répertorié par 3 informations que l'on retrouve dans les modules, pour le classement des étages FO (111), correspond à l'étage le plus bas. Cette 50 information classée de FO à F7, correspond aux repères pour le nombre de niveaux. La 2' information Sous Sol (110) cette dernière est l'information utilisée par les usagers, selon les installations, dans ce cas, le FO correspond au sous sol, ainsi de suite. 3058709 6 La3eme information 0000.000 (107) correspond à une consigne d'étage, elle part de 0000.000 pour arriver au dernier étage avec des valeurs de distances par rapport à la porte (106) du sous sol. Ainsi les 2 limites de courses sont figées, aucun ordre de mouvement ne peut être donné au-delà de la valeur extrême haute. 5 La cabine selon la FIG. 1 est positionnée au niveau F2, dont la consigne est de 0005.440 (112), soit à 5m44 de la porte (106) la plus basse de la gaine (105). Cette position, correspondant à la consigne 0005.440 (112) dans le module de gestion des consignes d'étages.