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Equipement pour ancrage de sécurité La présente invention concerne un chariot de fixation à installer sur un élément profilé faisant office de rail, plus particulièrement un rail vertical par exemple solidarisé à une échelle.
Il est indispensable d'assurer une sécurité totale aux personnes grimpant sur des échelles à hauteur élevée en permettant l'utilisation d'un point d'ancrage fiable et mobile, pour un élément de fixation par exemple un mousqueton.
Idéalement le dispositif devrait pouvoir être installé sur des échelles existantes et permettre au per aux personnes qui l'utilisent de monter et de descendre en toute sécurité. Cet équipement devrait en outre pouvoir être prévu pour l'utilisation par plusieurs personnes simultanément sur la même installation.
Selon l'invention on propose ainsi un chariot d'ancrage antichute, coulissant le long d'un rail vertical rigide de façon à pouvoir suivre la localisation d'un utilisateur se déplacant verticalement, par exemple le long d'une échelle, qui s'y attacherait par exemple à l'aide d'un mousqueton.
Plus précisément, l'invention concerne un chariot à roulettes en métal dur apte à se déplacer le long d'un rail en métal plus tendre placé sur un support vertical, et munie d'une came de freinage montée sur un axe avec un ressort , et comportant à l'extrémité extérieure de ladite came un point d'ancrage et à l'extrémité opposée une griffe
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apte à pivoter et à frotter contre un plat dudit rail et à bloquer ainsi le chariot, ladite griffe étant apte à pénétrer subtantiellement dans le métal plus tendre par effet de levier et ainsi bloquer avec freinage le chariot lorsqu'une force vers le bas est brusquement appliquée sur le point d'ancrage.
Selon un premier aspect de l'invention on propose donc un chariot à roulettes coulissant verticalement sur un rail et munie d'une came de frein avec un axe et un ressort. Le chariot est en acier, par exemple en acier inoxydable et est de préférence taillé dans la masse. Les pièces sont de préférence traitées chimiquement afin de garantir un bon glissement entre les pièces mobiles et éviter toute corrosion. La came de frein est munie d'une encoche à une extrémité pour introduire un moyen d'attache ou d'ancrage tel un mousqueton qui le lie directement ou indirectement à l'utilisateur, et d'une griffe de freinage à l'autre extrémité.
Le support d'assurage rigide est un rail de sécurité extrudé en aluminium qui se place sur un support vertical. le chariot se place sur le rail de sécurité en aluminium en forme de T côté plat de telle sorte qu'il ne peut s'en détacher que par une extrémité. L'utilisateur équipé d'un harnais se connecte par exemple avec un mousqueton attaché à son harnais (avec boucle d'accrochage anti-chute sternal) à l'extrémité de la came de frein du chariot munie dudit point d'ancrage.
Lorsque l'on place le chariot sur le côté plat du rail et qu'il n'y a pas manipulation, celui-ci reste bloqué. La came de frein n'est pas en tension, celle-ci se bloque par effet de levier sur le rail grâce à un ressort situé à
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l'intérieur de la came. Lors de la montée ou de la descente de l'utilisateur le long du rail, le chariot se déplace automatiquement. En effet, le positionnement de la personne lors de la montée et de la descente engendre une tension sur la came de frein. Le chariot peut se déplacer sans à-coup lorsque l'on se déplace le long du rail. Lors de la montée l'utilisateur entraîne le chariot. Lors de la descente le chariot glisse librement sous l'effet d'une légère traction horizontale que l'on obtient par la position naturelle du corps de l'utilisateur.
Selon une particularité de l'invention, en cas de chute, la came de frein en acier bloque sur le rail aluminium par effet de levier. Comme les forces engendrées par une chute sont très élevées, la griffe de la came de frein en acier écrase et pénètre l'aluminium plus tendre (par exemple de qualité F22). Une butée est prévue pour empêcher la came de basculer en passant outre l'épaisseur de pénétration de la came dans l'aluminium.
Ce principe d'écrasement de l'aluminium permet un freinage en douceur et une absorption importante des forces de chute et permet ainsi de limiter les dommages corporels d'un utilisateur.
Les résultats des mesures de forces de freinage mesurées lors d'un largage d'une masse de 100 kg sont inférieurs à 6 kN comme exigé par la norme réglementant ce type d'équipement. L'utilisation d'un rail en acier ne permettrait pas cette caractéristique de freinage et nécessiterait l'emploi d'un système d'absorption d'énergie complémentaire (ressort etc..).
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On comprendra que les extrémités de début et de fin d'installation de rail ainsi que toutes interruption éventuelle doivent être sécurisée pour éviter la libération intempestive du chariot.
On peut prévoir à cet effet des butées de progression à clapet pivotable. Ces butées sont réalisées en aluminium anodisé, avec un clapet à fermeture automatique empêchant toute sortie intempestive du chariot (une manoeuvre volontaire est nécessaire) et deux détrompeurs placés de manière asymétrique afin d'éviter de placer le chariot à l'envers.
Le rail utilisé avec le chariot de l'invention est de préférence un profilé muni d'un plat sur lequel circule le chariot. Il sera par exemple en aluminium AlMgSiO,5 extrudé. Du côté opposé une glissière est intégrée au rail pour accueillir des têtes de boulon composant la fixation qui soutient le rail. Les fixations sont distantes de 1 à 2 mètres maximum.
De manière connue, chaque extrémités de rail joint est munie de 2 plats de jonctions (éclisses) munis de 4 trous chacun et de 4 boulons. Un plat se place dans la glissière (trou taraudé) et un autre à l'extérieur (trous non taraudés). Ces boulons se logeant dans les trous permettent une connexion des rails les uns aux autres, en assurant un alignement correct, et en résistant à une traction d'écartement allant jusqu'à 1. 500 kg comme exigé par des normes réglementant ce genre d'équipement.
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Les échelles peuvent aussi être de type cornière, telles que celles utilisées pour accéder au sommet des pylônes de transport d'électricité de type treillis. Il s'agit alors d'une cornière munie de boulons d'une longueur de +/- 15 cm qui sont fixés sur les ailes de cette cornière et servent ainsi d'échelons. Lors de l'ascension ou descente, les personnes peuvent être sécurisées contre les chutes également par un dispositif selon l'invention. Il s'agit comme ci-dessus d'un rail-T en aluminium et d'un chariot antichute qui coulisse sur ce rail-T alu.
Selon un autre aspect de l'invention, qui peut être dépendant ou indépendant du chariot susmentionné, on propose donc un dispositif de fixation en Y afin de fixer ledit rail sur une cornière. Si cette fixation devait être réalisée en acier, elle devrait être soudée à 4 endroits et en ligne, ce qui conduit à un temps de fabrication important et une fiabilité moindre du fait des soudures.
L'invention propose donc un élément profilé en Y, Y dont la branche verticale comporte un pied horizontal. L'élément est en aluminium et peut être extrudé, débité et foré, l'ouverture des bras du Y s'adaptant à la cornière formant échelle, et le pied formant plat s'étendant d'une certaine distance d'un côté au delà du Y, distance ou section où une perforation est prévue pour le passage d'une vis ou d'un écrou à fixer au rail de sécurité susmentionné. Le plat de la branche verticale du Y comporte également un trou pour accueillir un goujon. Lors du serrage des écrous des crapaudines, la bride bloque complètement 1 fixation en aluminium sur la cornière.
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Avantageusement, on peut prévoir un arrondi en retrait situé à l'intérieur de l'angle des bras qui facilite le placement et le blocage de la pièce, en particulier au cas où l'arête de la cornière serait abîmée ou recouverte par un excès de galvanisation qui provoque des boulets.
Le déport du plat où se fixe le boulon soutenant le rail-T est calculé de façon à ce que le déplacement des opérateurs sur ces échelles soit le meilleur et également pour qu'il y ait suffisamment de place pour les écrous de serrage et les doigts des installateurs.
L'invention sera mieux comprise à l'examen des dessins annexés, fournis uniquement à titre d'exemple non limitatifs.
Dans ces dessins : - les figs. la et 1b sont des représentations du chariot et du rail selon l'invention vu respectivement de côté (A) et en section transversale (B), - la fig. 2 est une vue d'un rail pour le chariot, fixé au montant d'une échelle de deux manières - les fig. 3a à 3c représentent un rail fixé au milieu des échelons d'une échelle, et illustre une jonction de deux rails, - les figs. 4a et 4b représentent plus en détail une jonction de deux rails, - la fig. 5 illustre en perspective un rail de sécurité pour un chariot selon l'invention - la fig. 6a à 6c illustrent le fonctionnement des butée en aluminium, aux extrémités inférieures et supérieures des rails, - la fig. 7 représente un profilé de fixation du rail sur une échelle en cornière,
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- les fig.
8a et 8b représentent schématiquement en section transversale et en élévation la fixation d'un rail au profilé de la fig. 7 , - la fig. 9 représente une vue en élévation de la cornière avec échelons et le dispositif de fixation du rail à cette dernière.
La fig. 1 est une représentation du chariot 1 selon l'invention vu de côté (A) et vu en section d'en haut (B).
On distingue un corps de chariot 2 comprenant des roulettes creuses 3 se déplacant sur un plat 14 d'un rail vertical 10. Une came 9 peut basculer autour d'un axe 5 du corps 2 et comprend à une extrémité un point d'attache 4 et à l'autre extrémité une griffe 7 en contact, par action d'un ressort 6, avec la matière du plat 14 du rail. On comprendra qu'une force soudaine vers le bas (flèche) du point d'attache 4 entraîne un basculement de la griffe qui pénètre dans la matière du plat en provoquant le freinage et l'effet anti-chute recherché. Une butée 8 empêche le basculement de la griffe de la came 9 au delà de l'épaisseur de matière.
La fig. 2 est une vue d'un rail pour le chariot 1, fixé au montant 22 d'une échelle de deux manières. On prévoit soit une pièce de fixation 20 enserrant le montant 22, soit une pièce de fixation 21 attachée avec l'extrémité d'un échelon 23. Le rail est maintenu par des boulons inséré dans une glissière 11 prévue dans le rail, opposée au plat de glissement 14 du chariot 10.
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La fig. 3 représente un rail 10 fixé au milieu des échelons 23 d'une échelle par des éléments de fixation 29, et illustre une jonction de deux rails (10a et lOb). Le détail C montre les deux éclisses 12 et 12' de part et d'autre de la glissière 11 serrés par des boulons 13.
La fig. 4 représente plus en détail, en élévation et en plan, un mode particulier de jonction de deux rails 10a lOb dans lequel des boulons 30 sont insérés jusque dans des trous 16 de la paroi intérieure de la glissière 17, enserrant également des éclisses 12 et 12'.
La fig. 5 illustre en perspective un rail 10 de sécurité pour un chariot 1 selon l'invention. On distingue les trous 16 dans la paroi intérieure 17 de la glissière 11.
La fig. 6 illustre le fonctionnement des butées (40' et 40) en aluminium, respectivement aux extrémités inférieures (B) et supérieures (A) des rails permettant le passage du chariot 1 dans un seul sens uniquement, sans manipulation expresse de l'utilisateur. Le détail C illustre une section de rail supérieure avec une butée 40 et des détrompeurs 19 ne permettant de glisser le chariot dans la bonne orientation, une rainure complémentaire étant prévue dans le chariot.
La fig. 7 représente un profilé 50 de fixation en Y du rail sur une échelle en cornière. Le pied du Y présente un plat qui s'étend en 51 au delà de la branche verticale et comprend dans cette partie un trou 52. L'intersection des bras ou ailes (54,55) du Y destiné à enserrer une cornière présente un arrondi formant un canal de réception de l'arête de la cornière.
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La fig. 8a représente une coupe transversale et la fig. 8b partiellement en élévation la fixation d'un rail 10 au profilé 50 de la fig. 7 et à la cornière 60. On distingue les boulons 66 et les goujons 65 qui serrent les crapaudines 68 sur les ailes 54 et 55 de la cornière 60. La fixation de la pièce 50 au rail 10 est illustrée en élévation. Le trou 52 de la section 51 de la pièce recevant un boulon 58 dont la tête est localisée dans la glissière 11 du rail 10.
La fig 9 représente schématiquement en perspective une section d'échelle en cornière 60 comprenant deux échelons 61 perpendiculaires et un système d'attache 50 à un rail (non illustré). On reconnaît le profilé de fixation 50 du rail recouvrant l'arête de la cornière avec les éléments équivalents à ceux décrits dans les figs. 8a et 8b, en particulier la bride 65 et le trou 52 pour la fixation au rail de sécurité.
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Safety anchoring equipment The present invention relates to a fixing carriage to be installed on a profiled element acting as a rail, more particularly a vertical rail for example secured to a ladder.
It is essential to ensure total safety for people climbing on high heights by allowing the use of a reliable and mobile anchor point, for a fastening element for example a carabiner.
Ideally, the device should be able to be installed on existing ladders and allow the per persons who use it to go up and down safely. This equipment should also be able to be provided for use by several people simultaneously on the same installation.
According to the invention, a fall arrest anchoring carriage is thus proposed, sliding along a rigid vertical rail so as to be able to follow the location of a user moving vertically, for example along a ladder, which would attach to it for example using a carabiner.
More specifically, the invention relates to a trolley made of hard metal capable of moving along a softer metal rail placed on a vertical support, and provided with a braking cam mounted on an axis with a spring, and comprising at the outer end of said cam an anchoring point and at the opposite end a claw
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able to pivot and rub against a flat of said rail and thus block the carriage, said claw being able to penetrate substantially into the softer metal by leverage and thus lock with braking the carriage when a downward force is suddenly applied to the anchor point.
According to a first aspect of the invention, there is therefore provided a roller trolley sliding vertically on a rail and provided with a brake cam with an axis and a spring. The carriage is made of steel, for example stainless steel and is preferably cut from the mass. The parts are preferably chemically treated to ensure good sliding between the moving parts and to prevent corrosion. The brake cam is provided with a notch at one end to introduce a fastening or anchoring means such as a carabiner which links it directly or indirectly to the user, and a brake shoe at the other end .
The rigid belay support is an extruded aluminum safety rail which is placed on a vertical support. the trolley is placed on the T-shaped aluminum safety rail on the flat side so that it can only be detached at one end. The user equipped with a harness connects for example with a carabiner attached to his harness (with anti-sternal fall attachment loop) at the end of the brake cam of the carriage provided with said anchoring point.
When the carriage is placed on the flat side of the rail and there is no manipulation, it remains blocked. The brake cam is not in tension, it locks by leverage on the rail thanks to a spring located
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inside the cam. When the user goes up or down along the rail, the carriage moves automatically. Indeed, the positioning of the person during the ascent and descent generates a tension on the brake cam. The carriage can move smoothly when moving along the rail. When climbing the user drives the cart. During the descent the carriage slides freely under the effect of a slight horizontal traction which is obtained by the natural position of the body of the user.
According to a feature of the invention, in the event of a fall, the steel brake cam locks on the aluminum rail by leverage. As the forces generated by a fall are very high, the claw of the steel brake cam crushes and penetrates the softer aluminum (for example of quality F22). A stop is provided to prevent the cam from tilting by overriding the thickness of penetration of the cam in the aluminum.
This principle of crushing aluminum allows gentle braking and significant absorption of falling forces and thus limits the bodily harm of a user.
The results of the braking force measurements measured when dropping a mass of 100 kg are less than 6 kN as required by the standard regulating this type of equipment. The use of a steel rail would not allow this braking characteristic and would require the use of an additional energy absorption system (spring, etc.).
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It will be understood that the ends of the start and end of the rail installation as well as any possible interruption must be secured to avoid untimely release of the carriage.
Provision can be made for this purpose for progression stops with a pivotable valve. These stops are made of anodized aluminum, with a valve with automatic closing preventing any untimely exit of the carriage (a voluntary maneuver is necessary) and two polarizers placed asymmetrically in order to avoid placing the carriage upside down.
The rail used with the trolley of the invention is preferably a profile provided with a flat on which the trolley circulates. It will for example be made of extruded aluminum AlMgSiO, 5. On the opposite side, a slide is integrated into the rail to accommodate the bolt heads making up the fixing which supports the rail. The fixings are separated by 1 to 2 meters maximum.
In known manner, each end of the joined rail is provided with 2 joining plates (fishplates) provided with 4 holes each and 4 bolts. A dish is placed in the slide (tapped hole) and another outside (non tapped holes). These bolts, housed in the holes, allow the rails to be connected to each other, ensuring correct alignment, and withstanding a pulling force of up to 1,500 kg as required by standards regulating this kind of equipment.
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Ladders can also be of angle type, such as those used to access the top of truss-type electricity transmission pylons. It is then an angle iron provided with bolts with a length of +/- 15 cm which are fixed on the wings of this angle iron and thus serve as rungs. During the ascent or descent, people can be secured against falls also by a device according to the invention. As above, it is an aluminum T-rail and a fall arrest cart that slides on this aluminum T-rail.
According to another aspect of the invention, which can be dependent or independent of the aforementioned carriage, a Y-fixing device is therefore proposed in order to fix said rail on an angle iron. If this fixing were to be made of steel, it would have to be welded in 4 places and in line, which leads to a long manufacturing time and reduced reliability due to the welds.
The invention therefore provides a Y-shaped element, Y, the vertical branch of which includes a horizontal leg. The element is made of aluminum and can be extruded, cut and drilled, the opening of the arms of the Y adapting to the angle iron forming a ladder, and the foot forming a flat extending a certain distance from one side beyond. Y, distance or section where a hole is provided for the passage of a screw or nut to be fixed to the aforementioned safety rail. The flat of the vertical branch of the Y also has a hole to accommodate a stud. When tightening the lug nuts, the flange completely blocks 1 aluminum fastening on the angle.
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Advantageously, it is possible to provide a recessed rounding situated inside the angle of the arms which facilitates the placement and the blocking of the part, in particular in the case where the edge of the angle iron is damaged or covered by an excess of galvanization which causes balls.
The offset of the plate where the bolt supporting the T-rail is fixed is calculated so that the movement of the operators on these scales is the best and also so that there is enough space for the tightening nuts and fingers installers.
The invention will be better understood on examining the appended drawings, provided solely by way of nonlimiting example.
In these drawings: - figs. la and 1b are representations of the carriage and of the rail according to the invention seen respectively from the side (A) and in cross section (B), - FIG. 2 is a view of a rail for the carriage, fixed to the amount of a ladder in two ways - FIGS. 3a to 3c represent a rail fixed in the middle of the rungs of a ladder, and illustrates a junction of two rails, - Figs. 4a and 4b show in more detail a junction of two rails, - FIG. 5 illustrates in perspective a safety rail for a carriage according to the invention - FIG. 6a to 6c illustrate the operation of the aluminum stops, at the lower and upper ends of the rails, - fig. 7 represents a profile for fixing the rail to an angle ladder,
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- figs.
8a and 8b schematically show in cross section and in elevation the fixing of a rail to the profile of FIG. 7, - fig. 9 shows an elevational view of the angle iron with steps and the device for fixing the rail to the latter.
Fig. 1 is a representation of the carriage 1 according to the invention seen from the side (A) and seen in section from above (B).
There is a carriage body 2 comprising hollow rollers 3 moving on a plate 14 of a vertical rail 10. A cam 9 can tilt around an axis 5 of the body 2 and comprises at one end an attachment point 4 and at the other end a claw 7 in contact, by the action of a spring 6, with the material of the plate 14 of the rail. It will be understood that a sudden downward force (arrow) of the attachment point 4 causes the claw to tilt, which penetrates into the material of the dish, causing braking and the desired anti-fall effect. A stop 8 prevents tilting of the claw of the cam 9 beyond the material thickness.
Fig. 2 is a view of a rail for the carriage 1, fixed to the upright 22 of a ladder in two ways. There is either a fixing piece 20 enclosing the upright 22, or a fixing piece 21 attached with the end of a rung 23. The rail is held by bolts inserted in a slide 11 provided in the rail, opposite the flat slide 14 of the carriage 10.
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Fig. 3 shows a rail 10 fixed in the middle of the rungs 23 of a ladder by fastening elements 29, and illustrates a junction of two rails (10a and 10b). Detail C shows the two fishplates 12 and 12 'on either side of the slide 11 tightened by bolts 13.
Fig. 4 shows in more detail, in elevation and in plan, a particular mode of joining two rails 10a lOb in which bolts 30 are inserted into holes 16 of the inner wall of the slide 17, also enclosing fishplates 12 and 12 .
Fig. 5 illustrates in perspective a safety rail 10 for a carriage 1 according to the invention. There are holes 16 in the inner wall 17 of the slide 11.
Fig. 6 illustrates the operation of the stops (40 ′ and 40) in aluminum, respectively at the lower (B) and upper (A) ends of the rails allowing the carriage 1 to pass in one direction only, without express manipulation by the user. Detail C illustrates an upper rail section with a stop 40 and polarizing pins 19 which make it possible to slide the carriage in the correct orientation, an additional groove being provided in the carriage.
Fig. 7 shows a profile 50 for fixing the rail Y on an angle ladder. The foot of the Y has a flat which extends at 51 beyond the vertical branch and includes in this part a hole 52. The intersection of the arms or wings (54, 55) of the Y intended to grip an angle has a rounded forming a channel for receiving the edge of the angle iron.
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Fig. 8a shows a cross section and FIG. 8b partially in elevation, the fixing of a rail 10 to the profile 50 of FIG. 7 and to the angle iron 60. There are the bolts 66 and the studs 65 which tighten the straps 68 on the wings 54 and 55 of the angle iron 60. The attachment of the part 50 to the rail 10 is illustrated in elevation. The hole 52 of the section 51 of the part receiving a bolt 58 the head of which is located in the slide 11 of the rail 10.
FIG. 9 schematically represents in perspective a section of angle iron ladder 60 comprising two perpendicular rungs 61 and a system of attachment 50 to a rail (not illustrated). We recognize the fixing profile 50 of the rail covering the edge of the angle iron with elements equivalent to those described in figs. 8a and 8b, in particular the flange 65 and the hole 52 for fixing to the safety rail.