EP1253280B1 - Equipement pour ancrage de sécurité - Google Patents

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EP1253280B1
EP1253280B1 EP02076587A EP02076587A EP1253280B1 EP 1253280 B1 EP1253280 B1 EP 1253280B1 EP 02076587 A EP02076587 A EP 02076587A EP 02076587 A EP02076587 A EP 02076587A EP 1253280 B1 EP1253280 B1 EP 1253280B1
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EP
European Patent Office
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rail
carriage
assembly according
cam
ladder
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EP02076587A
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EP1253280A2 (fr
EP1253280A3 (fr
Inventor
Pascal Szymkowicz
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New Technelec SA
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New Technelec SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06C—LADDERS
    • E06C7/00—Component parts, supporting parts, or accessories
    • E06C7/18—Devices for preventing persons from falling
    • E06C7/186—Rail or rope for guiding a safety attachment, e.g. a fall arrest system
    • E06C7/187—Guiding rail
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators

Definitions

  • the present invention relates to a mounting carriage to be installed on a profiled element acting as a rail, more particularly a vertical rail for example secured to a ladder.
  • the device should be able to be installed on existing ladders and allow the per person to use it to go up and down safely.
  • This equipment should also be suitable for use by several people simultaneously on the same installation.
  • a fall arrest anchor carriage 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 is attach to it for example with a carabiner.
  • the invention proposes in particular to remedy this drawback. More specifically, the invention relates to a device consisting of a trolley with wheels and a rail along which said carriage can move, the rail being placed on a vertical support, said carriage being provided with a braking cam mounted on an axis with a spring, and having at the outer end of said cam an anchor point and at the opposite end a claw adapted to pivot and rub against a flat of said rail and thus block the carriage, when a force to the bottom is abruptly applied to the anchor point.
  • the device is characterized in that the carriage is made of hard metal and the metal rail is softer and in that said claw is leveraged to penetrate substantially into the softer metal during said locking with braking.
  • a device comprising a trolley with wheels 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 in the mass.
  • the parts are preferably chemically treated to ensure good sliding between the moving parts and to avoid any corrosion.
  • the brake cam is provided with a notch at one end for introducing a fastening or anchoring means such as a carabiner which links it directly or indirectly to the user, and a braking claw at the other end. .
  • the rigid belay support is an extruded aluminum safety rail that is placed on a vertical support, the carriage is placed on the flat T-shaped aluminum safety rail so that it can not be detach only by one end.
  • the user equipped with a harness connects for example with a carabiner attached to his harness (with sternal anti-fall arrest loop) at the end of the brake cam of the carriage provided with said anchor point.
  • the steel brake cam locks on the aluminum rail by a lever effect.
  • the claw of the steel brake cam crushes and penetrates the softer aluminum (eg F22 grade).
  • a stop is provided to prevent the cam from tipping over the penetration thickness of the cam in the aluminum.
  • This principle of crushing aluminum allows a smooth braking and a significant absorption of the fall forces and thus limits the bodily injury of a user.
  • step stops with a pivotable flap.
  • These stops are made of anodized aluminum, with a self-closing valve preventing untimely exit of the truck (a voluntary operation is necessary) and two polarizers placed asymmetrically to avoid placing the truck upside down.
  • the rail used with the trolley of the invention is preferably a profile provided with a plate on which the carriage runs. It will be for example aluminum AlMgSi0.5 extruded.
  • a slide is integrated in the rail to accommodate bolt heads component fixing which supports the rail. The fixings are separated from 1 to 2 meters maximum.
  • each joint rail ends is provided with 2 junction plates (fishplates) provided with 4 holes each and 4 bolts.
  • One dish is placed in the slide (tapped hole) and another on the outside (unthreaded holes).
  • These bolts in the holes allow a connection of the rails to each other, ensuring proper alignment, and withstanding a pulling width of up to 1,500 kg as required by standards regulating this kind of equipment.
  • the ladders may also be of the angle type, such as those used to access the top of lattice-type power transmission towers. It is then an angle provided with bolts of a length of +/- 15 cm which are fixed on the wings of this angle and serve as steps.
  • this is an aluminum T-rail and a fall-prevention trolley that slides on this aluminum T-rail.
  • a Y-fastening device is proposed in order to fix said rail on an angle. If this fixing was to be made of steel, it should be welded in 4 places and in line, which leads to a significant manufacturing time and less reliability due to welding.
  • the invention therefore proposes a profiled element in Y, Y whose vertical branch comprises a horizontal foot.
  • 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 forming the ladder, and the flat foot extending from a distance of one side beyond Y, distance or section where a perforation is provided for the passage of a screw or nut to be fixed to the aforementioned safety rail.
  • the vertical branch plate of the Y also has a hole to accommodate a stud. When tightening the nuts of the thrust bearings, the flange completely blocks 1 aluminum fastener on the angle.
  • the offset of the flat where the bolt supporting the T-rail is fixed is calculated so that the movement of the operators on these ladders is the best and also so that there is sufficient space for the clamping nuts and the fingers installers.
  • the Fig. 1 is a representation of the carriage 1 according to the invention seen from side (A) and seen in section from above (B).
  • a carriage body 2 comprising hollow rollers 3 moving on a flat 14 of a vertical rail 10.
  • a cam 9 can tilt about 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 action of a spring 6, with the material of the plate 14 of the rail. It is understood that a sudden downward force (arrow) of the attachment point 4 causes a tilting of the claw that penetrates into the material of the plate causing braking and the desired anti-fall effect.
  • a stop 8 prevents tilting of the claw of the cam 9 beyond the thickness of material.
  • the Fig. 2 is a view of a rail for the carriage 1, attached to the post 22 of a ladder in two ways. Is provided either a fastener 20 enclosing the upright 22 or a fastener 21 attached with the end of a step 23.
  • the rail is held by bolts inserted into a slide 11 provided in the rail, opposite the flat slide 14 of the carriage 10.
  • the Fig. 3 represents a rail 10 fixed in the middle of the ladders 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 clamped by bolts 13.
  • Fig. 4 shows in greater detail, in elevation and in plan, a particular mode of joining two rails 10a 10b in which bolts 30 are inserted into holes 16 of the inner wall of the slide 17, also enclosing ribs 12 and 12 ' .
  • the Fig. 5 illustrates in perspective a safety rail 10 for a carriage 1 according to the invention. We distinguish the holes 16 in the inner wall 17 of the slide 11.
  • Fig. 6 illustrates the operation of the stops (40 'and 40) made of aluminum, respectively at the lower ends (B) and upper (A) of the rails allowing the passage of the carriage 1 in one direction only, without the express manipulation of the user.
  • Detail C illustrates an upper rail section with a stop 40 and polarizers 19 not allowing to slide the carriage in the right orientation, a complementary groove being provided in the carriage.
  • the Fig. 7 represents a profile 50 Y fixing of the rail on an angle ladder.
  • the foot of the Y has a flat which extends at 51 beyond the vertical leg and comprises in this part a hole 52.
  • the intersection of the arms or wings (54, 55) of the Y intended to grip an angle iron has a rounded forming a receiving channel of the edge of the angle.
  • the Fig. 8a represents a cross section and the Fig. 8b partially in elevation the attachment of a rail 10 to the profile 50 of the Fig. 7 and at the angle 60.
  • the attachment of the part 50 to the rail 10 is illustrated in elevation.
  • the hole 52 of the section 51 of the piece receiving a bolt 58 whose head is located in the slide 11 of the rail 10.
  • the fig 9 schematically shows in perspective an angled ladder section 60 comprising two perpendicular rungs 61 and a rail attachment system 50 (not shown).
  • the fixing profile 50 of the rail covering the edge of the angle iron is recognized with the elements equivalent to those described in FIGS. Figs. 8a and 8b , in particular the flange 65 and the hole 52 for attachment to the safety rail.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ladders (AREA)

Description

  • 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.
  • On connaît déjà pareils dispositifs. Ainsi le document de brevet US 3 348 632 divulgue un chariot de sécurité se déplacant le long d'un rail muni d'une came de freinage avec un point d'ancrage et une griffe apte à pivoter pour freiner le chariot par effet de friction avec un montant.
  • Le document de brevet US 4 085 818 un chariot avec un rail, le rail est en plastique renforcé dans lequel la came peut pénétrer. Néanmoins cette pénétration produit une déformation réversible et dès lors ne verrouille pas efficacement le chariot, en particulier en cas de rebond.
  • L'invention se propose notamment de remédier à cet inconvénient. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif consistant en un chariot à roulettes et un rail le long duquel ledit chariot peut se déplacer, le rail étant placé sur un support vertical, ledit chariot étant muni 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 apte à pivoter et à frotter contre un plat dudit rail et à bloquer ainsi le chariot , lorsqu'une force vers le bas est brusquement appliquée sur le point d'ancrage. Le dispositif est caractérisé en ce que le chariot est en métal dur et le rail en métal plus tendre et en ce que ladite griffe est apte par effet de levier à pénétrer substantiellement dans le métal plus tendre lors dudit blocage avec freinage.
  • Selon un premier aspect de l'invention on propose donc un dispositif comprenant 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 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..).
  • 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 AlMgSi0,5 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.
  • 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.
  • 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. 1a 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,
    • 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.
  • 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 10b). 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 10b 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.
  • 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.

Claims (10)

  1. Dispositif comportant un chariot (1) à roulettes et un rail (10) le long duquel ledit chariot peut se déplacer, le rail étant placé sur un support vertical, ledit chariot étant muni d'une came (9) de freinage montée sur un axe (5) avec un ressort (6), et comportant à l'extrémité extérieure de ladite came un point d'ancrage (4) et à l'extrémité opposée une griffe (7) apte à pivoter et à frotter contre un plat (14) dudit rail (10) et à bloquer ainsi le chariot (1), lorsqu'une force vers le bas est brusquement appliquée sur le point d'ancrage (4)
    caractérisé en ce que
    le chariot (1) est en métal dur et le rail (10) en métal plus tendre et en ce que ladite griffe (7) est apte par effet de levier à pénétrer substantiellement dans le métal plus tendre lors dudit blocage avec freinage.
  2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel au moins la came (9) est réalisée en acier inoxydable.
  3. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le rail (10) est en aluminium, de préférence en aluminium anodisé.
  4. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications caractérisé en ce que le chariot comporte un corps (2), une came de frein (9) avec un axe (5) et un ressort (6), et de 4 roulettes de guidage (3) avec 4 axes fixés au corps (2) par sertissage, et n'est pas ouvrable.
  5. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le rail (10) est vertical.
  6. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le rail est placé sur une échelle.
  7. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le rail est fixé sur un des montants (22) d'une échelle à l'aide d'éléments de fixation (20, 21).
  8. Dispositif selon n'importe la revendication précédente caractérisé en ce que le rail est fixé sur des échelons (23) d'une échelle à l'aide d'éléments de fixation (29).
  9. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le chariot comporte une rainure pour le passage d'un détrompeur (19) prévu en butée au moins à une extrémité du rail (10).
  10. Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel il y a plusieurs chariots (1) pour un seul rail (10).
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