EP1364904B1 - Dispositif de déplacement d'une cabine d'ascenseur - Google Patents

Dispositif de déplacement d'une cabine d'ascenseur Download PDF

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EP1364904B1
EP1364904B1 EP03370019A EP03370019A EP1364904B1 EP 1364904 B1 EP1364904 B1 EP 1364904B1 EP 03370019 A EP03370019 A EP 03370019A EP 03370019 A EP03370019 A EP 03370019A EP 1364904 B1 EP1364904 B1 EP 1364904B1
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rail
movement device
driving
belt
compartment
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Jean Evin
Bruno Delvosal
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B9/02—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures actuated mechanically otherwise than by rope or cable

Definitions

  • the invention relates to a device for moving an elevator car.
  • an elevator is constituted by a cabin that moves in an elevator shaft, by means of a displacement device.
  • the first type is to use a hydraulic cylinder which, placed at the base of the elevator shaft, pushes on the bottom of the elevator car.
  • This type of displacement device quickly finds its limit in the amplitude of the displacement of the cabin.
  • the second type of device is to suspend the cabin to a cable and to wind or unwind the cable using a motor means.
  • the cable is hooked by one of its ends to the cabin and the other end to a counterweight and, on the other hand, the traction sheave constitutes the moving means.
  • the traction sheave must be of sufficient size so that the winding between the pulley and the cable is satisfactory to avoid any risk of slipping.
  • the pulley is of course wedged in rotation on a shaft driven in rotation by a motor, most often via a speed reducer.
  • Another device which consists of the use of two rollers including a traction roller.
  • the two rollers are fixed on a fixed plate of the cabin and come to pinch a rail.
  • a spring stretched between the two rollers develops an application force.
  • Such a device has, on the one hand, a very low power capacity and, on the other hand, generates significant noise.
  • roller system With the roller system, to obtain sufficient adhesion, it is necessary, on the one hand, to exert a large force to bring the rollers closer together and thus apply the motor roller to the rail and, on the other hand, to use a relatively flexible.
  • This local deformation may disappear over time but still reappears.
  • US Pat. No. 3,381,541 also discloses the use of an engine system comprising two wide belts circulating between two return pulleys.
  • An air pressure system tends to apply the belt to a bearing surface which may be the cab suspension cable.
  • Such a system has drawbacks in that it is necessary to have a compressed air generator which is, of course, as bulky or even more bulky than the motor driving the rotation shaft of the pulley.
  • the invention proposes to provide a solution to the problems mentioned above.
  • This elevator comprises at least one cabin 2 suspended by a cable 3 which, passed over a pulley 4 of return, is subjected to the action of a counterweight 5.
  • This elevator car moves in a cage or hopper.
  • the cabin is carried by a support 6 called arcade 6, which is guided in translation in vertical guides 7 equipping the hopper.
  • Rollers and counter rollers guide this arcade or cabin while allowing a game of operation.
  • the cabin carries a means 8 of displacement.
  • This means 8 of displacement is generally removably attached to the arch.
  • This displacement device 8 comprises, on the one hand, at least one vertical rail 9 fixed in the elevator shaft and, on the other hand, a driving surface 10 applied to the rail.
  • Each belt is stretched between two return members 12 of which at least one is coupled by a transmission to a motor.
  • Each carrier assembly is mechanically attached to the carrier arch of the cabin.
  • the displacement device 8 is located at the base of the cabin.
  • the displacement device 8 is located above the cabin.
  • the return members 12 on which are stretched the belts are relatively small diameter but the engines are more bulky.
  • the leading strands are at the same level and the motors are shifted outwards.
  • a transmission belt or directly the belt 100 provides the connection between the motor and one of the return members.
  • the driving strands are located at different levels which allows to directly couple the motors on the axis of rotation of the return member.
  • the shift of the levels can be more or less limited.
  • a counter-support 13 is disposed behind the active face of the driving strand.
  • this counter-support is made by a series of rollers thus limiting friction and wear of the belt.
  • the rolls are free in rotation and aligned in a plane.
  • a tensioner 20 allows the adjustment of the tension of the belt.
  • the surface of the leading strands in contact with the rail is essential because the quality of this contact depends on the risk of slippage due to loss of adhesion.
  • the support of the leading strands on the surface of the rail is important but it depends on the center of gravity of the load.
  • the position of the center of gravity of the cabin does not alter the torque because the support is a linear support but this is not the case for a support of a tensioned belt.
  • Motors of identical electrotechnical characteristics, driving the axes of the return members, for example, can couple and be enslaved electrically in parallel, the symmetry of the constraints must no longer be provided by a mechanical coupling.
  • the rail 9 on which the leading strands of the belts are based is presented by the guides 7 ensuring the positioning of the elevator car in its vertical displacement.
  • the assembly constituted by the motor, the return members and the belt which is applied on the rail, is applied towards the rail by means of springs 11A bearing on the cabin or the arch.

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Description

  • L'invention se rapporte à un dispositif de déplacement d'une cabine d'ascenseur.
  • Elle se rapporte également à la cabine d'ascenseur pourvue dudit dispositif de déplacement.
  • Classiquement, un ascenseur est constitué par une cabine qui se déplace dans une cage d'ascenseur, cela au moyen d'un dispositif de déplacement.
  • Classiquement, on connaît deux types de dispositifs de déplacement pour une cabine d'ascenseur.
  • Le premier type consiste à utiliser un vérin hydraulique qui, posé à la base de la cage d'ascenseur, pousse sur le fond de la cabine d'ascenseur.
  • Ce type de dispositif de déplacement trouve rapidement sa limite dans l'amplitude du déplacement de la cabine.
  • Pour remédier à cela, le deuxième type de dispositif consiste à suspendre la cabine à un câble et à enrouler ou dérouler le câble à l'aide d'un moyen moteur.
  • Plus généralement, d'une part, le câble est accroché par l'une de ses extrémités à la cabine et par l'autre extrémité à un contrepoids et, d'autre part, la poulie d'adhérence constitue le moyen de déplacement.
  • A cet effet, la poulie d'adhérence doit être de taille suffisante pour que l'enroulement entre la poulie et le câble soit satisfaisante pour éviter tout risque de glissement.
  • La poulie est bien évidemment calée en rotation sur un arbre entraîné en rotation par un moteur, le plus souvent, via un réducteur de vitesse.
  • On déplore avec ce type de dispositif un encombrement relativement important.
  • On connaît un autre dispositif qui consiste en l'utilisation de deux galets dont un galet de traction.
  • Les deux galets sont fixés sur une platine solidaire de la cabine et viennent pincer un rail.
  • Un ressort tendu entre les deux galets développe une force d'application.
  • Un tel dispositif présente, d'une part, une capacité motrice très faible et, d'autre part, génère des bruits importants.
  • En effet, le bruit que font ces ascenseurs en se déplaçant doit de plus en plus être réduit sous peine de ne pouvoir être commercialisé.
  • Avec le système à galet, pour obtenir une adhérence suffisante, il faut, d'une part, exercer une force importante pour rapprocher les galets et donc appliquer le galet moteur sur le rail et, d'autre part, utiliser un galet en matière relativement souple.
  • De ces deux paramètres, il résulte que, lors d'un arrêt prolongé, par exemple le week-end ou la nuit, il se produit une déformation locale du galet qui se répercute par une augmentation de bruit lorsque le galet roule sur le rail.
  • Cette déformation locale peut disparaître dans le temps mais réapparaît toujours.
  • On connaît, notamment du document US-3.381.541, également l'utilisation d'un système moteur comportant deux courroies larges circulant entre deux poulies de renvoi.
  • Un système à pression d'air tend à appliquer la courroie sur une surface d'appui qui peut être le câble de suspension de la cabine.
  • Un tel système présente des inconvénients en ce sens qu'il faut disposer d'un générateur d'air comprimé qui est, bien évidemment, aussi encombrant voire plus encombrant que le moteur entraînant l'arbre de rotation de la poulie.
  • Par ailleurs, il est impossible d'atteindre des pressions de contact entre la courroie et la surface d'appui suffisante pour déplacer de lourdes charges.
  • Il faut également synchroniser le déplacement des courroies pour obtenir un fonctionnement correct.
  • On connaît également du document DE-39.39.762, l'utilisation d'un système à crémaillère permettant l'entraînement d'une cabine le long d'un rail.
  • Ce type de système présente toutefois différents inconvénients et notamment génère des bruits importants.
  • L'invention se propose d'apporter une solution aux problèmes notamment évoqués plus haut.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de déplacement destiné à être fixé sur une cabine d'ascenseur suspendue par un câble qui, passé sur une poulie de renvoi, est soumise à l'action d'un contrepoids, ce dispositif de déplacement comprenant, d'une part, au moins un rail vertical et, d'autre part, une surface motrice s'appliquant sur le rail, ce dispositif étant caractérisé en ce que :
    • la surface motrice est présentée par le brin menant d'une large courroie s'appliquant sur une surface plane du rail précité et
    • cette surface motrice comprend deux surfaces dites actives qui, enserrant le rail, sont sollicitées vers les surfaces planes du rail par des moyens d'application appliquant chaque ensemble porteur de ladite courroie.
  • L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement :
    • figure 1 : un ascenseur,
    • figure 2 : une vue en plus gros plan d'une variante de réalisation,
    • figure 3 : une coupe selon III-III de la figure 2,
    • figures 4 à 6 : différents montages du dispositif de déplacement,
    • figure 7 : une vue d'un ascenseur dont le centre de gravité est décalé,
    • figure 8 : un ensemble moteur + courroie d'entraînement.
  • En se reportant au dessin, on voit un ascenseur 1.
  • Cet ascenseur comprend au moins une cabine 2 suspendue par un câble 3 qui, passé sur une poulie 4 de renvoi, est soumise à l'action d'un contrepoids 5.
  • Cette cabine d'ascenseur se déplace dans une cage ou trémie.
  • Généralement, la cabine est portée par un support 6 appelé arcade 6, lequel est guidé en translation dans des guides 7 verticaux équipant la trémie.
  • Ces guides sont réalisés par des profilés en Té.
  • Des galets et contre-galets réalisent un guidage de cette arcade ou cabine tout en autorisant un jeu de fonctionnement.
  • Pour sa motorisation, au moins indirectement, la cabine porte un moyen 8 de déplacement.
  • Ce moyen 8 de déplacement est généralement fixé de manière démontable sur l'arcade.
  • Ce dispositif 8 de déplacement comprend, d'une part, au moins un rail 9 vertical fixé dans la cage d'ascenseur et, d'autre part, une surface 10 motrice s'appliquant sur le rail.
  • Selon une caractéristique :
    • la surface motrice 10 est portée par le brin menant d'une large courroie 100 s'appliquant sur une surface plane du rail 9 précité et
    • cette surface motrice 10 comprend deux surfaces 10A, 10B dites actives qui, enserrant le rail, sont sollicitées vers les surfaces planes du rail par des moyens 11 d'application appliquant chaque ensemble porteur de ladite courroie.
  • Chaque courroie est tendue entre deux organes 12 de renvoi dont au moins l'un est accouplé par un transmission à un moteur.
  • Chaque ensemble porteur est fixé mécaniquement à l'arcade porteur de la cabine.
  • Dans une forme de réalisation, le dispositif 8 de déplacement est situé à la base de la cabine.
  • Dans une variante de réalisation, le dispositif 8 de déplacement est situé au dessus de la cabine.
  • Les organes 12 de renvoi sur lesquels sont tendues les courroies sont relativement de faible diamètre mais les moteurs sont quant à eux plus encombrants.
  • On a représenté trois modes de montage.
  • Sur le premier mode, les brins menants sont au même niveau et les moteurs sont décalés vers l'extérieur.
  • Une courroie de transmission ou directement la courroie 100 assure la liaison entre le moteur et un des organes de renvoi.
  • Pour les deux autres modes de montage, les brins menants sont situés à des niveaux différents ce qui permet d'accoupler directement les moteurs sur l'axe de rotation de l'organe de renvoi.
  • Le décalage des niveaux peut être plus ou moins limité.
  • Dans le cas de la figure 5, qui est la solution la plus compacte, il peut, selon le choix du moteur dans les puissances nécessaires, n'y avoir quasiment pas de décalage.
  • Pour bénéficier d'un maximum de surface d'appui de chaque brin menant, un contre-appui 13 est disposé derrière la face active du brin menant.
  • Avantageusement, ce contre-appui est réalisé par une série de rouleaux limitant ainsi frottements et l'usure de la courroie.
  • Les rouleaux sont libres en rotation et alignés dans un plan.
  • Un tendeur 20 permet le réglage de la tension de la courroie.
  • La surface des brins menants en contact avec ie rail est primordiale car de la qualité de ce contact dépend le risque de glissement par perte d'adhérence.
  • L'appui des brins menants sur la surface du rail est important mais il dépend du centre de gravité de la charge.
  • Dans un système à double galets d'appui, la position du centre de gravité de la cabine ne modife en rien le couple car l'appui est un appui linéaire mais tel n'est pas le cas pour un appui d'une courroie tendue.
  • Il est en effet bien rare que le centre de gravité de cette charge soit centré.
  • Il est bien souvent excentré d'où un basculement de la cabine ou arcade.
  • Dans la solution retenue, la rotation engendrée par le basculement de la cabine engendre des forces de réaction qui sont reprises à parts égales par les organes de renvoi symétriques par rapport à un point médian. La figure 7 montre de manière exagérée cela.
  • Si on examine l'une des courroies 10, on voit que l'un des deux organes de renvoi exerce une force supplémentaire sur le rail tandis que l'autre est détesté mais le couple du moteur ne varie pas.
  • De la même manière, le même phénomène se produit sur l'autre courroie.
  • De par ce principe, les couples d'entraînement identiques appliqués aux courroies ne provoqueront pas de glissement différentiel.
  • Ainsi, comme le guidage de la cabine se fait au moyen de galets disposés au contact du guide ou rail pour l'appui des moyens de déplacement, l'amplitude du basculement est faible.
  • Les moteurs, de caractéristiques électrotechniques identiques, entraînant les axes des organes de renvoi, par exemple, peuvent se coupler et être asservis électriquement en parallèle, la symétrie des contraintes ne devant plus être assurée par un couplage mécanique.
  • Selon une caractéristique intéressante, le rail 9 sur lequel s'appuient les brins menants des courroies est présenté par les guides 7 assurant le positionnement de la cabine d'ascenseur dans son déplacement vertical.
  • Il s'agit de la branche verticale du guide qui, généralement, a une section en Té.
  • L'ensemble constitué par le moteur, ies organes de renvoi et la courroie qui s'applique sur le rail, est appliqué vers le rail au moyen de ressorts 11A prenant appui sur la cabine ou l'arcade.
  • Ces ressorts autorisent un léger basculement et permettent d'avoir une pression de contact de l'ordre de 15 à 20 kg/cm2.

Claims (9)

  1. Dispositif de déplacement porté par au moins, indirectement, une cabine d'ascenseur comprenant, d'une part, au moins deux rails (9) verticaux et, d'autre part, par rail une surface (10) motrice s'appliquant sur le rail,
    ce dispositif étant CARACTERISE en ce que :
    - la surface motrice (10) est portée par le brin menant d'une large courroie (100) s'appliquant sur une surface plane du rail précité et
    - cette surface motrice (10) comprend deux surfaces (10A, 10B) dites actives qui, enserrant le rail, sont sollicitées vers les surfaces planes du rail par des moyens (11) d'application appliquant chaque ensemble porteur de la dite courroie.
  2. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un contre appui (13) est disposé derrière la face active du brin menant.
  3. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est situé à la base de la cabine.
  4. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est situé au dessus de la cabine.
  5. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce que les brins menants sont au même niveau et les moteurs sont décalés vers l'extérieur.
  6. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce que les brins menants sont situés à des niveaux différents ce qui permet d'accoupler directement les moteurs sur l'axe de rotation de l'organe de renvoi.
  7. Dispositif de déplacement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rail (9) sur lequel s'appuient les brins menants des courroies est présenté par les guides (7) assurant le positionnement de la cabine d'ascenseur dans son déplacement vertical.
  8. Dispositif de déplacement selon la revendication 2 caractérisé en ce que le contre-appui est constitué par des rouleaux.
  9. Cabine d'ascenseur caractérisée en ce qu'elle est pourvue dudit dispositif de déplacement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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