FR2556111A1 - Ensemble electro-mecanique de regulation du mouvement d'un systeme prive d'energie exterieure - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE ELECTOMECANIQUE ASSURANT UNE REGULATION DE MOUVEMENT SOLLICITE PAR UNE FORCE CONSTANTE ET CONTROLANT L'ACCELERATION SANS APPORT D'ENERGIE EXTERIEURE. IL PEUT ETRE CONSTITUE PAR UN ARBRE 71 ENTRAINE PAR LE MOBILE EN ROTATION, UN MULTIPLICATEUR-REDUCTEUR MECANIQUE DE VITESSE 73 SUR L'ARBRE DE SORTIE 72 AUQUEL EST ATTELE UN REGULATEUR 74 ALIMENTE PAR UNE GENERATRICE 75. DES DISPOSITIONS PERMETTENT DES REGLAGES DE REGULATION PAR LE SELECTEUR A CONTACTS 78, ET UNE MANOEUVRE EN SENS INVERSE PAR LE MOTEUR 79, AVEC UN DISPOSITIF DE DECLENCHEMENT 77. LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION EST PARTICULIEREMENT DESTINE AUX DISPOSITIFS ASSURANT LA SECURITE EN CAS D'ABSENCE D'ALIMENTATION ELECTRIQUE OU SUPPOSE TEL.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif permettant d'assurer le déplacement d'un système lorsqu'il n'existe plus d'énergie extérieure telle que le réseau d'alimentation d'énergie électrique.

I1 peut en être ainsi de dispositifs destinés à assurer la fermeture ou l'ouverture de systèmes de sécurité, ou le déplacement pour retour automatique de cabines avec ou sans public dans les ascenseurs, les télé phériques, etc ...

Plus particulièrement, l'invention concerne les systèmes dits rideaux pareflammes destinés à la séparation de locaux entre eux pour la protection contre l'incendie ou l'isolement contre le vol entre deux locaux, étant cependant entendu que l'invention s'étendrait à d'autres applications, même à des fins différentes.

Cette invention s'applique à des systèmes qui comportentune sollicitation de mouvement soit par la gravité propre ou d'un contrepoids, soit par l'énergie accumulée dans des ressorts, un accumulateur hydraulique, etc
C'est cette action de mouvement qui doit être régulée pour éviter que l'accélération qui résulte de l'application d'une énergie permanente ne vienne provoquer un choc brutal au moment de la fin de la course du système.

Pour une bonne illustration de l'application du dispositif de cette invention, le système du genre rideau pareflammes réglementaire destiné à séparer la salle de spectacles de sa scène, peut être retenu à titre d'exemple.

Dans ce cas particulier, choisi à titre d'exemple, et ne constituant en aucune façon une quelconque limitation de l'invention, des dispositions annexes connues consistent à réaliser un tablier, par exemple métallique, suspendu par des câbles au-dessus de la baie existante entre la scène et la salle de spectacles, avec dans certains cas l'adjonction de contrepoids d'équilibrage partiels.

Une autre disposition consiste à prévoir d'une part le guidage du tablier et l'enroulement des câbles de suspension sur un ou plusieurs tambours solidaires d'un arbre de transmission directement ou par l'intermédiaire de poulies.

Cet agencement sollicite le tambour en rotation par l'action de la gravité qui sollicite la descente du tablier grâce au poids propre du tablier, ou, dans le cas de grands éléments partiellement équilibrés, par la prépondérance de déséquilibre laissée au tablier dans ce but.

L'invention consiste à réguler la vitesse de rotation du tambour et à ralentir plus encore la vitesse près de l'arrivée du tablier au sol.

Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions, et elle vise encore plus particulièrement, et ce, à titre de produits industriels nouveaux, les systèmes du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement, et les ensembles comprenant de tels systèmes.

L'invention peut être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ciannexés, lesquels compléments et dessins sont, bien entendu, donnés à titre d'indication.

La figure 1 représente le schéma général d'un agencement de rideau pareflammes ou coupe-feu du type rigide avec le tablier en 1 ou plusieurs feuilles avec ou sans contrepoids.

La figure 2 est le schéma général d'un agencement du rideau pareflammes ou coupe-feu du type à enroulement avec ou sans contrepoids.

La figure 3 est le schéma du système mécanique de l'invention réalisée avec des composants mécaniques individuels
La figure 4 représente une disposition plus compacte avec intégration sous forme monobloc, de la plus grande partie des composants mécaniques.

La figure 5 représente un schéma électrique permettant d'assurer la manoeuvre d'ouverture télécommandée du rideau pareflammes et sa fermeture sous l'action d'un déclenchement manuel, sans apport d'énergie extérieure, objet de l'invention.

Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux de ses modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir un rideau pareflammes pour salle de spectacles et d'assurer par un système approprié la descente et la montée dudit rideau, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.

En ce qui concerne le rideau pareflammes proprement dit, on le réalise avantageusement suivant des dispositions classiques connues mais rappelées sur le schéma de la figure 1 pour une plus grande compréhension de l'invention.

Au-dessus de la baie de scène 1, se trouve suspendu le tablier du rideau pare flammes 2 par les câbles 4 renvoyés ou non par des poulies 5 vers un ou plusieurs tambours 6.

Le sol de scène 3 est la limite d'arrêt du tablier 2 en fin de descente sous la seule action de la gravité.

Des contrepoids d'équilibrage partiels 9 peuvent soulager les efforts des câbles de suspension 4 par l'action des câbles d'équilibrage 7 renvoyés par des poulies 8. Les guidages 10 assurent un déplacement correct du tablier.

I1 va de soi que l'application de cette invention convient également pour d'autres agencements et par exemple, pour les rideaux pareflammes dits à enroulement suivant la figure 2 dans lesquels la baie de scène 11 peut être fermée par le tablier 12 qui se déroule du tambour 14 pour venir sur le sol de scène 13 par le câble 15 renvoyé ou non par la poulie 16 vers le tambour 17 avec ou sans contrepoids ou ressort d'équilibrage partiel, la prépondérance à la fermeture étant réalisée par la charge 18 située à la base du tablier.

I1 va de soi que le tambour 14 du rideau pareflammes peut être directement commandé par l'arbre qui porte normalement le tambour pour câble 17 ou par l'intermédiaire de chaines, de pignons ou tous autres organes mécaniques.

La régulation est réalisée par un dispositif utilisant les propriétés des courants de Foucault et existanl dans le commerce avec la forme générale d'un moteur électriql
Nous rappelons brièvement le principe de fonctionnement de ce composant mécanique connu, pour une plus grande clarté de compréhension de cette invention.

Dans la figure 6, le régulateur est constitué par un stator fixe et 2 rotors concentriques 63 et 65.

Dans le stator 61, une bobine fixe 62, homopolaire et alimentée en courant continu crée un champ électromagnétique qui engendre la rotation du rotor central 65 par le rotor-annulaire 63 par l'intermédiaire des piles 64.

Le rotor 63 est entraîné par l'arbre moteur 67.

Si le rotor 65 est fixé sur la carcasse du ralentisseur, on obtient un freinage de l'arbre 67 proportionnel à l'excitation de la bobine 62.

Pour que le régulateur à courant de Foucault soit plus petit, l'arbre sollicité en rotation par l'action de la gravité, comme indiqué ci-dessus, est accouplé mécaniquement ou constitue l'arbre de sortie d'un réducteur multiplicateur de vitesse plus avantageusement choisi à engrenages pour augmenter son rendement.

Ainsi, suivant l'agencement de la figure 3, l'arbi 31 est sollicité à la rotation par l'action de la gravité et entraîne l'arbre 32 mécaniquement par un ou plusieurs pignons 33.

La ralentisseur à courant de Foucault 34 est accouplé mécaniquement directement ou par l'intermédiaire d'autres organes mécaniques, à l'arbre 32.

Pour alimenter électriquement la bobine d'excitat: du ralentisseur 34, une génératrice 35 sera accouplée directement ou avantageusement par une chaîne et des pignon.

36 à l'arbre 32 pour produire une énergie suffisante meme à faible vitesse de l'arbre 31, plus particulièrement dans la phase de ralentissement près de la fin de course.

Sur 11 arbre 32 est monté un frein mécanique 37de dé clenchement manuel par action directe ou par poignées tirez-l chez agissant sur 1 câble ou par tout autre dispositif
L'arbre 31 entraîne directement ou par l'intermédiaire d'une chaîne avec pignons, un sélecteur de positions 38 qui déclenche des contacts suivant la position du rideau pareflammes.

Le moteur électrique 39 permet la remontée du rideau directement ou par les courroies et poulies 40.

Le schéma de la figure 5 étant réalisé, le fonctionnement est le suivant
Le rideau étant en partie haute est maintenu dans cette position par le frein manuel 37 à réarmement automatique lors de la manoeuvre de montée précédente.

Par l'action manuelle sur les poignées de déclenchement le frei se débloque et se met en-position déverrouillée de telle façon qu'il n'ait plus d'action même si le déclenchement manuel est relâché.

La gravité sollicite l'arbre 31 à la rotation avec une tendance à l'accélération.

Les engrenages 33 agissent en multiplicateur de vitesse et entraînent l'arbre 32, le ralentisseur 34 et la génératrice 35, laquelle, ayant avantageusement un champ créé par aimant permanent par exemple, débite une tension et un courant croissant au fur et a mesure de I'accélération.

I1 s'établit automatiquement une régulation de la vitesse, objet principal de cette invention par l'équi- libre qui existe dans le choix judicieux des caractéristiques des courbes de fonctionnement du ralentisseur et de la génératrice.

A une certaine vitesse de l'arbre 31 correspond pour la génératrice une valeur de tension et de courant, et en même temps un effort de freinage du ralentisseur correspond au couple, à sa vitesse et aux caractéristiques électriques appliquées aux bornes de sa bobine d'excitation.

Cette position d'équilibre peut être réglée par
l'insertion d'une résistance chutrice (51) de la figure 5
pour obtenir une plus ou moins grande vitesse régulée sur
l'arbre 31.

Même lorsque le couple augmente, la régulation
agit pour maintenir la vitesse réglée autour de la valeur
choisie puisqu'à chaque tendance à l'accélération correspond
une augmentation du débit de la génératrice qui agit direc
tement sur l'excitation du ralentisseur et inversement.

Bien entendu c'est l'action inverse qui se produit er: cas de diminution du couple et le choix des tensions, des vitesses relatives et de la plage de réglage de la résis -tance permettant d'obtenir un gain plus ou moins important autour de la vitesse souhaitée.

Le schéma représente d'autre part une autre disposition qui fait bien entendu, partie intégrante de l'invention et qui consiste à faire varier la valeur de la tension et du courant appliqués à l'excitation du ralentisseur pour obtenir une variation de vitesse à certains moments.

A cet effet, c'est l'action du sélecteur de positions 38 qui agit par enclenchement d'un contact (52) à une position prédéterminée du parcours du tablier en schuntant une partie de la résistance pour en diminuer ainsi la valeur et augmenter de ce fait l'excitation du ralentisseur, ce qui se traduit par un ralentissement de la vitesse.

Si le sélecteur 38 possède un deuxième contact ou plus, le ralentissement peut s'effectuer en plusieurs temps pour se terminer éventuellement par une excitation totale par la génératrice, sans chute de tension.

Il va de soi que le ralentissement peut être provoqué par tout autre procédé, tels que relais temporisés, contacts sur le tablier, etc ... et tous dispositifs même différents de celui cité à titre d'exemple,font partie de l'invention.

Un condensateur de forte capacité, au papier et de bonnes caractéristiques, représenté en (53) sur la figure 5 peut être ajoute sur les bornes du ralentisseur pour prolonger légèrement l'action du ralentisseur après l'arrêt de la génératrice pour arrêter l'inertie résiduelle de la partie mécanique, après- l'arrêt au sol du tablier.

Pour la remontée du tablier, c'est un contacteur qui alimente simplement le moteur 39 qui, par l'intermédiaire des courroies et poulies 40, entraîne l'arbre 32 dans le sens convenable pour que l'arbre 31 sollicite le tablier à la remontée.

Dès la mise sous tension du moteur, le circuit d'excitation du ralentisseur se trouve hors circuit pour éviter son action inutile à la remontée, dans sa phase principale, par l'action du contact à ouverture (54) du schéma de la figure 5.

De même, une forte diode peut interdire le passage du courant d'excitation de la génératrice tournant en sens inverse vers l'excitation du ralentisseur ou le pignon d'entrainement de la génératrice est monté sur une roue libre pour éviter son entraînement , ou tous autres dispositifs.

Le sélecteur de positions 38 peut être avantageusement muni d'un contact (55) figure 5 qui, en s'ouvrant en fin de course haut, provoque l'arrêt de l'alimentation du moteur de remontée, ce qui, d'autre part, libère le frein mécanique de maintien du tablier en position haute, tout en provoquant un réarmenent pour permettre le déclenchement par le poignées de déclenchement.

Un autre contact (56) figure 5 sur le sélécteur 38 peut également provoquer un ralentissement à la remontée avant l'arrêt total, en alimentant le ralentisseur par une source séparée qui peut être par exemple réalisée par le circuit (57) du schéma 5
Ce ralentissement est souvent nécessaire dans le cas de rideaux pareflammes de grandes dimensions, qui possèdent donc des contrepoids importants et un déséquilibre de prépondérance du au poids des câbles avec donc une grande inertie à la remontée au moment d'un arrêt brusque, ce qui provoque une conti nuité dans la remontée du tablier, une tension négative dans les câbles de manoeuvre et, après annulation de l'inertie, une surtension mécanique dans les câbles de manoeuvre par suite de l'inertie emmagasinée à la légère redescente du tablier par la prépondérance.

Ce même dispositif peut d'ailleurs être utilisé dans la phase de démarrage en remontée pour permettre un démarrage lent.

I1 va de soi, de ce qui précède, que l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

D'ailleurs une variante de réalisation peut être mise en oeuvre en utilisant, pour un autre exemple, un agencement sur un axe général unique.

Dans cette réalisation suivant la vue en plan figure 7, I'élévation figure 8 et la vue de côté figure 9, on retrouve les différents éléments agencés sous forme monobloc.

- en 71 l'arbre petite vitesse du réducteur multiplica
teur porte tambour ou d'accouplement direct - en 72 l'arbre grande vitesse du réducteur multiplica
teur accouplant l'arbre de sortie du ralentisseur - en 73 le réducteur-multiplicateur mécanique - en 74 le ralentisseur à courant de Foucault - en 75 la génératrice - en 77 le frein à déblocage par poignées de déclenchement
et a réarmement automatique - en 78 le sélecteur de positions - en 79 le moteur d'entraînement
D'ailleurs si ce moteur 79 est réalisé pour une alimentation à courant continu, à la montée du tablier, il peut fonctionner en génératrice à la descente par auto-excitation grâce à la rémanence et la génératrice 75 se trouve donc supprimée; cette éventualité ainsi que l'utilisation d'un mode de réalisation en ligne fait partie intégrante de l'originalité de l'invention et de produit nouveau.

De même, le système de déclenchement par poignées de déclenchement constitue une partie de cette invention notamment s'il est réalisé de la façon suivante
Sur la figure 10 est représenté un mode de réalisation dans lequel les fonctions des différents composants sont les suivantes
I1 existe dans le commerce des moteurs-freins incorporés dont le ou les disques de freinage sont libérés par l'action d'une bobine excitée en même temps que l'alimentation du moteur.

Un déblocage manuel à réarmement automatique est constitué par un levier dont le déplacement d'une fraction de tour ou d'un certain angle vient libérer mécaniquement le ou les disques, et, par un agencement mécanique, reste en position débloquée jusqu'à l'exci- tation suivante de la bobine du frein, libérant le levier qui revient ainsi à sa position initiale par son propre poids par exemple.

Dans ce cas, par l'agencement de la figure 10 et ce à titre de produit nouveau, un tambour 101 monté sur un axe fixe 102 est sollicité à la rotation dans le bon sens par le caBle issu des poignées de déclenchement 103.

Un autre câble 104 attelé à un ressort 105 ramène le système dans sa position initiale dès que cesse l'effort sur 103.

Une butée 110 limite la rotation du tambour
Un doigt saillant 106 est solidaire du tambour 101 et vient entraîner le dispositif de déblocage 107 pour le mettre en position de frein libéré et d'attente de réarmement automatique.

En complément ou en principal, un pêne 108 reçoit en repos le levier de déblocage 107. Un électroaimant 109 vient réarmer le système au début de la montée suivante en effaçant le pène pour laisser retomber le levier 107.

Bien d'autres applications de cette invention peuvent être réalisées tel que le retour automatique d'ascenseur à l'étage au-dessus ou au-dessous suivant la prépondérance cabine ou contrepoids, le déclenchement des trappes de fumées en cas d'incendie, murs de sécurité mobiles dans les banques ou bijouteries, portes ou volets coupe-feu ou pareflammes, mise en place d'escaliers ou de passerelles de secours.

Et toutes applications sans limitation dans lesquelles un ou plusieurs mobiles doivent se déplacer sans apport d'énergie extérieure.

L'importance de cette invention n'est donc pas à démontrer puisque son application peut être généralisée, entre autres, aux dispositifs assurant la sécurité des personnes et des biens, sans pour autant que cette particu larité en constitue une limitation, le retour automatique au sol d'une charge sur une grue en cas de manque de courant étant un autre exemple non limitatif de la portée de-cette invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1) Ensemble électro-mécanique de régulation du mouvement d'un système privé d'énergie extérieure pour le déplacement d'objets ou de personnes, caractérisé par le montage d'un ralentisseur a courant de Foucault (34) monté sur un arbre (32) solidaire d'autre part mécaniquement d'une génératrice sans apport d'énergie extérieure (35) qui alimente la bobine d'excitation du ralentisseur (34)

2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif mécanique d'entraînement par gravité de l'arbre (32) par un ou plusieurs pignons (33)

3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte sur l'arbre (32) un frein mécanique (37) pour le déclenchement.

4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entraînement par l'arbre (31) d'un sélecteur (38) qui agit sur des contacts pour déclencher un ou plusieurs ralentissements.

5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il concerne un réglage de vitesse par une résistance chutrice (51)

6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il concerne le ralentissement supplémentaire par le shunt de la résistance (51) par un contact de sélecteur (52)

7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il concerne la mise en place d'un condensateur (53) pour prolonger le temps d'excitation du ralentisseur (34)

8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il concerne un ralentissement à la remontée par un contact du sélecteur 38 par une source auxiliaire (57) qui alimente le ralentisseur (34) pendant la marche en sens contraire, pendant le démarrage ou toute autre position.

9) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il concerne un dispositif de déclenchement par traction mécanique sur la poignée (103)qui entraîne le tambour(101) ramené dans sa position par le câble (104) et le ressort (105) jusqu'a une butée (110) avec un doigt (106) qui entraîne le déblocage (107) avec maintien par le pène (108) réarmé par un électroaimant (109)

10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble du dispositif s'applique à toute forme de manoeuvre lorsque la source d'énergie vient à manquer pour assurer un déplacement quelconque et plus particulièrement en ce qui concerne les dispositifs de sécurité