FR2918361A1

FR2918361A1 - Lift's cable driving electrical machine for building, has brakes arranged on side of rolling bearings opposite to stator or rotor assembly and fixed on one of two flanges, and plate-shaped crossheads fixed near lower edge of flanges

Info

Publication number: FR2918361A1
Application number: FR0756236A
Authority: FR
Inventors: Akar Atef Abou; Andre Jean
Original assignee: Moteurs Leroy Somer SA
Current assignee: Moteurs Leroy Somer SA
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-09
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: FR2918361B1

Abstract

The machine (1) has a rotating shaft resting on two rolling bearings fixed on monolithic flanges (11, 12), and plate-shaped crossheads (14) fixed near a lower edge of the flanges. A pulley (2) is mounted on the shaft between the bearings, and a stator or rotor assembly with radial flux is arranged on a side of the bearings for driving the shaft in rotation. A stator has a raised cylinder head (36) fixed on the flange (11), and brakes (20, 21) e.g. disk brake with current scarcity, are arranged on the side of the bearings opposite to the stator or rotor assembly and fixed on the flange (12).

Description

La présente invention concerne les machines électriques pourThe present invention relates to electrical machines for

l'entraînement de câbles et plus particulièrement ceux des ascenseurs. Le brevet US 7 165 653 divulgue une machine d'entraînement d'un ascenseur, comportant : - un arbre reposant sur deux roulements portés par les flasques, - une poulie portée par l'arbre entre les roulements, - un ensemble d'un stator et rotor à flux radial, disposé d'un côté des roulements pour entraîner l'arbre en rotation, - un frein disposé du côté des roulements opposé à l'ensemble stator et rotor. the cable drive and more particularly those of the lifts. US Pat. No. 7,165,653 discloses a machine for driving an elevator, comprising: a shaft resting on two bearings carried by the flanges, a pulley carried by the shaft between the bearings, an assembly of a stator and radial flow rotor, disposed on one side of the bearings for driving the shaft in rotation, - a brake disposed on the bearing side opposite the stator and rotor assembly.

Les deux flasques présentent des trous alignés qui servent à la fixation d'entretoises et de tiges de support du stator. EP 1 531 139 divulgue une autre machine d'entraînement d'ascenseur avec un moteur et des freins disposés de part et d'autre d'une poulie, comportant un socle sur lequel sont fixées les parois de support des paliers. Une telle machine est relativement encombrante. Il existe un besoin pour bénéficier de machines électriques d'entraînement d'ascenseur de fonctionnement fiable, faciles à installer dans une cage d'ascenseur et de maintenance aisée. L'invention vise à répondre à ce besoin. The two flanges have aligned holes which serve to fix spacers and stator support rods. EP 1 531 139 discloses another elevator drive machine with a motor and brakes disposed on either side of a pulley, having a base on which are fixed the support walls of the bearings. Such a machine is relatively bulky. There is a need to benefit from reliable operating elevator drive electrical machines, easy to install in an elevator shaft and easy maintenance. The invention aims to meet this need.

Selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet une machine d'entraînement d'un ascenseur, comportant : - un arbre reposant sur deux roulements portés par des flasques reliés par des traverses, - une poulie portée par l'arbre entre les roulements, - un ensemble d'au moins un stator et rotor, de préférence à flux radial, disposé d'un côté des roulements pour entraîner l'arbre en rotation, fixé sur l'un des flasques, - au moins un frein disposé du côté des roulements opposé à l'ensemble stator et rotor, fixé sur l'autre flasque, la machine étant caractérisée par le fait que les traverses sont fixées sur la tranche des 30 flasques. According to one of its aspects, the subject of the invention is a machine for driving an elevator, comprising: - a shaft resting on two bearings carried by flanges connected by sleepers, - a pulley carried by the shaft between the bearings, - an assembly of at least one stator and rotor, preferably with radial flow, arranged on one side of the bearings for driving the rotating shaft, fixed on one of the flanges, - at least one brake disposed on the side of the bearings opposite the stator and rotor assembly, fixed on the other flange, the machine being characterized in that the cross members are fixed on the edge of the flanges.

L'invention permet en outre d'utiliser des flasques de forme simple facilement réalisés par oxycoupage et par de légères opérations d'usinage, ce qui réduit sensiblement leur coût. De plus, l'invention permet de réaliser une machine de faible encombrement, permettant de démonter l'ensemble rotor et stator sans avoir à démonter ni les câbles d'ascenseur ni les flasques du moteur, ce qui permet de réaliser des opérations de maintenance sur site sur le stator ou sur le codeur ou sur les freins, dans des temps minimum d'intervention et d'immobilisation de l'installation. Le faible encombrement en hauteur permet de réduire la hauteur sous-dalle 10 définie par la distance séparant le plafond de l'immeuble de la cabine d'ascenseur en position haute. Les flasques peuvent présenter des décrochements sur leur tranche, définissant des surfaces en retrait, et les traverses peuvent être fixées sur ces surfaces en retrait, ce qui permet de réduire encore l'encombrement. 15 Les traverses peuvent être situées à proximité du bord inférieur des flasques afin qu'elles soient le plus près possible des points de fixation du moteur. Les traverses peuvent être fixées sur les flasques par l'intermédiaire de goupilles rectifiées utilisées comme pieds de centrage, engagées sur des alésages en regard des flasques et des traverses, ces alésages étant d'axes perpendiculaires à l'axe de rotation. 20 Les flasques peuvent comporter des ouvertures définissant des régions servant à la fixation des flasques sur une zone de réception de la machine, ces régions étant traversées par des trous d'axes perpendiculaires à l'axe de rotation. Les traverses peuvent présenter chacune une forme générale de plaquette dont le principal avantage est la simplicité de leur réalisation. 25 Les goupilles rectifiées peuvent présenter chacune une forme de cylindre creux. Les traverses peuvent être au nombre de deux. Les goupilles rectifiées peuvent être au nombre de quatre par traverse. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la machine comporte un rotor à aimants permanents porté par l'arbre, ce rotor étant un rotor intérieur. L'utilisation 30 d'un rotor à aimants permanents permet d'obtenir un couple élevé sous un faible encombrement, ce qui peut permettre l'entraînement direct de la poulie, sans mécanisme d'engrenages. La construction de la machine est simplifiée et sa fiabilité augmentée. Le stator est avantageusement à bobinage concentré. Les roulements peuvent être de tailles différentes, le roulement de plus grande taille étant situé du côté du stator. The invention also makes it possible to use simple shaped flanges easily made by oxycutting and by light machining operations, which substantially reduces their cost. In addition, the invention makes it possible to produce a small-sized machine, enabling the rotor and stator assembly to be dismounted without dismantling either the elevator cables or the flanges of the motor, which makes it possible to carry out maintenance operations on site on the stator or on the encoder or the brakes, in minimum time of intervention and immobilization of the installation. The small height requirement reduces the sub-slab height 10 defined by the distance between the ceiling of the building of the elevator car in the high position. The flanges may have recesses on their edge, defining recessed surfaces, and the cross members can be fixed on these recessed surfaces, which further reduces the size. The sleepers may be located near the lower edge of the flanges to be as close as possible to the engine attachment points. The crosspieces can be fixed to the flanges by means of ground pins used as centering feet, engaged on bores opposite flanges and crosspieces, these bores being of axes perpendicular to the axis of rotation. The flanges may comprise openings defining regions for fixing the flanges on a receiving zone of the machine, these regions being traversed by axis holes perpendicular to the axis of rotation. The sleepers may each have a general form of wafer whose main advantage is the simplicity of their realization. The ground pins may each have a hollow cylinder shape. The sleepers can be two in number. The rectified pins may be four in number per traverse. In an exemplary implementation of the invention, the machine comprises a rotor with permanent magnets carried by the shaft, this rotor being an inner rotor. The use of a permanent magnet rotor provides high torque in a small footprint, which can allow direct drive of the pulley without a gear mechanism. The construction of the machine is simplified and its reliability increased. The stator is advantageously concentrated winding. The bearings can be of different sizes, the larger bearing being located on the side of the stator.

La machine comporte de préférence deux freins qui peuvent être des freins à disque superposés. Le ou les câbles engagés sur la poulie peuvent passer entre la poulie et les traverses. Le stator peut comporter une culasse qui est fixée sur le flasque correspondant par des tirants vissés dans le flasque. La face avant de cette culasse peut être dressée, ce qui lui permet, grâce à la force qu'exercent les tirants, d'assurer par friction la reprise du couple. Les tirants peuvent être engagés dans des plots solidaires de la culasse, du côté de l'extrémité du stator opposée au flasque, ce qui permet d'augmenter la rigidité du stator par l'effet ressort qu'exercent les tiges. De plus, la concentricité du stator par rapport au rotor peut être ajustée en exerçant un couple de serrage adapté sur chaque tirant. La face intérieure avant de la culasse peut être usinée de façon à emboiter une surface usinée du flasque, afin d'assurer la concentricité du stator par rapport au rotor. La machine peut comporter un codeur entraîné en rotation par l'arbre, du côté du ou des freins. The machine preferably has two brakes which may be superimposed disc brakes. The cable or cables engaged on the pulley can pass between the pulley and the sleepers. The stator may comprise a yoke which is fixed on the corresponding flange by tie rods screwed into the flange. The front face of the breech can be erected, which allows it, thanks to the force exerted by the tie rods, to frictionally ensure the recovery of torque. The tie rods can be engaged in studs integral with the yoke, on the side of the end of the stator opposite the flange, which increases the rigidity of the stator by the spring effect exerted by the rods. In addition, the concentricity of the stator relative to the rotor can be adjusted by exerting a suitable tightening torque on each tie rod. The inner front face of the cylinder head can be machined so as to fit a machined surface of the flange, to ensure the concentricity of the stator relative to the rotor. The machine may comprise an encoder driven in rotation by the shaft, on the side of the brake or brakes.

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente en perspective un exemple de machine réalisée conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue de côté selon II de la figure 1, -la figure 3 est une coupe longitudinale partielle et schématique selon III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue de face selon IV de la figure 1, et - la figure 5 est une demi-vue de face avec coupe transversale partielle. The invention will be better understood on reading the following detailed description of an example of non-limiting implementation thereof, and on examining the appended drawing, in which: FIG. in perspective an example of a machine made according to the invention, - Figure 2 is a side view along II of Figure 1, -le figure 3 is a partial and schematic longitudinal section along III-III of Figure 2, - Figure 4 is a front view along line IV of Figure 1, and Figure 5 is a half front view with partial cross-section.

La machine 1 représentée aux figures 1 à 5 est destinée à l'entraînement de câbles d'ascenseurs et comporte une poulie 2 tournant autour d'un axe de rotation X. The machine 1 shown in Figures 1 to 5 is intended for driving elevator cables and comprises a pulley 2 rotating about an axis of rotation X.

Cette poulie 2 présente à sa périphérie des gorges 4 pour recevoir des câbles C reliés à la cabine. La poulie 2 est montée sur un arbre 6 tournant autour de l'axe X, porté par des roulements 7 et 8 fixés sur des flasques respectifs 11 et 12. Chacun des flasques 11 et 12 est monolithique, étant par exemple réalisé par oxycoupage d'une plaque en acier suivi d'un usinage. Les deux flasques 11 et 12 sont reliés entre eux par deux traverses 14, dont seule l'une d'entre elles est visible sur les figures 1 et 2. Les traverses 14 sont fixées sur la tranche des flasques 11 et 12, ces derniers présentant pour chaque traverse un décrochement 15 définissant une surface en retrait et permettant aux traverses de s'inscrire sensiblement dans le prolongement de la tranche des flasques. L'arbre 6 comporte une première portion 18 qui s'étend au-delà du flasque 12 et qui est accouplée à deux freins 20 et 21 superposés, fixés sur le flasque 12. This pulley 2 has at its periphery grooves 4 to receive cables C connected to the cabin. The pulley 2 is mounted on a shaft 6 rotating about the axis X, carried by bearings 7 and 8 fixed on respective flanges 11 and 12. Each of the flanges 11 and 12 is monolithic, being for example made by flame cutting. a steel plate followed by machining. The two flanges 11 and 12 are interconnected by two cross members 14, of which only one of them is visible in FIGS. 1 and 2. The cross members 14 are fixed on the edge of the flanges 11 and 12, the latter presenting for each cross a recess 15 defining a recessed surface and allowing the sleepers to register substantially in the extension of the edge of the flanges. The shaft 6 comprises a first portion 18 which extends beyond the flange 12 and which is coupled to two brakes 20 and 21 superimposed, fixed on the flange 12.

Les freins 20 et 21 sont par exemple des freins à disque à manque de courant, comportant chacun au moins une armature rappelée par un ressort dans une configuration de freinage où l'armature serre contre une paroi fixe une garniture de frein fixée sur les deux côtés d'un disque tournant avec l'arbre. Chaque frein comporte au moins un électro-aimant permettant d'ouvrir l'armature lorsque la machine est alimentée. The brakes 20 and 21 are, for example, disc brakes with no current, each comprising at least one armature biased by a spring in a braking configuration where the armature clamps against a fixed wall a brake lining fixed on both sides of a rotating disc with the tree. Each brake comprises at least one electromagnet for opening the armature when the machine is powered.

L'extrémité de l'arbre 6 peut également porter un codeur permettant de fournir via un câble 30 une indication sur la vitesse de rotation de l'arbre, par exemple. L'arbre 6 comporte une deuxième portion 60 s'étendant au-delà du flasque 11, portant le rotor à aimants permanents 32, lequel tourne à l'intérieur d'un stator 33 à bobinage concentré. The end of the shaft 6 can also carry an encoder for providing via a cable 30 an indication of the speed of rotation of the shaft, for example. The shaft 6 has a second portion 60 extending beyond the flange 11, carrying the permanent magnet rotor 32, which rotates inside a stator 33 with concentrated winding.

Le rotor 32 comporte un empilage de tôles magnétiques à la surface desquelles sont montés les aimants mais le rotor 32 pourrait encore être à concentration de flux. Le stator 33 comporte une culasse 36 qui est fixée sur le flasque 11 au moyen de tirants 40 qui traversent des plots 41 de la culasse. Les tirants 40 sont dans l'exemple considéré constitués par des tiges filetées 30 qui sont vissées à une extrémité dans le flasque 11 et reçoivent à l'autre extrémité des écrous de serrage 44 vissés contre les plots 41. The rotor 32 comprises a stack of magnetic sheets on the surface of which the magnets are mounted but the rotor 32 could still be at flux concentration. The stator 33 comprises a yoke 36 which is fixed on the flange 11 by means of tie rods 40 which pass through studs 41 of the yoke. The tie rods 40 are in the example considered constituted by threaded rods 30 which are screwed at one end into the flange 11 and receive at the other end of the clamping nuts 44 screwed against the studs 41.

La face avant de cette culasse est dressée ce qui lui permet, grâce à la force qu'exercent les tirants, d'assurer la reprise du couple par friction contre le flasque. Les tirants peuvent être engagés dans des plots solidaires de la culasse, du côté de l'extrémité du stator opposée au flasque, ce qui permet d'augmenter la rigidité du stator par l'effet ressort qu'exercent les tiges. De plus, la concentricité du stator par rapport au rotor peut être ajustée en exerçant un couple de serrage adapté sur chaque tirant. La face intérieure avant de la culasse peut être usinée de façon à emboiter une surface usinée du flasque afin d'assurer la concentricité du stator par rapport au rotor. Le stator 33 peut comporter un capot d'extrémité 50 fixé sur la culasse 36. The front of this breech is erected which allows it, thanks to the force exerted by the tie rods, to ensure the recovery of torque by friction against the flange. The tie rods can be engaged in studs integral with the yoke, on the side of the end of the stator opposite the flange, which increases the rigidity of the stator by the spring effect exerted by the rods. In addition, the concentricity of the stator relative to the rotor can be adjusted by exerting a suitable tightening torque on each tie rod. The inner front face of the cylinder head can be machined to fit a machined surface of the flange to ensure the concentricity of the stator relative to the rotor. The stator 33 may comprise an end cap 50 fixed on the yoke 36.

Les traverses 14 sont fixées sur les flasques 11 et 12 à l'aide de vis 60 qui sont vissées dans des trous taraudés 61 des flasques, chacun d'axe K orienté perpendiculairement à l'axe de rotation. Chaque traverse 14 est par exemple fixée sur un flasque par deux vis 60, les trous taraudés 61 étant réalisés dans l'épaisseur du flasque. The crosspieces 14 are fixed to the flanges 11 and 12 by means of screws 60 which are screwed into tapped holes 61 of the flanges, each of axis K oriented perpendicularly to the axis of rotation. Each cross member 14 is for example fixed on a flange by two screws 60, the tapped holes 61 being made in the thickness of the flange.

Des goupilles rectifiées 70 s'intercalent entre les traverses 14 et les flasques, ces goupilles rectifiées 70 prenant appui sur des alésages correspondant 73 et 74 réalisés respectivement sur les flasques et les traverses. Les goupilles rectifiées 70 assurent le parallélisme des flasques 11 et 12 et leur perpendicularité par rapport à l'axe de rotation X. L'usinage des faces d'appui des flasques 11 et 12 et des traverses 14 permet d'éviter tout décalage angulaire de ces flasques 11 et 12 l'un par rapport à l'autre ou par rapport à l'axe de rotation. Il permet aussi d'éviter tout décalage transversal par rapport au plan vertical passant par l'axe de rotation X. Des ouvertures 80 sont réalisées dans les flasques 11 et 12 pour définir des régions 82 des flasques servant à leur fixation sur la zone de réception de la machine. Rectified pins 70 are interposed between the crosspieces 14 and the flanges, these ground pins 70 bearing on corresponding bores 73 and 74 respectively formed on the flanges and crosspieces. The ground pins 70 ensure the parallelism of the flanges 11 and 12 and their perpendicularity with respect to the axis of rotation X. The machining of the bearing faces of the flanges 11 and 12 and crosspieces 14 makes it possible to avoid any angular offset of these flanges 11 and 12 relative to each other or relative to the axis of rotation. It also makes it possible to avoid any transverse offset with respect to the vertical plane passing through the axis of rotation X. Openings 80 are made in the flanges 11 and 12 to define regions 82 of the flanges for their attachment to the reception zone. of the machine.

Ces régions 82 sont traversées chacune par un trou 84 d'axe Z orienté perpendiculairement à l'axe de rotation pour recevoir une vis de fixation non représentée. Le vissage de celle-ci peut s'effectuer grâce à l'ouverture 80. En variante, l'ouverture 80 peut recevoir un écrou. Grâce à la disposition des freins et de l'ensemble stator et rotor, la maintenance de la machine peut être facilement assurée, étant possible par exemple de démonter le stator et le rotor sans avoir à sortir les câbles engagés sur la poulie 2. Une intervention sur les freins 20 et 21 ou sur le codeur 30 est pareillement possible sans avoir à enlever les câbles reposant sur la poulie ni à démonter le stator ou le rotor. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit. On peut apporter de nombreuses modifications à la machine, par exemple changer la nature 5 des freins et/ou celle du rotor ou du stator. L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un . These regions 82 are each traversed by a hole 84 of axis Z oriented perpendicularly to the axis of rotation to receive a not shown fastening screw. The screwing thereof can be done through the opening 80. Alternatively, the opening 80 can receive a nut. Thanks to the arrangement of the brakes and the stator and rotor assembly, the maintenance of the machine can be easily ensured, being possible for example to disassemble the stator and the rotor without having to remove the cables engaged on the pulley 2. An intervention on the brakes 20 and 21 or on the encoder 30 is likewise possible without having to remove the cables resting on the pulley nor to disassemble the stator or the rotor. Of course, the invention is not limited to the example just described. Many modifications can be made to the machine, for example changing the nature of the brakes and / or that of the rotor or stator. The expression having one must be understood as being synonymous with having at least one.

Claims

1. Machine for driving an elevator, comprising: - a shaft (6) resting on two bearings (7, 8) carried by flanges (11, 12) connected by sleepers (14), - a pulley (2 ) carried by the shaft between the bearings, - an assembly of at least one stator (36) and rotor (32), preferably with a radial flow, arranged on one side of the bearings to drive the shaft in rotation, fixed on one of the 10 flanges, - at least one brake (20, 21) disposed on the side of the bearings opposite the stator and rotor assembly, fixed on the other flange, the machine being characterized in that the sleepers ( 14) are fixed on the edge of the flanges (11, 12). 15

2. Machine according to claim 1, the flanges having recesses (15) on their edge defining recessed surfaces and crosspieces (14) being fixed on these recessed surfaces.

3. Machine according to claim 1 or 2, the sleepers (14) being located near the lower edge of the flanges. 20

4. Machine according to any one of claims 1 to 3, the cross members being fixed to the flanges by means of ground pins (70) engaged on bores (73, 74) facing the flanges and crosspieces, these bores. being axes (K) perpendicular to the axis of rotation (X).

5. Machine according to any one of claims 1 to 4, the flanges (11, 25 12) having openings (80) defining regions for fixing the flanges on a receiving zone of the machine, these regions being traversed. by holes (84) of axes (Z) perpendicular to the axis of rotation (X).

6. Machine according to any one of the preceding claims, the crosspieces (14) each having a general shape of wafer. 30

7. Machine according to claim 4, the ground pins (70) each having a hollow cylinder shape.

8. Machine according to any one of claims 1 to 7, the sleepers (14) being two in number.

9. Machine according to any one of claims 1 to 8, the rectified pins (70) being four in number per cross member (14).

10. Machine according to any one of claims 1 to 9, comprising an inner rotor with permanent magnets carried by the shaft, the stator being concentrated winding.

11. Machine according to any one of claims 1 to 10, the bearings being of different sizes, the bearing (7) of larger size being located on the side of the stator.

12. Machine according to any one of claims 1 to 11, comprising two disc brakes.

13. Machine according to any one of claims 1 to 12, the stator comprising a yoke (36) which is fixed on the corresponding flange (11) by tie rods (40) screwed into the flange.

14. Machine according to claim 13, the front face of the yoke (36) is erected.

15. Machine according to any one of claims 13 or 14, the inner front face of the yoke (36) is machined to fit a machined surface of the flange (11).

16. Machine according to one of claims 13, 14 or 15, the tie rods being engaged in studs (41) integral with the yoke (36) on the side of the end of the stator opposite the flange (11).