<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif de fermeture pour portes "
Cette invention a trait à un dispositif de fermeture pour portes avec frein par frottement dans lequel la résistance au frottement s'exerce au moyen d'un organe de freinage se déplaçant sur un chemin de freinage et est commandé par une tige. De cette manière l'appareil de fermeture peut être construit de façon à ne pas être trop apparent, par exemple à pouvoir être caché ou aménagé à l'intérieur des montants de la porte. Le frein par frottement comparé au dispositif de freinage hydraulique ou pneumatique présen, -
<Desc/Clms Page number 2>
te le gros avantage d'être insensible aux influences mécaniques, thermiques ou autres.
Dans l'organe de freinage ou dans son organe de commande on peut prévoir un évidement au moyen duquel l'un ou l'autre de ces organes peut se déplacer librement sur un trajet déterminé. On obtient de cette façon un battement accéléré de la porte ouverte.
Le freinage par friction peut se faire au moyen de ressorts de freinage spéciaux.
Il est également possible cependant, d'utiliser l'effort de fermeture lui-même pour produire la résistance de frottement, c'est ce qu'on obtient au moyen d'un levier sur lequel s'exerce l'effort de fermeture.
L'organe de freinage peut être articulé ou actionné par des éléments mobiles. Ces éléments longitudinaux peuvent être constitués par des glissières sur lesquelles l'organe de freinage ayant la forme d'un wagonnet se déplace au moyen de galets.
La course de la surface de freinage n'a pas besoin d'être droite. Elle peut être courbe, de façon que la pression du frottement sur le trajet de freinage puisse varier. On peut obtenir le même résultat en donnant à la surface de freinage une déformation déterminée. Il est utile également que la surface de freinage soit comprimée contre l'organe de tramage au moyen de ressorts, car de cette manière la diversité des forces complémentaires est absorbée par la friction de freinage. Le trajet de freinage peut également avoir la forme d'un fléau basculant, de façon à obtenir le dégagement du frein lorsque la porte arrive à un angle d'ouverture déterminé avant de se refermer.
<Desc/Clms Page number 3>
Il est particulirement avantageux de faire interve nir un dispositif comportant un patin de frein. Celui-ci est intercalé entre la surface de freinage et l'organe le commandant. Il peut comporter un évidement ayant une longueur déterminée et réglable. Dans cet évidement se déplace l'or gane de mise en marche au moyen de galets, et provoque ainsi un frottement modéré de roulement, de sorte que la porte reçoit une impulsion dès le début de son mouvement de fermeture. Grâce à l'arrivée de l'organe de mise en marche sur l'une des extrémités de l'évidement, le patin de frein exer- çant alors un frottement plus fort se trouve entraîné. Sui- vant le réglage donné à la surface de freinage, on peut ainsi obtenir des battements uniformes de fermeture des portes après que celles-ci ont parcouru leur trajet d'impulsion.
Si l'on donne à ce patin de frein une conformation en coih, l'effort de frottement peut être réglé plus ou moins fortement.
Pour des raisons d'encombrement il est avantageux d'utiliser un ressort de courbure. Quand ce ressort est constitué par un grand nombre de lames minces, il a l'avantage de ne jamais se déformer ni d'être cassé.
Le mécanisme permettant d'obtenir le déplacement de fermeture peut être aménagé dans une gaine de dimensions réduites, qui peut être facilement cachée ou. incorporée. Il est néanmoins possible d'utiliser, au lieu de cette gaine étroite, une enveloppe longitudinale constituée par exemple par un cartier tubulaire ou profilé, par exemple en forme d'U.
Ce carter pourrait également être constitué par une platine de fiche. Enfin, le carter peut faire partie d'un des lambris d'appui supérieur ou inférieur ou d'une penture de porte,
<Desc/Clms Page number 4>
ce qui constitue une nouveauté. Les dessins annexés représentent plusieurs exemples d'exécution de cette invention dans lesquels :
La fig. 1 représente schématiquement et partiellement en coupe une porte en fer, dont la partie supérieure est munie dans le dessin d'un appareil de fermeture, tandis que la partie inférieure est munie d'une fermeture différente ,
La fig. 2 est une vue par dessus en coupe de l'appareil de fermeture de la partie supérieure de la fig. 1.
La fig. 3 représente schématiquement un dispositif de fermeture conforme à cette invention, dans lequel le mécanisme de fermeture est aménagé à l'intérieur d'un montant de la porte, et comporte un régulateur de mouvement indépendant du dispositif de fermeture.
La fig. 4 représente en particulier le détail du patin de frein de la fig. 3.
Les fig. 5 et 6 sont en élévation et en projection.
Les fig. 7,8 et 9 sont en élévation, en projection et en coupe latérale.
La fig. 10 est une élévation d'autres variantes d'exécution d'appareil de fermeture conforme à cette invention.
Les fig. 11, 12 et 13 constituent d'autres exemples d'exécution de cette invention en élévation, projection et en coupe latérale.
Conformément aux fig. 1 et 2, l'appareil de fermeture ou son dispositif sont représentés par des articulations 13 aménagées sur une porte en fer 1, la fig. 1 représentant deux modes différents d'exécution d'appareil de fermeture.
La première exécution est contenue dans la frise supérieure de la porte qui est représentée, par exemple, rectan-
<Desc/Clms Page number 5>
gulaire. Ce tube de frise sert également de gaine pour le dispositif de fermeture. A un endroit 2 d'une partie de la construction rigide 3, par exemple le cadre en fer fixe 4, est réuni un boulon articulé 5 au moyen d'un bras 6.
Par l'intermédiaire du boulon d'articulation 7 le bras mobile 6 est relié à une pièce de guidage 8. Sur cette pièce de guidage 8 vient s'accrocher en 9 un ressort de tension 10' qui lui-même s'appuie en 11 sur un coussinet.
Lorsque la porte est ouverte de 180 , elle prend la position l' représentée par la fig. 2 en pointillé. Lorsqu' on ouvre la porte l'arbre articulé 6 tire la pièce de guidage 8 plus ou moins vers l'extérieur suivant l'angle d'ouverture de la porte et tend ainsi le ressort 6. Si on lâche alors la porte, celle-ci se referme automatiquement, sous l'effort que lui imprime le ressort.
Dans l'exemple d'exécution représenté par les fig. 1 et 2, le régulateur de frottement, conformément à cette invention, est constitué par un organe de freinage 14 faisant office de frein par frottement. Ce frein fera l'objet d'une description plus détaillée lors de la description d'un autre exemple d'exécution.
La partie inférieure de la fig. 1 représente un autre exemple d'exécution d'appareil de fermeture pour porte, aménagé à l'intérieur de la porte 1. Dans ce cas on a disposé sur le montant fixe 4 de la porte, un palier articulé 15 supportant un bras articulé 16 relié lui-même par une articulation à un levier 18. Ce levier se trouve sous l'action d'un faisceau de lames de ressort 19 faisant office de fermoir de porte. Dès que la porte s'ouvre, le levier 18 est repoussé par le bras articulé 16, et le faisceau de lames
<Desc/Clms Page number 6>
de ressort 19 se tend, de sorte que si on lâche la porte, celle-ci se referme automatiquement. La surface de glissement 20 représentée dans cet exemple par les hachures fera l'objet d'une description ultérieure en même temps que d'un autre exemple d'exécution.
La fig. 3 représente schématiquement un autre exemple d'exécution d'un objet conforme à cette invention dans lequel le dispositif de fermeture 21 est aménagé dans la porte et est indépendant du régulateur de déplacement 22 qui est, lui, dans le montant de la porte. Ce régulateur de déplacement 22 conformément à l'invention est un frein par frottement. Il consiste dans cet exemple d'exécution en un levier à deux bras 23,24 mobile autour d'un tourillon 25. L'arbre de levier 23 est articulé sur le côté des charnières de la porte 27 au moyen d'une articulation 26 .
Quant au bras de levier 24, il se termine dans un patin de frein 28 qui glisse sur un trajet de freinage 29.
Lorsqu'on ouvre la porte 1 le ressort de fermeture du dispositif 21 se tend et en même temps le levier de freinage 23,24 se tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre si l'on regarde la fig. 3. L'extrémité inférieure 30 du bras de levier 24 entraîne dans ce déplacement le patin de frein 28. Si on lâche alors la porte, la tension du ressorte 21 la repousse dans le sens de la f ermeture. Ce mouvement est tout d'abord exécuté sur un trajet limité déterminé par l'angle [alpha] de la fig. 4 sans être freiné, en sorte que la porte exécute un mouvement de fermeture accéléré.
Des que l'extrémité 30 du levier de freinage 24 a dépassé l'angle déterminé par le trajet en forme arquée, il bute sur la plaque 31 du patin de frein 28 et entraîne ce
<Desc/Clms Page number 7>
dernier dans son déplacement ultérieur. Suivant la position inclinée de la plaque 31 sur la surface de glisse ment du patin de frein ( angle ss) le patin de frein 28 se trouve comprimé plus ou moins fortement contre le trajet de freinage 29. Il en résulte un frottement s'exerçant suivant l'inclinaison qui aura été donnée à la plaque 31 par réglage et limitant l'effort de fermeture. L'inclinaison de la plaque 13 est déterminée par exemple au moyen d'une vis 32 déplaçant un coin 33.
Cette plaque 31 peut être réglée, par exemple, de manière que la somme des forces opposées au mouvement de fermeture soit équilibrée par l'effort déployé par le ressort 21. Dans ce cas, le mouvement de fermeture se poursuit suivant un mouvement accéléré correspondant à l'impulsion de fermeture déterminée par l'angle [alpha] après quoi la vitesse terminale de fermeture déterminée par la position 34 du levier 24 demeure constante et la porte se referme suivant ce mouvement uniforme. Si dans cette position de réglage le déplacement uniforme de fermeture venait à être interrompu, la porte resterait immobile et ce, suivant un angle quelconque d'ouverture situé en dehors du trajet de début. Ceci constitue donc un arêtoir idéal outre le dispositif de fermeture.
Les fig. 5 et 6 représentent un appareil de fermeture de porte avec gaine tubulaire 37 aménagée dans la frise du bas de la porte 1. L'effort de fermeture s'exeerce au moyen d'un organe de traction 35 dans le sens de la flèche 36, Cette traction est en liaison articulée par l'intermédiaire d'un levier de freinage 38, d'une chape articulée 39, et du bras 6 avec une masselotte 2 fixée sur le montant de la porte 3. Si l'on ouvre la porte, le levier de freinage
<Desc/Clms Page number 8>
38 se déplace vers la droite et entraîne ainsi le patin de frein le long de la butée 44 réglable par la vis 42.
En raison de la tension du ressort 35 la porte à tendance à se fermer automatiquement. Mais le levier de freinage 38 est repoussé tout d'abord vers la gauche après avoir surmonté la faible résistance de roulement des galets 43 et 48, tandis que le patin de frein demeure immobile, jusqu'à ce que le galet 43, après avoir parcouru l'évidement 41, soit arrêté par la butée 45. A ce moment le patin de frein 40 se trouve entraîné et produitun effortconsidérable de frottement par glissement. Le levier de freinage 38, en raison de la grande résistance de frottement, prend alors la position de son angle d'inclinaison /par rapport à l'horizontale pour exercer une pression vers le haut et vers le bas.
Cette pression de même que la résistance de frLction ( effort de freinage ) augmente lorsque l'angle d'inclinaison devient plus grand, et diminue si cet angle est choisi plus petit. Il est donc indispensable d'avoir recours à un dispositif de réglage pour la détermination de cet angle. Dans les exemples d'exécution faisant l'objet dela description qui suit, on a décrit également un dispositif de réglage consistant à faire varier la distance entre le trajet de déplacement supérieur 46 et le trajet de déplacement inférieur 47. L'angle [gamma] peut être modifié également d'une autre façon, par exemple en faisant varier la distance séparant les galets 43 et 48, par exemple au moyen d'une vis de régalge ou tout autre moyen.
L'action de cet exemple d'exécution d'un régulateur de déplacement est identique à celle décrite pour les exemples des figs. 3 et 4 et permet également l'immobilisation de
<Desc/Clms Page number 9>
la porte suivant un angle d'ouverture quelconque.
Dans l'exemple d'exécution représenté par les fige 7,8 et 9,le carter de l'appareil de fermeture de la porte a la forme d 'un fourreau aplati 49 que l'on cache dans la porte 1. Ce carter est fixé à la porte au moyen de deux équerres 50. L'une des extrémités d'un bras articulé 6 est mobile dans la feuillure du montant de la porte, tandis que son autre extrémité est articulée avec une chape de guidage 51, avec laquelle il est en Maison. Un organe de traction 52 est articulé sur cette chape au moyen d'un faisceau de lames de ressort 53. Ce dernier est fixé sur un support 54.
Dans les fig. 7 et 8, l'appareil de fermeture est représenté en position partielle d'ouverture. Si la porte 1 s'ouvre davantage la chape de guidage 51 se déplace davantage vers la gauche pour donner plus de tension au ressort 53.
De même que dans l'exemple d'exécution de la fig. 1, on utilise également ici, un freinage par frottement avec organe de freinage 14. Celui-ci est muni de deux patins de frein 55 soumis à l'action d'un ressort de freinage 56.
L'organe de freinage 14 passe dans une fente aménagée dans la chape de guidage 51 et est entraîné par les extrémités de cette fente , qui constituent des butées . La longueur de cette forme de glissement 57 est réglable par le déplacement de la butée 58 due l'on règle au moyen de la vis 59.
Les fig. 7 et 8 représentent l'appareil de fermeture pendant l'ouverture de la porte. L'organe de freinage 14 est entraîné, dans ce cas, par l'extrémité 60 El située à droite de la butée que constitue la fente de glissement dans le sens de la flèche 61. Si on abandonne la porte ,la chape
<Desc/Clms Page number 10>
de guidage 51, tirée par l'organe de traction 52 par suite de la tension du faisceau de lames de ressort 53 a tendance à se déplacer dans le sens contraire à celui indiqué par la flèche 61. Ce mouvement s'effectue tout d'abord sans freinage et par suite devient accéléré sur un trajet limité par la longueur de la fente de guidage. Lorsque dans ce déplacement, l'extrémité 58 de la fente de guidage 57 se trouvant à gauche agit comme butée sur l'organe de freinage 14, ce dernier entre alors en action.
La porte se déplace suivant le réglage donné à la pression du ressort de freinage 56, suivant une légère accélération ou suivant un déplacement uniforme ou encore avec retardement vers la position de fermeture. La porte 1 peut donc se fermer de cette façon sans à-coups ousans chocs.
Ce dispositif de freinage remplit également l'effet d'un arrêtoir. Si l'on regle, en effet, l'effort de freinage du dispositif à ressort, de façon que l'effort exercé par la tension du ressort 53 ne suffise pas par lui-même pour surmonter la résistance de frottement exercée par le patin de frein 55 sous l'effet du ressort 56, la porte demeure en position ouverte en raison de la butée 58. Pour fermer la porte il faut alors un effort supplémentaire exercé soit par la main, soit par une énergie cinétique quelconque appliquée à la porte sur le trajet de freinage ( impulsion ) déterminé par l'ouverture de guidage 54. Si la porte doit rester ouverte suivant un angle quelconque, il suffit donc de l'arrêter simplement avec la main dans aon déplacement de fermeture en la repoussant légèrement contre son mouvement d'avancement.
Pendant cet arrêt la butée 58 repose contre l'organe de freinage 14. Le réglage de l'effort de freinage
<Desc/Clms Page number 11>
exercé par le ressort de fermeture peut fort bien ne pas suffire à lui seul à surmonter la résistance du freinage par frottement parce que l'énergie cinétique pourrait être annulée par l'arrêt. Le fonctionnement du régulateur de déplacement de cet exemple d'exécution des fig. 7 à 9 est donc identique à, celui de la forme d'exécution précédemment décrite des fig. 3, 4, 5, 6, mais avec cette dif férence qu'ici, l'effort de freinage est exercé par un ressort de freinage individuel, alors que dans l'autre cas, il s'exerce au moyen d'un levier en liaison avec un coin .
Il en résulte que l'appareil de fermeture conforme à cette invention suivant les fig. 3, 4, 5, 6 et 7 à 9 fonctionne d'après le réglage donné à l'effort de freinage à savoir a) comme fermeture de porte formant la porte dans tous les cas. b) comme fermeture en liaison avec un arrêtoir et dans ce cas l'effet du dispositif de fermeture se trouve annulé par un simple arrêtoir.
Pour pouvoir régler ou modifier le fonctionnement du frein, la surface de freinage 62 repose sur deux écrous coniques 63 supportés eux-mêmes par un axe fileté 64 muni d'un filetage à droite et à gauche, en sorte que la rotation de l'axe fileté 64 fait se déplacer en même temps vers l'avant ou vers l'arrière, les écrous sur lesquels ils sont montés, ce qui donne à la surface de freinage 62 une position plus haute ou plus basse.
Conformément à cet exemple d'exécution de la fig. 10, l'organe de freinage glisse sur un chemin de freinage dont la surface de contact peut se déformer.
La surface de freinage 65 consiste ici, par exemple
<Desc/Clms Page number 12>
en un faisceau de lames de ressort, fixé en 66, et en outre reposant sur un écrou 67 entraîné lui-même par une tige filetée 68 sur l'extrémité 69 de laquelle on peut agir au moyen d'une clé pour faire tourner la tige filetée 68, ce qui a pour effet d'entraîner l'écrou 67 et de donner une défomation au faisceau de lames de ressort 65, comme indiqué en pointillé sur la fig. 10. Le faisceau de lames de ressort 65 est pris dans un étrier 70 qui peut être réglé dans le sens longitudinal par un organe non représenté et qui a pour but de donner au faisceau de lames de ressort 65, la position bombée représentée en pointillé dans la fig. 10, c'est-à-dire suivant que l'étrier 70 a été plus ou moins poussé vers la droite ou vers la gauche.
Une force de fermeture représentée par la flèche 71 est reliée à une pièce de freinage 72 se déplaçant sur son support longitudinal à l'aide de galets 72'. Cette pièce de freinage 72 supporte par exemple un faisceau de lames de ressort 73, dont l'extrémité est munie d'un galet 74.
A la place du faisceau de lames de ressort 73, on peut également utiliser un ressort avec vis de pression ou un ensemble de ressorts à pression ou tout autre moyen approprié.
Si l'on suppose que le faisceau de lames de ressort 65 a été déformé de façon à prendre la forme représentée en pointillé par la fig. 10, la porte 1 qui a été ouverte subit alors la traction de fermeture représentée par la flèche 71 et revient alors vivement en arrière ; elle se trouve alors freinée par la rencontre de la déformation du chemin de freinage jusqu'à ce qu'elle atteigne le sommet de cette déforma-
<Desc/Clms Page number 13>
tion ; il se produit alors une fermeture subite et accélérée de la porte, en raison de la déclivité du faisceau de lames de ressort.
On peut voir dans cet exemple d'exécution que, suivant la forme prise par la surface de freinage 65 , on peut régler le retour c'est-à-dire la fermeture de la porte. Les vis 75 servent à r epousser l'étrier 76 qui supporte le chemin de freinage et le dispositif de déformation, dans la direction de la pression de freinage. De cette façon, le fonctionnement du freinage peut être réglé plus fort ou plus faible.
Dans l'exemple d'exécution des fig. 11 à 13, on a représenté un faisceau de lames de ressort 53, fixé dans un bottier de fermeture 77 ayant la forme d'une boite plate. Ce ressort est constitué par environ quatre-vingt lames de 0,2 à 0,5 mm d'épaisseur. L'extrémité libre du faisceau de lames 53 se termine par un oeil 78 en liaison par un organe de traction 52 avec un levier à deux branches 79. Ce levier est articulé autour d'un tourillon 80 et est relié à une pièce de guidage et d'entraînement 81. Cette pièce est reliée à son tour à l'arbre articulé 6.
Une ferrure 82 est fixée dans une feuillure du montant de la porte. Les galets 83 du levier 79 sont guidés dans une glissière double 84. La référence 85 désigne un chemin de freinage à bascule, oscillant autour d'une masselote à bascule 86, située sur un axe fileté 87. Si l'on tourne cet axe on peut déplacer la masselote 86 en même temps que le point d' oscillation du chemin d.e freinage 85. L'ex- trémité gauche 88 de ce chemin de freinage, lorsque la porte est ouverte, repose contre une butée 89 réglable au moyen de la vis de réglage 90 fixée en ce point.
<Desc/Clms Page number 14>
De cette manière le chemin de freinage peut recevoir une inclinaison plus ou moins prononcée. L'extrémité droite 91 du chemin de freinage 85 prend alors la forme incur vée d'encoches arquées 93 de la paroi du carter en raison de ce que le tourillon 92 bascule. Les galets 94 du levier de freinage 79 se déplacent dans un évidement 95 du patin de frein 96. Ce dernier est incliné de gauche à droite pour faciliter l'impulsion. De ce fait, le levier à deux branches 79 est relié avec un certain jeu au patin de frein 96. Lorsque le mouvement de la porte déplace le levier 79 les galets 94 se meuvent tout d'abord dans l'évidement 95 et exercent ainsi en roulant, un frottement faible. Des qu'ils arrivent à une extrémité de l'évidement 95, le patin de frein se trouve entraîné et exécute alors un frottement beaucoup plus important.
Il est donc indispensable demunir le patin de frein 85 d'une garniture de frein 97 .
Si l'on abandonne alors la porte ouverte, elle se ferme sous l'influence de la tension du ressort 53 et avec le peu de résistance opposée par le roulement des galets, suivant un mouvement accéléré ( impulsion ). Le trajet de ce déplacement est déterminé par la longueur de l'évidement 95.
Pendant ce déplacement le patin de frein 96 demeure sur le chemin de freinage 85 jusqu'à ce que les galets 94 rencontrent la butée 98 et par suite tendent à entraîner le patin de frein 96, ce qui provoque un effort de glissement important. Le réglage approprié du chemin de freinage 85 incliné au moyen de la vis de réglage 90 maintient l'accélération à l'impulsion de déplacement ét se transforme en un mouvement de fermeture uniforme, par suite du passage
<Desc/Clms Page number 15>
de la surface de frottement d'un roulement à un glissement par frottement. Le mouvement de fermeture peut être accéléré à volonté, comme dans les exemples d'exécution précédemment mentionnés, par le réglage de la vis 90 de même qu'il peut être retardé ou rendu uniforme.
La résistance de freLnage par glissement peut être réglée en donnant à la surface de glissement 85 une inclinaison telle que l'effort de traction du ressort bandé 53 soit insuffisant pour surmonter la résistance du frottement. Dane ce cas l'appareil agit comme arrêtoir.
Il y a lieu de noter que le levier 79 lorsque la porte est ouvertese touve totalement à gauche dans le bottier 77.
La fig. Il représente l'exemple d'exécution la porte étant fermée. Si on ouvre la porte et que le levier de freinage 79 se déplace vers la gauche, l'extrémité gauche du trajet de freinage 85 se trouve comprimée sous la bague de butée 89. Plus cette bague 89 est réglée basse, plus la résistance de frottement est élevée et plus la fermeture de la porte est lente. Si la butée 89 est réglée haute, l'angle v devient plus petit, la résistance de frottement moindre, et par suite la fermeture de la porte plus rapide.
Si l'extrémité 94 du levier dépasse, dans le mouvement de fermeture de la porte, le sommet de la masselotte à bascule 86, alors l'extrémité droite du trajet de freinage 85 se trouve repoussée vers le bas et l'angle devient petit. De ce fait, le freinage s'arrête et la porte accélère pour surmonter la résistance de fermeture. Le dégagement du freinage peut être réglé plus tôt ou plus tard par le déplacement de la masselotte 86 d'aprs la résistance de fermeture.
<Desc/Clms Page number 16>
Dans les exemples d'exécution des fig. 11 - 13, la tension du faisceau de lames de ressort 53 est également réglable, à savoir, au moyen d'une vis de réglage 99, dont la tête 100 peut être tournée de l'extérieur avec une clé quelconque. En tournant la vis 99 on allonge ou raccourcit l'organe de traction 52 ce qui donne plus ou moins de tension au faisceau de lames de ressort.
Pour qu'il ne se produise pas de coincement du levier 79 ou un autre arrêt lors d'un mouvement de fermeture, le tourillon articulé 102 est prolongé de manière à être parfaitement guidé latéralement en bas entre la glissière double 84 et en haut par les parois du boîtier.