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MÉMOIRE DESCRIPTIF
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DÉPOSÉ A L'APPUI DE BREVET D'INVENTION
D'UNE DEMANDEFORMEE PAR
LUKES ENGINEERING COMPANY LIMITED pour Dispositifs d'actionnement assisté pour systèmes de fermeture. Demande de brevet anglais n 8221858 du 29 juillet 1982 en sa faveur.
La présente invention concerne des dispositifs d'actionnement assisté pour des systèmes de fermeture et concerne, en particulier, l'actionnement assisté d'un système de porte dans lequel un élément de fermeture ou porte se déplace, à partir d'une position de fermeture en substance verticale, vers le haut jusque
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dans une position d'ouverture en substance horizontale, ces systèmes de porte étant couramment appelés systèmes de porte"basculante".
Dans un type connu de système de porte basculante, le haut de l'élément de fermeture ou porte (appelé ci-après porte) est supporté par des galets montés à la partie supérieure des bords latéraux de la porte et reçus dans des rails de guidage disposés horizontalement. L'actionnement assisté de la porte dans ce type de système peut être réalisé au moyen d'un dispositif d'actionnement assisté raisonnablement simple comprenant un chariot relié mécaniquement au bord supérieur de la porte et conçu pour être déplacé le long d'une piste par un mécanisme à chaîne et pignon entraîné par moteur ou par un mécanisme à moteur semblable, parce que le mouvement du bord supérieur de la porte, pendant son déplacement entre les positions de fermeture et d'ouverture, est en substance rectiligne.
Un dispositif d'actionnement pour ce type de système est décrit dans le brevet belge n 779.587.
Dans un deuxième type connu de système de porte basculante tel que décrit dans les brevets belges n 644. 863 et 857.070, une porte à un seul panneau est guidée, pendant son déplacement entre les positions de fermeture et d'ouverture, par des dispositifs à broche et galet agencés à raison d'un de chaque côté de la porte. Les galets sont prévus pour circuler dans des rails de guidage verticaux fixés à demeure aux côtés d'une baie dans laquelle le système est installé et la porte pivote autour des dispositifs à broche et galet pendant son déplacement entre les positions de fermeture et d'ouverture.
L'actionnement assisté de la porte dans ce type de système est rendu plus compliqué par le fait que le mouvement exécuté par le bord supérieur de la porte pendant son déplacement entre les positions de
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fermeture et d'ouverture n'est pas rectiligne.
Le brevet anglais nO 1. 589. 019 décrit un mécanisme d'actionnement assisté pour un système de porte basculante de ce second type connu, qui comprend un mécanisme de"pinces à zigzags"articulé entre un chariot à actionnement assisté conçu pour se déplacer suivant une piste horizontale et un organe suiveur de came fixé près du bord supérieur de la porte. Une extrémité libre d'une des liaisons mécaniques du mécanisme de pinces à zigzags porte un galet qui roule dans l'organe suiveur de came.
Le mouvement différentiel requis de la porte, lorsqu'elle se déplace entre les positions de fermeture et d'ouverture, c'est- à-dire entre la rotation de la porte autour des dispositifs à broche et galet et le déplacement vertical des dispositifs à broche et galet dans les rails de guidage verticaux, est assuré par le déplacement du galet monté sur la liaison mécanique dans l'organe suiveur de came et par l'extension ou le retrait des pinces à zigzags.
Cependant,, ce mécanisme d'actionnement assisté présente les inconvénients d'usure et de contrainte associés à un mécanisme de pinces à zigzags en service prolongé, qui le rendent sujet à se coincer.
Un autre mécanisme d'actionnement assisté pour un système de porte basculante de ce second type connu décrit dans le document EP-A-0. 028.973 comprend une barre filetée agencée verticalement d'un côté d'une baie dans laquelle le système est installé. Un bloc chariot taraudé est supporté par la barre filetée et se déplace le long de la barre lorsque celle-ci est entraînée en rotation par un moteur placé à son extrémité supérieure. Le bloc taraudé est monté à pivotement sur un bloc coulissant qui peut coulisser sur une barre de coulissement fixée par ses extrémités à la face intérieure de la porte près de son bord latéral et dans
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la moitié inférieure de la porte lorsqu'elle est en position de fermeture.
Ce mécanisme est non seulement onéreux à fabriquer, mais présente, en outre, l'inconvénient qu'un espace libre est nécessaire tant à côté qu'au-dessus de la baie de la porte pour faciliter son installation et que lorsque la porte est fermée, la barre de coulissement est située à la partie inférieure du système où elle est le plus exposée à des détériorations.
La présente invention a pour but de procurer un mécanisme à came pour rendre un dispositif d'actionnement assisté comportant un chariot déplacé en mouvement rectiligne le long d'un rail propre à l'actionnement d'un système de fermeture du type dans lequel un élément de fermeture est guidé, pendant son déplacement d'ouverture et de fermeture, par des dispositifs à broche et galet coopérant avec des rails de guidage disposés aux côtés d'une baie dans laquelle le système de fermeture est installé, de manière qu'il soit parallèle aux côtés latéraux de l'élément de fermeture lorsque celui-ci se trouve dans la position de fermeture.
L'invention a également pour but de procurer un dispositif d'actionnement assisté à utiliser pour l'ouverture et la fermeture d'une porte dans un système de porte du type dans lequel la porte est guidée, pendant son déplacement à partir d'une position de fermeture en substance verticale vers le haut jusque dans une position d'ouverture en surplomb en substance horizontale, au moyen de galets montés à chaque bord latéral de la porte pour coopérer avec des rails de guidage disposés en substance verticalement.
Sous son aspect le plus large, la présente invention a dès lors pour objet un mécanisme à came pour rendre un dispositif d'actionnement assisté du
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type dans lequel un chariot est déplacé selon un mouvement en substance rectiligne le long d'un rail monté de manière à être en substance perpendiculaire au plan d'une baie dans laquelle un système de fermeture est installé propre à l'actionnement assisté d'un système de fermeture du type dans lequel un élément de fermeture est guidé, pendant son déplacement entre les positions de fermeture et d'ouverture, par des galets fixés aux bords latéraux de l'élément de fermeture pour coopérer avec des rails de guidage fixés à demeure définissant une baie dans laquelle l'élément de fermeture est installé, ce mécanisme comportant un organe suivi courbe,
un dispositif pour fixer l'organe suivi courbe à l'élément de fermeture de manière qu'une partie centrale de l'organe suivi courbe soit espacée de l'élément de fermeture, un dispositif coulissant pouvant se déplacer sur l'organe suivi courbe et un dispositif de liaison mécanique relié à pivotement par une extrémité au dispositif coulissant et dont l'extrémité opposée est conçue pour être fixée au chariot du dispositif d'actionnement assisté.
Sous un autre aspect, la présente invention a pour objet un dispositif d'actionnement assisté pour un système de porte du type dans lequel une porte est guidée, pendant son déplacement à partir d'une position de fermeture en substance verticale vers le haut jusque dans une position d'ouverture en surplomb en substance horizontale, par des galets montés à chaque bord latéral de la porte pour coopérer avec des rails de guidage en substance verticaux et fixés à demeure définissant les côtés verticaux d'une baie dans laquelle la porte est installée, ce dispositif d'actionnement assisté comprenant un rail, un dispositif pour monter le rail de manière qu'il s'étende en substance perpendiculairement à la partie supérieure de
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la baie dans laquelle la porte est installée,
un
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chariot conçu pour être déplacé long du rail et un e e mécanisme à came pour relier le chariot à la partie supérieure de la porte comportant un organe suivi courbe pouvant être attaché à la porte dans un plan en substance parallèle à un côté de la porte, de telle manière qu'une partie centrale de l'organe suivi courbe soit espacée de la porte, un dispositif coulissant pouvant se déplacer sur l'organe suivi courbe et un dispositif de liaison mécanique dont une extrémité est reliée à pivotement au dispositif coulissant et dont l'extrémité opposée est reliée au chariot.
La présente invention concerne également un système de porte basculante combiné avec un dispositif d'actionnement assisté et un mécanisme à came relié entre le chariot du dispositif d'actionnement assisté et la porte, pour transformer le mouvement rectiligne du chariot en le mouvement requis assurant l'ouverture et la fermeture de la porte.
L'organe suivi courbe peut avoir la forme d'un arc de cercle, mais présente de préférence la forme d'une courbe aplatie pour que, dans le cas d'un système de porte basculante, lorsque la porte se trouve dans la position d'ouverture en surplomb, le rail ne fasse pas saillie trop loin sous la porte.
Le dispositif de coulissement peut être d'une forme appropriée pour coopérer avec l'organe suivi courbe et se déplacer sur celui-ci.
Dans un système de porte basculante du type auquel s'applique la présente invention, le'mouvement initial de la porte, pendant son déplacement de la position de fermeture vers la position d'ouverture, est un mouvement de rotation de la porte autour des galets s'accompagnant d'un très petit déplacement vers le haut des galets dans les rails de guidage. La Demanderesse a
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découvert qu'une forme préférée de dispositif de coulissement, pour conférer ce mouvement de rotation initial à la porte, présente deux positions de contact avec l'organe suivi courbe qui sont espacées l'une de l'autre, leur espacement étant suffisamment faible pour permettre au dispositif de coulissement de se déplacer le long de la courbure de l'organe suivi courbe.
Dans une forme de réalisation de l'invention, l'organe suivi courbe est formé par une barre ou un tube à section transversale ronde et le dispositif de coulissement comprend deux paires de rouleaux, tels que des roues ou des roulements, reliées l'une à l'autre par une plaque de connexion. Les rouleaux de chaque paire peuvent entrer en contact avec des côtés opposés de la barre ou du tube et, pour compenser la courbure de l'organe suivi, l'intervalle entre les rouleaux de chaque paire est plus grand que le diamètre de la barre ou du tube.
Le dispositif de liaison mécanique reliant le dispositif de coulissement au chariot peut présenter un coude ou une double courbure pour diminuer la longueur du rail sur lequel le chariot se déplace et/ou pour assurer que le dispositif de liaison mécanique se dégage de l'extrémité de la porte lorsque la porte se trouve dans la position d'ouverture.
Le dispositif de liaison mécanique comprend de préférence deux liaisons mécaniques reliées l'une à l'autre par un écrou et un boulon, l'une des liaisons mécaniques présentant plusieurs trous de boulon répartis sur une partie de sa longueur, pour permettre un ajustement de la longueur du dispositif de liaison mécanique afin que le mécanisme s'adapte à des portes de différentes hauteurs.
L'invention sera davantage décrite à titre d'exemple avec référence aux dessins, dans lesquels :
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la Fig. 1 est une vue en perspective d'un système de fermeture comprenant un système de porte basculante à actionnement assisté, suivant une forme de réalisation de l'invention ; la Fig. 2 est une vue en élévation de côté du système représenté à la Fig. l, l'élément de fermeture se trouvant en position de fermeture ; la Fig. 3 est une vue en élévation de côté du système représenté à la Fig. l, l'élément de fermeture se trouvant en position d'ouverture ;
la Fig. 4 est une vue en perspective d'un mécanisme à came suivant une forme de réalisation de l'invention utilisé pour le système de porte à actionnement assisté représenté à la Fig. l, et la Fig. 5 est une vue en coupe transversale d'une partie du mécanisme à came, suivant la ligne X-X de la Fig. 4.
Les Fig. l, 2 et 3 des dessins représentent un système de fermeture comportant un système de porte basculante 10 du type dans lequel une porte à un seul panneau 11 est guidée, pendant son déplacement entre une position de fermeture en substance verticale (telle que représentée aux Fig. 1 et 2) et une position d'ouverture en surplomb en substance horizontale (telle que représentée à la Fig. 3), par des dispositifs à broche et galet (non représentés) dont un exemplaire est monté à chaque côté de la porte 11 pour coopérer avec des rails de guidage verticaux qui, dans la présente forme de réalisation, sont constitués par l'élément de cadre latéral 12 du système 10.
Ce système de porte est d'une construction semblable à celle décrite dans le brevet belge nO 857. 070, mais pourrait être de toute forme de construction connue pour des systèmes de porte de ce type tels que décrits, par exemple, dans le brevet belge n 644.863 ou dans le
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brevet anglais 1050552.
Un dispositif d'actionnement assisté 13 pour le système de porte 10 comporte un chariot 14 qui est déplacé le long d'un rail 15 au moyen d'une chaîne (non représentée) entraînée par un pignon (non représenté) à l'intervention d'une unité de force motrice 16 qui comprend un moteur électrique réversible (non représenté). L'unité de force motrice 16 est supportée par des attaches 17 fixées dans le plafond d'un bâtiment dans lequel le système de porte 10 est installé. Une extrémité du rail 15 est fixée à l'unité de force motrice 16 et son autre extrémité est fixée à un élément de cadre horizontal 18 qui ponte les éléments de cadre verticaux 12 et forme avec ceux-ci un cadre de porte qui est fixé au bâtiment définissant une baie dans laquelle le système de porte 10 est installé.
Un câble 33, représenté à la Fig. l, relie la poignée de porte (non représentée) à un organe de connexion de chariot (non représenté) porté par la chaîne (non représentée) du dispositif d'actionnement assisté 13, afin que l'organe de connexion de chariot peut être dégagé du chariot pour permettre l'actionnement manuel de la porte.
Le chariot 14 est relié à porte 11 par un mécanisme à came 19 qui est représenté en particulier à la Fig. 4. Le mécanisme à came 19 comprend un organe suivi courbe 20 formé d'un tube à section transversale circulaire coudé en arc de cercle et fixé à la face interne de la porte 11 par un élément de cornière 21. Cet élément de cornière 21 ponte les extrémités de l'organe suivi courbe 20 et y est attaché par des rivets 22. Comme le montrent les Fig. l, 2 et 3, l'organe suivi courbe 20 fait saillie sur la face intérieure de la porte 10 dans un plan qui est sensiblement parallèle au côté de la porte et la partie
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médiane de l'organe suivi courbe 20 est espacée de la face intérieure de la porte.
Le dispositif coulissant pouvant se déplacer sur l'organe suivi courbe 20 comprend deux plaques de connexion 23 et 24 disposées sur des côtés diamétralement opposés de l'organe suivi courbe 20. Les plaques de connexion 23 et 24 sont assemblées et maintenues en place par rapport à l'organe suivi courbe 20 par quatre broches 25 traversant les parties d'angle des plaques de connexion. Comme le montre la Fig. 5, chaque broche 25 porte, au milieu de sa longueur, un rouleau formé d'un roulement à billes 26, qui est espacé des plaques latérales 23 et 24 par des douilles 27 passées sur les broches 25 entre les faces opposées des plaques de connexion et le roulement à billes 26.
Il ressort de la Fig. 5 que l'espacement entre les roulements à billes 26 disposés aux côtés diamétralement opposés de l'organe suivi courbe 20 est légèrement supérieur au diamètre du tube formant l'organe suivi 20, de manière que le dispositif coulissant puisse se déplacer le long de la courbure de l'organe suivi 20.
Le dispositif coulissant, formé des plaques de connexion 23,24 et des roulements à billes 26, est relié au chariot 14 par des moyens de liaison mécanique comprenant une première liaison mécanique 28 reliée par une extrémité au chariot 14 et par son extrémité opposée entre deux bras 29 et 30 d'une seconde liaison mécanique 31.
Ces bras 29 et 30 sont coudés vers l'extérieur l'un par rapport à l'autre en forme de fourches et sont fixés aux plaques de connexion 23 et 24 par la broche 25, de sorte que le bras 29 s'étende le long d'un bord longitudinal de la plaque de connexion 23 et le bras 30 le long d'un bord longitudinal de la plaque de connexion 24. La partie d'extrémité de la liaison méca-
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nique 28, qui est reliée entre les bras 29 et 30 de la seconde liaison mécanique 31, est pourvue d'un certain nombre de trous 32 répartis sur une partie de sa longueur pour permettre l'ajustement des moyens de liaison mécanique, cette connexion étant assurée par un écrou et un boulon (non représentés).
Pour le fonctionnement du système de porte 10, la porte 11 se trouvant en position de fermeture, le moteur électrique (non représenté) de l'unité de force motrice 16 est activé au moyen d'un interrupteur à clef éloigné ou d'un dispositif de commande par radio (non représentés). Le moteur entraîne le pignon et la chaîne (non représentés) pour déplacer le chariot 14 le long du rail 15 en l'écartant de l'extrémité du rail qui est fixée à l'élément de cadre 18.
Le déplacement initial du chariot 14 produit une force qui est exercée à l'intervention des liaisons mécaniques 28 et 30 sur les plaques de connexion 23 et 24 du dispositif coulissant et la Demanderesse a découvert que la présence de deux positions de contact espacées entre le dispositif coulissant et l'organe suivi courbe aide à engendrer le mouvement de pivotement initial de la porte autour des dispositifs à broche et rouleau. Dans cette forme de réalisation, l'espace prévu entre les roulements à billes et l'organe suivi courbe permet aux plaques de connexion 23 et 24 de s'incliner légèrement sous l'effet du moment qui leur est appliqué.
Ceci amène le roulement à billes supérieur, disposé à l'intérieur de la courbe de , l'organe suivi 20, en contact avec l'organe suivi 20 et exerce une force qui est dirigée vers l'extérieur et vers le bas, par rapport à la face intérieure de la porte 11. En même temps, le roulement à billes inférieur, disposé à l'extérieur de la courbe de l'organe suivi 20 entre en contact avec l'organe suivi 20 et
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exerce une force qui est dirigée vers l'intérieur et vers le haut, par rapport à la face intérieure de la porte 11.
Ce couple assure le pivotement initial de la porte 11 autour de ses dispositifs à broche et galet et, ensuite, les roulements à billes 26 circulent le long de l'organe suivi courbe 20 pour assurer le degré de pivotement correct autour de dispositifs à broche et galet et le soulèvement vertical des dispositifs à broche et galet de la porte dans les rails de guidage verticaux formés par les éléments de cadre latéraux 12 du système de porte. Le soulèvement vertical de la porte est évidemment aidé par le mécanisme de contrepoids de la porte (non illustré). Lorsque la porte atteint la position d'ouverture, le chariot 14 a atteint l'extrémité opposée du rail 15 où il bute contre un microinterrupteur (non représenté) pour couper l'alimentation de courant du moteur.
Le mouvement de la porte à partir de la position d'ouverture vers la position de fermeture est réalisé en substance en inversant l'opération décrite pour son ouverture.
En cas de panne de courant, la porte peut être ouverte à la main à partir de l'intérieur par mouvement du câble 33 pour dégager hors du chariot le dispositif de connexion de chariot porté par la chaîne et manoeuvre simultanée de la porte. A partir de l'extérieur, la porte peut être ouverte par déverrouillage et manoeuvre de la poignée de porte pour dégager hors du chariot le dispositif de connexion de chariot.
Il convient de noter qu'un mécanisme à came conforme à l'invention convient pour rendre la plupart des types de dispositifs d'actionnement assisté qui fournissent un mouvement rectiligne propres à l'utilisation comme dispositif d'actionnement pour des systèmes de porte et d'autres fermetures dans lesquels,
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pendant le mouvement d'ouverture et de fermeture, la porte ou l'élément de fermeture pivote autour de systèmes de galets montés aux côtés de la porte ou de l'élément de fermeture pour coopérer avec des rails de guidage pendant que les systèmes de galets se déplacent le long de rails de guidage.