Ferme-porte On connaît des ferme-porte, lesquels, tout en per mettant le pivotement de la porte et son ouverture quand on la pousse, assurent son retour automatique à sa position de fermeture quand cesse la poussée.
On a représenté aux fig. 1 à 3 du dessin annexé un ferme-porte connu et une variante.
La fig. 1 est une coupe du ferme-porte connu représenté quand la porte est en position de ferme ture.
La fig. 2 montre ce ferme-porte quand la porte est en position d'ouverture à 900.
La fig. 3 représente une variante du ferme-porte représenté aux fig. 1 et 2, la porte étant en position de fermeture.
Le ferme-porte connu représenté à la fig. 1 agit sur une porte qui est représentée en position fermée par son plan de symétrie X-X' qui coïncide alors avec le plan de symétrie du ferme-porte; la porte est solidaire, par l'intermédiaire d'une penture non repré sentée, d'une came 1 qui possède un plan de symé trie coïncidant avec le plan X-X' et qui pivote autour d'un axe 2 dans le carter enveloppant le ferme-porte. La came 1 agit sur trois galets cylindriques 3, 3', 4, solidaire d'un chariot 5 glissant dans le carter entre des glissières 6, 6'. Le profil de la came est tel que les galets, pris par paire, 3-4 ou 3'-4, peuvent rouler sur lui avec un très léger jeu.
Les galets 3-3' inter viennent pour le rappel de la porte à sa position de fermeture ; le galet 4 intervient pour freiner cette course de retour en cas d'une accélération du mou vement de la porte, comme on le verra plus loin. Le chariot 5 comporte des pattes recourbées en équerre 7, 7' sur chacune desquelles prend appui l'une des extrémités de ressorts à boudin 8, 8', l'autre extré mité de chaque ressort prenant appui sur un épau lement 9-9' du carter. Ces ressorts ont pour rôle de ramener automatiquement la porte à la position de fermeture, en agissant sur la came 1 par l'intermé diaire du chariot 5 et des galets 3, 3'.
Une tige llz d'un piston 11 coulissant dans un cylindre étanche 12, rempli d'huile et fixé dans le carter, est main- tenue en contact permanent avec le chariot 5 par un ressort 13 ; les deux chambres du cylindre 12, situées de part et d'autre du piston 11, communiquent entre elles par une canalisation 14, comportant un clapet de retenue 15, disposé de façon que l'huile puisse cir culer seulement dans le sens de la flèche f, et par une canalisation à ajutage calibré 16.
Cet ensemble a un rôle d'amortisseur dans le mouvement de fermeture de la porte.
Sur la fig. 2, la porte est représentée en position ouverte (plan Y-Y') et les ressorts 8, 8' sont compri més ; l'huile du cylindre est passée rapidement, au cours de l'ouverture de la porte, par le clapet 15 dans la chambre de droite du cylindre 12.
L'ajutage calibré 16 freinera ensuite le passage de l'huile vers la chambre de gauche du cylindre, et donc la fermeture de la porte.
Dans le cas de la fermeture normale de la porte, c'est-à-dire uniquement sous l'action des ressorts 8, 8', le chariot 5 prend appui sur la tige de piston 11Z et assure la rotation de la came et, par conséquent, de la porte, au moyen de l'un des galets 3, 3' roulant sur le profil de la came. Le galet 4 n'est pas en con tact avec la came lors de ce mouvement. En revan che, la porte peut être accélérée lors de sa fermeture par une cause extérieure, par exemple un courant d'air. Dans ce cas, la porte est motrice et la came, lâchant le galet 3 ou 3', vient prendre appui sur le galet 4 qui roule sur le profil de la came sans péné trer dans l'encoche de celle-ci.
C'est donc à ce moment que le galet 4, qui prend appui sur la tige <B>1</B> 1d par l'intermédiaire du chariot 5, supporte l'effort nécessaire pour retenir la porte et exerce une action de freinage sur son mouvement.
Dans la variante de la fia. 3, le carter du ferme- porte est rempli d'huile, le cylindre étanche 12 est alors remplacé par un cylindre ouvert 17 comportant un ressort 18 jouant le même rôle que le ressort 13.
Le cylindre 17 admet l'huile du carter librement à une de ses extrémités 19 et, par l'intermédiaire d'un clapet 20, à son autre extrémité 21 ; le clapet 20 est constitué par une bille à fonctionnement horizontal pouvant s'appliquer sur un siège, permettant l'entrée d'huile dans le cylindre, mais en interdisant la sortie. La chambre du cylindre comprise entre le piston 22 et le clapet 20 communique également avec le carter par un ajutage calibré 23.
L'invention a pour but de fournir un ferme-porte, lequel permet le maintien automatique de la porte dans une position distincte.
Le ferme-porte faisant l'objet de l'invention com prend une came solidaire de la porte et pivotant dans le carter autour d'un axe, des galets formant liaison entre cette came et un chariot également situé dans le carter et mobile dans celui-ci, un dispositif de rap pel pour faire mouvoir le chariot automatiquement dans le sens correspondant à la fermeture de la porte,
et un dispositif de freinage intervenant lors du retour automatique du chariot à la position corres pondant à la fermeture de la porte. Il est caractérisé en ce que la came présente au moins une encoche creusée dans son profil et d'une hauteur inférieure audit profil, et en ce que l'un au moins des galets, destiné à assurer le retour automatique normal de la porte, est agencé de façon telle qu'il pénètre dans l'encoche dans une position distincte de la came pour immobiliser celle-ci en l'absence d'une sollicitation extérieure, et en ce qu'un autre au moins des galets,
destiné à freiner le mouvement de la porte quand celle-ci est accélérée par une cause extérieure, est agencé de façon telle qu'il ne pénètre pas dans l'en coche.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, aux fia. 4 à 13, divers organes que comprend une forme d'exécution du ferme-porte, objet de l'in vention.
La fia. 4 est une vue en perspective d'un tel organe.
Les fia. 5 et 6 sont des coupes d'un autre organe. La fia. 7 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un clapet de remplissage de l'organe repré senté aux fia. 5 et 6.
Les fia. 8, 9 et 10 montrent d'autres détails de cette forme d'exécution.
La fia. 11 est une coupe d'un autre organe que comprend cette forme d'exécution.
La fia. 12 est une coupe à plus grande échelle d'un détail représenté à la fia. 11.
Cette forme d'exécution comprend un carter, une came solidaire de la porte et pivotant autour d'un axe dans ce carter, des galets formant liaison entre cette came et un chariot également situé dans le car- ter et mobile dans celui-ci, un dispositif de rappel comprenant deux ressorts susceptibles de faire mou voir le chariot automatiquement dans le sens corres pondant à la fermeture de la porte, et un amortisseur intervenant lors du retour automatique du chariot à la position correspondant à la fermeture de la porte. Ces divers organes sont analogues aux organes cor respondants du ferme-porte et de la variante connus représentés aux fia. 1 à 3.
Certains de ces organes sont décrits ci-après.
Cette forme d'exécution comprend en outre un moyen permettant de maintenir automatiquement la porte dans une position d'ouverture déterminée. On obtient le maintien de cette porte en ménageant dans le profil d'une came 2', analogue à la came 1 des fia. 1 à 3, deux encoches verticales 24, 24' de hau teur inférieure à la hauteur du profil, et en les asso ciant à des galets 3, 3' ayant une hauteur légèrement inférieure à celle des encoches.
Les encoches sont cylindriques ; leur profondeur est déterminée de telle façon que les galets ne puissent s'échapper sans solli citation extérieure, par exemple sans une poussée sur la porte. Les deux encoches sont disposées symétri quement par rapport au plan de symétrie X-X', ceci dans le cas où l'ouverture de la porte peut s'effectuer dans les deux sens. Les encoches 24, 24' s'étendent parallèlement aux génératrices du profil de la came, depuis la base de celle-ci jusqu'à un niveau situé au-dessous de sa face supérieure.
Les galets 3, 3' sont de hauteur légèrement inférieure à celle des encoches et l'on a représenté, par des hachures en 25 sur la came, la zone sur laquelle roule le galet 3'. Un galet 4, dont la hauteur est la même que celle de la came, roule sur toute la hauteur du profil de celle-ci sur la zone hachurée en 26. Il ne peut donc pénétrer dans les encoches et provoquer un à-coup lors de la ferme ture de la porte. La forme d'exécution comprend un carter rempli d'huile, comme dans la variante connue de la fia. 3. Elle comprend également un cylindre d7amortisse- ment 17 ouvert.
Le remplissage du cylindre s'effectue en même temps que celui du carter quand l'ensemble est entièrement monté et il faut évacuer l'air station nant dans le cylindre, préalablement à la mise en service du ferme-porte.
Pour chasser l'air rassemblé à la partie supérieure du cylindre, on peut utiliser une canalisation latérale située à un niveau inférieur, de façon à pouvoir loger les ajutages d'échappement calibrés sur le côté du cylindre et éviter, par là même, l'augmentation de hauteur du ferme-porte que causerait le logement des- dits ajutages à la partie supérieure du cylindre.
On dispose alors, au fond du cylindre, une bague possé dant sur sa paroi latérale une gorge circulaire com muniquant à sa partie haute avec le cylindre et à sa partie basse avec un canal par lequel de l'huile, chas sée par les mouvements du piston, entraîne l'air à l'extérieur du cylindre. L'huile ainsi évacuée est auto- matiquement remplacée par l'huile du carter aspirée à la partie basse de celui-ci.
Une telle disposition est représentée sur les fig. 5 et 6. Le cylindre 17, de forme extérieure parallélépi pédique, est logé à plat dans le carter, sa face supé rieure 27 se trouvant à petite distance du couvercle du ferme-porte. Au fond de la cavité cylindrique 28 est disposée une bague 29 comportant une gorge médiane 30 communiquant par une encoche 31 avec la cavité cylindrique, et en 32 avec un canal 33 bou ché à son extrémité 34. Le canal 33 est relié au bain d'huile du carter par l'intermédiaire de deux canaux 35-36. Un pointeau 37, réglable par une vis non représentée, obture plus ou moins le canal 35 pen dant le service normal du ferme-porte.
Pour chasser l'air du cylindre, avant la mise en service, on ouvre en grand les orifices calibrés 23 (fig. 3) et le pointeau à vis 37, et l'on actionne le piston 22 ; l'huile et l'air chassés par le piston sui vent le trajet indiqué par les flèches et débouchent dans le carter pour remonter à la partie supérieure du bain d'huile. Le clapet de remplissage du cylindre lors de l'ouverture de la porte est un clapet à fonc tionnement vertical représenté à la fi-. 7.
Il est cons titué par une bille 39 reposant sur un siège 40, l'ori fice d'entrée de l'huile étant en 38, à la partie infé rieure du cylindre 17 ; cette disposition du clapet pré sente un premier avantage qui est de puiser une huile exempte de bulles d'air ; un second avantage apparaît dans le fonctionnement du ferme-porte avec une huile rendue très visqueuse par le froid. En effet, dès que l'inversion du mouvement du piston se pro duit, la bille revient aussitôt sur son siège, son propre poids agissant dans le sens de l'obturation du pas sage, ce qui permet de prévoir une large section de passage pour l'huile.
Cette large section de passage permet alors, même dans le cas d'une huile très vis queuse, un remplissage rapide du cylindre.
Il est utile aussi d'utiliser des moyens de montage permettant, après un certain temps de fonctionne ment, d'enlever les ressorts-moteurs 8-8' et de les remplacer par des ressorts neufs ou de force diffé rente, sans pour cela devoir démonter ni la porte ni le ferme-porte. Pour cela, on dispose chaque ressort autour d'un axe métallique entre deux rondelles de butée susceptibles d'être rapprochées l'une de l'autre et bloquées dans une position qui permet d'extraire, par une fenêtre ménagée dans le couvercle du ferme porte, l'ensemble constitué par le ressort,
la tige et les deux butées. Dans une opération inverse, on intro duit un nouvel ensemble, on libère les rondelles de leur position de blocage et l'on ferme la fenêtre du couvercle.
Ce dispositif est représenté sur les fig. 8, 9 et 10. Le ressort 8 est représenté en coupe sur la fig. 8 ; il est monté entre des rondelles 41, 42 qui peuvent glisser librement sur un axe métallique 43. Celui-ci est immobilisé en translation dans un sens par un épaulement 44 du carter et dans l'autre sens par un jonc 45. Il comporte une gorge 46 annulaire dont le rôle apparaîtra ci-après. Un manchon 47 assure le guidage du ressort 8.
Les rondelles 41-42 prennent appui respectivement sur l'épaulement 44 du carter et sur une partie coudée 48 du chariot 5 ; cette par tie coudée 48 comporte une fente verticale 49 dans laquelle se loge l'extrémité de l'axe 43. Comme il apparaît sur la fig. 9, qui est une vue partielle en plan, la rondelle 42 comporte deux évidements médians 50-50, disposés symétriquement par rapport à l'axe 43.
L'enlèvement d'un ressort (8 ou 8') s'opère comme suit : au-dessus de chacun des ressorts, dans le couvercle du carter, est pratiquée une fenêtre non représentée. Celle-ci étant ouverte, on manoeuvre la porte de façon à déplacer le chariot 5 dans le sens de la flèche FI, de la longueur nécessaire pour que les évidements 50 de la bague 42 viennent en regard de la gorge 46 ; on enfonce alors un cavalier, repré senté à la fig. 10, dans les évidements 50 et dans la gorge 46.
La rondelle 42 est ainsi solidarisée avec l'axe 43, de sorte que l'ensemble-ressort 8, axe 43 et rondelle 41-42, peut être enlevé en le tirant dans le sens de la flèche F2. Il suffit de placer alors un ensemble neuf, monté préalablement avec un cava lier ; une man#uvre de la porte permet de retirer le cavalier et de libérer ainsi la rondelle 42 ; après fer meture de la fenêtre, le ferme-porte est prêt de nou veau à fonctionner.
Dans les ferme-porte connus, la porte -se ferme automatiquement sous l'action des ressorts moteurs de ce mécanisme auxquels est associé, dans le but d'assurer une vitesse de fermeture désirée, un organe de freinage hydraulique constitué essentiellement par un piston qui refoule un fluide dans une canalisation comportant un orifice dont la section est réglable au moyen d'un pointeau. Selon que cette section est plus ou moins grande, l'écoulement du fluide est plus ou moins rapide et la vitesse de fermeture de la porte, qui en dépend, peut ainsi être déterminée.
Cette vitesse étant choisie, il est indispensable qu'elle ne varie pas sensiblement à l'usâge et cela suppose que les conditions de fonctionnement du mécanisme ne varient pas elles-mêmes. Il est, en particulier, indis pensable que la section de l'orifice ne soit pas réduite par la formation d'un film stationnaire du fluide uti lisé autour dudit orifice.
On est conduit à envisager une construction assu rant un laminage du fluide refoulé à travers un ori fice étroit, lors du freinage du mouvement de ferme ture dans le mécanisme du ferme-porte, qui permet d'éviter la formation d'un film stationnaire et qui consiste à produire sur les éléments où se forme un tel film des chocs répétés qui peuvent résulter notam ment, et cela d'une manière automatique, du mou vement même de la porte. L'expérience a montré que, avec les fluides couramment utilisés,
le film stationnaire est détruit à la suite d'un choc.
La forme d'exécution selon l'invention comprend un piston, non représenté, (correspondant au piston 11 des fig. 1 et 2) qui refoule un fluide et le fait circuler dans une canalisation 51 (fig. 11 et 12). Le fluide accède à un orifice annulaire 59 réglable par une vis de réglage 54 qui possède un prolongement formant une butée 57. Dans un alésage 58, débou chant par l'orifice 59 dans le conduit 51, glisse un piston 60, entre la butée 57 et ledit orifice qu'il peut obstruer par sa base conique 61.
Le piston 60 exé cute un mouvement alternatif commandé dans un sens par le fluide sous pression et dans le sens opposé par un ressort antagoniste 62. L'échappement du fluide pendant la fermeture de la porte s'opère par un orifice 55 dont l'accès est plus ou moins dégagé en 63 par le piston 60. Un orifice 64 permet, en annulant les contre-pressions, le libre mouvement de ce piston.
Le piston 60 effectue des battements successifs au rythme de l'ouverture et de la fermeture de la porte.
A l'ouverture de la porte, le piston 11 (fig. 1 et 2) rétrograde dans son cylindre : le fluide n'étant pas refoulé, aucune pression n'existe dans le conduit 51, de sorte que le piston 60 est repoussé par son ressort 62 vers l'orifice 59: c'est le battement à l'ouverture, lequel a pour effet de détruire le film stationnaire quia pu se former en 65a-65b à la fer meture. La section d'écoulement du fluide, en 63, peut être réglée une fois pour toutes par la vis 54 en tenant compte de l'épaisseur présumée du film.
Il est à remarquer que, à l'action de choc du pis ton plongeur 60 à l'ouverture de la porte s'ajoute une action mécanique de cisaillement du film.