EP0434614A1

EP0434614A1 - Dispositif d'arrêt automatique pour moteur électrique après un certain nombre de tours

Info

Publication number: EP0434614A1
Application number: EP90810961A
Authority: EP
Inventors: Gérard Evreux; Didier Camps
Original assignee: Somfy SA
Current assignee: Somfy SA
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-07
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2010-12-07
Also published as: US5111925A; ES2060128T3; JPH0438183A; ATE110494T1; EP0434614B1; DE69011828D1; FR2656463B1; DE69011828T2; FR2656463A1

Abstract

Dispositif dans lequel un écrou baladeur (8) se déplace sur une tige filetée (10), l'un de ces éléments étant entraîné en rotation par le moteur à contrôler, l'écrou baladeur actionnant un interrupteur (21) lorsqu'il arrive en bout de course après un nombre déterminé de tours du moteur. L'écrou baladeur (8) est solidaire en rotation d'un second écrou (12) destiné à coopérer avec une seconde partie filetée (13) située à l'extrémité de la première partie filetée (10), de diamètre supéieur au diamètre de la première partie filetée et dont le pas du filetage est sensiblement plus grand que le pas du filetage de la première partie filetée (10), de telle sorte que lorsque le second écrou (12) vient en prise avec la seconde partie filetée (13), il se déplace plus rapidement que le premier écrou et vient actionner rapidement l'interrupteur. Ce perfectionnement permet d'augmenter la précision de l'arrêt du moteur indépendamment de la grandeur du pas de la première partie filetée, c'est-à-dire indépendamment de la longueur de cette partie filetée, c'est-à-dire de l'encombrement du dispositif. <IMAGE> <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet un dispositif d'arrêt automatique pour moteur électrique après un certain nombre de tours, comprenant au moins une barre filetée sur laquelle est monté un écrou baladeur, des moyens d'accouplement au moteur entraînant en rotation l'un de ces éléments, barre ou écrou, des moyens pour immobiliser en rotation l'autre desdits éléments, et un interrupteur actionné lorsque l'écrou baladeur arrive en fin de course sur la partie filetée de la barre.
De tels dispositifs sont utilisés notamment pour assurer l'arrêt, à une position prédéterminée, de volets roulants, de stores et de portes motorisés. Ces dispositifs d'arrêt travaillent généralement aussi bien à la fermeture qu'à l'ouverture et comportent deux barres filetées montées parallèlement et munies chacune d'un écrou baladeur. Les barres filetées sont soit fixes en rotation, soit entraînées en rotation. Dans le premier cas, comme décrit par exemple dans le brevet FR 2 076 529, les écrous baladeurs ont la forme de pignons dentés entraînés en rotation par un arbre cannelé commun, lui même entraîné par le moteur. Dans l'autre cas, les barres filetées sont entraînées en rotation par le moteur, tandis que les écrous baladeurs sont retenus en rotation par une barre lisse sur laquelle ils se déplacent, comme décrit dans le brevet FR 2 412 483.
La capacité de comptage du nombre de tours de tels dispositifs est déterminée par le nombre de filets de la partie filetée de la barre et la précision de l'arrêt est fonction du déplacement de l'écrou baladeur pour un tour de barre, c'est-à-dire de la grandeur du pas du filet de la partie filetée. Or, l'espace disponible pour loger le dispositif d'arrêt dans une installation est souvent restreint et la barre filetée ne peut dépasser une certaine longueur et si l'on veut tout de même conserver une capacité de comptage suffisante, on est souvent obligé de réduire la grandeur du pas au détriment de la précision de l'arrêt qui s'avère parfois insuffisante. D'une manière générale, si l'on considère les caractéristiques capacité de comptage, encombrement et précision, toute amélioration de l'une de ces caractéristiques se fait au détriment d'au moins l'une des autres caractéristiques.
L'invention a pour but de réaliser un dispositif d'arrêt automatique permettant précisément d'améliorer l'une des trois caractéristiques ci-dessus sans réduire la qualité des autres caractéristiques.
Le dispositif d'arrêt automatique selon l'invention est caractérisé par le fait que la barre filetée présente, à l'une de ses extrémités, une seconde partie filetée, sensiblement plus courte que la première partie, de diamètre supérieur au diamètre de la première partie filetée et dont le filet présente un pas sensiblement plus grand que le pas du filet de la première partie filetée, que le dispositif comprend un second écrou baladeur lié au premier écrou et coopérant avec la seconde partie filetée de la barre, et des moyens pour solidariser les deux écrous en rotation tout en autorisant un déplacement axial relatif limité des écrous, lorsque le second écrou vient en prise avec la seconde partie filetée de la barre, l'interrupteur étant actionné, directement ou indirectement, par le second écrou après un certain déplacement de celui-ci sur la seconde partie filetée de la barre.
Dans la phase de comptage, le second écrou est simplement entraîné par le premier écrou baladeur et c'est seulement lorsque le premier écrou arrive en fin de course que le second écrou, en se déplaçant sur la seconde partie filetée, vient actionner l'interrupteur d'arrêt. Le pas de la seconde partie filetée étant plus grand que le pas de la première partie, le second écrou, toujours immobilisé en rotation par le premier écrou, se déplace alors plus rapidement que le premier écrou. Les fonctions de comptage et d'arrêt sont ainsi dissociées et assurées respectivement par la première et la seconde parties filetées de la barre.
La barre filetée peut être fixe en rotation ou rotative.
Dans une forme particulière de réalisation, la première et la seconde parties filetées de la barre sont séparées par une section de diamètre réduite dont la longueur est telle que le premier écrou peut échapper de la première partie filetée après que le second écrou se soit engagé sur la seconde partie filetée et les deux écrous sont liés en rotation par l'intermédiaire d'éléments souples susceptibles de s'écarter et de permettre leur rotation relative au cas où un couple continuerait à être exercé sur le premier écrou, respectivement la barre filetée dans le cas où la barre est entraînée en rotation, après que le second écrou soit arrivé en butée.
Selon une variante d'exécution de cette forme particulière de réalisation, la barre filetée est libre axialement contre l'action d'un ressort, de sorte que lorsque le second écrou est en butée contre l'interrupteur, la barre peut se déplacer, par réaction, contre l'action du ressort.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution.
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'arrêt selon une première forme d'exécution.
Les figures 2, 3 et 4 représentent trois positions successives des écrous de l'une des barres filetées de cette première forme d'exécution.
La figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 2.
La figure 6 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'arrêt selon une deuxième forme d'exécution.
La figure 7 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'arrêt selon une troisième forme d'exécution.
La figure 8 est une vue de détail des écrous de la figure 7, en coupe selon VIII-VIII de la figure 9.
La figure 9 est une vue du même détail en coupe selon IX-IX de la figure 8.
La figure 10 est une demi-vue en coupe axiale d'un dispositif d'arrêt selon une quatrième forme d'exécution, dans une première position des écrous.
La figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 10 montrant les écrous dans une deuxième position.
La figure 12 est une vue analogue à la figure 10 montrant les écrous dans une troisième position et la barre filetée dans une autre position axiale.
La figure 13 est une vue partielle, en coupe axiale, d'un dispositif d'arrêt selon une cinquième forme d'exécution, dans laquelle les barres filetées sont entraînées en rotation.
La figure 14 est une vue partielle en coupe axiale d'une sixième forme d'exécution, dans laquelle les barres filetées sont entraînées en rotation et déplaçables axialement.
La figure 15 est une vue partielle, en coupe axiale, d'une variante d'exécution des écrous baladeurs, dans une première position.
La figure 16 représente la même variante dans une seconde position.
Toutes les figures du dessin représente des dispositifs d'arrêt automatique destinés à être montés dans des tubes d'enroulement de stores ou de volets roulants.
Le dispositif représenté à la figure 1 comprend deux barres filetées parallèles 1 et 2, de pas opposés, montées dans un bâti tubulaire 3 autour duquel est monté rotativement un manchon 4 destiné à recevoir un tube d'enroulement (non représenté) de store ou de volet roulant. Ce manchon 4 est muni d'une couronne intérieure dentée 5 engrenant avec un pignon 6 solidaire d'un arbre cannelé 7 s'étendant parallèlement aux barres filetées 1 et 2 et engrenant avec deux écrous dentés de pas opposés 8 et 9 montés respectivement sur les barres filetées 1 et 2, plus précisément sur une première partie filetée 10, respectivement 11, de ces barres filetées. L'écrou baladeur 8 est solidaire en rotation d'un second écrou 12, dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre de la partie filetée 10 de telle sorte qu'il peut se déplacer librement sur cette partie filetée 10. Cet écrou 12 est par contre destiné à se visser sur une seconde partie filetée 13 de la barre filetée 1 située à la suite de la partie 10, de diamètre supérieur au diamètre de la partie 10 et de pas plus grand que le pas de la partie 10. De même, l'écrou baladeur 9 est solidaire en rotation d'un second écrou 14 identique à l'écrou 12 mais de pas opposés et destiné à venir se visser sur une seconde partie filetée 15 de la barre filetée 2, identique à la partie 13 mais de pas opposés. Les barres filetées 1 sont terminées par une partie lisse 16, respectivement 17 par laquelle elles sont tourillonnées dans une paroie 18 du bâti. Sur ces parties lisses 16 et 17 sont en outre montées des pièces de transmission coulissantes 19 et 20 coopérant respectivement avec un interrupteur 21 et 22. Les autres extrémités des barres filetées 1 et 2 sont prolongées de manière à pouvoir être entraînées en rotation pour le réglage de la position des écrous 8 et 9 sur leurs barres filetées, de manière connue en soi.
La figure 1 représente les écrous baladeurs 8 et 9 dans deux positions différentes, ainsi que les seconds écrous 12 et 14 dans deux positions différentes relativement aux premiers écrous 8 et 9. Les écrous sont représentés plus en détail aux figures 2 à 5 qui les représentent dans trois positions successives au moyen desquelles on décrira le fonctionnement du dispositif d'arrêt automatique en ce qui concerne ses caractéristiques nouvelles.
Le premier écrou 8 est muni de deux jeux de pattes flexibles 23 à 26 et 27 à 30 s'étendant parallèlement à l'axe de la barre 1 autour du second écrou 12 en enserrant cet écrou. Les extrémités des pattes du premier jeu 23 à 26 présentent une partie coudée 31 en direction de la barre, de manière à retenir axialement le second écrou 12 contre le premier écrou 8 ou tout au moins à proximité de cet écrou 8. Le second jeu de pattes 27 à 30 est muni de nervures intérieures 32 engagées dans des rainures en V 33 de l'écrou 12. L'écrou 12 est ainsi solidarisé en rotation avec l'écrou 8 par les pattes 27 à 30.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: pendant la période de comptage de tours, c'est-à-dire pendant le déplacement de la porte ou l'enroulement, respectivement le déroulement du volet roulant, le premier écrou 8 se déplace de manière connue le long de la première partie filetée 10 de la barre filetée, en entraînant avec lui le second écrou 12. Cette position est représentée à la figure 2. A un certain moment, lorsque le premier écrou 8 arrive à proximité de l'extrémité de la première partie filetée 10 jouxtant la seconde partie filetée 13, le second écrou 12 vient en prise avec le filet de la seconde partie filetée 13. L'écrou 12 est, de préférence, orienté angulairement relativement à l'écrou 8 de manière à assurer la précision de l'engagement du filet de l'écrou 12 sur le filet de la seconde partie filetée 13. Cette position est représentée à la figure 3. Le pas du filetage de la partie 13 étant plus grand que le pas du filetage et de la partie 10, l'écrou 12, toujours entraîné en rotation par l'écrou 8 par les pattes 27 à 30, se déplace plus rapidement que l'écrou 8 en écartant les pattes 23 à 26 qui le retenaient axialement et vient buter rapidement contre la pièce de transmission 19, laquelle, poussée en avant, actionne l'interrupteur 21. Cette position est représentée à la figure 4. Le moteur est alors stoppé et le déplacement de l'écrou principal 8 s'arrête.
On remarquera que la solidarisation en rotation et en translation des deux écrous 8 et 12 pourrait être assurée par un seul et même jeu de pattes, par exemple par les pattes 23 à 26.
Le fonctionnement de la seconde barre filetée 2 et de ses écrous est identique.
La deuxième forme d'exécution représentée à la figure 6 ne diffère de la première forme d'exécution qu'en ce que les barres filetées 1′ et 2′ ont la possibilité de se déplacer axialement pour actionner les interrupteurs 21 et 22. La barre filetée 1′ est poussée par un ressort 34 travaillant en compression entre la paroi 18 du bâti et l'extrémité de la partie filetée 10. La seconde partie filetée 13 de la barre est située à l'extrémité de la partie filetée 10 opposée à l'interrupteur 21. Cette partie filetée 13 est en butée contre une paroi transversale 35 du bâti. Dans cette même direction, la barre 1′ est prolongée par une partie profilée 36, par exemple à six pans, s'engageant en coulissant dans une pièce tubulaire de même profil intérieur 37 pouvant être entraînée en rotation de l'extérieur pour le réglage de la position de l'écrou 8, de manière connue en soi. Cette pièce tubulaire de réglage est maintenue en position par un ressort 38. Pour le reste, cette deuxième forme d'exécution est analogue à la première forme d'exécution. Lorsque le second écrou 12 arrive en fin de course, il bute contre une butée fixe 39 et, par réaction, c'est la barre filetée 1′ qui recule et actionne l'interrupteur, comme représenté pour la barre 2′ et les écrous 9 et 14.
Dans la première forme d'exécution, lorsque les écrous sont en butée et en fin de course, les écrous 8 et 9 sont bloqués et leur entraînement forcé, par exemple par une manipulation, peut provoquer des dommages. Ceci peut être évité par une mesure prévue dans la troisième forme d'exécution représentée aux figures 7 à 9. Dans ces figures, par mesure de simplification, les pièces identiques à celles de la première forme d'exécution sont désignées par les mêmes références et on se bornera à décrire les différences. Les parties filetées 10 et 13 de la barre filetée 1 sont séparées par une section lisse 40 de diamètre réduit relativement à la partie filetée 10. La longueur de cette section 40 est supérieure à la longueur du filetage du premier écrou 8, mais inférieure à la longueur totale des filetages des écrous 8 et 12. Cette section lisse 40 n'empêche pas le second écrou 12 de venir en prise avec la seconde partie filetée 13, mais avant qu'il soit arrivé en butée contre la pièce de transmission 19, le premier écrou 18 s'échappe de la partie filetée 10 et tourne librement autour de la section de diamètre réduit 40, en continuant cependant d'entraîner en rotation le second écrou 12, jusqu'à ce que celui-ci actionne l'interrupteur 21. Si, à cet instant, le premier écrou 12 continue à être entraîné en rotation, pour une raison quelconque, les nervures 32 (figure 4) des pattes flexibles, ici au nombre de trois, 27 à 29 (figures 8 et 9) s'échappent des rainures en V 33 sous l'effet du couple résistant et les pattes flexibles s'écartent en autorisant la rotation de l'écrou 8 relativement à l'écrou 12. L'écrou 8 peut ainsi continuer de tourner sans déplacement axial et sans risque de blocage susceptible de détériorer le dispositif d'arrêt. A l'inversion du moteur un ressort 41, comprimé par l'écrou 8, assure l'engagement de l'écrou sur la partie filetée 10. De même pour l'écrou 9.
Une section intermédiaire de diamètre réduit pourrait également être prévue sur les barres 1′ et 2′ de la deuxième forme d'exécution représentée à la figure 6.
Les figures 10, 11 et 12 représentent une quatrième forme d'exécution dans quatre positions successives. Cette quatrième forme d'exécution est dérivée de la troisième forme d'exécution représentée à la figure 7. Elle se différencie de la troisième forme d'exécution en ce que la barre filetée 1˝ est mobile axialement, comme dans la seconde forme d'exécution représentée à la figure 6. On y retrouve donc certains éléments identiques à ceux de la figure 6 qui sont désignés par les mêmes références. Cette quatrième forme d'exécution diffère toutefois de la deuxième forme d'exécution en ce que c'est le second écrou 12 qui actionne l'interrupteur 21, par l'intermédiaire d'une pièce de transmission 19, et non la barre filetée, par réaction. On remarque que pour les mêmes dimensions des écrous 8 et 12, la longueur de la section de diamètre réduit 40′ est inférieure à la longueur du secteur 40 de la figure 7, la longueur du secteur 40′ étant peu supérieure à la longueur du filetage de l'écrou 8 et approximativement égale à la longueur du filetage du second écrou 12.
Cela signifie que l'écrou 8 est encore totalement sur la partie filetée correspondante de la barre filetée 1˝ lorsque le second écrou 12 vient en prise avec le filet de la seconde partie 13˝.
La figure 10 représente le dispositif lorsque l'ensemble des deux écrous 8 et 12 arrive à l'extrémité de la première partie filetée 1˝.
La figure 11 représente la position des écrous 8 et 12 à l'instant où le second écrou 12 vient d'actionner l'interrupteur 21 par l'intermédiaire de la pièce de transmission 19. On voit que le premier écrou 8 est encore en prise sur le filetage de la barre 1˝. Si, à cet instant, pour une raison quelconque, le second écrou 12 continue d'être entraîné en rotation par l'intermédiaire du premier écrou 8, la barre filetée 1˝ recule en comprimant son ressort 38 et le premier écrou 8 échappe à la partie filetée correspondante de la barre 1˝, comme représenté à La figure 12. L'écrou 8 tourne alors librement sur la section 40′ et ses pattes élastiques l'autorisent à de désolidariser en rotation du second écrou 12. La possibilité qu'a la barre filetée 1˝ de se déplacer axialement permet donc d'avoir, à l'instant où le second écrou s'engage sur la partie filetée à pas allongé, une longueur importante de filetage engagée dans le premier écrou, ce qui améliore la sécurité de fonctionnement du dispositif.
Comme dans le cas de la figure 7, un ressort de rappel 41 assure, au retour, l'engagement du premier écrou 8 sur la première partie filetée de la barre.
L'invention s'étend également aux dispositifs dans lesquels les barres filetées sont entraînées en rotation et les écrous sont immobilisés en rotation. Les figures 13 et 14 représentent partiellement de telles exécutions. A la figure 13, on voit que l'écrou 9 est immobilisé par un arbre cannelé 42 normalement fixe en rotation, mais pouvant être entraîné manuellement en rotation pour le réglage de la position de l'écrou 9. L'autre écrou principal 8 engrène avec un arbre cannelé analogue à l'arbre 42. Pour le reste, cette forme d'exécution est identique à la première forme d'exécution.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 14, les barres filetées 1′ et 2′ sont également entraînées en rotation et mobiles axilalement, alors que les couronnes dentées des écrous 8 et 9 sont chacune en prise avec un arbre cannelé 42 normalement immobilisé en rotation. Pour le reste, cette forme d'exécution est analogue à la forme d'exécution représentée à la figure 6, c'est-à-dire que les interrupteurs 21 et 22 sont actionnés par le déplacement axial des barres filetées 1′ et 2′ en comprimant les ressorts de rappel 34.
La solidarisation des écrous en rotation au moyen de pattes flexibles pourrait être réalisée avec des profils différents. Par exemple, l'écrou 12 pourrait présenter un contour polygonal et les pattes du premier écrou viendraient simplement s'appuyer sur les faces du second écrou. Les mêmes pattes pourraient assurer la retenue axiale et la solidarisation en rotation.
L'accouplement des premier et second écrous baladeurs pourrait s'effectuer de nombreuses autres manières. Une variante d'exécution est représentée, à titre d'exemple, aux figures 15 et 16. Le second écrou 120 est muni de deux tiges 121 et 122 parallèles à la barre filetée 1 et traversant le premier écrou 80. Autour de chacun de ses bras, est monté un ressort 43, respectivement 44, travaillant en compression entre le premier écrou 80 et un circlips 45, respectivement 46, fixé à l'extrémité de chacune des tiges 121 et 122. Le second écrou 120 est ainsi solidarisé en rotation avec l'écrou 80, mais peut se déplacer axialement relativement à celui-ci, comme représenté à la figure 16, en comprimant les ressort 43 et 44.

Claims

Dispositif d'arrêt automatique pour moteur électrique après un certain nombre de tours, comprenant au moins une barre filetée (1, 2) sur laquelle est monté un écrou baladeur (8, 9; 80), des moyens (5, 6) d'accouplement au moteur entraînant en rotation l'un de ces éléments, barre ou écrou, des moyens (42) pour immobiliser en rotation l'autre desdits éléments, et un interrupteur (21, 22) actionné lorsque l'écrou baladeur arrive en fin de course sur la partie filetée de la barre, caractérisé en ce que la barre filetée présente, à l'une de ses extrémités, une seconde partie filetée (13, 15) sensiblement plus courte que la première partie filetée (10, 11), de diamètre supérieur au diamètre de la première partie filetée et dont le filet présente un pas sensiblement plus grand que le pas du filet de la première partie filetée, que le dispositif comprend un second écrou baladeur (12, 14) lié au premier écrou et coopérant avec la seconde partie filetée de la barre, et des moyens (23 à 30; 121, 122) pour solidariser les deux écrous en rotation tout en autorisant un déplacement axial relatif limité des écrous, lorsque le second écrou vient en prise avec la seconde partie filetée de la barre, l'interrupteur étant actionné directement ou indirectement par le second écrou après un certain déplacement de celui-ci sur la seconde partie filetée de la barre.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie filetée (13, 14) est séparée de la première partie filetée par une section (40; 40′) de diamètre réduit et de longueur comprise entre la longueur du filetage du premier écrou et la longueur totale des filetages des deux écrous et sur laquelle le premier écrou peut tourner librement.
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour solidariser les écrous en rotation, le premier écrou (8, 9) est muni de pattes flexibles (27 à 30) s'étendant parallèlement à l'axe autour du second écrou (12, 14) et coopérant avec des profils (33) du second écrou.
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les profils (33) du second écrou sont constitués par des encoches en V dans lesquelles s'engagent des profils correspondants (32) desdites pattes, ces profils autorisant un écartement des pattes et une rotation du premier écrou relativement au second écrou sous l'effet d'un couple résistant.
Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le premier écrou (8, 9) présente un second jeu de pattes flexibles (23 à 26) s'étendant parallèlement à l'axe autour du second écrou et dont les extrémités sont coudées de manière à s'accrocher axialement sur le second écrou lorsque le second écrou est proche du premier écrou, les surfaces en contact des extrémités de ces pattes et du second écrou étant telles que le second écrou peut écarter ces pattes lorsqu'il se déplace axialement relativement au premier écrou.
Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la barre filetée (1, 2) est fixe en translation.
Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la barre filetée (1′, 2′) est mobile en translation à l'encontre d'un ressort et que l'interrupteur est actionné par la barre filetée, lorsque le second écrou (12, 14) arrive en butée en fin de course.
Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'interrupteur est actionné par le second écrou, caractérisé en ce que la longueur de la section de diamètre réduit (40′) est sensiblement inférieure à la longueur totale des filetages des deux écrous et que la barre filetée (1˝) est mobile axialement à l'encontre d'un ressort (38), de telle manière que, dans une première phase, le premier écrou (8) continue de tourner relativement à la barre filetée, lorsque le second écrou (12) est en butée, en provoquant le déplacement axial de la barre filetée, puis quitte la première partie filetée après un certain déplacement axial de cette barre.