EP0826859B1 - Dispositif d'actionnement d'un vantail mobile et portail équipé d'un tel dispositif - Google Patents
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- EP0826859B1 EP0826859B1 EP97420158A EP97420158A EP0826859B1 EP 0826859 B1 EP0826859 B1 EP 0826859B1 EP 97420158 A EP97420158 A EP 97420158A EP 97420158 A EP97420158 A EP 97420158A EP 0826859 B1 EP0826859 B1 EP 0826859B1
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- E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
- E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
- E05F15/611—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
- E05F15/63—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by swinging arms
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- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
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- E05Y2201/434—Electromotors; Details thereof
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- E05Y2600/00—Mounting or coupling arrangements for elements provided for in this subclass
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- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/40—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for gates
Definitions
- the effort that can deliver the motor in the intermediate zone i.e. between 30 ° and 70 ° opening, is low, around a few daN, which affects the functioning of the device, for example in case of wind opposing the closure or hard point in the hinge or link system. he sometimes a leaf gets stuck during movement in its intermediate zone because the engine is not able to make enough effort to move it.
- the invention relates to a device actuation of a movable closing leaf hinged on a fixed structure, this actuation device capable of being disposed between said movable leaf and said fixed structure and comprising a motor capable of being fixed on said leaf or said fixed structure, a sliding rod, articulated at a fixed point relative to said engine, a connecting rod, a first end of which is integral with an output shaft of said motor, and one of which second end is pivotally and slidingly articulated in an oblong slot in said sliding rod, and a maneuvering bar capable of being articulated by one of its ends on said leaf or on said fixed structure, characterized in that that said operating bar is articulated by its other end on said slide rod.
- the movement of the leaf can be insured with a good reserve of torque throughout its movement, while meeting safety rules.
- the sliding joint, produced between the connecting rod slide and engine rod allows efficient transmission of the engine effort at the steering bar without the effort generated by the motor reaches an excessive value.
- the fact that the operating bar is articulated by one of its ends, on the connecting rod allows to transmit effectively movement, without requiring the addition of a fourth connecting rod.
- a device for actuating a movable leaf of hinged closure on a fixed structure this device actuation adapted to be disposed between said movable leaf and said fixed structure and comprising a motor capable of being fixed on said leaf or said fixed structure and at least one bar of maneuver capable of being articulated on said leaf or on said structure fixed, said motor and said operating bar being connected by a sliding rod, articulated at a fixed point by report to said engine and to said operating rod, characterized in that a connecting rod, a first end of which is integral with an output shaft of said motor, is articulated, pivotally and slidably by a second end in an oblong lumen of said slide rod.
- the connecting rod 8 is sliding and comprises an oblong slot 8 a whose main direction is substantially parallel to the largest dimension of the connecting rod 8.
- a connecting rod 10 is connected by a first end 10 a to the shaft 5 of the engine 4 , so that it is angularly displaced by the operation of the engine 4.
- the second end 10b of the connecting rod 10 is articulated slidably in the slot 8 a, so that relative movement of the rods 8 and 10 can .
- the end 10 b carries a sliding roller 11, this roller can be made of a material with a low coefficient of friction such as for example polytetrafluoroethylene and / or mounted free in rotation at the end 10b of the connecting rod 10.
- d the distance separating point 9 from tree 5; the length of the connecting rod 10 is noted L.
- the d / L ratio is lower to 1. This allows an efficient transmission of the force supplied by the motor 4, and leads to a distribution of substantially constant effort depending on the degree of openness leaf, as it appears in figure 3. In practice, best results are achieved using a configuration in which the d / L ratio is about 0.75.
- the device of FIG. 2 is a second embodiment of the invention in which the elements similar to those of the embodiment of FIG. 1 bear identical references increased by 50.
- a leaf 51 is articulated around an axis 52 carried by a fixed pillar 53.
- This embodiment differs from the previous one in that a motor 54 is mounted on an anchoring foot 56 secured to a pillar 53.
- We denote 55 the output shaft of the motor 54 or of the reduction gear which is associated with it.
- An operating bar 57 is articulated by a first end 57 a on the leaf 51 around an axis 57 c and connected, by a second end 57 b , to the motor 54 by a sliding rod 58 provided with an oblong slot 58 a .
- 57 d the axis of articulation of the second end 57 b of the bar 57 on the connecting rod 58.
- the axes 57 c and 57 d are not slippery relative to the parts 51, 57 and 58.
- 59 the point integral with the motor 54 on which the sliding rod 58 is articulated.
- the sliding of the roller 61 in the oblong opening 58 a makes it possible to limit the effort which the motor 54 must deliver for small or, on the contrary, large opening angles.
- the distance between the shaft 55 and the articulation point 59 is less than the length L 'of the connecting rod 60. The best results are obtained when the ratio of d' / L 'is substantially equal to 0.75 .
Description
L'invention a trait à un dispositif d'actionnement d'un
vantail mobile de fermeture tel que, notamment, utilisé sur une
porte ou un portail de clôture d'un local ou d'un terrain.
L'invention concerne aussi un portail équipé d'un dispositif
d'actionnement perfectionné.
Par le brevet FR-A-2 307 109, il est connu d'équiper un
vantail de bielles et de barres aptes à lui transmettre un
effort de déplacement obtenu par la rotation de l'arbre de
sortie d'un moteur. L'effort fourni par le moteur au cours des
phases d'ouverture et de fermeture du vantail mobile est
variable en fonction de l'angle d'ouverture du vantail. On
constate, en effet, que pour des angles d'ouverture compris
entre 0° et 30° environ, d'une part, et 70° et 90°, d'autre
part, les valeurs de l'effort que doit fournir le moteur sont
sensiblement supérieures aux valeurs qu'il doit fournir dans la
partie intermédiaire de la trajectoire de déplacement d'un
vantail. La courbe de l'effort que doit fournir un moteur en
fonction de l'angle d'ouverture du vantail dans un dispositif
de l'art antérieur est représentée en traits pleins à la figure
4. Elle est irrégulière.
Par la demande de brevet FR-A-2 562 943, on connaít un
mécanisme pour ouverture de portail comprenant quatre bielles
articulées entre elles de façon pivotante et glissante et
reliées à un support ou à un battant. Ce mécanisme est prévu
pour que l'ouverture ait lieu en un temps très court, donc avec
une accélération et une décélération importantes.
Or, les normes actuelles, et en particulier la norme NF P
25-362 relative aux fermetures pour baies libres et portails,
imposent un maximum de poussée en bout de vantail d'une valeur
de 15 daN. Cette limitation est un facteur de sécurité qui
permet d'éviter un écrasement éventuel d'un objet, d'un animal
ou d'une personne par un vantail en cours de déplacement. Si un
installateur décide d'équiper un vantail mobile d'un moteur
délivrant un effort supérieur à 15 daN, il doit obligatoirement
compléter l'installation par des équipements de sécurité
complexes et coûteux, ce qui augmente sensiblement le coût
total de l'installation et induit un risque de panne non
négligeable. Ainsi, dans le cas de l'art antérieur, on peut
prévoir des systèmes électroniques permettant de limiter
l'effort de poussée de manière continue, de sorte que la courbe
représentée en traits pleins à la figure 4 est déplacée vers le
bas sur cette figure pour atteindre la position représentée en
traits mixtes, correspondant à un fonctionnement du moteur avec
un effort inférieur à 15 daN. Dans ce cas, l'effort que peut
délivrer le moteur dans la zone intermédiaire, c'est-à-dire
comprise entre 30° et 70° d'ouverture, est faible, de l'ordre
de quelques daN, ce qui nuit au fonctionnement du dispositif,
par exemple en cas de vent s'opposant à la fermeture ou de
point dur dans le système de charnières ou de biellettes. Il
arrive donc qu'un vantail reste coincé en cours de mouvement
dans sa zone intermédiaire car le moteur n'est pas en mesure de
délivrer un effort suffisant pour le déplacer.
L'invention vise à résoudre ces problèmes et à proposer un
dispositif d'actionnement d'un vantail mobile de fermeture,
permettant d'obtenir, à l'aide de trois bielles, un effort
appliqué sur le vantail sensiblement constant quelle que soit
sa position d'ouverture.
Dans cet esprit, l'invention concerne un dispositif
d'actionnement d'un vantail mobile de fermeture articulé sur
une structure fixe, ce dispositif d'actionnement apte à être disposé
entre ledit vantail mobile et ladite structure fixe et comprenant
un moteur apte à être fixé sur ledit vantail ou ladite structure fixe,
une bielle à coulisse, articulée en un point fixe par rapport
audit moteur, une bielle moteur, dont une première extrémité
est solidaire d'un arbre de sortie dudit moteur, et dont une
seconde extrémité est articulée de façon pivotante et glissante
dans une lumière oblongue de ladite bielle à coulisse, et une
barre de manoeuvre apte à être articulée par l'une de ses extrémités sur
ledit vantail ou sur ladite structure fixe, caractérisé en ce
que ladite barre de manoeuvre est articulée par son autre
extrémité sur ladite bielle à coulisse.
Grâce à l'invention, le mouvement du vantail peut être
assuré avec une bonne réserve de couple tout au long de son
déplacement, tout en satisfaisant aux règles de sécurité. En
effet, l'articulation glissante, réalisée entre la bielle à
coulisse et la bielle moteur, permet une transmission efficace
de l'effort du moteur à la barre de manoeuvre sans que l'effort
généré par le moteur atteigne une valeur excessive. Le fait que
la barre de manoeuvre est articulée, par l'une de ses extrémités,
sur les bielle à coulisse permet de transmettre efficacement
le mouvement, sans nécessiter l'adjonction d'une quatrième
bielle.
Selon une définition alternative de l'invention, celle-ci
concerne un dispositif d'actionnement d'un vantail mobile de
fermeture articulé sur une structure fixe, ce dispositif
d'actionnement apte à être disposé entre ledit vantail mobile et
ladite structure fixe et comprenant un moteur apte à être fixé sur ledit
vantail ou ladite structure fixe et au moins une barre de
manoeuvre apte à être articulée sur ledit vantail ou sur ladite structure
fixe, ledit moteur et ladite barre de manoeuvre étant reliés
par une bielle à coulisse, articulée en un point fixe par
rapport audit moteur et à ladite barre de manoeuvre, caractérisé
en ce qu'une bielle moteur, dont une première extrémité
est solidaire d'un arbre de sortie dudit moteur, est articulée,
de façon pivotante et glissante par une seconde extrémité dans
une lumière oblongue de ladite bielle à coulisse.
Selon un aspect avantageux de l'invention, le rapport de
la distance entre le point de l'articulation de la bielle à
coulisse solidaire du moteur et l'arbre de sortie du moteur,
d'une part, et de la longueur de la bielle moteur, d'autre
part, est inférieur à 1. Cette géométrie particulière du
dispositif d'actionnement permet d'obtenir une bonne efficacité
de l'ensemble du dispositif car elle induit une démultiplication
de l'effort transmis par l'arbre de sortie du moteur lors
de sa transmission à la barre de manoeuvre.
En pratique, les meilleurs résultats ont été obtenus
lorsque ce rapport est égal à sensiblement 0,75.
L'invention concerne aussi un portail comprenant un
dispositif d'actionnement tel que précédemment décrit.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de
celle-ci apparaítront plus clairement à la lumière de la
description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un
dispositif d'actionnement conforme à son principe, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif d'actionnement du vantail mobile conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif d'actionnement d'un vantail mobile de fermeture conforme à un second mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une représentation schématique de la courbe d'effort fourni par le moteur d'un dispositif conforme à l'invention en fonction de l'angle d'ouverture du vantail et
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 dans le cas d'un dispositif connu de l'art antérieur.
A la figure 1, un vantail 1 est articulé autour d'un axe
sensiblement vertical 2, porté par un pilier 3 formant structure
fixe. Un moteur 4, qui intègre avantageusement un réducteur,
est fixé sur le vantail 1 et possède un arbre de sortie
5 sensiblement parallèle à l'axe 2. Le pilier 3 porte un pied
d'ancrage 6 sur lequel est articulée une première extrémité 7a
d'une barre de manoeuvre 7. La seconde extrémité 7b de la barre
de manoeuvre 7 est reliée au moteur 4 par une bielle 8 qui est
articulée en un point 9, fixe par rapport au moteur 4 et, par
exemple, réalisé par un pion appartenant au capot du moteur 4.
On note 7c l'axe d'articulation de l'extrémité 7a de la barre
7 sur le support 6 et 7d l'axe d'articulation de l'extrémité 7b
de cette même barre sur la bielle 8. Les axes 7c et 7d ne sont
pas glissants par rapport aux pièces 6 à 8, de sorte que la
barre 7 est articulée de façon non glissante par rapport au
support 6 et à la bielle 8.
La bielle 8 est à coulisse et comprend une lumière
oblongue 8a dont la direction principale est sensiblement
parallèle à la plus grande dimension de la bielle 8. Une bielle
moteur 10 est reliée par une première extrémité 10a à l'arbre
5 du moteur 4, de sorte qu'elle est déplacée angulairement
grâce au fonctionnement du moteur 4. La seconde extrémité 10b
de la bielle 10 est articulée de façon glissante dans la
lumière 8a, de sorte qu'un mouvement relatif des bielles 8 et
10 est possible.
Le fonctionnement du dispositif de l'invention apparaít en
comparant les positions fermée et ouverte du vantail 1 qui
apparaissent respectivement à la figure 1 en traits pleins et
en traits mixtes. Lors du démarrage du moteur 4 à partir de la
position fermée, la bielle moteur 10 est mise en rotation
autour de l'arbre 5, de sorte que son extrémité libre 10b tend
à se déplacer dans la lumière oblongue 8a. Ce déplacement
entraíne un mouvement de pivotement de la bielle 8 autour de
son point d'articulation 9', ce qui déplace l'extrémité 7b de la
barre 7 articulée par son axe 7d sur la bielle 8. L'extrémité
7a de la barre 7 tourne alors autour de son axe 7c par rapport
au support 6, ce qui entraíne le vantail 1 vers sa position
ouverte représentée en traits mixtes.
Grâce à l'articulation glissante des bielles 8 et 10,
l'effort que doit fournir le moteur 4 et son éventuel réducteur,
lorsque le vantail est proche de sa position complètement
ouverte ou fermée, n'est pas beaucoup plus important que celui
fourni au cours du mouvement dans une position intermédiaire.
Selon un aspect avantageux de l'invention et pour faciliter
le coulissement de l'extrémité 10b de la bielle 10 dans la
lumière oblongue 10a, l'extrémité 10b porte un galet de
coulissement 11, ce galet pouvant être réalisé dans un matériau
à faible coefficient de frottement tel que par exemple en
polytétrafluoro-éthylène et/ou monté libre en rotation à
l'extrémité 10b de la bielle 10.
On note d la distance séparant le point 9 de l'arbre 5 ;
on note L la longueur de la bielle 10. Selon un aspect particulièrement
avantageux de l'invention le rapport d/L est inférieur
à 1. Ceci permet une transmission efficace de l'effort
fourni par le moteur 4, et conduit à une répartition de
l'effort sensiblement constant en fonction du degré d'ouverture
du vantail, telle qu'elle apparaít à la figure 3. En pratique,
les meilleurs résultats sont obtenus en utilisant une configuration
dans laquelle le rapport d/L est d'environ 0,75.
Le dispositif de la figure 2 est un second mode de
réalisation de l'invention dans lequel les éléments analogues
à ceux du mode de réalisation de la figure 1 portent des
références identiques augmentées de 50. Dans ce mode de
réalisation, un vantail 51 est articulé autour d'un axe 52
porté par un pilier 53 fixe. Ce mode de réalisation diffère du
précédent en ce qu'un moteur 54 est monté sur un pied d'ancrage
56 solidaire d'un pilier 53. On note 55 l'arbre de sortie du
moteur 54 ou du réducteur qui lui est associé. Une barre de
manoeuvre 57 est articulée par une première extrémité 57a sur
le vantail 51 autour d'un axe 57c et reliée, par une seconde
extrémité 57b, au moteur 54 par une bielle à coulisse 58 munie
d'une lumière oblongue 58a. On note 57d l'axe d'articulation de
la seconde extrémité 57b de la barre 57 sur la bielle 58. Les
axes 57c et 57d ne sont pas glissants par rapport aux pièces
51, 57 et 58. On note 59 le point solidaire du moteur 54 sur
lequel est articulée la bielle à coulisse 58.
Une bielle moteur 60 est reliée par l'une de ses extrémités
60a à l'arbre 55 alors que son autre extrémité 60b, munie
d'un galet 61, est apte à coulisser dans la lumière 58a.
Le fonctionnement de ce dispositif apparaít en comparant
la position de fermeture du vantail 51, représentée en traits
pleins, à la position d'ouverture de ce même vantail, représentée
en traits mixtes.
Comme précédemment, le coulissement du galet 61 dans la
lumière oblongue 58a permet de limiter l'effort que doit
délivrer le moteur 54 pour des angles d'ouverture faibles ou,
au contraire, importants. La distance d' entre l'arbre 55 et le
point d'articulation 59 est inférieure à la longueur L' de la
bielle moteur 60. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque
le rapport de d'/L' est sensiblement égal à 0,75.
Avec les deux dispositifs représentés aux figures 1 et 2,
la courbe de répartition de l'effort fourni par le moteur 4 ou
54 par rapport à l'angle d'ouverture du vantail 1 ou 51 est
représentée à la figure 3 où il apparaít que l'effort que doit
délivrer le moteur au cours du mouvement d'ouverture ou de
fermeture du vantail est sensiblement constant. Ainsi, on peut
en limiter la valeur supérieure à 15 daN sans pour autant que
sa valeur dans la partie intermédiaire de l'ouverture, c'est-à-dire
entre 30° et 70° d'ouverture, ne soit trop faible au point
de gêner le fonctionnement du dispositif.
Claims (6)
- Dispositif d'actionnement d'un vantail mobile (1, 51) de fermeture articulé sur une structure fixe (3, 6, 53, 56), ce dispositif d'actionnement apte à être disposé entre ledit vantail mobile et ladite structure fixe et comprenant un moteur (4, 54) apte à être fixé sur ledit vantail (1) ou ladite structure fixe (56), une bielle à coulisse (8, 58), articulée en un point (9, 59) fixe par rapport audit moteur, une bielle moteur (10, 60), dont une première extrémité (10a, 60a) est solidaire d'un arbre de sortie (5, 55) dudit moteur, et dont une seconde extrémité (10b, 60b) est articulée de façon pivotante et glissante dans une lumière oblongue (8a, 58a) de ladite bielle à coulisse, et une barre de manoeuvre (7, 57) apte à être articulée par l'une de ses extrémités (7a , 57a) sur ledit vantail (51) ou sur ladite structure fixe (6), caractérisé en ce que ladite barre de manoeuvre (7, 57) est articulée par son autre extrémité (7b, 57b) sur ladite bielle à coulisse (8, 58).
- Dispositif d'actionnement d'un vantail mobile (1, 51) de fermeture articulé sur une structure fixe (3, 6, 53, 56), ce dispositif d'actionnement apte à être disposé entre ledit vantail mobile et ladite structure fixe et comprenant un moteur (4, 54) apte à être fixé sur ledit vantail (1) ou ladite structure fixe (56) et au moins une barre de manoeuvre (7, 57) apte à être articulée sur ledit vantail (51) ou sur ladite structure fixe (6), ledit moteur et ladite barre de manoeuvre étant reliés par une bielle à coulisse (8, 58), articulée en un point (9, 59) fixe par rapport audit moteur et à ladite barre de manoeuvre, caractérisé en ce qu'une bielle moteur (10, 60), dont une première extrémité (10a, 60a) est solidaire d'un arbre de sortie (5, 55) dudit moteur, est articulée, de façon pivotante et glissante par une seconde extrémité (10b, 60b) dans une lumière oblongue (8a, 58a) de ladite bielle à coulisse.
- Dispositif d'actionnement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite seconde extrémité (10b, 60b) de ladite bielle moteur (10, 60) est munie d'un galet (11, 61) de coulissement dans ladite lumière oblongue (8a, 58a).
- Dispositif d'actionnement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de la distance (d, d') entre le point (9, 59) d'articulation de ladite bielle à coulisse (8, 58) solidaire dudit moteur (4, 54) et l'arbre de sortie (5, 55) dudit moteur, d'une part, et de la longueur (L, L') de ladite bielle moteur (10, 60), d'autre part, est inférieur à 1.
- Dispositif d'actionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit rapport (d/L, d'/L') est égal à sensiblement 0,75.
- Portail comprenant un dispositif d'actionnement selon l'une des revendications précédentes.
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