EP1096094A1 - Dispositif à vérin pour l'ouverture/fermeture d'un vantail - Google Patents

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EP1096094A1
EP1096094A1 EP99480114A EP99480114A EP1096094A1 EP 1096094 A1 EP1096094 A1 EP 1096094A1 EP 99480114 A EP99480114 A EP 99480114A EP 99480114 A EP99480114 A EP 99480114A EP 1096094 A1 EP1096094 A1 EP 1096094A1
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EP
European Patent Office
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slide
leaf
lug
opening
closing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99480114A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Noel Levrard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CG2A Sas
Original Assignee
CG2A Sas
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Filing date
Publication date
Application filed by CG2A Sas filed Critical CG2A Sas
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/50—Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators
    • E05F15/53—Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators for swinging wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
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    • 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
    • E05F15/616—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms
    • E05F15/622—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms using screw-and-nut mechanisms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefor
    • E05Y2201/47—Springs
    • E05Y2201/474—Compression springs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/40—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for gates

Definitions

  • the present invention relates to automated mechanisms opening and closing of leaves and pivoting doors, such as for example gates, and in particular a jack mechanism opening / closing of a door leaf with variable speed.
  • Automated door and door opening mechanisms more common such as those found in portals automatic garage, use cylinders that control the pivoting of the leaf or door in the direction of opening and closing.
  • these mechanisms have a speed opening or closing which is constant due to the speed itself cylinder constant. This is the case for most cylinders hydraulic or electric.
  • a speed opening or closing which is constant due to the speed itself cylinder constant. This is the case for most cylinders hydraulic or electric.
  • Patent application EP 0826 859 describes a describes a device actuation of a movable closing leaf articulated on a fixed structure, entirely mechanical, which allows the effect of slowing down at the start of gate opening or closing. This device uses a rotary motor arranged on the leaf, and a set link arm.
  • the present invention relates to an automated mechanism, simple and inexpensive, opening / closing of a pivoting leaf, which mechanism ensures, at the start of the leaf stroke and when approaching the end of stroke of the leaf, a speed of rotation of the leaf less than the speed of rotation of the leaf in the central part of its stroke.
  • the object of the present invention which relates to a jack device for opening / closing a leaf one end of which is mounted for rotation about an axis integral with a support.
  • the device comprises a slide / slide assembly comprising a slide movable in rotation about a first pivot and receiving a slide fixed by a rigid link to the second end of the jack.
  • the slide has a lug which cooperates with guide means, which hold the lug on a trajectory determined so as to print a variation in speed leaf opening / closing depending on the angle of the leaf.
  • the particular connecting rod-slide-stop arrangement of the invention provides a reliable and entirely mechanical solution to problem of variation of the rotation speed as a function of the angle of the leaf. It does not require an additional electronic device and complex for controlling cylinders.
  • this mechanism is very easy to integrate into a already existing installation to provide the deceleration function at the start and at the end of the race to a mechanism which was devoid of it the origin.
  • the means for guiding the lug include a pendulum and counterbalance device, composed of a set of two cranks. More specifically, a first crank has a first end rotatably mounted around a first fixed axis. A second crank presents a first end which is rotatably mounted about a second axis fixed. The first and second crank have a second end which each has a movable pivot. A connecting rod is rotatably mounted around the two movable pivots and maintain their constant spacing. The the connecting rod is also rotatably mounted on the lug of the slide, so as to guide it as the opening of the leaf. In this way, the opening speed is progressive at start and end of leaf opening / closing.
  • FIG. 1A respectively illustrates the general structure of the mechanism according to the invention when the leaf is in a closed position (0 degree).
  • FIG. 1B shows the detail around the lumen 17 of the connecting rod 12 of the structure corresponding to FIG. 1A.
  • Figure 2A shows the mechanism in half-open position or semi-closed (45 degrees).
  • FIG. 2B illustrates the detail of the arrangement of the assembly connecting rod slide in the position corresponding to FIG. 2A.
  • Figures 3A and 3B respectively show the structure general and the detail of the particular arrangement of the whole connecting rod slide when the leaf is fully open (95 degrees).
  • Figure 4 shows the detail of a second embodiment of the lug guide system, based on a balance device and counter balance.
  • FIG. 1A This shows the general structure of a pivoting automatic leaf. It is important however to observe that the mechanism of the invention can be perfectly adapted to other structures and other situations in which it is advantageous to be able to have a speed of slowed down rotation at the start and end of a leaf or any rotating panel. If we look more closely at the Figure 1A, we see a leaf 2 in the closed position which is mounted rotation about a vertical axis 20, generally fixed on a support 1 such as a pole. The closed position of leaf 2 therefore results in a opening angle close to 0 degrees while the "open" position corresponds to an angle of 95 degrees which is that conventionally employed in art.
  • Leaf 2 has, on its "inside" side a fixing lug 3, which has a vertical axis or pivot 4 on which is mounted the free end of the piston or rod of a jack 5.
  • the jack 5 is a any cylinder, for example electric, hydraulic or pneumatic.
  • the body or cylinder of the jack 5 is securely fixed by means of a rigid connection 6 to a slide 9 which cooperates with a slide body 7, and this slide 7 is mounted for rotation about a vertical axis 8.
  • the slide can be, for example, in the form of a tube square which penetrates inside the slide 7, also of section adequate square so as to allow a translation without play.
  • connection 6 between the jack and the slide is a rigid link, without the possibility of rotation or translation, so that the axis of the jack 5 always remains aligned with the axis of the assembly slide / slide and pivot 8 of the latter.
  • the body of the jack may be used to directly make the slide, which will ensure a set compact.
  • the slide 9 has two stops 10 and 11, respectively left and right, which limit the travel of the slide to the inside of the slide as will be explained below in detail.
  • the slide 9 has a lug 14 which will be better seen in FIG. 1B, and which is inside an oblong or light hole 17 arranged in a connecting rod 12, which is movable in rotation around a vertical axis 13.
  • the axis 13 is in a remote position, intermediate between the slide 7 and the support 1.
  • the lug 14 is associated with two springs intended to hold it in the middle part of the light, except when the leaf approaches extreme positions, closed or open, as we will see later.
  • the springs are two compression springs 15 and 16, of identical stiffness and slightly compressed when mounted in lumen 17, and which bear diametrically opposite on lug 14.
  • the two stops 10 and 11 are fixed on the slide 9 so as to allow the free movement of this last in runner 7 as long as the leaf opening angle remains between two thresholds of values, respectively close to limits 0 and 95 degrees.
  • the value 0 degree corresponds to the closed position of leaf 2 while the value 95 degree corresponds to the classic opening value of the leaf.
  • the stop 10 is positioned on the slide 9 of so as to intervene at a first threshold value of 15 degrees, while that the stop 11 is fixed so as to correspond to a second threshold, which is 80 degrees.
  • the slide is freely movable in translation inside the slide 7, so that the lug 14 is located in the middle position in the lumen 17 due to the stiffness identical of the two compression springs 15 and 16, which are high enough to overcome the mechanical inertia of the leaf.
  • the lug 14 moves on a middle part of the curve 30 which is represented in FIG. 1A. This middle part corresponds to an arc of a circle whose center is found on the pivot 13 of the connecting rod 12.
  • the cylinder operation - at constant speed - results in opening or closing leaf 2 in proportion to the speed of the cylinder, but more lively because the lug, under the pressure of the springs, is constrained to move on the middle part of the curve 30, around the axis 13.
  • This new portion is indeed an arc of a circle whose center is the pivot 8 of the slide, which keeps lug 14 on its new, more "interior” trajectory than that of the middle part initially described when the leaf was between 15 and 80 degrees. It therefore follows that, below a opening 15 degrees, the lug compresses the spring 15 (and correlatively relieve the spring 16) so as to follow this new portion - interior - of curve 30.
  • Figures 3A and 3B show the layout respectively of the mechanism as well as a detail of the part relating to the connecting rod 12, when the leaf 2 arrives in the almost open position.
  • this progression zone is the stop 11, and no longer the stop 10 as before, which is called upon to intervene. Indeed, this is positioned on the slide so as to secure it as soon as when the leaf opening reaches 80 degrees.
  • the lug 14 which was in position median in light 17, begins to follow a new trajectory which is that of a third circle of center the pivot 8 and not plus the middle part of curve 30. This new break in the lug 14 trajectory, which previously followed the middle portion of the curve, tends to move it along a portion which, as we see on FIG.
  • the preferred embodiment of the invention takes particular advantage of the arrangement resulting from the connecting rod 12, fitted with a light and two compression springs which enclose the lug the lug 14 of the slide whose movement is limited by two stops intended to cooperate with the springs. It is certain that this means appeared, in use and in the phases of , particularly convenient for deporting lug 14 and cause a rupture, sometimes internal, sometimes external in the median circular trajectory. Of course, we could agree other means for guiding the lug 14 to cause this rupture in the median circular trajectory, "inside” in an almost position closed, and “outside” in an almost open position as is shown in Figures 1A and 3A, and described above.
  • Figure 4 shows a second embodiment of the invention based on a pendulum and counterbalance device.
  • the slide / slide set 7 and 9 is associated with a set of two cranks, a first crank 50 and a second crank 60, each mounted in rotation, at a first end, around a fixed axis, respectively 51 and 61.
  • the first crank 50 has a second end which comprises a movable pivot 52 and, from a similarly, the second crank 60 has a second end with a movable pivot 62.
  • a connecting rod 55 is simultaneously rotatably mounted on the two pivots 52 and 62 and maintained by therefore a constant spacing between them. All consequently performs a Watt parallelogram.
  • the connecting rod 55 is also rotatably mounted around a third pivot which is the lug guide which is fixed on the slide 9. In this way the latter is guided, when opening the leaf, on a curve which prints a progression in the opening speed of leaf 2. More precisely, in the closed position, the opening is made at reduced speed, and the speed increases gradually to reach an opening speed nominal and, at the end of opening, the speed tends to decrease again until the final opening.
  • the closing phase is also progressive.
  • the positions of the axes 51 and 61 are respectively fixed at approximately (-160mm, -90mm) and (-40mm, -60mm) relative to the axis of rotation 20 of the leaf.
  • Axis 8 is fixed at a position (-180mm, -120mm) and the connecting rod maintains a 120 mm spacing between the two movable pivots 51 and 61 and the lug is located approximately 65 mm from pivot 51.
  • the connecting rod maintains a 120 mm spacing between the two movable pivots 51 and 61 and the lug is located approximately 65 mm from pivot 51.
  • a person skilled in the art can obviously choose the length of the rod and the precise position different pivots according to the particular specifications of the opening system to design.
  • the leaf opening system, panel etc ... can be made entirely mechanically, which ensures great ease of use.
  • the assembly is presents as an installation kit which allows you to come and bring the variable speed function to an already existing installation which does not regardless of the type of cylinder used.

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)

Abstract

Dispositif à vérin pour l'ouverture/fermeture d'un vantail (2) dont une extrémité est monté à rotation autour d'un axe 20 solidaire d'un support (1). Le dispositif comporte un ensemble coulisse/coulisseau (7, 9) qui comprend une coulisse (7) mobile en rotation autour d'un premier pivot (8). La coulisse reçoit un coulisseau (9) qui est fixé par une liaison rigide (6) à la seconde extrémité du vérin (5), le coulisseau présentant un ergot de guidage (14). Le dispositif comporte en outre des moyens de guidage (12, 10, 11, 15, 16) pour maintenir l'ergot sur une trajectoire déterminée de manière à imprimer une variation de la vitesse d'ouverture/fermeture du vantail en fonction de l'angle de celui-ci. <IMAGE>

Description

Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne les mécanismes automatisés d'ouverture et fermeture de vantaux et de portes pivotantes, tels que par exemple des portails, et notamment un mécanisme à vérin d'ouverture/fermeture d'un vantail à vitesse variable.
Etat de la technique
Les mécanismes automatisés d'ouverture de vantaux et portes les plus répandus, tels que ceux que l'on trouve dans les portails automatiques de garage, emploient des vérins qui commandent le pivotement du vantail ou de la porte dans le sens de l'ouverture et de la fermeture.
D'une manière générale, ces mécanismes présentent une vitesse d'ouverture ou de fermeture qui est constante du fait de la vitesse elle-même constante du vérin. C'est le cas de la plupart des vérins hydrauliques ou électriques. Or en début ou en fin de course, dans une phase d'ouverture mais également de fermeture, il est souvent préférable de ménager les pièces mécaniques qui sont sollicitées au sein de la structure, en assurant un ralentissement de la vitesse de rotation du vantail alors que, au contraire, dans la partie centrale de la course on recherche plutôt une vitesse plus importante afin de réduire le temps total d'ouverture/fermeture. Lorsque la vitesse de rotation du vantail ne peut être modifiée, ce qui est le cas pour la majorité des mécanismes à vérins existants, on est contraint - et c'est un inconvénient des solutions connues - de plafonner la vitesse de rotation du vantail dans la partie centrale de la course à celle qui est imposée par les limites de sécurité du mécanisme lorsqu'il arrive en bout de course. Il en résulte un accroissement sensible du temps global de manoeuvre puisque, si les phases de début et de fin de course sont nécessairement lentes, la partie centrale de la course, ou l'essentiel de cette course l'est également.
On peut remédier à cet inconvénient en employant une technique qui consiste à recourir, pour l'alimentation des vérins électriques, à un système électronique de régulation de la puissance électrique afin de faire varier la vitesse de progression du vérin en fonction de l'angle d'ouverture/fermeture du vantail. De cette manière on arrive à faire ralentir le mouvement d'ouverture ou de fermeture en début et en fin de course afin d'accroítre la sécurité, et à maintenir une vitesse plus importante dans la partie centrale de la course pour assurer une manoeuvre globale rapide. Mais il est bien des situations où l'on ne veut - où l'on ne peut - employer ces techniques, ne serait-ce que lorsque l'on souhaite équiper des mécanismes déjà existants en clientèle ou lorsque le type de moteur électrique à utiliser ou utilisé ne permet pas une régulation en tension ou en courant.
La demande de brevet EP 0826 859 décrit un décrit un dispositif d'actionnement d'un vantail mobile de fermeture articulé sur une structure fixe, entièrement mécanique, qui permet d'obtenir l'effet de ralentissement en début d'ouverture ou de fermeture du portail. Ce dispositif utilise un moteur rotatif disposé sur le vantail , et un ensemble bras-bielle.
Mais une telle structure reste complexe. Au demeurant, il n'y a pas d'adaptation possible au parc de portails déjà installés en clientèle et employant des vérins. Il est donc souhaitable de pouvoir équiper ces derniers, lorsqu'ils en sont dépourvus, d'un dispositif de ralentissement pour le début et la fin de la phase d'ouverture/fermeture.
Résumé de l'invention
La présente invention concerne un mécanisme automatisé, simple et peu onéreux, d'ouverture/fermeture d'un vantail pivotant, lequel mécanisme assure, au début de la course du vantail et à l'approche de la fin de course du vantail, une vitesse de rotation du vantail inférieure à la vitesse de rotation du vantail dans la partie centrale de sa course.
Ce problème technique est résolu par l'objet de la présente invention qui concerne un dispositif à vérin pour l'ouverture/femeture d'un vantail dont une extrémité est montée à rotation autour d'un axe solidaire d'un support. Le dispositif comporte un ensemble coulisse/coulisseau comprenant une coulisse mobile à rotation autour d'un premier pivot et recevant un coulisseau fixé par une liaison rigide à la seconde extrémité du vérin. Le coulisseau présente un ergot qui coopère avec des moyens de guidage, lesquels maintiennent l'ergot sur une trajectoire déterminée de manière à imprimer une variation de la vitesse d'ouverture/fermeture du vantail en fonction de l'angle de celui-ci.
D'une manière préférentielle, les moyens de guidage comprennent :
  • une bielle montée sur un second pivot solidaire du support et disposée entre la coulisse et le support de l'axe de rotation du vantail, laquelle bielle comporte une lumière dans laquelle peut se déplacer ledit ergot et deux ressorts sollicitant chacun l'ergot vers la partie centrale de la lumière, l'effet combiné de la bielle et des ressorts provoquant le guidage dudit ergot sur une trajectoire médiane qui est un cercle centré sur ledit premier pivot ;
  • au moins un moyen de butée destiné à venir bloquer le mouvement de translation du coulisseau à l'intérieur de la coulisse à partir d'une position angulaire déterminée du vantail, de manière à produire, dès cette position atteinte, un changement de la trajectoire de l'ergot imprimée par ladite bielle résultant en un déplacement relatif de l'ergot dans la lumière ainsi qu'une modification de la vitesse de rotation du vantail.
Ainsi, l'agencement particulier bielle-coulisseau-butée de l'invention apporte une solution fiable et entièrement mécanique au problème de variation de la vitesse de rotation en fonction de l'angle du vantail. Elle ne nécessite pas de dispositif électronique supplémentaire et complexe pour la commande des vérins.
En outre, ce mécanisme est très facile à intégrer dans une installation déjà existante afin d'apporter la fonction de ralentissement en début et en fin de course à un mécanisme qui en était dépourvu à l'origine.
Suivant un second mode de réalisation, les moyens de guidage de l'ergot comprennent un dispositif à balancier et contrebalancier, composé d'un ensemble de deux manivelles. Plus précisément, une première manivelle présente une première extrémité montée à rotation autour d'un premier axe fixe. Une seconde manivelle présente une première extrémité qui est montée à rotation autour d'un second axe fixe. La première et seconde manivelle présente une seconde extrémité qui comporte chacun un pivot mobile. Une bielle est montée à rotation autour des deux pivots mobiles et maintien leur écartement constant. La bielle est en outre montée à rotation sur l'ergot du coulisseau, de manière à provoquer son guidage au fur et à mesure de l'ouverture du vantail. De cette manière, la vitesse d'ouverture est progressive au début et à la fin de l'ouverture/fermeture du vantail.
Dans ce second mode de réalisation, les moyens de butée et les ressorts ne sont alors plus nécessaires.
Description des dessins
L'invention sera particulièrement décrite en relation avec les figures ci-après :
La figure 1A illustre respectivement la structure générale du mécanisme selon l'invention lorsque le vantail se trouve dans une position fermée (0 degré).
La figure 1B montre le détail autour de la lumière 17 de la bielle 12 de la structure correspondant à la figure 1A.
La figure 2A montre le mécanisme en position demi-ouverte ou demi-fermée (45 degrés).
La figure 2B illustre le détail de l'agencement de l'ensemble coulisseau-bielle dans la position correspondant à la figure 2A.
Les figures 3A et 3B montrent respectivement la structure générale et le détail de l'agencement particulier de l'ensemble coulisseau-bielle lorsque le vantail est complètement ouvert (95 degrés).
La figure 4 montre le détail d'un second mode de réalisation du système de guidage de l'ergot, basé sur un dispositif à balancier et contre-balancier.
Description des modes de réalisation de l'invention
La structure générale d'un premier mode de réalisation de l'invention sera à présent décrite en référence à la figure 1A. Celle-ci montre la structure générale d'un vantail automatique pivotant. Il est important toutefois d'observer que le mécanisme de l'invention peut être parfaitement adapté à d'autres structures et d'autres situations dans lesquelles il est avantageux de pouvoir disposer d'une vitesse de rotation ralentie en début et en fin de course d'un vantail ou d'un quelconque panneau en rotation. Si l'on examine plus précisément la figure 1A, on voit un vantail 2 en position fermée qui est monté à rotation autour d'un axe vertical 20, généralement fixé sur un support 1 tel qu'un poteau. La position fermée du vantail 2 se traduit donc par un angle d'ouverture proche de 0 degré tandis que la position « ouverte » correspond à un angle de 95 degrés qui est celui classiquement employé dans l'art. Le vantail 2 possède, sur son côté « intérieur » une patte de fixation 3, qui comporte un axe vertical ou pivot 4 sur lequel est montée l'extrémité libre du piston ou tige d'un vérin 5. Le vérin 5 est un vérin quelconque, par exemple électrique, hydraulique ou pneumatique. Le corps ou cylindre du vérin 5 est solidairement fixé au moyen d'une liaison rigide 6 à un coulisseau 9 qui coopère avec un corps de coulisse 7, et cette coulisse 7 est montée à rotation autour d'un axe vertical 8. Le coulisseau peut se présenter, par exemple, sous la forme d'un tube carré qui pénètre à l'intérieur de la coulisse 7, elle également de section carrée adéquate de façon à permettre une translation sans jeu. Comme indiqué précédemment, la liaison 6 entre le vérin et le coulisseau est une liaison rigide, sans possibilité de rotation ni translation, en sorte que l'axe du vérin 5 reste toujours aligné avec l'axe de l'ensemble coulisseau/coulisse et le pivot 8 de ce dernier. On notera que dans un mode de réalisation particulier, on pourra employer le corps du vérin pour réaliser directement le coulisseau, ce qui assurera un ensemble compact.
Le coulisseau 9 présente deux butées 10 et 11, respectivement gauche et droite, qui permettent de limiter la course du coulisseau à l'intérieur de la coulisse comme cela sera exposé ci-après en détail. En outre, le coulisseau 9 présente un ergot 14 que l'on observera mieux sur la figure 1B, et qui se trouve à l'intérieur d'un trou oblong ou lumière 17 aménagée dans une bielle 12, laquelle est mobile en rotation autour d'un axe vertical 13. L'axe 13 se trouve dans une position déportée, intermédiaire entre la coulisse 7 et le support 1. Comme on le voit sur la figure 1B, l'ergot 14 est associé à deux ressorts destinés à le maintenir dans la partie médiane de la lumière, sauf lorsque le vantail s'approche des positions extrêmes, fermée ou ouverte, comme on le verra si après. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les ressorts sont deux ressorts de compression 15 et 16, de raideur identique et légèrement comprimés lors de leur montage dans la lumière 17, et qui s'appuient de façon diamétralement opposée sur l'ergot 14.
D'une manière générale, les deux butées 10 et 11 sont fixées sur le coulisseau 9 de manière à permettre le libre déplacement de ce dernier dans la coulisse 7 tant que l'angle d'ouverture du vantail reste compris entre deux seuils de valeurs, respectivement proches des limites 0 et 95 degrés. Il faut noter que la valeur 0 degré correspond à la position fermée du vantail 2 tandis que la valeur 95 degré correspond à la valeur classique d'ouverture du vantail. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la butée 10 est positionnée sur le coulisseau 9 de manière à intervenir à une première valeur seuil de 15 degrés, tandis que la butée 11 est fixée de manière à correspondre à un second seuil, qui est 80 degrés.
Ainsi, tant que l'angle d'ouverture du vantail reste compris entre les deux valeurs seuils - respectivement 15 et 80 degrés dans le mode particulier évoqué ci-dessus - le coulisseau est mobile librement en translation à l'intérieur de la coulisse 7, en sorte que l'ergot 14 se trouve situé en position médiane dans la lumière 17 du fait des raideurs identiques des deux ressorts de compression 15 et 16, lesquelles sont suffisamment élevées pour vaincre l'inertie mécanique du vantail. Entre ces deux valeurs de 15 et 80 degrés, l'ergot 14 se déplace sur une partie médiane de la courbe 30 qui est représentée sur la figure 1A. Cette partie médiane correspond à un arc de cercle dont le centre se trouve sur le pivot 13 de la bielle 12. Ainsi, entre 15 et 80 degrés, le fonctionnement du vérin - à vitesse constante - résulte dans l'ouverture ou la fermeture du vantail 2 en proportion de la vitesse du vérin, mais plus vive du fait que l'ergot, sous la pression des ressorts, est contraint de se mouvoir sur la partie médiane de la courbe 30, autour de l'axe 13.
Lorsque l'angle d'ouverture est inférieur à la première valeur seuil, fixée par exemple à 15 degrés, la butée 10 vient buter contre la coulisse 7, ce qui empêche, dès lors, tout déplacement de translation du coulisseau à l'intérieur de la coulisse 7, et vers la droite sur la figure 1A. Il en résulte que l'ergot 14, qui se déplaçait jusqu'alors sur l'arc de cercle de la partie médiane mentionnée précédemment, vient à présent suivre une seconde portion qui est un autre arc de cercle, distinct du précédent, et dont le centre se trouve sur le pivot 8 de la coulisse 7. Ainsi, dès que le vantail évolue à l'intérieur des valeurs (0 degrés, 15 degrés), la courbe 30 effectue une rupture avec l'arc de cercle de la partie médiane. La nouvelle portion se situe, comme on le voit sur la figure 1A, à « l'intérieur » du prolongement de la partie médiane, c'est à dire plus proche de l'axe 13 que cette dernière. Cette nouvelle portion est en effet un arc de cercle dont le centre est le pivot 8 de la coulisse, ce qui maintien l'ergot 14 sur sa nouvelle trajectoire, plus « intérieure » que celle de la partie médiane initialement décrite lorsque le vantail évoluait entre 15 et 80 degrés. Il en résulte donc que, au dessous d'une ouverture de 15 degrés, l'ergot vient comprimer le ressort 15 (et corrélativement soulager le ressort 16) de manière à venir suivre cette nouvelle portion - intérieure - de la courbe 30.
Outre la compression du ressort 15, la progression de l'ergot 14 sur la nouvelle portion de courbe 30 provoque un autre résultat. En effet, si l'on examine plus précisément la courbe 30, lorsque le vantail se ferme progressivement en passant de 15 degrés à 0 degré, on constate que l'extension de la partie mobile du vérin doit compenser la progression relativement moins importante de l'ergot 14 lorsque celui-ci suit sa nouvelle trajectoire qui est plus « intérieure » que celle de la partie médiane. Cette compensation se fait naturellement au détriment de l'effet existant de l'autre côté du vérin c'est à dire, finalement, de la vitesse de rotation du vantail qui se trouve ralentie. On peut aussi constater tout simplement que, dans la portion intérieure extrême de la trajectoire, l'effet de levier découlant de la présence de la bielle 12 se trouve très sérieusement amoindri, ce qui entraíne alors une réduction de la vitesse de rotation du vantail entre les valeurs 0 et 15 degrés. Les figures 2A et 2B illustrent respectivement la disposition du mécanisme lorsque l'angle d'ouverture du vantail 2 est à 45 degrés, et, dans cette position, comme on le voit, l'ergot 14 se déplace bien sur la partie médiane de la courbe 30.
Les figures 3A et 3B montrent respectivement la disposition d'ensemble du mécanisme, ainsi qu'un détail de la partie relative à la bielle 12, lorsque le vantail 2 arrive en position presque ouverte. Dans cette zone de progression, c'est la butée 11, et non plus la butée 10 comme auparavant, qui est appelée à intervenir. En effet, celle-ci est positionnée sur le coulisseau de manière à assurer son blocage dès lors que l'ouverture du vantail atteint 80 degrés. A partir de ce moment, lorsque le vantail continue de s'ouvrir, l'ergot 14 qui était en position médiane dans la lumière 17, commence à suivre une nouvelle trajectoire qui est celle d'un troisième cercle de centre le pivot 8 et non plus la partie médiane de la courbe 30. Cette nouvelle rupture dans la trajectoire de l'ergot 14, qui suivait auparavant la portion médiane de la courbe, tend à le déplacer suivant une portion qui, comme on le voit sur la figure 3A, reste « extérieure » par rapport au prolongement de la partie médiane de la courbe 30. D'une manière similaire à ce qui précède, il en résulte les deux effets suivants. D'une part le ressort 16 se trouve comprimé tandis que le ressort 15, lequel était légèrement précontraint, se trouve à présent complètement libéré. D'autre part, et c'est l'effet le plus important , l'effet de levier résultant de l'existence de la bielle 12 tend à s'atténuer, ce qui résulte en un ralentissement de la progression du vantail lorsque celui-ci progresse entre les valeurs 80 et 95 degrés.
Le mode de réalisation préféré de l'invention qui vient d'être décrit tire particulièrement avantage de l'agencement résultant de la bielle 12, aménagée avec une lumière et deux ressorts de compression qui viennent enserrer l'ergot l'ergot 14 du coulisseau dont le mouvement est limité par deux butées destinées à coopérer avec les ressorts. Il est certain que ce moyen est apparu, à l'usage et dans les phases de d'expérimentation, particulièrement commode pour déporter l'ergot 14 et provoquer une rupture, tantôt intérieure, tantôt extérieure dans la trajectoire circulaire médiane. Bien évidemment, on pourrait convenir d'autres moyens de guidage de l'ergot 14 pour provoquer cette rupture dans la trajectoire circulaire médiane, « intérieure » en position presque fermée, et « extérieure » en position presque ouverte comme cela est représenté sur les figures 1A et 3A, et décrit précédemment. On pourrait ainsi associer à l'ergot 14 une rainure usinée dans une pièce tracée selon la courbe 30 possédant sa partie médiane circulaire, et ses parties extrêmes respectivement intérieures et extérieures. Le glissement de l'ergot 14 dans la rainure permettrait ainsi de reproduire le mouvement équivalent à celui obtenu grâce à l'ensemble bielle-lumière-coulisse-butée.
La figure 4 montre un second mode de réalisation de l'invention basé sur un dispositif à balancier et à contre balancier. Dans ce second mode, l'ensemble coulisse/coulisseau 7 et 9 est associé à un jeu de deux manivelles, une première manivelle 50 et une seconde manivelle 60, chacune montée à rotation, à une première extrémité, autour d'un axe fixe, respectivement 51 et 61. La première manivelle 50 présente une seconde extrémité qui comporte un pivot mobile 52 et, d'une manière similaire, la seconde manivelle 60 présente une seconde extrémité avec un pivot mobile 62. Une bielle 55 est simultanément montée à rotation sur les deux pivots 52 et 62 et maintient par conséquent un écartement constant entre ces derniers. L'ensemble réalise par conséquent un parallélogramme de Watt. La bielle 55 est également montée à rotation autour d'un troisième pivot qui est l'ergot de guidage qui est fixé sur le coulisseau 9. De cette manière ce dernier se trouve guidé, lors de l'ouverture du vantail, sur une courbe qui imprime une progression dans la vitesse d'ouverture du vantail 2. Plus précisément, en position fermée, l'ouverture se fait à allure réduite, et la vitesse s'accroít progressivement pour atteindre une vitesse d'ouverture nominale et, en fin d'ouverture, la vitesse tend à décroítre de nouveau jusqu'à l'ouverture définitive. La phase de fermeture est également progressive. Dans un mode de réalisation particulier, les positions des axes 51 et 61 sont respectivement fixées à environ (-160mm, -90mm) et (-40mm, -60mm) par rapport à l'axe de rotation 20 du vantail. L'axe 8 est fixé à une position (-180mm, -120mm) et la bielle maintient un écartement de 120 mm entre les deux pivots mobiles 51 et 61 et l'ergot est situé à 65 mm environ du pivot 51. Mais l'homme du métier pourra bien évidemment choisir la longueur de la bielle et la position précise des différents pivots en fonction des spécifications particulières du système d'ouverture à concevoir.
Comme on le voit dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être particulièrement décrits, le système d'ouverture de vantail, de panneau etc... peut être réalisé d'une manière entièrement mécanique, ce qui assure une grande simplicité d'utilisation. Et outre, on pourra placer le système de guidage de l'ergot, dans un châssis de base, que l'on peut venir boulonner sur le poteau existant 1. L'ensemble se présente donc comme un kit d'installation qui permet de venir apporter la fonction de vitesse variable à une installation déjà existante qui n'en disposait pas, et ce, quel que soit le type du vérin employé.

Claims (9)

  1. Dispositif à vérin pour l'ouverture/fermeture d'un vantail (2) dont une extrémité est monté à rotation autour d'un axe 20 solidaire d'un support (1)
    caractérisé en ce qu'il comporte :
    un ensemble coulisse/coulisseau (7, 9) comprenant une coulisse (7) mobile en rotation autour d'un premier pivot (8), ladite coulisse recevant un coulisseau (9) fixé par une liaison rigide (6) à la seconde extrémité dudit vérin (5), le coulisseau présentant un ergot de guidage (14);
    des moyens de guidage (12, 10, 11, 15, 16) pour maintenir l'ergot sur une trajectoire déterminée de manière à imprimer une variation de la vitesse d'ouverture/fermeture du vantail en fonction de l'angle de celui-ci.
  2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de guidage comprennent :
    une bielle (12) montée sur un second pivot (13) solidaire du support (1) et disposé entre la coulisse (7) et le support (1) de l'axe de rotation du vantail (2), laquelle bielle comporte une lumière (17) dans laquelle peut se déplacer ledit ergot (14) et deux ressorts (15, 16) sollicitant chacun l'ergot (14) vers la partie centrale de la lumière (17), l'effet combiné de la bielle (12) et des ressorts (15, 16) provoquant le guidage dudit ergot (14) sur une trajectoire médiane qui est un cercle centré sur ledit premier pivot (13) ;
    au moins un moyen de butée (10, 11) destiné à venir bloquer le mouvement de translation du coulisseau (9) à l'intérieur de la coulisse (7) à partir d'une position angulaire déterminée du vantail (2), de manière à produire, dès cette position atteinte, un changement de la trajectoire de l'ergot imprimée par ladite bielle (12) résultant en un déplacement relatif de l'ergot dans ladite lumière (17) ainsi qu'une modification de la vitesse de rotation du vantail (2).
  3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent en outre :
    une première butée (10) solidaire du coulisseau (9) et destinée à bloquer le mouvement de translation du coulisseau (9) dans la coulisse (7) lorsque le vantail (2) atteint une première position angulaire prédéfinie, laquelle première position précède sa fermeture complète ;
    une seconde butée (11) solidaire du coulisseau (9) et destinée à bloquer le mouvement de translation du coulisseau (9) dans la coulisse (7) lorsque le vantail (2) atteint une seconde position angulaire prédéfinie, laquelle seconde position précède son ouverture complète ;
    les deux butées (10, 11) étant positionnées sur ledit coulisseau (9) de telle manière que la rotation du vantail en dehors de la plage comprise entre les dites première et seconde position angulaire, entraíne l'entrée en contact de l'une ou l'autre butée (10, 11) avec la coulisse (7), selon le sens de rotation du vantail, et par suite, le guidage de l'ergot (14) sur une trajectoire qui devient un arc de cercle centré sur ledit second pivot (8).
  4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la mise en oeuvre de la dite première butée (10) provoque le déplacement de l'ergot (14) sur une trajectoire plus intérieure que ladite trajectoire médiane.
  5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la mise en oeuvre de ladite seconde butée (11) provoque le déplacement de la trajectoire de l'ergot (14) sur une trajectoire plus extérieure que ladite trajectoire médiane.
  6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les dites butées sont fixées sur le coulisseau (9) de manière à provoquer une rupture de trajectoire de l'ergot (14) lorsque le vantail atteint les valeurs de 15 et 80 degrés.
  7. Dispositif destiné à s'adapter à un système à vérin motorisé d'ouverture/fermeture d'un vantail (2) dont une extrémité est monté à rotation autour d'un axe 20 solidaire d'un support (1)
    caractérisé en ce qu'il comporte :
    un ensemble coulisse/coulisseau (7, 9) comprenant une coulisse (7) mobile en rotation autour d'un premier pivot (8), ladite coulisse recevant un coulisseau (9) fixé par une liaison rigide (6) à la seconde extrémité dudit vérin (5), le coulisseau présentant un ergot de guidage (14);
    des moyens de guidage (12, 10, 11, 15, 16) pour maintenir l'ergot sur une trajectoire déterminée de manière à imprimer une variation de la vitesse d'ouverture/fermeture du vantail en fonction de l'angle de celui-ci.
  8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de guidage comprennent un dispositif à balancier et contre balancier.
  9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte :
    une première manivelle (50) présentant une première extrémité montée à rotation autour d'un premier axe fixe (51);
    une seconde manivelle (60) présentant une première extrémité qui est montée à rotation autour d'un second axe fixe (61); la dite première et seconde manivelle présentant une seconde extrémité sur laquelle est situé un pivot mobile (52, 62);
    une bielle (55) montée à rotation autour desdits deux pivots mobiles (52, 62) et maintenant un écartement constant entre ceux-ci, la dite bielle étant également montée à rotation sur l'ergot du coulisseau (9) de manière à provoquer son guidage lors de l'ouverture/fermeture du vantail et de provoquer une ouverture/fermeture progressive en début et en fin d'ouverture/fermeture.
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