EP2655780B1 - Dispositif motorisé de manoeuvre destiné à la manoeuvre d'un écran mobile à toile enroulable d'un dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection - Google Patents

Dispositif motorisé de manoeuvre destiné à la manoeuvre d'un écran mobile à toile enroulable d'un dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection Download PDF

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EP2655780B1
EP2655780B1 EP11805518.5A EP11805518A EP2655780B1 EP 2655780 B1 EP2655780 B1 EP 2655780B1 EP 11805518 A EP11805518 A EP 11805518A EP 2655780 B1 EP2655780 B1 EP 2655780B1
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EP
European Patent Office
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canvas
motorized
fabric
winding
winding tube
Prior art date
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Active
Application number
EP11805518.5A
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German (de)
English (en)
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EP2655780A1 (fr
Inventor
Pierre-Emmanuel Cavarec
Sébastien LEMAITRE
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Somfy Activites SA
Original Assignee
Somfy Activites SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR1158959A external-priority patent/FR2980812B1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/40—Roller blinds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/64—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor with lowerable roller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B9/72—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive comprising an electric motor positioned inside the roller

Definitions

  • the invention relates to a mobile screen with a rolling fabric, of the window covering or projection screen type, provided with a motorized winding means and in which the motorized winding means moves vertically during an electrical activation of this winding means.
  • the invention relates more specifically to a motorized operating device intended for operating a mobile screen with a rollable fabric of a window covering device or projection screen and to a window covering device or screen projection comprising such an operating device.
  • a mobile screen with roll-up fabric is described in the patent US 7,089,991 .
  • Synchronized drive means arranged at the two ends of a load bar cooperate with rails provided with racks.
  • the screen is fixed by a first end to the load bar, and by a second end to a winding tube provided with a winding spring and arranged in an upper box.
  • This arrangement requires two motorizations: one electric in the load bar, the other mechanical in the winding tube. It also requires a relationship between the load bar and the frame, that is to say here the slides provided with racks.
  • the mobile screen is of the Venetian blind type, as described in the patent US 7,264,034 .
  • the mobile screen is stacked more or less above a motorized load bar, comprising means for winding a cord fixed to an upper box and means for supplying energy in the form of batteries.
  • the invention aims to allow a direct winding of the fabric on the motorized winding means and only thereon, which requires the recovery of a variable tilting torque according to the winding of the fabric and to be able to avoid the unwinding thereof when the motorized winding means is not activated.
  • an external blind comprising a screen with canvas that can be rolled up on a system for winding the canvas located at the bottom of the screen.
  • the winding system is arranged so as to rub against the structure of the building equipped by the blind.
  • the object of the invention is to provide a device for operating a screen overcoming the drawbacks mentioned and improving the operating devices known from the prior art.
  • the invention provides a simple architecture maneuvering device that does not require lateral guiding means and a torque recovery without action on the frame on which the screen is mounted.
  • the device is defined by claim 1.
  • the dependent claims 2 to 14 define different embodiments of the device.
  • the figure 1 shows, in cross section and arranged on a frame 10, a device 1 for window covering or projection screen 1, shown according to a first embodiment of the invention.
  • the device 1 for covering a window or a projection screen comprises a mobile screen with a rollable fabric 2 and a motorized operating device 100 intended for maneuvering the rollable fabric 2.
  • the fabric is fixed to the frame by a second fastening means 3 of an upper end of the fabric.
  • the motorized device is intended to be connected to the frame 10 exclusively by the canvas.
  • the motorized device is intended to be suspended exclusively by the canvas.
  • This fabric is also in mechanical connection with the frame.
  • the window covering or projection screen device according to the invention is intended to be only in connection with the building which it equips with the end of the canvas. No other contact or link between the window or screen covering device and the building exists. Consequently, the motorized device is intended to be only in connection with the fabric. No contact or liaison between the motorized device and the building does not exist. Thus, it is possible to very effectively attenuate the vibrations transmitted to the structure of the building.
  • this configuration of motorized device suspended only by the fabric and without any other contact with the frame has in particular the following advantages: absence of friction, sliding, rolling or even twists of the fabric (or of any other element of the motorized device) on the frame .
  • the canvas is preserved from possible damage to contact with the frame or from premature wear or aging.
  • This configuration also makes it possible to avoid the transmission of structure-borne noise to the frame. It also makes it possible to obtain a stretched and vertical fabric configuration. Insofar as these installations are intended for solar protection from inside the building, contact with the frame is also not necessary to keep the motorized device at rest.
  • the canvas must be held at its upper end on the frame using a support or piece spacing, the length of which, taken perpendicular to the frame, is at least greater than the maximum winding radius, or even at least greater than the radius of a casing surrounding the wound fabric.
  • the support of the fabric at the level of the frame is such that it allows an unwinding of the fabric without contact with the frame.
  • a lower end of the fabric is fixed to the winding tube 4 containing at least partially the actuator 5 by the first fixing means 6.
  • the actuator is shown in transparency.
  • actuator 5 Two alternative embodiments of actuator 5 are described below in relation to the figures 7 and 8 .
  • the winding tube and the actuator have the same first axis of rotation, denoted X1-X'1, perpendicular to the plane of the figure 1 and represented by a cross.
  • R1 denotes the largest winding radius of the fabric, that is to say when the fabric is completely wound on the winding tube.
  • the figure 1 is shown in a partially wound configuration of the fabric on the winding tube. At this stage, it is understood that, due to the gravity and therefore in particular the weight of the winding tube, the rolled up fabric and the actuator, there is a tilting or unwinding torque tending to cause the rotation of the 'together in the direction shown by an arrow A0, and therefore tending to cause the unwinding of the fabric.
  • tilting or unwinding torque is not constant for two cumulative reasons: it increases both with the mass of fabric wound and with the diameter of the winding.
  • the total mass of the winding tube and the actuator is not too large, this in order to minimize the energy consumption during a winding maneuver.
  • This mass should not be too low either, in order to guarantee a good tension of the fabric, without visible folds.
  • the diameter of the tube is not too large, in order both to avoid visual inconvenience in an intermediate stop position, to avoid a high reduction ratio in the actuator members , to avoid a higher material cost.
  • the variation in diameter can be significant between a fully unwound situation and a fully wound situation, for example an increase of 150%.
  • the tilting torque can vary for example in a ratio of simple to triple, which is considerable.
  • the motorized operating device is provided with means for stopping or compensating for the unwinding torque.
  • the actuator 5 is connected to a lateral element 7, outside the winding tube.
  • the lateral element extends at least substantially perpendicular to the first axis, in a lateral direction represented by a rectilinear dotted line, over a distance R2 greater than the largest winding radius of the fabric.
  • the distance R2 is at least twice the largest winding radius R1.
  • an additional mass 8 is also connected to the lateral element 7, preferably as far as possible from the first axis and whose center of gravity is at least at a distance R3 greater than the largest winding radius.
  • the additional mass has a cylindrical shape (any base, for example: elliptical, circular or rectangular) along a second axis denoted X2-X2 'parallel to the first axis.
  • the stop means is constituted by the lateral element and by the additional mass. Its operation is detailed by the figure 2 .
  • the figure 2 represents the forces acting on elements of the motorized maneuvering device at the level of the first axis and the second axis in the situation of the figure 1 .
  • the mass of the lateral means is negligible relative to the mass of the winding tube, of the actuator, of the wound fabric and of the additional mass. It is also assumed that the center of gravity of the additional mass is on the second axis.
  • a first weight P1 corresponds to the action of gravity on the mass of the winding tube, the mass of the actuator and the mass of the wound fabric.
  • a second weight P2 corresponds to the action of gravity on the additional mass.
  • D1 denotes the current value of the winding radius and O1 a point on a horizontal axis Y1-Y1 ', perpendicular and intersecting the first axis, located at the end of the winding radius.
  • D2 denote by D2 the distance between point O1 and a vertical passing through the second axis.
  • the point O1 is the center of rotation.
  • the second weight P2 having a constant value, it is the value of the distance D2 which serves as an adjustment variable so that this relationship is verified for a given couple of first weight and current value of the winding radius.
  • This adjustment is carried out automatically by variation of an angle ⁇ between the vertical and the lateral direction: the more the mass of rolled up fabric increases and the more the current value of the rolling radius increases the more it is necessary that D2 increases and the lateral direction tends to get closer to the horizontal.
  • the device according to the invention is therefore capable, if it is correctly dimensioned, of automatically compensating for the cumulative variation in wound mass and in winding radius.
  • the designer ensures that the previous relationship can be verified in all circumstances and for example that the first weight P1 remains lower, for maximum winding, than the value given by this relationship when the lateral direction becomes horizontal. If this is not the case, the designer increases the mass of the additional mass or the distance R2.
  • the figure 3 shows in cross section a variant of the first embodiment.
  • This variant relates to the nature of the additional mass 8, then consisting of a panel 8a of the photovoltaic type and of an energy storage means 8b, in the form of a battery. accumulators or supercapacitors.
  • the electrical connections are not shown.
  • An electrical connection to the actuator is established using the side member as a support for the electrical conductors.
  • only the storage medium is used, in the form of primary batteries.
  • the figure 4 shows in cross section a second embodiment of device 1 ′ for window covering or projection screen according to the invention.
  • the device 1 ′ for window covering or projection screen comprises, as in the first embodiment and with the same references, a roll-up fabric 2 fixed to the frame (not shown) by a first fixing means 3 for an upper end of the fabric and a motorized device 100 ′ for maneuver intended for maneuvering the fabric.
  • a lower end of the fabric is fixed to a winding tube 4 containing at least partially an actuator 5 (shown in transparency) by a second fixing means 6.
  • the actuator 5 is connected to a lateral element 7, outside the winding tube.
  • the torque compensation means is different.
  • the movable mass 8 is replaced by a roller 9a.
  • the compensation means comprises the roller 9a mounted on a free shaft 9b, movable around the second axis X2-X2 'defined as above.
  • the weight of the tube, the wound fabric and the actuator is not balanced when the situation of the lateral element is that of figure 1 : due to the tilting torque, there is therefore rotation in the direction of arrow A0, exceeding the horizontal position of the lateral element and continued tilting until contact (at point 02) between the roller and the outer part of the fabric. The reaction of the fabric then balances the tilting torque.
  • the figure 5 shows in cross section a first variant of the second embodiment.
  • This variant relates to a second lateral element 7 ′ produced in the form of a flange, so as to mask and protect the lateral parts of the winding, and possibly to guide them in the event that an obstacle comes to modify the correct operation of winding.
  • the figure 6 shows in cross section a second variant of the second embodiment.
  • This figure differs from the previous two by the geometry of the lateral element produced in the form of a flange 7 "and by the presence of a substantially cylindrical profile 12 with a radius greater than the largest winding radius, surrounding the winding tube. and provided with a slot 12a parallel to the first axis, slot in which the fabric is engaged.
  • this profile is fixed to the lateral element 7 ".
  • the lateral direction joining the first axis to the second axis is substantially vertical. A small angle ⁇ has been shown between this direction and the vertical, the resulting tilting torque then being balanced by the reaction of the fabric at the contact point 02 between the fabric and the roller.
  • the figure 7 shows in longitudinal section AA 'a first variant of an actuator 5 of the motorized mobile screen and its connections with the winding tube 4 and with the lateral element 7' belonging to the stop means according to the invention.
  • the actuator 5 comprises a first part 5a which is integral in rotation with the winding tube.
  • the first part is for example a casing 15a of a geared motor.
  • An integral bond is represented by a short segment in bold line.
  • the actuator 5 comprises a second part 5b, driven in rotation relative to the first part when the actuator is activated and locked relative to the first part when the actuator is not activated.
  • the second part comprises for example a first output shaft 15b and a second output shaft 15c, each being connected, for example by a rod of polygonal section, respectively 15d and 15f, to each lateral element.
  • a lateral element 7 ′ comprises, for example, a hole of polygonal cross section 7 ′ a in which the polygonal rod is engaged. The lateral element is therefore integral in rotation with the output shaft.
  • the figure 8 shows in longitudinal section AA 'a second variant of an actuator 5 of the motorized mobile screen and its connections with the winding tube 4 and with the lateral element 7' belonging to the stop means according to the invention.
  • This variant is applicable in the case where a gearmotor comprises only one output shaft.
  • a gearmotor is housed in each end of the winding tube.
  • a first part 5a of the actuator is integral in rotation with the winding tube and comprises for example a first output shaft 25b of the first geared motor, connected to a polygonal rod 25c engaged in a first wheel 25d integral in rotation with the tube winding, and comprises a second output shaft 35b of the second gearmotor, connected to a polygonal rod 35c engaged in a second wheel 35d integral in rotation with the winding tube 4.
  • Each gearmotor housing (respectively 25a and 35a) is connected to a side element.
  • the casing 35a of the second geared motor is integral with the lateral element 7 '.
  • gearmotors are electrically connected so as to cooperate and share the mechanical power.
  • first gear motor is housed at a first end of the winding tube while a battery is housed in a second end of the winding tube, replacing the second gear motor.
  • the figure 9 shows, in perspective, a device 1 'for window covering or projection screen according to the second embodiment of the invention.
  • the longitudinal plane PL corresponds to the plane of the Figures 7 and 8
  • the transverse plane PT corresponds to a plane parallel to the cutting planes of figures 1 to 6 .
  • the roller 9a is mounted on the free shaft 9b, itself fixed between the two lateral elements 7 '.
  • the energy storage element can be arranged in the roller or in the winding tube.
  • the free shaft can also be hollow and contain a means of electrical connection between the two motors.
  • the gearmotor housing 35a is shown longer than the gearmotor housing 25a because it also contains a radio frequency receiver for receiving and interpreting command orders.
  • the first gear motor can be housed in a first end of the winding tube while a battery is housed in a second end of the winding tube, replacing the second gear motor. Such an arrangement makes it possible to distribute the masses along a longitudinal direction.
  • a first lateral element can support an additional mass while a second lateral element supports a roller mounted on a free shaft, this roller being in contact with the fabric.
  • the two lateral elements have an angle such that the gravity applied to the additional mass decreases the contact pressure between the roller and the fabric.
  • This combination of the two embodiments therefore makes it possible to limit the reaction of the fabric on the roller.
  • the roller can be replaced by another element such as a fixed rod, a bar, or any other profile, when the friction between the fabric and this other element is sufficiently low.
  • the torque recovery is adapted to the direction of winding of the fabric.
  • the torque compensation means can be located at the front of the fabric (visible to a user inside the building) or at the rear of the fabric (hidden from the user by the fabric itself).
  • the torque recovery means supports a photovoltaic panel, it is more advantageous for the latter to face outward, that is to say towards the glazing in the case of an interior blind.
  • the direction of winding of the fabric is chosen so that the torque recovery means is turned outwards (towards the window). This configuration direction is the preferred direction.
  • the motorized device rocks slightly relative to the vertical axis of the fabric (the axis of rotation of the tube shifts relative to the vertical plane in which the fabric extends). Therefore, in the preferred configuration direction, the winding tube moves away from the frame and thus minimizes the possible cases of contact with the frame.
  • the other mounting direction is entirely possible, with an appropriate length of the support from the canvas to the frame. In any case, the choice can be left to the user according to his own aesthetic criteria.
  • the figure 10 shows, in cross section, a third embodiment of a window covering device or projection screen according to the invention.
  • the end of the fabric not linked to the winding tube is not fixed to a frame, but fixed to the lateral element 7 'by a second fixing means 6b , for example in the form of a rod arranged in a hem of the fabric and inserted at each end into each lateral element 7 '.
  • the other end of the fabric is fixed as above to the winding tube 4 by a first fixing means 6a.
  • the fabric is wound on a half-turn around a return tube 21, movable in free rotation around a third axis X3-X3 'parallel to the first axis.
  • This deflection tube is for example connected to the frame 10 by a fixing means such as a bracket 22 on either side of the deflection tube.
  • the fabric therefore comprises an ascending part 2c and a descending part 2d situated on either side of the return tube.
  • the inclination of the side element is automatically adjusted according to the winding radius of the fabric on the winding tube.
  • the tension of the fabric on the second fastening means cancels the tilting torque.
  • This second fixing means 6b therefore forms part, with the lateral element, of the torque compensation means of this embodiment.
  • the density of the fabric is divided by 2 if it is desired to cause the same sun protection effect, which compensates for the doubling of the length of fabric compared to the first two embodiments.
  • the fabric may include a regular alternation of high density and low density zones, producing a different visual effect or a different sun protection depending on whether the horizontal zones of the part rising and falling are offset vertically or coincidentally.
  • a fourth embodiment of motorized device 200 is described below with reference to the figure 11 .
  • This fourth embodiment is quite similar to the second variant of the second embodiment.
  • the fourth embodiment comprises a cylindrical profile 212 (in the mathematical sense of the term) which surrounds the winding tube and is provided with an opening 217 parallel to the first axis and in which the fabric is engaged.
  • this profile is fixed to the lateral element 7 '.
  • the fourth embodiment nevertheless differs from this variant in that the profile comprises an edge 212a intended to come into contact against the fabric to ensure the recovery of torque.
  • this edge is positioned at a distance from the first axis, for example at least once the diameter of the winding tube or at least 5 cm or at least 10 cm.
  • the section of the profile comprises a first part 218 surrounding the winding tube and the fabric and a second part 219 having as first end the edge 212a and connecting to the first part at its second end.
  • the surface 216 or external face formed by this second part can be planar. It can also be a ruled surface having a concavity and / or a convexity.
  • This surface is preferably used for the installation of a photovoltaic panel 215.
  • the photovoltaic panel 215 is therefore fixed on this surface. To do this, this section and therefore the profile are dimensioned so that the inclination of the photovoltaic panel fixed to the profile can be optimal when the motorized device is suspended by the fabric and without contact with the frame.
  • a trough 214 is produced on the profile, in particular on an internal face of the profile, for example between the profile and an unwound part of the fabric.
  • This chute allows the passage of a cable 213. This cable makes it possible to electrically connect a battery located at a first end of the winding tube to an electric motor located at a second end of the winding tube.
  • the unwinding torque of the fabric is balanced by the reaction of the fabric at the point of contact between the fabric and the edge 212a of the profile.
  • the profile provides a casing function, a torque recovery function, possibly a function for guiding an electric cable and possibly a support function for a photovoltaic panel.
  • the profile is for example made of plastic.
  • a casing surrounding the canvas protects it from possible soiling or from the sun itself which could have an effect on the colors of the canvas. It possibly protects the motorized device against hazardous manipulation. Pinching between different moving parts can also be minimized, in particular when the motorized device comprises a means of switching off the motor in the event of obstacle detection.
  • the covering device 201 comprises such a motorized device and a mobile screen including the canvas.
  • a fifth embodiment of motorized device 300 is described below with reference to the figure 12 .
  • This fifth embodiment differs mainly from the fourth embodiment in that it does not include a profile ensuring the casing function.
  • a bar 312 is fixed to the lateral elements 307.
  • this bar is hollow and the lateral elements are fixed inside the latter.
  • the bar comprises at least one edge 319 intended to come into contact against the fabric to ensure the recovery of torque.
  • this edge is positioned at a distance from the first axis, for example at least once the diameter of the winding tube or at least 5 cm or at least 10 cm.
  • the bar is for example of rectangular section.
  • the bar comprises a surface 316 which can be used for the implantation of a photovoltaic panel 315.
  • the photovoltaic panel 315 is therefore fixed on this surface 316.
  • the bar is preferably arranged so that the inclination of the photovoltaic panel fixed to the bar can be optimal.
  • a chute 314 is produced in the bar.
  • This chute allows the passage of a cable 313.
  • This cable makes it possible to electrically connect a battery located at a first end of the winding tube to an electric motor located at a second end of the winding tube.
  • the unwinding torque of the fabric is balanced by the reaction of the fabric at the point of contact between the fabric and the edge 312 of the bar.
  • the bar provides a torque recovery function, possibly a function for guiding an electric cable and possibly a function for supporting the photovoltaic panel.
  • the covering device 301 comprises such a motorized device and a mobile screen including the canvas.
  • a sixth embodiment of motorized device 400 is described below with reference to the figure 13 .
  • This sixth embodiment differs mainly from the fifth embodiment in that the bar 412 does not provide torque recovery. However, it comprises a surface 416 which can be used for the installation of a photovoltaic panel 415. Preferably, a trough 414 is produced in the bar. This chute allows the passage of a cable 413.
  • the motorized device comprises a rod 417 fixed to the lateral elements and ensuring the recovery of torque. This makes it possible in particular to dissociate the functions of supporting the photovoltaic panel and of taking up the forces. Thus, each of the functions can be optimized with fewer constraints.
  • the rod is positioned at a distance from the first axis, for example at least once the diameter of the winding tube or at least 5 cm or at least 10 cm.
  • the unwinding torque of the fabric is balanced by the reaction of the fabric at the point of contact between the fabric and the rod.
  • the rod performs a torque recovery function.
  • the bar possibly performs a function of guiding an electric cable and possibly a function of supporting the photovoltaic panel.
  • the covering device 401 comprises such a motorized device and a mobile screen including the canvas.
  • the rod 417, the bar 312, or the profile 212 performs the same function as the roller 9a of the embodiments of the figures 4 to 6 .
  • the rod 417, the bar 312 or the profile 212 acts by friction on the canvas when the latter is wound or unwound while the roller 9a acts by rolling on the canvas when the latter is wound or unwound.
  • the structure of the motorized device allows the use of a winding tube having low rigidity.
  • the material making up the winding tube can be characterized by a Young's modulus less than or equal to 20 GPa, preferably between 3 and 15 GPa. This also allows the use of plastic winding tubes, the thickness of which varies between 1 and 5 mm.
  • a photovoltaic type panel makes it possible to make the element completely autonomous if it is placed in a lighted room and in particular facing a picture window.
  • the storage means is a primary battery, for example of the alkaline or lithium battery type. It is also possible to combine energy storage from a photovoltaic panel with primary battery storage.
  • a very important advantage of the invention is to be able to very significantly dampen any vibration type transmission between the engine and the frame, this transmission can only take place through the fabric. Therefore, a mobile motorized screen according to the invention is particularly silent during engine maneuvers.
  • this transmission can be further limited by providing elastic means at the level of the guide bearings of the winding tube.
  • the device can include annular bands between the lateral elements and the winding tube.
  • the invention is therefore not reserved for applications of the autonomous type and is also possible to use it with a flexible wired connection to supply the motors and thus benefit from the acoustic advantage.
  • the structure of the window covering or projection screen device according to the invention allows its easy and aesthetic installation whatever the geometry of the building structure at its fixing area.
  • the device can be easily installed at the level of lintels with non-rectilinear and horizontal openings, such as lintels having an arcuate shape or inclined lintels.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)
  • Curtains And Furnishings For Windows Or Doors (AREA)

Description

  • L'invention concerne un écran mobile à toile enroulable, de type couverture de fenêtre ou écran de projection, muni d'un moyen d'enroulement motorisé et dans lequel le moyen d'enroulement motorisé se déplace verticalement lors d'une activation électrique de ce moyen d'enroulement. L'invention porte plus précisément sur un dispositif motorisé de manœuvre destiné à la manœuvre d'un écran mobile à toile enroulable d'un dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection et sur un dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection comprenant un tel dispositif de manœuvre.
  • Un écran mobile avec toile enroulable est décrit dans le brevet US 7,089,991 . Des moyens d'entraînement synchronisés disposés aux deux extrémités d'une barre de charge coopèrent avec des rails munis de crémaillères. L'écran est fixé par une première extrémité à la barre de charge, et par une deuxième extrémité à un tube d'enroulement muni d'un ressort d'enroulement et disposé dans un caisson supérieur.
  • Cette disposition nécessite deux motorisations : l'une électrique dans la barre de charge, l'autre mécanique dans le tube d'enroulement. Elle nécessite de plus une relation entre la barre de charge et le bâti, c'est-à-dire ici les coulisses munies de crémaillères.
  • D'autres écrans mobiles avec déplacement vertical du moyen d'enroulement motorisé ne nécessitent pas deux motorisations mais s'adressent à l'enroulement d'un cordon. L'écran mobile est de type store vénitien, comme décrit dans le brevet US 7,264,034 . L'écran mobile s'empile plus ou moins au-dessus d'une barre de charge motorisée, comprenant des moyens d'enroulement d'un cordon fixé sur un caisson supérieur et des moyens d'alimentation en énergie sous forme de piles.
  • La demande de brevet WO 02/41740 décrit également en figure 6 ce type de configuration, dans lequel le mécanisme d'entraînement est contenu dans le rail inférieur d'un système de protection solaire, de type cellulaire ou accordéon. Cette fois encore, l'enroulement du cordon provoque la montée de la barre de charge et un empilement progressif des plis constituant la protection solaire au fur et à mesure que se produit la montée.
  • Ces deux documents ne concernent pas un écran mobile à toile enroulable et ne prévoient nullement une possibilité d'enroulement du système de protection solaire autour du moyen d'enroulement motorisé.
  • Le problème soulevé par un enroulement direct de la toile sur le moyen d'enroulement motorisé est celui de la reprise de couple, comme expliqué en relation avec la figure 1 de la présente demande. Ce problème ne se pose pas dans le brevet US 7,089,991 du fait de l'usage d'une liaison entre le moyen d'enroulement et le bâti. Ce problème n'est pas soulevé dans le cas des autres documents cités de l'art antérieur, du fait de l'usage d'un véritable caisson (ou rail) inférieur pour contenir le moyen d'enroulement motorisé. L'enroulement du cordon s'y produit à spires jointives, comme représenté sur les figures de ces documents. De plus, les lamelles ou les plis se déposent régulièrement sur une face supérieure du caisson inférieur, en n'introduisant aucun déséquilibre sur le caisson inférieur.
  • L'invention vise à permettre un enroulement direct de la toile sur le moyen d'enroulement motorisé et uniquement sur celui-ci, ce qui nécessite la reprise d'un couple de basculement variable selon l'enroulement de la toile et de pouvoir éviter le déroulement de celle-ci quand le moyen d'enroulement motorisé n'est pas activé.
  • On connaît encore du document DE 40 38 419 un store extérieur comprenant un écran à toile enroulable sur un système d'enroulement de la toile se trouvant en bas de l'écran. Le système d'enroulement est agencé de sorte à frotter contre la structure du bâtiment équipé par le store.
  • Le but de l'invention est de fournir un dispositif de manœuvre d'un écran remédiant aux inconvénients mentionnés et améliorant les dispositifs de manœuvre connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif de manœuvre d'architecture simple ne nécessitant pas de moyens de guidage latéraux et une reprise de couple sans action sur le bâti sur lequel est monté l'écran.
  • Selon l'invention, le dispositif est défini par la revendication 1. Les revendications dépendantes 2 à 14 définissent différents modes de réalisation du dispositif.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • La figure 1 représente, en coupe transversale et disposé sur un bâti, de dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon un premier mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 2 représente les forces agissant sur des éléments du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 3 représente en coupe transversale une variante du premier mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 4 représente en coupe transversale un deuxième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 5 représente en coupe transversale une première variante du deuxième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 6 représente en coupe transversale une deuxième variante du deuxième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 7 représente en coupe longitudinale une première variante d'un actionneur de l'écran mobile motorisé et ses liaisons avec un tube d'enroulement et avec un moyen d'arrêt selon l'invention.
    • La figure 8 représente en coupe longitudinale une deuxième variante d'un actionneur de l'écran mobile motorisé et ses liaisons avec le tube d'enroulement et avec le moyen d'arrêt selon l'invention.
    • La figure 9 représente, en perspective, un écran mobile motorisé, selon le deuxième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 10 représente, en coupe transversale, un troisième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 11 représente en coupe transversale une quatrième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 12 représente en coupe transversale un cinquième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
    • La figure 13 représente en coupe transversale un sixième mode de réalisation du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
  • La figure 1 représente, en coupe transversale et disposé sur un bâti 10, un dispositif 1 de couverture de fenêtre ou d'écran de projection 1, représenté selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 1 de couverture de fenêtre ou d'écran de projection comprend un écran mobile à toile enroulable 2 et un dispositif motorisé 100 de manœuvre destiné à la manœuvre de la toile enroulable 2. La toile est fixée au bâti par un deuxième moyen de fixation 3 d'une extrémité supérieure de la toile.
  • Le dispositif motorisé de manœuvre comprend :
    • un tube d'enroulement 4 mobile autour d'un premier axe X1-X1' et sur lequel la toile est destinée à s'enrouler,
    • un actionneur 5 disposé au moins partiellement dans le tube,
    • un premier moyen 6 de fixation d'une première extrémité de la toile au tube d'enroulement.
  • Le dispositif motorisé est destiné à être lié au bâti 10 exclusivement par la toile. En particulier, le dispositif motorisé est destiné à être suspendu exclusivement par la toile. Ainsi, toutes les reprises d'efforts exercés sur le dispositif motorisé de manœuvre sont assurées par la toile. Cette toile est par ailleurs en liaison mécanique avec le bâti. Le dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention est destiné à être uniquement en liaison avec le bâtiment qu'il équipe par l'extrémité de la toile. Aucun autre contact ou liaison entre le dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran et le bâtiment n'existe. En conséquence, le dispositif motorisé est quant à lui destiné à être uniquement en liaison avec la toile. Aucun contact ou liaison entre le dispositif motorisé et le bâtiment n'existe. Ainsi, il est possible d'atténuer de manière très efficace les vibrations transmises à la structure du bâtiment.
  • En particulier cette configuration de dispositif motorisé suspendu uniquement par la toile et sans autre contact avec le bâti présente notamment les avantages suivants : absence de frottements, glissement, roulement voire rebondissements de la toile (ou de tout autre élément du dispositif motorisé) sur le bâti. De ce fait, la toile est préservée d'éventuelles dégradations de contact avec le bâti ou d'une usure ou d'un vieillissement prématuré. Cette configuration permet également d'éviter la transmission de bruits solidiens vers le bâti. Elle permet par ailleurs d'obtenir une configuration de toile tendue et verticale. Dans la mesure où ces installations sont destinées à une protection solaire depuis l'intérieur du bâtiment, le contact avec le bâti n'est également pas nécessaire pour le maintien du dispositif motorisé au repos.
  • Pour éviter tout contact préjudiciable du dispositif motorisé avec le bâti (au autre élément fixé au bâti, comme un encadrement de fenêtre par exemple), la toile doit être maintenue à son extrémité supérieure sur le bâti à l'aide d'un support ou pièce d'écartement, dont la longueur, prise perpendiculairement au bâti, est au moins supérieure au rayon d'enroulement maximum, voire au moins supérieure au rayon d'un carter entourant la toile enroulée. Dans tous les cas, le support de la toile au niveau du bâti est tel qu'il permet un déroulement de la toile sans contact avec le bâti.
  • Une extrémité inférieure de la toile est fixée au tube d'enroulement 4 contenant au moins partiellement l'actionneur 5 par le premier moyen de fixation 6. Sur la figure 1, l'actionneur est représenté en transparence.
  • Deux variantes de réalisation d'actionneur 5 sont décrites plus bas en relation avec les figures 7 et 8.
  • Le tube d'enroulement et l'actionneur présentent un même premier axe de rotation, noté X1-X'1, perpendiculaire au plan de la figure 1 et représenté par une croix. On désigne par R1 le plus grand rayon d'enroulement de la toile, c'est-à-dire quand la toile est totalement enroulée sur le tube d'enroulement.
  • La figure 1 est représentée dans une configuration partiellement enroulée de la toile sur le tube d'enroulement. A ce stade, on comprend que, du fait de la gravité et donc notamment du poids du tube d'enroulement, de la toile enroulée et de l'actionneur, il existe un couple de basculement ou de déroulement tendant à provoquer la rotation de l'ensemble dans la direction représentée par une flèche A0, et tendant donc à provoquer le déroulement de la toile.
  • Il doit être noté que ce couple de basculement ou de déroulement n'est pas constant pour deux raisons cumulatives : il augmente à la fois avec la masse de toile enroulée et avec le diamètre de l'enroulement.
  • Or il est de l'intérêt du concepteur que la masse totale du tube d'enroulement et de l'actionneur ne soit pas trop importante, ceci afin de minimiser la consommation énergétique lors d'une manœuvre d'enroulement. Cette masse ne doit pas être trop faible non plus, afin de garantir une bonne tension de la toile, sans plis apparents. On peut donc avoir des situations où la masse de la toile est du même ordre de grandeur que la masse totale du tube d'enroulement et de l'actionneur, c'est-à-dire produisant une variation du simple au double de la masse entre une situation totalement déroulée et une situation totalement enroulée.
  • De plus, il est nécessaire que le diamètre du tube ne soit pas trop important, afin à la fois d'éviter un désagrément visuel dans une position d'arrêt intermédiaire, d'éviter un rapport de réduction élevé dans les organes de l'actionneur, d'éviter un coût matière plus important. Il en résulte que la variation de diamètre peut être significative entre une situation totalement déroulée et une situation totalement enroulée, par exemple une augmentation de 150 %.
  • Au total, le couple de basculement peut varier par exemple dans un rapport du simple au triple, ce qui est considérable.
  • Pour contrer ce couple de basculement ou de déroulement, le dispositif de manœuvre motorisé est muni d'un moyen d'arrêt ou de compensation du couple de déroulement.
  • D'une manière qui sera détaillée plus bas, l'actionneur 5 est raccordé à un élément latéral 7, extérieurement au tube d'enroulement. L'élément latéral s'étend au moins sensiblement perpendiculairement au premier axe, selon une direction latérale représentée par un trait pointillé rectiligne, sur une distance R2 supérieure au plus grand rayon d'enroulement de la toile. Par exemple, la distance R2 est au moins le double du plus grand rayon d'enroulement R1.
  • De plus, une masse additionnelle 8 est également raccordée à l'élément latéral 7, préférentiellement le plus loin possible du premier axe et dont le centre gravité est au moins à une distance R3 supérieure au plus grand rayon d'enroulement.
  • Préférentiellement, la masse additionnelle présente une forme cylindrique (de base quelconque, par exemple : elliptique, circulaire ou rectangulaire) selon un deuxième axe noté X2-X2' parallèle au premier axe.
  • Selon le premier mode de réalisation, le moyen d'arrêt est constitué par l'élément latéral et par la masse additionnelle. Son fonctionnement est détaillé par la figure 2.
  • La figure 2 représente les forces agissant sur des éléments du dispositif motorisé de manœuvre au niveau du premier axe et du deuxième axe dans la situation de la figure 1. On suppose pour simplifier que la masse du moyen latéral est négligeable par rapport à la masse du tube d'enroulement, de l'actionneur, de la toile enroulée et de la masse additionnelle. On suppose aussi que le centre de gravité de la masse additionnelle se trouve sur le deuxième axe.
  • Dans ces conditions, un premier poids P1 correspond à l'action de la gravité sur la masse du tube d'enroulement, la masse de l'actionneur et la masse de la toile enroulée. Un deuxième poids P2 correspond à l'action de la gravité sur la masse additionnelle. On désigne par D1 la valeur actuelle du rayon d'enroulement et par O1 un point d'un axe horizontal Y1-Y1', perpendiculaire et sécant au premier axe, situé en extrémité du rayon d'enroulement. On désigne enfin par D2 la distance entre le point O1 et une verticale passant par le deuxième axe.
  • Le point O1 est centre de rotation.
  • Le couple de basculement C1 est égal au produit de P1 par la distance D1. Ce couple de basculement est équilibré par un couple antagoniste C2, égal au produit de P2 par la distance D2, si la relation suivante est vérifiée : P 1 × D 1 = P 2 × D 2
    Figure imgb0001
  • Le deuxième poids P2 ayant une valeur constante, c'est la valeur de la distance D2 qui sert de variable d'ajustement pour que cette relation soit vérifiée pour un couple donné de premier poids et de valeur actuelle de rayon d'enroulement. Cet ajustement s'effectue automatiquement par variation d'un angle α entre la verticale et la direction latérale : plus la masse de toile enroulée augmente et plus la valeur actuelle du rayon d'enroulement augmente plus il faut que D2 augmente et la direction latérale tend à se rapprocher de l'horizontale. Le dispositif selon l'invention est donc apte, s'il est correctement dimensionné, à compenser automatiquement la variation cumulative de masse enroulée et de rayon d'enroulement.
  • Pour dimensionner le dispositif, le concepteur s'assure que la relation précédente peut être vérifiée en toute circonstance et par exemple que le premier poids P1 reste inférieur, pour un enroulement maximum, à la valeur donnée par cette relation quand la direction latérale devient horizontale. Si ce n'est pas le cas, le concepteur augmente la masse de la masse additionnelle ou la distance R2.
  • On peut également prévoir un moyen d'ajustement de la position de la masse additionnelle le long de l'élément latéral dans le cas où un même dispositif doit pouvoir être utilisé avec des toiles de densité très différentes.
  • La figure 3 représente en coupe transversale une variante du premier mode de réalisation. Cette variante porte sur la nature de la masse additionnelle 8, constituée alors d'un panneau 8a de type photovoltaïque et d'un moyen de stockage d'énergie 8b, sous forme de batterie d'accumulateurs ou de supercondensateurs. Les connexions électriques ne sont pas représentées. Une connexion électrique avec l'actionneur est établie en utilisant l'élément latéral comme support des conducteurs électriques. Alternativement, seul le moyen de stockage est utilisé, sous forme de piles primaires.
  • La figure 4 représente en coupe transversale un deuxième mode de réalisation de dispositif 1' de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif 1' de couverture de fenêtre ou d'écran de projection comprend, comme dans le premier mode de réalisation et avec les mêmes références, une toile enroulable 2 fixée au bâti (non représenté) par un premier moyen de fixation 3 d'une extrémité supérieure de la toile et un dispositif motorisé 100' de manœuvre destiné à la manœuvre de la toile. Comme dans le premier mode de réalisation, une extrémité inférieure de la toile est fixée à un tube d'enroulement 4 contenant au moins partiellement un actionneur 5 (représenté en transparence) par un deuxième moyen de fixation 6. L'actionneur 5 est raccordé à un élément latéral 7, extérieurement au tube d'enroulement. Par contre, dans ce deuxième mode de réalisation du dispositif motorisé 100' de manœuvre, le moyen de compensation de couple est différent. La masse mobile 8 est remplacée par un rouleau 9a. Ainsi, le moyen de compensation comprend le rouleau 9a monté sur un arbre libre 9b, mobile autour du deuxième axe X2-X2' défini comme précédemment.
  • Dans ce mode de réalisation, le poids du tube, de la toile enroulée et de l'actionneur n'est pas équilibré quand la situation de l'élément latéral est celle de la figure 1 : du fait du couple de basculement, il y a donc rotation dans la direction de la flèche A0, dépassement de la position horizontale de l'élément latéral et poursuite du basculement jusqu'à contact (au point 02) entre le rouleau et la partie extérieure de la toile. La réaction de la toile équilibre alors le couple de basculement.
  • La figure 5 représente en coupe transversale une première variante du deuxième mode de réalisation.
  • Cette variante concerne un deuxième élément latéral 7' réalisé sous forme de flasque, de manière à masquer et à protéger les parties latérales de l'enroulement, et éventuellement à guider celles-ci dans le cas où un obstacle viendrait à modifier la bonne marche de l'enroulement.
  • La figure 6 représente en coupe transversale une deuxième variante du deuxième mode de réalisation. Cette figure diffère des deux précédentes par la géométrie de l'élément latéral réalisé sous forme de flasque 7" et par la présence d'un profilé 12 sensiblement cylindrique selon un rayon supérieur au plus grand rayon d'enroulement, entourant le tube d'enroulement et muni d'une fente 12a parallèle au premier axe, fente dans laquelle est engagée la toile. De préférence, ce profilé est fixé à l'élément latéral 7". La direction latérale joignant le premier axe au deuxième axe est sensiblement verticale. On a représenté un faible angle β entre cette direction et la verticale, le couple de basculement en résultant étant alors équilibré par la réaction de la toile au point de contact 02 entre la toile et le rouleau.
  • La figure 7 représente en coupe longitudinale AA' une première variante d'un actionneur 5 de l'écran mobile motorisé et ses liaisons avec le tube d'enroulement 4 et avec l'élément latéral 7' appartenant au moyen d'arrêt selon l'invention.
  • L'actionneur 5 comprend une première partie 5a qui est solidaire en rotation du tube d'enroulement. La première partie est par exemple un carter 15a de motoréducteur. Une liaison solidaire est représentée par un court segment en trait gras. L'actionneur 5 comprend une deuxième partie 5b, entraînée en rotation par rapport à la première partie quand l'actionneur est activé et bloquée par rapport à la première partie quand l'actionneur n'est pas activé. La deuxième partie comprend par exemple un premier arbre de sortie 15b et un deuxième arbre de sortie 15c, chacun étant relié, par exemple par une tige de section polygonale, respectivement 15d et 15f, à chaque élément latéral. Un élément latéral 7' comprend par exemple un trou de section polygonale 7'a dans lequel est engagée la tige polygonale. L'élément latéral est donc solidaire en rotation de l'arbre de sortie.
  • La figure 8 représente en coupe longitudinale AA' une deuxième variante d'un actionneur 5 de l'écran mobile motorisé et ses liaisons avec le tube d'enroulement 4 et avec l'élément latéral 7' appartenant au moyen d'arrêt selon l'invention. Cette variante est applicable au cas où un motoréducteur ne comprend qu'un seul arbre de sortie. Un motoréducteur est logé dans chaque extrémité du tube d'enroulement.
  • Une première partie 5a de l'actionneur est solidaire en rotation du tube d'enroulement et comprend par exemple un premier arbre de sortie 25b du premier motoréducteur, raccordé à une tige polygonale 25c engagée dans une première roue 25d solidaire en rotation du tube d'enroulement, et comprend un deuxième arbre de sortie 35b du deuxième motoréducteur, raccordé à une tige polygonale 35c engagée dans une deuxième roue 35d solidaire en rotation du tube d'enroulement 4. Chaque carter de motoréducteur (respectivement 25a et 35a) est raccordé à un élément latéral. Par exemple le carter 35a du deuxième motoréducteur est solidaire de l'élément latéral 7'.
  • Dans cette variante, les motoréducteurs sont raccordés électriquement de manière à coopérer et partager la puissance mécanique.
  • Cette variante est représentée dans le cas où deux motoréducteurs sont utilisés, mais elle s'applique aussi au cas où un seul motoréducteur est utilisé. Par exemple le premier motoréducteur est logé à une première extrémité du tube d'enroulement tandis qu'une batterie est logée dans une deuxième extrémité du tube d'enroulement, en remplacement du deuxième motoréducteur. Une telle disposition permet de répartir les masses le long d'une direction longitudinale.
  • La figure 9 représente, en perspective, un dispositif 1' de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon le deuxième mode de réalisation de l'invention. Le plan longitudinal PL correspond au plan des figures 7 et 8, tandis que le plan transversal PT correspond à un plan parallèle aux plans de coupe des figures 1 à 6. Le rouleau 9a est monté sur l'arbre libre 9b, lui-même fixé entre les deux éléments latéraux 7'.
  • L'élément de stockage d'énergie peut être disposé dans le rouleau ou dans le tube d'enroulement. L'arbre libre peut également être creux et contenir un moyen de connexion électrique entre les deux moteurs. Le carter de motoréducteur 35a est représenté plus long que le carter de motoréducteur 25a car il contient également un récepteur radiofréquences pour recevoir et interpréter des ordres de commande. Comme vu précédemment, le premier motoréducteur peut être logé dans une première extrémité du tube d'enroulement tandis qu'une batterie est logée dans une deuxième extrémité du tube d'enroulement, en remplacement du deuxième motoréducteur. Une telle disposition permet de répartir les masses le long d'une direction longitudinale.
  • En définitive, le moyen de compensation du couple de déroulement agit exclusivement par interaction avec la pesanteur dans le premier mode de réalisation et par interaction avec la toile dans le deuxième mode de réalisation. Ces deux modes de réalisation peuvent avantageusement être combinés. Par exemple un premier élément latéral peut supporter une masse additionnelle tandis qu'un deuxième élément latéral supporte un rouleau monté sur un arbre libre, ce rouleau étant au contact de la toile. Les deux éléments latéraux présentent un angle tel que la pesanteur appliquée à la masse additionnelle diminue la pression de contact entre le rouleau et la toile. Cette combinaison des deux modes de réalisation permet donc de limiter la réaction de la toile sur le rouleau. Dans un mode de réalisation simplifié, le rouleau peut être remplacé par un autre élément comme une tige fixe, une barre, voire tout autre profilé, quand le frottement entre la toile et cet autre élément est suffisamment faible.
  • Dans les différents modes de réalisation, la reprise de couple est adaptée au sens d'enroulement de la toile. Le moyen de compensation de couple peut être situé à l'avant de la toile (visible par un utilisateur à l'intérieur du bâtiment) ou à l'arrière de la toile (masqué à l'utilisateur par la toile elle-même). Dans le cas où le moyen de reprise de couple supporte un panneau photovoltaïque, il est plus intéressant que celui-ci soit tourné vers l'extérieur, c'est-à-dire vers le vitrage dans le cas d'un store intérieur. Dans ce cas, le sens d'enroulement de toile est choisi de sorte à ce que le moyen de reprise de couple soit tourné vers l'extérieur (vers la fenêtre). Ce sens de configuration est le sens préféré. En effet, dans sa configuration suspendue, le dispositif motorisé bascule légèrement par rapport à l'axe vertical de la toile (l'axe de rotation du tube se décale par rapport au plan vertical dans lequel s'étend la toile). De ce fait, dans le sens de configuration préféré, le tube d'enroulement s'éloigne du bâti et minimise ainsi les cas possibles de contact avec le bâti. Cependant, l'autre sens de montage est tout à fait envisageable, avec une longueur du support de la toile au bâti appropriée. Dans tous les cas, le choix peut être laissé à l'utilisateur selon ses propres critères esthétiques.
  • La figure 10 représente, en coupe transversale, un troisième mode de réalisation d'un dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention.
  • Il diffère principalement des deux premiers modes de réalisation en ce que l'extrémité de la toile non liée au tube d'enroulement n'est pas fixée à un bâti, mais fixée à l'élément latéral 7' par un deuxième moyen de fixation 6b, par exemple sous forme d'une tige disposée dans un ourlet de la toile et insérée à chaque extrémité dans chaque élément latéral 7'. L'autre extrémité de la toile est fixée comme précédemment au tube d'enroulement 4 par un premier moyen de fixation 6a.
  • Entre ces deux extrémités fixées au dispositif motorisé de manœuvre 100", la toile est enroulée sur un demi-tour autour d'un tube de renvoi 21, mobile en rotation libre autour d'un troisième axe X3-X3' parallèle au premier axe. Ce tube de renvoi est par exemple raccordé au bâti 10 par un moyen de fixation comme une équerre 22 de part et d'autre du tube de renvoi.
  • La toile comprend donc une partie montante 2c et une partie descendante 2d situées de part et d'autre du tube de renvoi. L'inclinaison de l'élément latéral s'ajuste automatiquement en fonction du rayon d'enroulement de la toile sur le tube d'enroulement. La tension de la toile sur le deuxième moyen de fixation annule le couple de basculement. Ce deuxième moyen de fixation 6b fait donc partie, avec l'élément latéral, du moyen de compensation de couple de ce mode de réalisation.
  • Dans ce mode de réalisation, la densité de la toile est divisée par 2 si on veut provoquer un même effet de protection solaire, ce qui compense le doublement de longueur de toile par rapport aux deux premiers modes de réalisation. De plus, comme il est connu de l'état de la technique, la toile peut comporter une alternance régulière de zones à forte densité et à faible densité, produisant un effet visuel différent ou une protection solaire différente selon que les zones horizontales de la partie montante et de la partie descendante sont décalées verticalement ou en coïncidence.
  • Un quatrième mode de réalisation de dispositif motorisé 200 est décrit ci-après en référence à la figure 11. Ce quatrième mode de réalisation est assez semblable à la deuxième variante du deuxième mode de réalisation. En effet, le quatrième mode de réalisation comprend un profilé 212 cylindrique (au sens mathématique du terme) qui entoure le tube d'enroulement et est muni d'une ouverture 217 parallèle au premier axe et dans laquelle la toile est engagée. De préférence, ce profilé est fixé à l'élément latéral 7'. Le quatrième mode de réalisation diffère néanmoins de cette variante en ce que le profilé comprend un bord 212a destiné à venir en contact contre la toile pour assurer la reprise de couple. De préférence, ce bord est positionné à distance du premier axe, par exemple à au moins une fois le diamètre du tube d'enroulement ou à au moins 5 cm ou à au moins 10 cm. De préférence, la section du profilé comprend une première partie 218 entourant le tube d'enroulement et la toile et une deuxième partie 219 ayant comme première extrémité le bord 212a et se raccordant à la première partie à sa deuxième extrémité. La surface 216 ou face externe formée par cette deuxième partie peut être plane. Il peut aussi s'agir d'une surface réglée présentant une concavité et/ou une convexité. Cette surface est de préférence utilisée pour l'implantation d'un panneau photovoltaïque 215. Avantageusement, on fixe donc le panneau photovoltaïque 215 sur cette surface. Pour ce faire, cette section et donc le profilé sont dimensionnés de sorte que l'inclinaison du panneau photovoltaïque fixé au profilé puisse être optimale lorsque le dispositif motorisé est suspendu par la toile et sans contact avec le bâti.
  • De préférence, une goulotte 214 est réalisée sur le profilé, en particulier sur une face interne du profilé, par exemple entre le profilé et une partie déroulée de la toile. Cette goulotte permet le passage d'un câble 213. Ce câble permet de relier électriquement une batterie se trouvant à une première extrémité du tube d'enroulement à un moteur électrique se trouvant à une deuxième extrémité du tube d'enroulement.
  • Dans ce mode de réalisation, le couple de déroulement de la toile est équilibré par la réaction de la toile au point de contact entre la toile et le bord 212a du profilé.
  • Dans ce mode de réalisation, le profilé assure une fonction de carter, une fonction de reprise de couple, éventuellement une fonction de guidage d'un câble électrique et éventuellement une fonction de support d'un panneau photovoltaïque. Le profilé est par exemple réalisé en matière plastique.
  • Un carter entourant la toile permet de protéger celle-ci d'éventuelles salissures ou du soleil lui-même qui pourrait avoir un effet sur les coloris de la toile. Il permet éventuellement de protéger le dispositif motorisé contre des manipulations hasardeuses. Des pincements entre différentes parties en mouvement peuvent également être minimisées, en particulier lorsque le dispositif motorisé comprend un moyen de coupure du moteur en cas de détection d'obstacle.
  • Le dispositif de couverture 201 comprend un tel dispositif motorisé et un écran mobile incluant la toile.
  • Un cinquième mode de réalisation de dispositif motorisé 300 est décrit ci-après en référence à la figure 12. Ce cinquième mode de réalisation diffère principalement du quatrième mode de réalisation en ce qu'il ne comprend pas de profilé assurant la fonction de carter. Par contre, une barre 312 est fixée aux éléments latéraux 307. De préférence, cette barre est creuse et les éléments latéraux viennent se fixer à l'intérieur de celle-ci. La barre comprend au moins un bord 319 destiné à venir en contact contre la toile pour assurer la reprise de couple. De préférence, ce bord est positionné à distance du premier axe, par exemple à au moins une fois le diamètre du tube d'enroulement ou à au moins 5 cm ou à au moins 10 cm.
  • La barre est par exemple à section rectangulaire. La barre comprend une surface 316 pouvant être utilisée pour l'implantation d'un panneau photovoltaïque 315. Avantageusement, on fixe donc le panneau photovoltaïque 315 sur cette surface 316. La barre est préférentiellement agencée de sorte que l'inclinaison du panneau photovoltaïque fixé à la barre puisse être optimale.
  • De préférence, une goulotte 314 est réalisée dans la barre. Cette goulotte permet le passage d'un câble 313. Ce câble permet de relier électriquement une batterie se trouvant à une première extrémité du tube d'enroulement à un moteur électrique se trouvant à une deuxième extrémité du tube d'enroulement.
  • Dans ce mode de réalisation, le couple de déroulement de la toile est équilibré par la réaction de la toile au point de contact entre la toile et le bord 312 de la barre.
  • Dans ce mode de réalisation, la barre assure une fonction de reprise de couple, éventuellement une fonction de guidage d'un câble électrique et éventuellement une fonction de support du panneau photovoltaïque.
  • Le dispositif de couverture 301 comprend un tel dispositif motorisé et un écran mobile incluant la toile.
  • Un sixième mode de réalisation de dispositif motorisé 400 est décrit ci-après en référence à la figure 13. Ce sixième mode de réalisation diffère principalement du cinquième mode de réalisation en ce que la barre 412 n'assure pas la reprise de couple. Toutefois, elle comprend une surface 416 pouvant être utilisée pour l'implantation d'un panneau photovoltaïque 415. De préférence, une goulotte 414 est réalisée dans la barre. Cette goulotte permet le passage d'un câble 413.
  • En outre, le dispositif motorisé comprend une tige 417 fixée aux éléments latéraux et assurant la reprise de couple. Ceci permet notamment de dissocier les fonctions de support de panneau photovoltaïque et de reprise des efforts. Ainsi, chacune des fonctions peut être optimisée avec moins de contraintes.
  • De préférence, la tige est positionnée à distance du premier axe, par exemple à au moins une fois le diamètre du tube d'enroulement ou à au moins 5 cm ou à au moins 10 cm.
  • Dans ce mode de réalisation, le couple de déroulement de la toile est équilibré par la réaction de la toile au point de contact entre la toile et la tige.
  • Dans ce mode de réalisation, la tige assure une fonction de reprise de couple. La barre assure éventuellement une fonction de guidage d'un câble électrique et éventuellement une fonction de support du panneau photovoltaïque.
  • Le dispositif de couverture 401 comprend un tel dispositif motorisé et un écran mobile incluant la toile.
  • Sur les figures 11 à 13, dans le but de simplification, l'angle β n'a pas été représenté contrairement à la représentation de la figure 6. Un tel angle, variable selon le degré d'enroulement de la toile, existe aussi dans les modes de réalisation des figures 11 à 13.
  • Ainsi, dans les modes de réalisation des figures 11 à 13, la tige 417, la barre 312, ou le profilé 212 assure la même fonction que le rouleau 9a des modes de réalisation des figures 4 à 6. Cependant, la tige 417, la barre 312 ou le profilé 212 agit par frottement sur la toile lorsque celle-ci est enroulée ou déroulée alors que le rouleau 9a agit par roulement sur la toile lorsque celle-ci est enroulée ou déroulée.
  • Dans les différents modes de réalisation et plus généralement dans tout dispositif selon l'invention, la structure du dispositif motorisé permet l'utilisation d'un tube d'enroulement ayant une faible rigidité. Par exemple, le matériau composant le tube d'enroulement peut être caractérisé par un module d'Young inférieur ou égal à 20 GPa, préférentiellement compris entre 3 et 15 GPa. Ceci permet aussi d'utiliser des tubes d'enroulements en matière plastique, dont l'épaisseur varie entre 1 et 5 mm.
  • Par ailleurs, dans les différents modes de réalisation, il est avantageux d'utiliser un flasque réalisant la fonction de support du moyen de compensation du couple vis-à-vis du tube d'enroulement et recouvrant les extrémités de la toile enroulée sur le tube d'enroulement.
    Outre sa fonction esthétique, ce flasque peut également présenter une ou plusieurs des fonctions suivantes :
    • passage et protection d'un câble reliant un panneau photovoltaïque à un ensemble de batteries logées dans le tube d'enroulement,
    • maintien du panneau photovoltaïque
    • fixation d'une unité électronique, par exemple sous forme d'un circuit imprimé, permettant par exemple de gérer la charge des batteries,
    • protection des rebords de la toile.
    Ce flasque peut être clippé ou monté serré pour éviter tout montage par des éléments de liaison tels que des vis visibles par l'extérieur. Si ce flasque est suffisamment rigide, il n'est par exemple pas nécessaire qu'il soit vissé au niveau du palier du tube d'enroulement, les efforts axiaux étant faibles. Ainsi le flasque pourra présenter une surface extérieure lisse. Il peut présenter des formes particulières lui permettant de réaliser les différentes fonctions présentées ci-dessus, comme par exemple des mâchoires ou des excroissances. Ainsi, par simple pliage, il peut par exemple être inséré dans une barre creuse servant de moyen de compensation de couple, tel que décrit en relation avec la figure 12.
  • Dans tous les modes de réalisation, un panneau de type photovoltaïque permet de rendre l'élément totalement autonome s'il est disposé dans une salle éclairée et en particulier face à une baie vitrée. Dans les autres cas, le moyen de stockage est une pile primaire, par exemple de type pile alcaline ou pile lithium. Il est aussi possible de combiner un stockage d'énergie en provenance d'un panneau photovoltaïque avec un stockage par pile primaire.
  • Un avantage très important de l'invention est de pouvoir amortir très significativement toute transmission vibratoire de type solidien entre le moteur et le bâti, cette transmission ne pouvant avoir lieu qu'à travers la toile. De ce fait, un écran mobile motorisé selon l'invention est particulièrement silencieux lors des manœuvres du moteur. Dans les différents modes de réalisation et plus généralement dans tout dispositif selon l'invention, on peut encore limiter cette transmission en prévoyant des moyens élastiques au niveau des paliers de guidage du tube d'enroulement. Par exemple, le dispositif peut comprendre des bandes annulaires entre les éléments latéraux et le tube d'enroulement.
  • L'invention n'est donc pas réservée à des applications de type autonome et est aussi possible de l'utiliser avec une liaison filaire souple pour alimenter les moteurs et ainsi bénéficier de l'avantage acoustique.
  • La structure du dispositif de couverture de fenêtre ou d'écran de projection selon l'invention permet son implantation aisée et esthétique quelle que soit la géométrie de la structure du bâtiment au niveau de sa zone de fixation. En particulier, le dispositif peut être implanté aisément au niveau de linteaux d'ouvertures non rectilignes et horizontaux, comme des linteaux ayant une forme arquée ou des linteaux inclinés.
  • Par « au moins sensiblement perpendiculairement », on entend « perpendiculairement » ou « sensiblement perpendiculairement ».

Claims (14)

  1. Dispositif (1 ; 1' ; 1" ; 201 ; 301 ; 401) de couverture de fenêtre ou d'écran, notamment d'écran de projection, comprenant un écran mobile à toile enroulable (2) et un dispositif (100 ; 100' ; 100" ; 200 ; 300 ; 400) motorisé de manœuvre destiné à la manœuvre de l'écran mobile à toile enroulable (2), le dispositif motorisé de manœuvre étant destiné à être suspendu par la toile et comprenant :
    - un tube d'enroulement (4) mobile autour d'un premier axe (X1-X1') et sur lequel la toile est destinée à s'enrouler,
    - un actionneur (5) disposé au moins partiellement dans le tube,
    - un premier moyen de fixation (6, 6a) d'une première extrémité de la toile au tube d'enroulement,
    le poids du dispositif de manœuvre créant un couple de déroulement de la toile, le dispositif motorisé comprenant un moyen (6b, 7, 7', 7", 8, 9a, 9b ; 212 ; 312 ; 417) de compensation du couple de déroulement agissant exclusivement par interaction avec la pesanteur et/ou avec la toile, caractérisé en ce que le dispositif motorisé étant destiné à être lié au bâti (10) exclusivement par la toile, en particulier le dispositif motorisé étant destiné à être suspendu exclusivement par la toile, et en ce que l'actionneur comprend un motoréducteur logé à une première extrémité du tube d'enroulement tandis qu'une batterie est logée dans une deuxième extrémité du tube d'enroulement.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de compensation du couple de déroulement agit par application d'un effort de la toile sur celui-ci et/ou par application du poids d'une masse de celui-ci.
  3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de compensation comprend au moins un élément latéral (7, 7', 7"), raccordé à la deuxième partie extérieurement au tube d'enroulement et s'étendant au moins sensiblement perpendiculairement au premier axe sur une distance (R2) supérieure au plus grand rayon d'enroulement (R1) de la toile quand la toile est totalement enroulée sur le tube d'enroulement.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément latéral est fixé à un profilé (12) sensiblement cylindrique selon un rayon supérieur au plus grand rayon d'enroulement, entourant le tube d'enroulement et muni d'une fente (12a) parallèle au premier axe.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le profilé (212) comprend un bord (212a) destiné à venir en appui, notamment en appui frottant, contre la toile.
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif motorisé comprend un panneau photovoltaïque, notamment dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le panneau photovoltaïque (215) est fixé sur le profilé.
  7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le profilé comprend une goulotte (214) de guidage d'un câble électrique (213).
  8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif motorisé comprend une barre (312 ; 412) fixée à l'élément latéral, la barre comprenant une goulotte (314 ; 414) de guidage d'un câble électrique (313 ; 413).
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif motorisé est destiné à être en contact ou en liaison avec la toile uniquement.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif motorisé comprend des moyens élastiques au niveau de paliers de guidage du tube d'enroulement, par exemple, des bandes annulaires entre les éléments latéraux et le tube d'enroulement.
  11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément latéral comprend un flasque (7', 7").
  12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif motorisé comprend un deuxième moyen (6b) de fixation d'une deuxième extrémité de la toile (2s) au moyen de compensation du couple de déroulement.
  13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième moyen (3) de fixation d'une deuxième extrémité de la toile (2s) à un bâti (10) fixe.
  14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un tube (21) de renvoi de la toile, le tube de renvoi étant mobile en rotation libre autour d'un troisième axe (X3-X3') parallèle au premier axe.
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