EP3502395B1 - Ensemble de motorisation de volet battant et fusible mecanique de protection de cet ensemble de motorisation - Google Patents

Ensemble de motorisation de volet battant et fusible mecanique de protection de cet ensemble de motorisation Download PDF

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EP3502395B1
EP3502395B1 EP18213392.6A EP18213392A EP3502395B1 EP 3502395 B1 EP3502395 B1 EP 3502395B1 EP 18213392 A EP18213392 A EP 18213392A EP 3502395 B1 EP3502395 B1 EP 3502395B1
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fuse
mechanical
connection
arm
ring
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Florian BODET
Julien MASSON
Sébastien LEMAITRE
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Somfy Activites SA
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a hinged shutter motor assembly to be fixed at an opening in a building, as well as to a home automation installation comprising such a hinged shutter motor assembly.
  • the solutions of the prior art define a synchronization of the movements of the two leaves.
  • the shutters must be closed or opened in a particular order, due to their asymmetry and the presence of a joint cover, that is to say a covering strip from one leaf to the other.
  • the main leaf comprising the covering blade or joint cover, must be driven first when opening and last when closing to ensure that the covering leaf does indeed cover a so-called secondary leaf.
  • a first motorization solution consists of using a monobloc motorisation assembly, integrating the two motors for each leaf in the same box.
  • Another motorisation solution consists of using independent motorisation modules, each comprising one motor, assigned to the motorisation of the leaf. 'a fighter.
  • a first mechanical module comprising a first motor drives a first leaf
  • a second mechanical module comprising a second motor drives a second leaf.
  • One of the two modules also includes an electronic control unit for the first and second motor.
  • the module comprising the control unit is referred to as an electromechanical module.
  • These two modules are generally covered with a finishing cover.
  • Each module also comprises a mechanical transmission device, in particular a gear transmission device, making it possible to transmit the movements supplied respectively by the motors to the main and secondary leaves.
  • a transmission shaft is located at the output of these transmission devices. Arms connect the transmission shaft to the leaves to transmit the rotational movement of the motor in a corresponding displacement of the leaf around its hinges.
  • Known motorization assemblies therefore comprise an electronic control unit, which controls the power supply to the motors and has in particular electronic monitoring means, in particular means for detecting a stop force (by measuring motor torque, variation of torque or underspeed). These force detection means make it possible to stop the motor when the forces detected exceed a predetermined threshold. This is to prevent damage to the motor in the event of too much force.
  • the forces detected at the level of the electronic unit are consecutive to forces applied to at least one of the leaves, in particular due to an obstacle or gusts of wind when the shutter is in motion or in an intermediate position between the fully open position. and the fully closed position of the leaves or an intrusion attempt, for example when the shutter is closed.
  • These forces are transmitted along the kinematic chain, that is to say at the level of the arms and then of the mechanical transmission devices to the engine.
  • the forces actually received by the components of the kinematic chain because they are brutal, can lead, despite the electronic monitoring means, to damage to the components of this chain. kinematics between the leaf and the motor.
  • the force detection means provided at the level of the electronic control unit can make it possible to limit the forces, for example those supplied by the motor if they are contrary to the forces exerted on the leaf. However, they cannot always protect the driveline. For example, in a particular case where a connection between the transmission shaft and the arm is in the form of a hexagonal connection, significant forces can lead to a degradation of the hexagonal connection, at the level of an arm or at the level. of a transmission shaft, causing significant clearances, or even a slippage of one of the parts relative to the other in subsequent movements. The motorization assembly may then no longer be able to transmit the torques necessary for driving the leaves in rotation.
  • the invention more particularly intends to remedy by proposing a motorization assembly protected in the event of a predefined torque being exceeded. applied to the shutter leaves and with resistance to mechanical fatigue resulting from the application of repeated loads.
  • the mechanical connection further comprises a mechanical fuse, the mechanical fuse comprising a fuse body, connected to the first part of the mechanical connection and a fuse ring connected to the second part of the mechanical connection, the body fuse and the fuse ring being interconnected by at least one breakable connection bridge, the connection bridge being able to be broken under the application of a force of a value greater than a predetermined force value .
  • the mechanical fuse interposed between the two parts of the mechanical connection ensures the protection of the electric motor. Breaking the connection bridge between the fuse body and the fuse ring breaks the mechanical link and prevents the transmission of forces greater than the predefined force value to the motor.
  • the assembly comprising the fuse ring and at least part of the connection bridges can be considered as a breakable part, connected to the fuse body and capable of detaching therefrom under the application of a force of a value greater than a predetermined force value.
  • the fuse ring cooperates with the second part of the mechanical link, being fixed in rotation with respect to the second part of the mechanical link.
  • the second part of the mechanical link may include a receiving zone for receiving the fuse ring, the latter thus cooperating with the receiving zone of the second part of the mechanical link.
  • the arm is integral with the fuse body and the fuse ring is mounted fixed in rotation on the transmission shaft.
  • the motor assembly comprises a washer and a fixing screw holding the arm and the mechanical fuse on the transmission shaft, the washer comprising an outside diameter greater than the inside diameter of the fuse body.
  • the washer thus covers the area of the fuse and holds the fuse body and the arm to prevent the latter from “falling” from the transmission axis by gravity after the rupture of the connection bridge (s).
  • the arm will therefore not be able to damage the shutter by falling.
  • the washer being tightened by the fixing screw on the transmission shaft, at the level of the fuse ring, it tends to take a curved shape which avoids transmitting the tightening at the level of the connection bridge (s). of the mechanical fuse.
  • the fuse ring comprises a central opening of polygonal shape, in particular hexagonal, cooperating with a transmission shaft of corresponding external shape.
  • the fuse body and the fuse ring are separated by at least one oblong hole having an internal curvature following an external edge of the fuse ring and an external curvature following an internal edge of the fuse body.
  • the elongated hole (s) extend between the fuse body and the fuse ring.
  • the oblong hole has a substantially regular width except for its ends at which this width gradually decreases, the ends of the oblong hole being rounded.
  • connection bridge comprises a variable width, taken in a direction perpendicular to the radii of the fuse ring.
  • the part of smaller width ensures the mechanical rupture of the connection bridge and the detachment of the fuse ring relative to the fuse body. Under the effect of a force greater than a predetermined force value, the mechanical fuse thus ensures the complete rupture of the mechanical link.
  • connection bridges without breaking the slope, which allows the breaking forces of these bridges to be controlled.
  • connection bridge comprises a preferential zone of mechanical rupture, the zone of mechanical rupture being situated at the level of the smallest width of the connection bridge.
  • the mechanical rupture zone corresponds to a zone of lower mechanical resistance, facilitating its cutting.
  • connection bridges is greater than or equal to two, the connection bridges being distributed regularly between the fuse body and the fuse ring.
  • the mechanical rupture zones are regularly distributed, as are the mechanical stresses and the displacement of the fuse ring relative to the fuse body after rupture is facilitated.
  • the motor assembly comprises an electronic control unit, the control unit comprising electronic monitoring means, in particular means for detecting a stop force, intended to stop the motor. electrical when the forces detected at the level of the electric motor or on the mechanical link exceed a predetermined threshold.
  • the electronic monitoring means associated with the mechanical fuse, ensure the protection of the motorization assembly against forces having variable values.
  • the present invention aims, according to a second aspect, a home automation installation comprising at least one swing shutter and a motor assembly according to the invention, assembled to the swing shutter.
  • This home automation installation has characteristics and advantages similar to those described above in relation to the motorization assembly according to the invention, as mentioned above.
  • the figures 1 and 2 show a home automation installation 100 with a shutter installed at an opening 2 of a building 3, for example an opening equipped with a window not shown.
  • the installation includes a motorization assembly 1 fixed to a lintel 4, above the opening 2.
  • the opening 2 is equipped with a shutter 5 composed of two leaves or leaves 5a and 5b which can pivot on hinges 6a , 6b so as to cover the opening 2 or to leave it uncovered, as shown in this figure.
  • the motorization assembly 1 comprises a finishing cover 10, covering part of the various components of the motorization assembly 1.
  • the motorization assembly 1 thus controls a shutter installation with a main leaf 5a comprising a cover strip 7 or joint cover and a secondary leaf 5b.
  • the main leaf 5a must be driven first when opening and last when closing to ensure that the cover blade 7 comes to cover the secondary leaf 5b.
  • the motorization assembly 1 comprises a first electromechanical module M1 fitted with a first electric motor MA and an electronic control unit 20, a second mechanical module M2 fitted with a second electric motor MB.
  • the electronic control unit unit 20 is in electrical connection with the two motors MA, MB.
  • Each module M1, M2 also comprises a mechanical transmission device 8a, 8b, in particular a gear transmission device, making it possible to transmit the movements provided respectively by the motors MA, MB to the leaves 5a, 5b.
  • Arms 9a, 9b connect the transmission devices 7a, 7b to the leaves 5a, 5b to transmit the rotational movement of the motor MA, MB corresponding to a movement of the leaf 5a, 5b around its hinges 6a, 6b.
  • LM denotes the mechanical connection between the electric motor MA, MB and the corresponding leaf 5a, 5b, in the assembled configuration of the motorization device.
  • the electronic control unit 20 controls the activation of the two motors MA, MB according to a sequence comprising a time lag between the activation of the priority motor MA and of the secondary motor MB: during a shutter 5 opening command, the priority motor MA is the motor activated first, the secondary motor MB being activated with a time offset To relative to the secondary motor MB, while on closing, the priority motor MA is activated second, with a time offset Tf with respect to the secondary motor MB, the offsets on opening and closing being able to be equal or different.
  • the electromechanical module M1 is associated with the main leaf 5a and the mechanical module M2 is associated with the secondary leaf 5b.
  • the priority motor MA being associated with the control of the secondary leaf 5b
  • the secondary motor MB being respectively associated with the main leaf, 5a
  • This priority inversion can be configured and stored in a memory (not shown) of the electronic control unit 20.
  • the motorisation assembly 1 comprises an electromechanical module M1 comprising an electric motor MA and an electronic control unit 20.
  • the motorization assembly 1 in particular the electronic control unit 20, comprises hardware and / or software means governing the control of the motors MA, MB.
  • the software means include computer programs.
  • the electronic control unit shown on figure 3 is supplied from the commercial electrical network, for example 230V AC or from another energy source such as a battery and / or a solar panel.
  • the electronic unit 20 comprises an electronic card 30 on which the electronic components for controlling the two motors are installed, in particular a microprocessor 31 comprising information inputs and outputs intended for controlling the motors MA, MB, a receiver 21, in particular. of the radiofrequency type, making it possible to receive control orders from a remote control point 110, in particular from a radio remote control or a wired remote control connected to the control unit 20, a Man-Machine interface comprising a display digital 22, simple control buttons (opening, closing, stop - alternating or sequential -, programming) 23 and / or one or more light diodes 24.
  • the Man-Machine interface is possibly accessible during installation , but no longer (or with difficulty) once the finishing cover 10 of the motorization assembly 1 is positioned on the modules M1, M2.
  • the buttons 23 can be used for manual control of the MA and MB motors and for pairing or association between the electronic control unit 20 and the remote control point 110.
  • the electronic control unit 20 further comprises means for detecting a stop force DBE. These can act by measuring torque, torque variation or underspeed. If a predetermined torque or torque variation threshold C1 is exceeded, the electronic control unit 20 cuts off the power to the motor.
  • the electronic control unit 20 can also include position counting means (not shown).
  • the motorization assembly 1 also comprises a frame 40 on which the mechanical M1 and electromechanical M2 modules are fixed.
  • the frame 40 comprises two independent frame elements 40a, 40b, which can be fixed to the lintel 4 of the opening 2.
  • the frame 40 is a one-piece frame, made to measure for an opening 2. The length of the frame 40 is then adapted to the width of the opening 2.
  • the two electromechanical M1 and mechanical M2 modules are installed independently on the frame 40.
  • the frame 40 visible to figure 4 and 5 is a metal support, in the form of a plate, comprising a flat base 42, intended to be fixed against the lintel 4 and an opposite face 43 provided with slides 45, 46, 47.
  • the flat base 42 of the frame 40 comprises fixing holes (not shown), these being intended for the passage of fixing screws (not shown) making it possible to fix the frame on the lintel 4.
  • the slides 45, 46, 47 are used to guide and hold a module M1 or M2 of the motorization assembly 1 on the frame 40 when the latter is fixed in position to the lintel 4;
  • the frame 40 thus comprises a central slide 46 and two parallel lateral slides 45, 47.
  • Different walls of the slide 45 thus form a U-shaped rail slightly closed on itself, leaving free a longitudinal opening whose width i45 is less than the width l45 of the rail formed by the slide 45 and therefore less than said screw head 65t .
  • the slides 46 and 47 are constructed substantially on the same model as the slide 45.
  • the side slides 45, 47 each further comprise a wall 48, 49 extending in the extension of one of the side walls, on the edges of the frame. 40.
  • These walls 48, 49 form a guide for the mechanical M2 or electromechanical M1 module to be mounted on the frame 40.
  • the screws 65, 66, 67, the heads of which 65t, 66t, 67t can slide in the guides are fixed on the module to be mounted on the frame element, as shown in figure 4 .
  • the screws 65, 66, 67 form suspension means for the module M1 or M2 in the frame 40.
  • the frame 40 or the independent frame elements 40a, 40b are fixed at the level of the zone where the main forces are found during the operation of the motorization assembly 1. Any other means of fixing the electromechanical module to the frame or directly to a support surface is also possible.
  • the module M1 comprises a housing 60 supporting the motor MA, the transmission device 8a and the arm 9a.
  • the housing 60 may be in several parts assembled together by suitable fixing means (not shown).
  • the housing also supports an output shaft 70 of the transmission device 8a, hereinafter called the transmission shaft.
  • the arm 9 is mounted on this shaft 70 by means of a washer 71 and a fixing screw 72 visible at the figure 6 .
  • the face of the housing supporting the arm 9 is called the top 62 of the housing while the opposite one is called the base 61 of the housing.
  • the arm is rotated independently of the motor, which has the effect of creating a large torque at the connection between the arm 9a, 9b and the corresponding transmission shaft 70.
  • the motorization assembly comprises a mechanical fuse 200, installed on the mechanical link LM between the electric motor MA, MB and the corresponding leaf 5a, 5b.
  • a mechanical fuse is equivalent to a device for breaking a kinematic chain, here the mechanical link LM between the motor and the shutter, as illustrated in figure 3 .
  • the mechanical link LM comprises a first part LM1 and a second part LM2, the mechanical fuse 200 being inserted between the two parts LM1, LM2 of the mechanical link LM.
  • the mechanical fuse 200 is inserted between the transmission shaft 70 and the arm 9a, 9b.
  • the mechanical fuse 200 participates in the mechanical transmission between the motor MA, MB and the leaf 5a, 5b in an assembled configuration of the motorization assembly, and is configured to break this mechanical link LM when a force is applied. greater than a predefined force, for example in the event of a predefined force being exceeded, for example a so-called breaking torque C2 at the level of the mechanical fuse 200.
  • a predefined force for example in the event of a predefined force being exceeded, for example a so-called breaking torque C2 at the level of the mechanical fuse 200.
  • it could be installed between each MA motor, MB and the corresponding arm 9a, 9b, elsewhere than between the transmission shaft 70 and the arm 9a, 9b.
  • the mechanical fuse 200 is integrally formed with the arm 9a, 9b.
  • the arm 9a, 9b and the mechanical fuse 200 are fixed to the transmission shaft by the washer 71 and the fixing screw 72.
  • the mechanical fuse 200 comprises a fuse body 202 and a fuse ring 204, interconnected by at least one connection bridge, in the example by three connection bridges 211, 212, 213, under the application of a breaking torque C2.
  • This breaking torque is of the order of 200 Nm, for example between 180 Nm and 250 Nm.
  • the assembly comprising the fuse ring 202 and at least part of the connection bridges 211, 212, 213 can be considered as a breakable part, connected to the fuse body 202 and capable of detaching therefrom under the application of a force of a value greater than a predetermined force value.
  • the fuse ring 202 cooperates with the second part LM2 of the mechanical link LM, being fixed in rotation with respect to the second part LM2 of the mechanical link LM.
  • the fuse body 202 is a substantially annular body having a central opening 202o.
  • the fuse body is possibly part of the arm 9a, 9b itself.
  • the fuse ring 204 is also a substantially annular and planar body.
  • the mechanical fuse 200 comprises, in the embodiment described, a plurality of connection bridges 211, 212, 213 in the form of breakable parts connecting the fuse body 202 to the fuse ring 204.
  • connection bridges 211, 212, 213 extend from an inner edge 202i of the fuse body 202 to an outer edge 204e of the fuse ring 204.
  • the connection bridges 211, 212, 213 each have a preferential mechanical rupture zone 231, 232, 233.
  • connection bridge 211, 212, 213 in fact has a variable width, taken in a direction perpendicular to the radii of the fuse ring 204.
  • a preferential mechanical rupture zone 231, 232, 233 is located at the level of the smaller width, corresponding to a zone of lower mechanical resistance, facilitating the cutting of the connection bridge 211, 212, 213.
  • connection bridges 211, 212, 213 are equal over the entire length of the connection bridge 211, 212, 213. They could however be different, with in particular a lesser thickness at the level of the smallest width.
  • connection bridges 211, 212, 213 between the fuse body 202 and the fuse ring 204 Due to the arrangement of the connection bridges 211, 212, 213 between the fuse body 202 and the fuse ring 204, the fuse body and the fuse ring are separated by oblong holes 221, 222, 223. having a radius of curvature, in particular an internal curvature along the outer edge 204e of the fuse ring 204 and an outer curvature along the inner edge 202i of the fuse body 202.
  • These oblong holes 221, 222, 223 have a width substantially regular except for their ends 221a, 221b, 222a, 22b, 223a, 223b at which this width gradually decreases, the ends of the oblong holes 221, 222, 223 being rounded.
  • the fuse ring 204 comprises a central opening 204o of hexagonal shape intended to cooperate with a hexagonal shape of the transmission shaft 70 by forming a hexagonal connection.
  • the mechanical fuse 200 can thus be assembled without play, or with controlled play, with the transmission shaft 70, by inserting the fuse ring 204 on the transmission shaft 70.
  • the cooperation of the shapes of the opening 204o central with the outer shape of the transmission shaft 70 ensures the rotational drive of the arm by the transmission shaft, through the connection bridges 211, 212, 213, in normal operation.
  • the second part LM2 of the mechanical link LM includes in particular the transmission shaft 70, which forms a reception area for the fuse ring 204, in particular for the central opening 204o of the fuse ring. 204.
  • connection bridges 211, 212, 213 are distributed regularly inside the fuse body 202, in other words around the fuse ring 204.
  • the oblong holes 221, 222, 223 are formed by cutting material by cutting. laser, by striking or by wire cutting.
  • the fuse ring and the fuse body are made by other manufacturing processes, such as machining, injection, additive manufacturing, etc.
  • connection bridges 211, 212, 213 are subjected to large shear forces which lead to the rupture of these connection bridges 211, 212, 213.
  • connection bridges 211, 212, 213 are preferably identical to each other, as is their constituent material. Since the connection bridges 211, 212, 213 are regularly distributed around the axis of the transmission shaft, the shear forces are the same at each connection bridge, which leads to their simultaneous rupture. Indeed, the breaking torque C2 is then applied to each of the connection bridges 211, 212, 213 in an equivalent manner. This makes it possible to avoid the rupture of a connection bridge 211, 212, 213 without rupture of another, which would reduce the breaking torque necessary to sever the remaining connection bridges 211, 212, 213.
  • the fuse body 202 is axially and radially detached completely from the fuse ring 204.
  • the rupture of the mechanical fuse 200 and the detachment of the fuse body 202 by compared to the fuse ring 204 releases the rotation between the arm 9a, 9b and the transmission shaft 70.
  • the arm 9a, 9b thus turns empty and no longer runs the risk of driving the motor MA, MB or the control device. transmission 8a, 8b and damage them.
  • Breaking the connection bridges 211, 212, 213 also allows free rotation of the MA, MB motor without driving the arm 9a, 9b, or vice versa, but while maintaining a connection between the arm 9a, 9b and the transmission shaft 70, in particular thanks to the washer 71. This prevents one end of the arm 9a, 9b from being free and the arm from striking into the window during movements of the leaf 5a, 5b, for example under the effect of the wind .
  • the breaking torque C2 for the mechanical fuse 200 depends in particular on the number of connection bridges, their shape, their positioning in the mechanical fuse 200, as well as the materials chosen for the mechanical fuse 200 and the transmission shaft 70.
  • the mechanical rupture zone 231, 232, 233 is located outside the circle C70 in which the transmission shaft 70 is circumscribed. Indeed, it is preferable that the rupture zone is located in a zone remote from the hexagonal connection to avoid a deformation of the latter and a play between the transmission shaft 70 and the fuse ring 204. This also prevents damage to the driveshaft during movements of the arm or driveshaft after breaking.
  • the rounded end of the oblong holes 221, 222, 223 form connecting bridges the edges of which do not have a break in slope.
  • the rounded end of the oblong holes 221, 222, 223 is formed in particular by a succession of circles of different radii, at least two circles of different radii being tangent. This allows the control of the efforts of breaking these bridges. A break in slope would weaken the bridge without this fragility being able to be well controlled.
  • the radius at the ends of the oblong holes 221, 222, 223 is of the order of 0.5 mm, which makes it possible to concentrate the stresses in static and to create a mode of breakage in shear.
  • Such a smaller radius at the ends also makes it possible to reduce the difference in stresses between the elastic resistance Re and the mechanical resistance Rm or tensile strength.
  • the elastic resistance Re corresponds to the point on a tensile curve for a material between the elastic zone and the plastic zone, the tensile curve representing a stress, for example in MPa, as a function of a displacement, for example in mm.
  • the tensile strength Rm corresponds to the point on the tensile curve corresponding to the maximum stress.
  • the radius of curvature is of the order of 3.5 mm away from the end, which makes it possible to improve the resistance to mechanical fatigue resulting from the application of repeated loads.
  • any angles forming slope breaks on the edges of the connection bridges 211, 212, 213 can be reduced or eliminated to increase the fatigue resistance, by finishing processes, such as tribofinishing or brushing, during the making oblong holes 221, 222, 223 and connecting bridges 211, 212, 213.
  • the mechanical rupture zone 231, 232, 233, 234 is located on a circle Cr, called the median rupture circle, located substantially halfway between an outer edge 200th of the fuse body 202 and an inner edge 204i of the fuse ring 204.
  • the middle rupture circle passes through the mechanical rupture zones 231, 232, 233, located at the level of the smallest width of the connection bridge (s) 211, 212, 213.
  • the mechanical fuse 200 is integrally formed with the arm 9a, 9b.
  • the arm 9a, 9b In the event of over-force leading to the breaking of the mechanical fuse 200, only the arm 9a, 9b is to be replaced: it is a simple and inexpensive mechanical part.
  • the integration of the mechanical fuse 200 in the arm 9a, 9b allows manufacturing and assembly to be simplified.
  • the material used for the arm 9a, 9b and therefore for the mechanical fuse 200 has interesting properties in terms of resistance and plastic behavior. It is in fact important for the mechanical fuse 200 to exhibit little or no plastic deformation before it breaks, so as to avoid introducing rotational play (due to plastic deformation) in the transmission chain.
  • the mechanical fuse 200 is an independent part, for example coupled to the arm 9a, 9b and to the transmission shaft so as to transmit the movement in normal operation between the two parts of the kinematic chain. .
  • the mechanical fuse 200 needs to be replaced.
  • its design is more complex because it must integrate coupling means, in particular coupling means to the arm 9a, 9b.
  • the mechanical fuse 200 is formed from high tensile steel, a material for which failure occurs quickly after the onset of plastic deformation.
  • the material chosen for the transmission shaft is as strong as possible: for example heat-treated steel.
  • the mechanical fuse 200 can be produced by molding, machining, stamping, or other methods of obtaining.
  • the mechanical fuse can be produced by laser cutting: the laser-cut shape, for example, makes it possible to produce the oblong holes with a chosen section. The laser cuts are made in such a way as to limit the heating at the level of the ends of the oblong holes by a passage of the laser beam in a short period of time.
  • the drive assembly can be suspended from a lintel above an opening, a member for holding the arm 9a, 9b on the transmission shaft must be provided, which retains the axial assembly between the arm 9a, 9b and the transmission shaft 70 including in the event of failure of the mechanical fuse 200.
  • This retaining element may comprise the fixing screw 72, screwed into a corresponding thread 73 provided in the transmission shaft 70, and the washer 71.
  • a flat washer 71 is used, the washer comprising an outside diameter greater than the inside diameter of the fuse body 202.
  • the washer 71 thus covers the area of the mechanical fuse 200 and maintains the fuse body 202 and the arm 9a, 9b to prevent the latter from "falling" from the transmission axis by gravity after the breaking of the connection bridges 211, 212, 213.
  • the washer 71 is clamped between the arm 9a, 9b, at the level of the mechanical fuse 200 and the fixing screw 72.
  • the washer 71 is tightened axially, along the axis X70 of the transmission shaft 70, opposite the end of the transmission shaft 70, at the level of the center of the washer 71.
  • the clamping forces thus cause a deformation of the washer 71 which takes a slightly curved shape from its center to 'at its outer periphery e.
  • the washer therefore does not transmit an axial mechanical stress, along the axis X70 of the transmission shaft 70, to the connection bridges 211, 212, 213. Otherwise, an axial stress could modify the behavior in terms of mechanical resistance to the breaking of the connection bridges 211, 212, 213, that is to say the value of the breaking torque C2. This value would then in fact be dependent on the tightening torque, the latter being random).
  • a lintel being generally defined as an architectural element supporting the materials of a wall above an opening in a building. It is in the same way applicable to the fixing of the frame elements in the lower position of the opening, that is to say at the level of a threshold of the opening, or in the lateral position, at the level of an opening. side upright of the opening.
  • the terms lintel, threshold or side upright all correspond to an architectural element of an opening.

Landscapes

  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)

Description

  • L'invention a trait à un ensemble de motorisation de volet battant à fixer au niveau d'une ouverture dans un bâtiment, ainsi qu'à une installation domotique comprenant un tel ensemble de motorisation de volet battant.
  • Dans le domaine de la domotique, il est connu d'utiliser un ensemble de motorisation de volets battants à fixer à un élément architectural d'une ouverture, tel qu'un linteau ou un seuil de fenêtre de façon à automatiser la fermeture et l'ouverture de volets battants.
  • De nombreuses solutions de motorisation permettent de gérer les mouvements d'ouverture, de fermeture de volets battants : il est connu d'utiliser soit un moteur par battant, soit un seul moteur pour un volet composé de deux vantaux ou battants pouvant pivoter sur des gonds de manière à couvrir une ouverture dans un bâtiment, ou à laisser celle-ci découverte.
  • Dans tous les cas, les solutions de l'art antérieur définissent une synchronisation des mouvements des deux battants. En effet, les volets doivent être refermés ou ouverts selon un ordre particulier, du fait de leur asymétrie et de la présence d'un couvre-joint, c'est-à-dire une lame de recouvrement d'un battant sur l'autre. En effet, le battant principal, comprenant la lame de recouvrement ou couvre-joint, doit être piloté en premier à l'ouverture et en dernier à la fermeture pour assurer que la lame de recouvrement vient bien couvrir un battant dit secondaire.
  • Une première solution de motorisation consiste à utiliser un ensemble de motorisation monobloc, intégrant dans un même boîtier les deux moteurs pour chaque battant, Une autre solution de motorisation consiste à utiliser des modules de motorisation indépendants, comprenant chacun un moteur, affecté à la motorisation d'un battant.
  • Ainsi, un premier module mécanique comprenant un premier moteur entraîne un premier battant et un deuxième module mécanique comprenant un deuxième moteur entraîne un deuxième battant. L'un des deux modules comprend également une unité électronique de commande du premier et du deuxième moteur. Ainsi, le module comprenant l'unité de commande est qualifié de module électromécanique. Ces deux modules sont généralement recouverts d'un capot de finition. Chaque module comprend également un dispositif de transmission mécanique, notamment un dispositif de transmission à pignons, permettant de transmettre les mouvements fournis respectivement par les moteurs aux battants principaux et secondaires. Un arbre de transmission se situe en sortie de ces dispositifs de transmission. Des bras relient l'arbre de transmission aux battants pour transmettre le mouvement de rotation du moteur en un déplacement correspondant du battant autour de ses gonds.
  • Les ensembles de motorisation connus comprennent donc une unité électronique de commande, laquelle contrôle l'alimentation des moteurs et dispose notamment de moyens de surveillance électronique, notamment des moyens de détection d'un effort de butée (par mesure de couple moteur, de variation de couple ou de sous-vitesse). Ces moyens de détection d'effort permettent de stopper le moteur lorsque les efforts détectés dépassent un seuil prédéterminé. Ceci permet d'éviter d'endommager le moteur en cas d'effort trop important.
  • Les efforts détectés au niveau de l'unité électronique sont consécutifs à des efforts appliqués sur au moins un des battants, notamment du fait d'un obstacle ou de rafales de vent lorsque le volet est en mouvement ou en position intermédiaire entre la position complètement ouverte et la position complètement fermée des battants ou d'une tentative d'intrusion, par exemple lorsque le volet est fermé. Ces efforts se transmettent le long de la chaîne cinématique, c'est-à-dire au niveau des bras puis des dispositifs de transmission mécanique jusqu'au moteur. Bien que pris en compte dans les seuils prédéfinis d'efforts supportables par le moteur, les efforts réellement encaissés par les éléments de la chaîne cinématique, parce que brutaux, peuvent conduire malgré les moyens de surveillance électroniques, à un endommagement des composants de cette chaîne cinématique entre le battant et le moteur.
  • Si le couple dû aux efforts violents sur les battants se transmet le long de la chaîne cinématique vers le moteur, le dispositif de transmission ou le moteur lui-même peuvent être endommagés. Les moyens de détection d'efforts prévus au niveau de l'unité électronique de commande peuvent permettre de limiter les efforts, par exemple ceux fournis par le moteur s'ils sont contraires aux efforts exercés sur le battant. Toutefois, ils ne peuvent pas toujours protéger la chaîne cinématique. Par exemple, dans un cas particulier où une liaison entre l'arbre de transmission et le bras est sous forme d'une liaison hexagonale, des efforts importants peuvent conduire à une dégradation de la liaison hexagonale, au niveau d'un bras ou au niveau d'un arbre de transmission, entraînant des jeux importants, voire un glissement d'une des pièces par rapport à l'autre dans les mouvements ultérieurs. L'ensemble de motorisation peut alors ne plus être capable de transmettre les couples nécessaires à l'entraînement en rotation des battants.
  • En parallèle de ces efforts brutaux, d'autres efforts de moindre intensité, autrement dit dont l'intensité est inférieure à un seuil prédéterminé enregistré au niveau de l'unité électronique, peuvent intervenir de façon régulière sur la chaîne cinématique. Du fait de leur intensité plus faible que les seuils préenregistrés dans l'unité électronique, ces efforts ne sont pas nécessairement jugés comme critiques par l'unité électronique et ne conduisent donc à aucune action particulière. Toutefois, la répétition de ces efforts peut entraîner une fatigue des matériaux de la chaîne cinématique et dans un temps plus ou moins long, fragiliser ceux-ci jusqu'à une éventuelle rupture.
  • C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un ensemble de motorisation protégé en cas de dépassement d'un couple prédéfini appliqué sur les battants du volet et avec une résistance à la fatigue mécanique issue de l'application de charges répétées.
  • A cet égard, la présente invention vise, selon un premier aspect, un ensemble de motorisation de volet battant comprenant au moins un premier module électromécanique, le premier module électromécanique comprenant au moins un premier moteur électrique, l'ensemble de motorisation comprenant au moins une liaison mécanique (LM) comprenant une première partie et une deuxième partie, la liaison mécanique comprenant
    • un dispositif de transmission mécanique,
    • un arbre de transmission en sortie du dispositif de transmission mécanique,
    • un bras,
    le premier moteur électrique étant configuré pour être relié, en configuration assemblée de l'ensemble de motorisation, par l'intermédiaire de la liaison mécanique, à un battant du volet de sorte à entraîner le battant lors de l'activation électrique du premier moteur électrique.
  • Selon l'invention, la liaison mécanique comprend en outre un fusible mécanique, le fusible mécanique comprenant un corps de fusible, relié à la première partie de la liaison mécanique et un anneau de fusible relié à la deuxième partie de la liaison mécanique, le corps de fusible et l'anneau de fusible étant reliés entre eux par au moins un pont de connexion sécable, le pont de connexion étant apte à être rompu sous l'application d'un effort d'une valeur supérieure à une valeur d'effort prédéterminée.
  • Ainsi, le fusible mécanique intercalé entre les deux parties de la liaison mécanique assure la protection du moteur électrique. La rupture du pont de connexion entre le corps de fusible et l'anneau de fusible permet de rompre la liaison mécanique et d'éviter la transmission d'efforts supérieurs à la valeur d'effort prédéfinie vers le moteur. L'ensemble comprenant l'anneau de fusible et au moins une partie des ponts de connexion peut être considéré comme une partie sécable, reliée au corps de fusible et apte à s'en détacher sous l'application d'un effort d'une valeur supérieure à une valeur d'effort prédéterminée. L'anneau de fusible coopère avec la deuxième partie de la liaison mécanique, en étant fixé en rotation par rapport à la deuxième partie de la liaison mécanique.
  • En particulier, la deuxième partie de la liaison mécanique peut comprendre une zone d'accueil pour recevoir l'anneau de fusible, ce dernier coopérant ainsi avec la zone d'accueil de la deuxième partie de la liaison mécanique.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le bras est solidaire avec le corps de fusible et l'anneau de fusible est monté fixe en rotation sur l'arbre de transmission.
  • Selon une caractéristique avantageuse, l'ensemble de motorisation comprend une rondelle et une vis de fixation maintenant le bras et le fusible mécanique sur l'arbre de transmission, la rondelle comprenant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du corps de fusible.
  • La rondelle recouvre ainsi la zone du fusible et maintient le corps de fusible et le bras pour éviter que celui-ci ne « tombe » de l'axe de transmission par gravité après la rupture du ou des ponts de connexion. Le bras ne pourra donc pas endommager le volet en tombant. De plus, la rondelle étant serrée par la vis de fixation sur l'arbre de transmission, au niveau de l'anneau de fusible, elle a tendance à prendre une forme incurvée qui évite de transmettre le serrage au niveau du ou des ponts de connexion du fusible mécanique.
  • En évitant en effet de serrer la rondelle sur le ou les ponts de connexion du fusible mécanique, ceux-ci sont laissés libres de toute contrainte mécanique qui pourrait intervenir sur leur comportement à la rupture.
  • Selon une caractéristique avantageuse, l'anneau de fusible comprend une ouverture centrale de forme polygonale, notamment hexagonale, coopérant avec un arbre de transmission de forme extérieure correspondante.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le corps de fusible et l'anneau de fusible sont séparés par au moins un trou oblong présentant une courbure interne suivant un bord externe de l'anneau de fusible et une courbure externe suivant un bord interne du corps de fusible.
  • Ainsi, le ou les trous oblongs s'étendent entre le corps de fusible et l'anneau de fusible.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le trou oblong a une largeur sensiblement régulière à l'exception de ses extrémités au niveau desquelles cette largeur diminue graduellement, les extrémités du trou oblong étant arrondies.
  • Autrement dit, un pont de connexion comprend une largeur variable, prise dans un sens perpendiculaire aux rayons de l'anneau de fusible.
  • Ainsi, la partie de plus faible largeur assure la rupture mécanique du pont de connexion et le détachement de l'anneau de fusible par rapport au corps de fusible. Sous l'effet d'un effort supérieur à une valeur d'effort prédéterminée, le fusible mécanique assure ainsi la rupture totale de la liaison mécanique.
  • La forme arrondie des extrémités des trous oblongs forme des ponts de connexion sans rupture de pente, ce qui permet la maîtrise des efforts de rupture de ces ponts.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le pont de connexion comprend une zone préférentielle de rupture mécanique, la zone de rupture mécanique se situant au niveau de la largeur la plus faible du pont de connexion.
  • Ainsi, la zone de rupture mécanique correspond à une zone de moindre résistance mécanique, facilitant son sectionnement.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le nombre de ponts de connexion est supérieur ou égal à deux, les ponts de connexion étant répartis régulièrement entre le corps de fusible et l'anneau de fusible.
  • Ainsi, les zones de rupture mécanique sont régulièrement réparties, de même que les contraintes mécaniques et le déplacement de l'anneau de fusible par rapport au corps de fusible après rupture est facilité.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'ensemble de motorisation comprend une unité électronique de commande, l'unité de commande comprenant des moyens de surveillance électronique, notamment des moyens de détection d'un effort de butée, destinés à stopper le moteur électrique lorsque des efforts détectés au niveau du moteur électrique ou sur la liaison mécanique dépassent un seuil prédéterminé.
  • Ainsi, les moyens de surveillance électronique, associés au fusible mécanique, assurent la protection de l'ensemble de motorisation contre des efforts ayant des valeurs variables.
  • La présente invention, vise, selon un deuxième aspect, une installation domotique comprenant au moins un volet battant et un ensemble de motorisation conforme à l'invention, assemblé au volet battant.
  • Cette installation domotique présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec l'ensemble de motorisation selon l'invention, tel que mentionné ci-dessus.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un ensemble de motorisation de volet battant, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
    • [Fig 1] est une vue en perspective d'une installation domotique comprenant un volet battant motorisé,
    • [Fig 2] est une représentation schématique d'un ensemble de motorisation conforme à l'invention en configuration montée,
    • [Fig 3] est une vue schématique d'une unité électronique de commande d'un ensemble de motorisation conforme à l'invention,
    • [Fig 4] est une vue de côté d'une partie d'un module électromécanique d'un ensemble de motorisation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig 5] est une vue de côté d'une partie d'un module électromécanique d'un ensemble de motorisation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention.
    • [Fig 6] est une vue en coupe partielle d'une partie d'un module électromécanique d'un ensemble de motorisation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig 7] est une vue en coupe partielle d'une partie d'un module électromécanique d'un ensemble de motorisation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig 8] est une vue partielle d'un bras de l'ensemble de motorisation conforme à l'invention.
  • Les figures 1 et 2 montrent une installation domotique 100 de volet battant installée au niveau d'une ouverture 2 d'un bâtiment 3, par exemple une ouverture équipée d'une fenêtre non représentée. L'installation comprend un ensemble de motorisation 1 fixé à un linteau 4, au-dessus de l'ouverture 2. L'ouverture 2 est équipée d'un volet 5 composé de deux vantaux ou battants 5a et 5b pouvant pivoter sur des gonds 6a, 6b de manière à couvrir l'ouverture 2 ou à laisser celle-ci découverte, comme représenté sur cette figure. L'ensemble de motorisation 1 comprend un capot de finition 10, couvrant une partie des différents composants de l'ensemble de motorisation 1. L'ensemble de motorisation 1 pilote ainsi une installation de volet avec un battant principal 5a comprenant une lame de recouvrement 7 ou couvre-joint et un battant secondaire 5b. Le battant principal 5a doit être piloté en premier à l'ouverture et en dernier à la fermeture pour assurer que la lame de recouvrement 7 vient bien couvrir le battant secondaire 5b.
  • L'ensemble de motorisation 1 comprend un premier module électromécanique M1 muni d'un premier moteur électrique MA et d'une unité électronique de commande 20, un deuxième module mécanique M2 muni d'un deuxième moteur électrique MB. L'unité unité électronique de commande 20 est en liaison électrique avec les deux moteurs MA, MB. Chaque module M1, M2 comprend également un dispositif de transmission mécanique 8a, 8b, notamment un dispositif de transmission à pignons, permettant de transmettre les mouvements fournis respectivement par les moteurs MA, MB aux battants 5a, 5b. Des bras 9a, 9b relient les dispositifs de transmission 7a, 7b aux battants 5a, 5b pour transmettre le mouvement de rotation du moteur MA, MB correspondant en un déplacement du battant 5a, 5b autour de ses gonds 6a, 6b. On note LM la liaison mécanique entre le moteur électrique MA, MB et le battant correspondant 5a, 5b, en configuration assemblée du dispositif de motorisation.
  • A la réception d'un ordre de commande de mouvement du volet, l'unité électronique de commande 20 pilote l'activation des deux moteurs MA, MB selon une séquence comprenant un décalage temporel entre l'activation du moteur prioritaire MA et du moteur secondaire MB: lors d'une commande d'ouverture du volet 5, le moteur prioritaire MA est le moteur activé en premier, le moteur secondaire MB étant activé avec un décalage temporel To par rapport au moteur secondaire MB, tandis qu'à la fermeture, le moteur prioritaire MA est activé en second, avec un décalage temporel Tf par rapport au moteur secondaire MB, les décalages à l'ouverture et à la fermeture pouvant être égaux ou différents.
  • De manière préférentielle, le module électromécanique M1 est associé au battant principal 5a et le module mécanique M2 est associé au battant secondaire 5b. Dans un cas de montage inverse (le moteur prioritaire MA étant associé au pilotage du battant secondaire 5b, le moteur secondaire MB étant respectivement associé au battant principal, 5a), il est alors nécessaire d'inverser la séquence de pilotage, c'est-à-dire, d'inverser les priorités associées aux deux moteurs. Cette inversion de priorité peut être configurée et stockée dans une mémoire (non représentée) de l'unité électronique de commande 20.
  • Dans le cas de la motorisation d'un seul battant de volet, l'ensemble de motorisation 1 comprend un module électromécanique M1 comprenant un moteur électrique MA et une unité électronique de commande 20.
  • L'ensemble de motorisation 1 selon l'invention, en particulier l'unité électronique de commande 20, comprend des moyens matériels et/ou logiciels régissant la commande des moteurs MA, MB. Les moyens logiciels comprennent des programmes d'ordinateur.
  • L'unité électronique de commande, représentée à la figure 3 est alimentée sur le réseau électrique commercial, par exemple 230V alternatif ou sur une autre source d'énergie telle qu'une batterie et/ou un panneau solaire. L'unité électronique 20 comprend une carte électronique 30 sur laquelle sont implantés les composants électroniques de pilotage des deux moteurs, notamment un microprocesseur 31 comprenant des entrées et sorties d'informations destinées à la commande des moteurs MA, MB, un récepteur 21, notamment du type radiofréquence, permettant de recevoir des ordres de commande d'un point de commande distant 110, en particulier d'une télécommande radio ou d'une télécommande filaire reliée à l'unité de commande 20, une interface Homme-Machine comprenant un afficheur digital 22, des boutons de commande simple (ouverture, fermeture, stop - en alternatif ou en séquentiel -, programmation) 23 et/ou une ou plusieurs diodes lumineuses 24. L'interface Homme-Machine est accessible éventuellement au moment de l'installation, mais ne l'est plus (ou difficilement) une fois que le capot de finition 10 de l'ensemble de motorisation 1 est positionné sur les modules M1, M2. Les boutons 23 peuvent servir à la commande manuelle des moteurs MA, MB et à l'appairage ou association entre l'unité électronique de commande 20 et le point de commande à distance 110.
  • L'unité électronique de commande 20 comprend de plus des moyens de détection d'un effort de butée DBE. Ceux-ci peuvent agir par mesure de couple, de variation de couple ou de sous-vitesse. En cas de dépassement d'un seuil prédéterminé C1 de couple ou de variation de couple, l'unité électronique de commande 20 coupe l'alimentation du moteur. L'unité électronique de commande 20 peut également comprendre des moyens de comptage de position (non représentés).
  • L'ensemble de motorisation 1 comprend également un châssis 40 sur lequel se fixent les modules mécanique M1 et électromécanique M2. Selon un premier mode de réalisation, le châssis 40 comprend deux éléments de châssis indépendants 40a, 40b, pouvant être fixés au linteau 4 de l'ouverture 2. Selon un deuxième mode de réalisation le châssis 40 est un châssis monobloc, fabriqué sur mesure pour une ouverture 2. La longueur du châssis 40 est alors adaptée à la largeur de l'ouverture 2. Les deux modules électromécanique M1 et mécanique M2 sont installés indépendamment sur le châssis 40.
  • Le châssis 40 visible aux figure 4 et 5 est un support métallique, sous forme d'une plaque, comprenant une base plane 42, destinée à être fixée contre le linteau 4 et une face opposée 43 munie de glissières 45, 46, 47.
  • La base plane 42 du châssis 40 comprend des trous de fixation (non représentés), ceux-ci étant destinés au passage de vis de fixation (non représentées) permettant de fixer le châssis sur le linteau 4.
  • Les glissières 45, 46, 47 servent à guider et maintenir un module M1 ou M2 de l'ensemble de motorisation 1 sur le châssis 40 lorsque celui-ci est fixé en position au linteau 4 ; Le châssis 40 comprend ainsi une glissière centrale 46 et deux glissières latérales parallèles 45, 47.
  • Différentes parois de la glissière 45 forment ainsi un rail en U légèrement refermé sur lui-même, laissant libre une ouverture longitudinale dont la largeur i45 est inférieure à la largeur l45 du rail formé par la glissière 45 et donc inférieure à ladite tête de vis 65t. Les glissières 46 et 47 sont construites sensiblement sur le même modèle que la glissière 45. Les glissières latérales 45, 47 comprennent en outre chacune une paroi 48, 49 s'étendant dans le prolongement d'une des parois latérales, sur les bords du châssis 40. Ces parois 48, 49 forment un guide pour le module mécanique M2 ou électromécanique M1 à monter sur le châssis 40. Les vis 65, 66, 67 dont les têtes 65t, 66t, 67t peuvent coulisser dans les glissières sont fixées sur le module à monter sur l'élément de châssis, ainsi que représenté à la figure 4. Ainsi, les vis 65, 66, 67 forment des moyens de suspension pour le module M1 ou M2 dans le châssis 40.
  • Une fois fixé, le châssis est bloqué en rotation et en translation, permettant ainsi de supporter les couples mis en oeuvre lors de la transmission de l'effort mécanique entre les moteurs et les vantaux battants des volets. Le châssis 40 ou les éléments de châssis 40a, 40b indépendants sont fixés au niveau de la zone où se retrouvent les efforts principaux lors du fonctionnement de l'ensemble de motorisation 1. Tout autre moyen de fixation du module électromécanique au châssis ou directement à une surface de support est également possible.
  • La description suivante étant similaire pour les deux modules, un seul sera décrit en référence aux figures 6, 7 et 8.
  • Le module M1 comprend un boîtier 60 supportant le moteur MA, le dispositif de transmission 8a et le bras 9a. Le boîtier 60 peut être en plusieurs parties assemblées les unes aux autres par des moyens de fixation appropriés (non représentés). Le boîtier supporte également un arbre 70 de sortie du dispositif de transmission 8a, appelé par la suite arbre de transmission. Le bras 9 est monté sur cet arbre 70 par le biais d'une rondelle 71 et d'une vis de fixation 72 visibles à la figure 6. La face du boîtier supportant le bras 9 est appelée haut 62 du boîtier tandis que celle opposée est appelée base 61 du boîtier.
  • Une fois les modules M1 et M2 fixés, les bras correspondants 9a, 9b sont libres de se déplacer en rotation pour entraîner les battants 5a, 5b.
  • Lors d'un effort particulièrement important exercé sur un des battants 5a, 5b, par exemple sous l'effet d'un coup de vent violent, le bras est entraîné en rotation indépendamment du moteur, ce qui a pour effet de créer un couple important au niveau de la liaison entre le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70 correspondant.
  • L'ensemble de motorisation comprend un fusible mécanique 200, installé sur la liaison mécanique LM entre le moteur électrique MA, MB et le battant correspondant 5a, 5b. Un fusible mécanique équivaut à un dispositif de rupture d'une chaîne cinématique, ici de la liaison mécanique LM entre le moteur et le volet, comme illustré à la figure 3. La liaison mécanique LM comprend une première partie LM1 et une deuxième partie LM2, le fusible mécanique 200 s'intercalant entre les deux parties LM1, LM2 de la liaison mécanique LM. En particulier, le fusible mécanique 200 s'intercale entre l'arbre de transmission 70 et le bras 9a, 9b. Le fusible mécanique 200 participe à la transmission mécanique entre le moteur MA, MB et le battant 5a, 5b dans une configuration assemblée de l'ensemble de motorisation, et est configuré pour rompre cette liaison mécanique LM lors de l'application d'un effort supérieur à un effort prédéfini, par exemple en cas de dépassement d'un effort prédéfini, par exemple d'un couple en rotation dit de rupture C2 au niveau du fusible mécanique 200. A cet effet, il pourrait être installé entre chaque moteur MA, MB et le bras correspondant 9a, 9b, ailleurs qu'entre l'arbre de transmission 70 et le bras 9a, 9b. Dans le premier mode de réalisation représenté aux figures 4 à 7, le fusible mécanique 200 est intégralement formé avec le bras 9a, 9b. Le bras 9a, 9b et le fusible mécanique 200 sont fixés à l'arbre de transmission par la rondelle 71 et la vis de fixation 72.
  • Le fusible mécanique 200 comprend un corps de fusible 202 et un anneau de fusible 204, reliés entre eux par au moins un pont de connexion, dans l'exemple par trois ponts de connexion 211, 212, 213, sous l'application d'un couple de rupture C2. Ce couple de rupture est de l'ordre de 200 Nm, par exemple compris entre 180 Nm et 250 Nm. Ainsi, l'ensemble comprenant l'anneau de fusible 202 et au moins une partie des ponts de connexion 211, 212, 213 peut être considéré comme une partie sécable, reliée au corps de fusible 202 et apte à s'en détacher sous l'application d'un effort d'une valeur supérieure à une valeur d'effort prédéterminée. L'anneau de fusible 202 coopère avec la deuxième partie LM2 de la liaison mécanique LM, en étant fixé en rotation par rapport à la deuxième partie LM2 de la liaison mécanique LM.
  • Selon les représentations des figures 6 à 8, le corps de fusible 202 est un corps sensiblement annulaire présentant une ouverture centrale 202o. Le corps de fusible est éventuellement une partie du bras 9a, 9b lui-même. L'anneau de fusible 204 est également un corps sensiblement annulaire et plan. Le fusible mécanique 200 comprend, dans l'exemple de réalisation décrit, une pluralité de ponts de connexion 211, 212, 213 sous forme de parties sécables reliant le corps de fusible 202 à l'anneau de fusible 204. Ces ponts de connexion 211, 212, 213 s'étendent depuis un bord interne 202i du corps de fusible 202 vers un bord externe 204e de l'anneau de fusible 204. Les ponts de connexion 211, 212, 213 présentent chacun une zone préférentielle de rupture mécanique 231, 232, 233. Chaque pont de connexion 211, 212, 213 présente en effet une largeur variable, prise dans un sens perpendiculaire aux rayons de l'anneau de fusible 204. Une zone préférentielle de rupture mécanique 231, 232, 233 se situe au niveau de la largeur la plus faible, correspondant à une zone de moindre résistance mécanique, facilitant le sectionnement du pont de connexion 211, 212, 213.
  • Les épaisseurs des ponts de connexion 211, 212, 213 sont égales sur toute la longueur du pont de connexion 211, 212, 213. Elles pourraient toutefois être différentes, avec notamment une épaisseur moindre au niveau de la largeur la plus faible.
  • Du fait de l'arrangement des ponts de connexion 211, 212, 213 entre le corps de fusible 202 et l'anneau de fusible 204, le corps de fusible et l'anneau de fusible sont séparés par des trous oblongs 221, 222, 223 présentant un rayon de courbure, en particulier une courbure interne suivant le bord externe 204e de l'anneau de fusible 204 et une courbure externe suivant le bord interne 202i du corps de fusible 202. Ces trous oblongs 221, 222, 223 ont une largeur sensiblement régulière à l'exception de leurs extrémités 221a, 221b, 222a, 22b, 223a, 223b au niveau desquelles cette largeur diminue graduellement, les extrémités des trous oblongs 221, 222, 223 étant arrondies.
  • L'anneau de fusible 204 comprend une ouverture centrale 204o de forme hexagonale destinée à coopérer avec une forme hexagonale de l'arbre de transmission 70 en formant une liaison hexagonale. Le fusible mécanique 200, peut ainsi être assemblé sans jeu, ou avec un jeu maîtrisé, avec l'arbre de transmission 70, en insérant l'anneau de fusible 204 sur l'arbre de transmission 70. La coopération des formes de l'ouverture centrale 204o avec la forme extérieure de l'arbre de transmission 70 assure l'entraînement en rotation du bras par l'arbre de transmission, au travers des ponts de connexion 211, 212, 213, en fonctionnement normal. Autrement dit, la deuxième partie LM2 de la liaison mécanique LM comprend notamment l'arbre de transmission 70, qui forme une zone d'accueil pour l'anneau de fusible 204, en particulier pour l'ouverture centrale 204o de l'anneau de fusible 204.
  • Les trois ponts de connexion 211, 212, 213 sont répartis régulièrement à l'intérieur du corps de fusible 202, autrement dit autour de l'anneau de fusible 204. Les trous oblongs 221, 222, 223 sont formés par découpe de matière par découpe laser, par frappe ou par découpe au fil. Alternativement, l'anneau de fusible et le corps de fusible sont réalisés par d'autres procédés de fabrication, tels qu'usinage, injection, fabrication additive, etc.
  • Lorsque les efforts liés au déplacement du battant 5a, 5b sont inférieurs au seuil prédéfini C1 ou au couple de rupture C2, la coopération de l'arbre de transmission 70 avec le fusible mécanique 200 provoque l'entraînement en rotation du bras 5a, 5b sous l'action du moteur MA ou MB correspondant.
  • Lors de l'application d'un effort important sur un des battants 5a, 5b, le couple exercé au niveau du fusible dépassant le couple de rupture prédéfini C2, les ponts de connexion 211, 212, 213 sont soumis à des efforts de cisaillement importants qui conduisent à la rupture de ces ponts de connexion 211, 212, 213.
  • Avantageusement, les sections des différents ponts de connexion 211, 212, 213 sont préférentiellement identiques les unes aux autres, de même que leur matériau constitutif. Les ponts de connexion 211, 212, 213 étant régulièrement répartis autour de l'axe de l'arbre de transmission, les efforts de cisaillement sont les mêmes au niveau de chaque pont de connexion, ce qui conduit à leur rupture simultanée. En effet, le couple de rupture C2 est alors appliqué à chacun des ponts de connexion 211, 212, 213 de manière équivalente. Ceci permet d'éviter la rupture d'un pont de connexion 211, 212, 213 sans rupture d'un autre, ce qui diminuerait le couple de rupture nécessaire pour sectionner les ponts de connexion 211, 212, 213 restants. Ainsi, suite à une rupture des ponts de connexion 211, 212, 213, le corps de fusible 202 se détache axialement et radialement complétement de l'anneau de fusible 204. La rupture du fusible mécanique 200 et le détachement du corps de fusible 202 par rapport à l'anneau de fusible 204 libère la rotation entre le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70. Le bras 9a, 9b tourne ainsi à vide et ne risque plus d'entraîner le moteur MA, MB ou le dispositif de transmission 8a, 8b et de les endommager.
  • La rupture des ponts de connexion 211, 212, 213 permet également une rotation libre du moteur MA, MB sans entraîner le bras 9a, 9b, ou inversement, mais tout en conservant une liaison entre le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70, notamment grâce à la rondelle 71. Ceci évite qu'une extrémité du bras 9a, 9b ne soit libre et que le bras ne vienne cogner dans la fenêtre lors de mouvements du battant 5a, 5b, par exemple sous l'effet du vent.
  • Le couple de rupture C2 pour le fusible mécanique 200 dépend notamment du nombre de ponts de connexion, de leur forme, de leur positionnement dans le fusible mécanique 200, ainsi que des matériaux choisis pour le fusible mécanique 200 et l'arbre de transmission 70.
  • Pour faciliter la rotation libre des pièces en mouvement de part et d'autre du fusible mécanique 200, ici le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70, la zone de rupture mécanique 231, 232, 233 est située en dehors du cercle C70 dans lequel l'arbre de transmission 70 est circonscrit. En effet, il est préférable que la zone de rupture se situe dans une zone éloignée de la liaison hexagonale pour éviter une déformation de celle-ci et une prise de jeu entre l'arbre de transmission 70 et l'anneau de fusible 204. Ceci évite également un endommagement de l'arbre de transmission lors de mouvements du bras ou de l'arbre de transmission après la rupture.
  • L'extrémité arrondie des trous oblongs 221, 222, 223 forme des ponts de connexion dont les bords ne présentent pas de rupture de pente. L'extrémité arrondie des trous oblongs 221, 222, 223 est formée en particulier par une succession de cercles de rayons différents, au moins deux cercles de rayons différents étant tangents. Ceci permet la maîtrise des efforts de rupture de ces ponts. Une rupture de pente fragiliserait le pont sans que cette fragilité ne puisse être bien maîtrisée. Dans l'exemple de la figure 8, le rayon aux extrémités des trous oblongs 221, 222, 223 est de l'ordre de 0,5 mm, ce qui permet de concentrer les contraintes en statique et de créer un mode de casse en cisaillement. Un tel rayon plus faible aux extrémités permet également de réduire l'écart de contraintes entre la résistance élastique Re et la résistance mécanique Rm ou résistance à la rupture. La résistance élastique Re correspond au point sur une courbe de traction pour un matériau entre la zone élastique et la zone plastique, la courbe de traction représentant une contrainte, par exemple en MPa, en fonction d'un déplacement, par exemple en mm. La résistance à la rupture Rm correspond au point sur la courbe de traction correspondant à la contrainte maximum. Le rayon de courbure est de l'ordre de 3,5 mm en s'éloignant de l'extrémité, ce qui permet d'améliorer la résistance à la fatigue mécanique issue de l'application de charges répétées.
  • En complément, les éventuels angles formant des ruptures de pente sur les bords des ponts de connexion 211, 212, 213 peuvent être réduits ou éliminés pour augmenter la résistance en fatigue, par des procédés de finition, tels que tribofinition ou brossage, lors de la réalisation des trous oblongs 221, 222, 223 et des ponts de connexion 211, 212, 213.
  • Alternativement, la zone de rupture mécanique 231, 232, 233, 234 est située sur un cercle Cr, dit cercle médian de rupture, situé sensiblement à mi-parcours entre un bord extérieur 200e du corps de fusible 202 et un bord intérieur 204i de l'anneau de fusible 204. Le cercle médian de rupture passe par les zones de rupture mécanique 231, 232, 233, se situant au niveau de la largeur la plus faible du ou des ponts de connexion 211, 212, 213.
  • Selon un premier mode de réalisation, le fusible mécanique 200 est intégralement formé avec le bras 9a, 9b. En cas de sur-effort entrainant la rupture du fusible mécanique 200, seul le bras 9a, 9b est à remplacer : il s'agit d'une pièce mécanique simple et peu coûteuse. L'intégration du fusible mécanique 200 dans le bras 9a, 9b permet une simplification de la fabrication et du montage. Le matériau utilisé pour le bras 9a, 9b et donc pour le fusible mécanique 200, présente des propriétés intéressantes en termes de résistance et de comportement plastique. Il est en effet important que le fusible mécanique 200 présente peu ou pas de déformation plastique avant sa rupture, de sorte à éviter d'introduire un jeu en rotation (dû à une déformation plastique) dans la chaîne de transmission.
  • Selon un deuxième mode de réalisation non représenté, le fusible mécanique 200 est une pièce indépendante, par exemple accouplée au bras 9a, 9b et à l'arbre de transmission de sorte à transmettre le mouvement en fonctionnement normal entre les deux pièces de la chaîne cinématique. En cas de sur-effort entrainant la rupture du fusible mécanique 200, seul le fusible mécanique 200 est à remplacer. Toutefois, sa conception est plus complexe car il doit intégrer des moyens d'accouplement, notamment des moyens d'accouplement au bras 9a, 9b.
  • Idéalement, le fusible mécanique 200 est formé en acier à haute limite élastique, matériau pour lequel la rupture arrive rapidement après le début de la déformation plastique. La matière choisie pour l'arbre de transmission est à l'inverse la plus résistante possible : par exemple acier traité thermiquement. Le fusible mécanique 200 peut être réalisé par moulage, usinage, emboutissage, ou autres méthodes d'obtention. En particulier, le fusible mécanique peut être réalisé par découpe laser : la forme découpée au laser, par exemple permet de réaliser les trous oblongs avec une section choisie. Les découpes laser sont réalisées de façon à limiter l'échauffement au niveau des extrémités des trous oblongs par un passage du rayon laser dans un laps de temps court.
  • L'ensemble de motorisation pouvant être suspendu à un linteau au-dessus d'une ouverture, un élément de maintien du bras 9a, 9b sur l'arbre de transmission doit être prévu, qui conserve l'assemblage axial entre le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70 y compris en cas de rupture du fusible mécanique 200. Cet élément de maintien peut comprendre la vis de fixation 72, vissée dans un filetage 73 correspondant prévu dans l'arbre de transmission 70, et la rondelle 71.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, une rondelle 71 plate est utilisée, la rondelle comprenant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du corps de fusible 202. La rondelle 71 recouvre ainsi la zone du fusible mécanique 200 et maintient le corps de fusible 202 et le bras 9a, 9b pour éviter que celui-ci ne « tombe » de l'axe de transmission par gravité après la rupture des ponts de connexion 211, 212, 213. Lors du montage du bras 9a, 9b et du fusible mécanique 200 sur l'arbre de transmission 70, la rondelle 71 est serrée entre le bras 9a, 9b, au niveau du fusible mécanique 200 et la vis de fixation 72. Le serrage de la rondelle 71 se fait axialement, suivant l'axe X70 de l'arbre de transmission 70, en regard de l'extrémité de l'arbre de transmission 70, au niveau du centre de la rondelle 71. Les efforts de serrage entraînent ainsi une déformation de la rondelle 71 qui prend une forme légèrement incurvée depuis son centre jusqu'à sa périphérie extérieure. Ainsi, le contact entre la partie périphérique de la rondelle et les ponts de connexion 211, 212, 213 est limité. La rondelle ne transmet donc pas de contrainte mécanique axiale, suivant l'axe X70 de l'arbre de transmission 70, aux ponts de connexion 211, 212, 213. Dans le cas contraire, une contrainte axiale pourrait modifier le comportement en résistance mécanique à la rupture des ponts de connexion 211, 212, 213, c'est-à-dire la valeur du couple de rupture C2. Cette valeur serait alors en effet dépendante du couple de serrage, celui-ci étant aléatoire).
  • Dans le cas où il existe un jeu radial maitrisé entre le fusible mécanique 200 et l'arbre de transmission 70, celui-ci doit être rattrapé lors des arrivées en butée en fonctionnement normal. Lors d'un arrêt en position intermédiaire, la présence de la rondelle 71, ou d'une rondelle Belleville équivalente, exerçant un effort axial serrant le bras 9a, 9b et l'arbre de transmission 70 permet de générer une contrainte suffisante pour éviter un mouvement relatif du bras 9a, 9b par rapport à l'arbre de transmission 70. On évite ainsi que les volets 5 ne claquent sous l'effet d'un effort extérieur comme du vent.
  • L'invention est décrite ci-dessus relative à la fixation d'un élément de châssis sur un linteau, un linteau étant généralement défini comme un élément architectural de soutien des matériaux d'un mur au-dessus d'une ouverture dans un bâtiment. Elle est de la même manière applicable à la fixation des éléments de châssis en position basse de l'ouverture, c'est-à-dire au niveau d'un seuil de l'ouverture, ou en position latérale, au niveau d'un montant latéral de l'ouverture. Les termes de linteau, de seuil ou de montant latéral correspondent tous à un élément architectural d'une ouverture.

Claims (10)

  1. Ensemble de motorisation (10) de volet battant (5) comprenant au moins un premier module électromécanique (M1), le premier module électromécanique (M1) comprenant au moins un premier moteur électrique (MA), l'ensemble de motorisation comprenant au moins une liaison mécanique (LM) comprenant une première partie (LM1) et une deuxième partie (LM2), la liaison mécanique (LM) comprenant
    - un dispositif de transmission mécanique (8a, 8b),
    - un arbre de transmission (70) en sortie du dispositif de transmission mécanique (8a, 8b),
    - un bras (9a, 9b),
    le premier moteur électrique (MA) étant configuré pour être relié, en configuration assemblée de l'ensemble de motorisation, par l'intermédiaire de la liaison mécanique (LM) à un battant (5a, 5b) du volet (5) de sorte à entraîner le battant (5a, 5b) lors de l'activation électrique du premier moteur électrique (MA), caractérisé en ce que la liaison mécanique (LM) comprend en outre un fusible mécanique (200), le fusible mécanique (200) comprenant un corps de fusible (202), relié à la première partie (LM1) de la liaison mécanique (LM) et un anneau de fusible (204) relié à la deuxième partie (LM2) de la liaison mécanique, le corps de fusible (202) et l'anneau de fusible (204) étant reliés entre eux par au moins un pont de connexion (211, 212, 213) sécable, le pont de connexion (211, 212, 213) étant apte à être rompu sous l'application d'un effort d'une valeur supérieure à une valeur d'effort prédéterminée (C2).
  2. Ensemble de motorisation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (9a, 9b) est solidaire avec le corps de fusible (202) et l'anneau de fusible (204) et est monté fixe en rotation sur l'arbre de transmission (70).
  3. Ensemble de motorisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une rondelle (71) et une vis de fixation (72) maintenant le bras (9a, 9b) et le fusible mécanique (200) sur l'arbre de transmission (70), la rondelle comprenant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du corps de fusible (202).
  4. Ensemble de motorisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le l'anneau de fusible (204) comprend une ouverture centrale (204o) de forme polygonale, notamment hexagonale, coopérant avec l'arbre de transmission (70) de forme extérieure correspondante.
  5. Ensemble de motorisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de fusible (202) et l'anneau de fusible (204) sont séparés par au moins un trou oblong (221, 222, 223) présentant une courbure interne suivant un bord externe (204e) de l'anneau de fusible (204) et une courbure externe suivant un bord interne (202i) du corps de fusible (202).
  6. Ensemble de motorisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le trou oblong (221, 222, 223) a une largeur sensiblement régulière à l'exception de ses extrémités au niveau desquelles cette largeur diminue graduellement, les extrémités du trou oblong (221, 222, 223) étant arrondies.
  7. Ensemble de motorisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pont de connexion (211, 212, 213) comprend une zone de rupture mécanique (231, 232, 233), la zone de rupture mécanique (231, 232, 233) se situant au niveau de la largeur la plus faible du pont de connexion (211, 212, 213).
  8. Ensemble de motorisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de ponts de connexion (211, 212, 213) est supérieur ou égal à deux, les ponts de connexion (211, 212, 213) étant répartis régulièrement entre le corps de fusible (202) et l'anneau de fusible (204).
  9. Ensemble de motorisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité électronique de commande (20), l'unité de commande (20) comprenant des moyens de surveillance électronique (DBE), notamment des moyens de détection d'un effort de butée, destinés à stopper le moteur électrique (MA) lorsque des efforts détectés au niveau du moteur électrique (MA) ou sur la liaison mécanique (LM) dépassent un seuil prédéterminé (C1).
  10. Installation domotique (100) comprenant au moins un volet battant (5) et un ensemble de motorisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, assemblé au volet battant (5).
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