FR3027619A1

FR3027619A1 - Portail pivotant esthetique et fiabilise

Info

Publication number: FR3027619A1
Application number: FR1460144A
Authority: FR
Inventors: Lucien Crapiz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-29
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: FR3027619B1

Abstract

L'invention concerne un portail pivotant (1), comprenant : -un montant creux (2) présentant des extrémités supérieure (22) et inférieure (21) configurées pour guider le montant en rotation autour d'un axe reliant les extrémités supérieure et inférieure et présentant une première direction; -une traverse creuse (3) fixée sur le montant creux (2) et s'étendant depuis l'extrémité inférieure (21) de ce montant creux selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction; -un moteur électrique (4) logé dans le montant creux (2); -une transmission (5) incluant : -une vis sans fin (51) logée dans la traverse creuse (3) et montée à rotation selon la deuxième direction par rapport à la traverse creuse, la vis sans fin (51) étant entraînée en rotation par le moteur électrique (4); -un élément denté (6) monté coulissant par rapport à la traverse creuse (3) et engrenant sur la vis sans fin (51) ; -un bras de guidage (7), comportant une première extrémité (71) solidaire de l'élément denté (6) et une deuxième extrémité (72) configurée pour guider le bras (7) en rotation autour d'un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux.

Description

PORTAIL PIVOTANT ESTHETIQUE ET FIABILISE L'invention concerne les portails pivotants ou battants, c'est-à-dire comportant un vantail monté pivotant autour d'un axe vertical par rapport à un poteau.

La structure d'un système de portail pivotant comporte généralement un montant monté pivotant par rapport à un poteau ou un mur. Un vantail est fixé sur le montant. Dans un souci de confort, les portails pivotants sont le plus souvent motorisés pour assurer leur entraînement en rotation. Ainsi, de tels portails comportent un moteur destiné à entraîner sélectivement le montant et le vantail en rotation entre une position ouverte et une position fermée. Pour des raisons de compacité et d'esthétique, il est connu d'utiliser des montants creux et des moteurs tubulaires logés dans ces montants creux. En rendant le stator solidaire du poteau et le rotor solidaire du montant creux, on peut assurer l'entraînement en rotation du montant et du vantail.

De telles structures de portail se sont avérées présenter des défaillances. D'une part, on peut noter une usure prématurée de la transmission mécanique interposée entre un moteur électrique et le rotor du moteur tubulaire. En particulier, on a noté des casses prématurées de réducteurs de vitesse de ces transmissions. Par ailleurs, de tels moteurs tubulaires s'avèrent inadaptés pour garantir le maintien en position du montant et du vantail lors d'une sollicitation manuelle de ceux-ci. Ainsi, pour empêcher une effraction par sollicitation manuelle du vantail, il est nécessaire de prévoir des moyens additionnels de verrouillage en position. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients.

L'invention vise notamment à obtenir un portail pivotant à la fois esthétique et robuste, permettant d'assurer un maintien en position du vantail lors d'une sollicitation manuelle. Certains aspects de l'invention visent également à limiter le coût de revient du portail, à faciliter son déverrouillage pour un entraînement manuel, à faciliter sa commande lors d'une éventuelle défaillance de son circuit de commande, ou à masquer des butées de fin de course. L'invention porte ainsi sur un portail pivotant, comprenant : -un montant creux présentant des extrémités supérieure et inférieure configurées pour guider le montant en rotation autour d'un axe reliant les extrémités supérieure et inférieure et présentant une première direction; -une traverse creuse fixée sur le montant creux et s'étendant depuis l'extrémité inférieure de ce montant creux selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction; -un moteur électrique logé dans le montant creux ; -une transmission incluant : ICG10966 FR Projetl Texte.doc -une vis sans fin logée dans la traverse creuse et montée à rotation selon la deuxième direction par rapport à la traverse creuse, la vis sans fin étant entraînée en rotation par le moteur électrique ; -un élément denté monté coulissant par rapport à la traverse creuse et engrenant sur la vis sans fin ; -un bras de guidage, comportant une première extrémité solidaire de l'élément denté et une deuxième extrémité configurée pour guider le bras en rotation autour d'un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux.

Selon une variante, l'élément denté est une bague dentée engrenant sur la vis sans fin. Selon encore une variante, le portail comprend en outre une butée fixée dans la traverse creuse et interférant avec l'élément denté lors de son coulissement dans la traverse creuse.

Selon une autre variante, ledit bras de guidage comporte une articulation dans sa partie intermédiaire pouvant sélectivement être déverrouillée ou verrouillée. Selon encore une autre variante, ledit bras de guidage comprend des première et deuxième poutres montées pivotantes l'une par rapport à l'autre par rapport à un axe positionné à une position intermédiaire du bras et présentant la première direction, la première poutre étant configurée pour guider le bras en rotation au niveau de la première extrémité, la deuxième poutre étant solidaire de l'élément denté, le bras de guidage comportant un organe de verrouillage permettant de verrouiller sélectivement le pivotement de la première poutre rapport à la deuxième poutre. Selon une variante, le portail comprend en outre un vantail solidaire du montant creux et de la traverse creuse. Selon une autre variante, la vis sans fin et l'élément denté sont réalisés en métal.

Selon encore une variante, ladite traverse creuse comporte une rainure dimensionnée pour permettre le passage de la vis sans fin par translation selon ladite première direction, le portail comportant en outre une paroi amovible interposée entre la vis sans fin et une ouverture externe de la rainure. L'invention porte également sur un système de portail, comprenant : -un portail pivotant tel que défini précédemment ; -un poteau sur lequel ledit montant creux du portail pivotant est guidé en rotation par l'intermédiaire de ses extrémités supérieure et inférieure autour d'un axe reliant les extrémités supérieure et inférieure et présentant la première direction; ICG10966 FR Projetl Texte.doc -dans lequel le bras de guidage est guidé à rotation par rapport au sol selon un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux. Selon une variante, le système comprend en outre une platine solidaire 5 du poteau et sur laquelle ledit bras de guidage et l'extrémité inférieure du montant creux sont montés à rotation. L'invention porte encore sur un système de portail, comprenant : -un portail tel que défini précédemment ; -une alimentation électrique ; 10 -un circuit de commande électronique connectant sélectivement le moteur électrique du portail à l'alimentation électrique ; -un contacteur à clé dont l'actionnement permet de forcer la connexion du moteur électrique du portail à l'alimentation électrique. 15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de système de portail selon l'invention ; 20 -la figure 2 est une vue en coupe de l'extrémité supérieure du portail pivotant ; -la figure 3 est une vue en coupe du système de portail dans le plan d'un vantail ; -la figure 4 est une vue en perspective d'un bras de guidage articulé 25 selon une variante de l'invention ; -la figure 5 est une vue en perspective du bras de guidage articulé en position de déverrouillage ; -la figure 6 est une vue en coupe au niveau de la liaison avec le sol d'un bras de guidage articulé ; 30 -la figure 7 est une vue de dessous en section en perspective au niveau d'une traverse creuse ; -la figure 8 illustre schématiquement un schéma électrique d'une architecture d'alimentation du moteur électrique. 35 L'invention propose de loger un moteur électrique dans un montant creux d'un portail pivotant. Une transmission du moteur électrique comprend une vis sans fin logée dans une traverse creuse s'étendant perpendiculairement à l'axe de rotation du montant. La vis sans fin est montée à rotation par rapport à la traverse creuse, autour d'un axe dont la direction correspond à la direction ICG10966 FR Projetl Texte.doc 302 7 6 1 9 4 d'extension de la traverse creuse. La vis sans fin est entrainée en rotation par le moteur électrique. Un élément denté est monté coulissant par rapport à la traverse creuse et engrène sur la vis sans fin. Un arbre de guidage comporte une extrémité solidaire de l'élément denté et une autre extrémité guidant le bras en rotation autour d'un axe excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux. L'invention permet de limiter au maximum le nombre de composants apparents destinés à l'entraînement en rotation du montant. En outre, l'entraînement par vis sans fin permet de garantir une résistance mécanique de la transmission et une fonction de maintien du montant en position face à des sollicitations manuelles. L'invention permet en outre de réutiliser des composants standards éprouvés dans d'autres architectures d'entraînement de portails pivotants, par exemple les architectures à vérin externe.

La figure 1 illustre un système de portail 11, incluant un poteau 12 et un portail pivotant 1. Le poteau 12 sert ici de bâti fixe et est typiquement encastré dans le sol 13. On peut bien entendu utiliser tout autre type de bâti fixe, par exemple un mur ou une paroi de béton. Le poteau 12 comporte ici en saillie, un support supérieur 16 et un support inférieur 15.

Le portail pivotant 1 comporte un montant vertical creux 2. Le montant creux 2 comporte une extrémité supérieure 22 et une extrémité inférieure 21. Ces extrémités sont configurées pour guider le montant 2 en rotation par rapport au poteau 12, autour d'un axe reliant ces extrémités 21 et 22. Cet axe présente une direction que l'on désignera par la suite par première direction. L'axe de rotation du montant creux 2 est ici un axe vertical. Les extrémités 21 et 22 comportent typiquement des portées de guidage en rotation. Les supports 15 et 16 comportent des arbres 17 en saillie verticalement, un roulement étant par exemple monté sur la portée de chaque extrémité 21 et 22 et sur un arbre 17 respectif.

Le portail pivotant 1 comporte en outre une traverse creuse 3 fixée sur le montant creux 2. La traverse creuse 3 s'étend depuis l'extrémité inférieure 21 du montant creux 2, selon une deuxième direction perpendiculaire à ladite première direction. Du fait que le portail 1 est pivotant, la deuxième direction pivote dans un référentiel fixe par rapport au sol 13.

La figure 2 est une vue en coupe du portail pivotant, dans un plan comprenant les première et deuxième directions D1 et D2. Le portail pivotant 1 comprend en outre un moteur électrique 4 logé dans le montant creux 2. Le carter du moteur électrique 4 est ici encastré dans le montant creux 2. Dans l'exemple illustré, l'extrémité inférieure 21 comporte une platine 23 encastrée ICG10966 FR Projetl Texte.doc par vissage dans un profilé 25 du montant creux 2. Le carter du moteur électrique 4 est ici fixé sur cette platine 23. Comme détaillé à la figure 2, l'extrémité supérieure 22 comporte avantageusement une platine 24 encastrée par vissage dans le profilé 25 du montant creux 2. Les platines 23 et 24 peuvent être identiques dans un but de simplification. Des portées de guidage en rotation autour de la première direction sont ménagées dans les platines 23 et 24. Comme davantage détaillé en référence à la figure 3, le portail pivotant 1 comprend en outre une transmission 5. La transmission 5 comprend notamment une vis sans fin 51 logée dans la traverse creuse 3. La vis sans fin 51 est montée à rotation selon la deuxième direction par rapport à la traverse creuse 3. La vis sans fin 51 est entrainée en rotation par le moteur 4, par exemple par l'intermédiaire d'engrenages coniques ou par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse de la transmission 5.

Le portail pivotant 1 comprend en outre un élément denté 6 monté coulissant par rapport à la traverse creuse 3. L'élément denté 6 engrène sur la vis sans fin 51. Ainsi, la rotation de la vis sans fin 51 autour de son axe entraîne l'élément denté 6 en translation selon la deuxième direction, le long de l'axe de la vis sans fin 51.

L'élément denté 6 est ici avantageusement réalisé sous la forme de bague dentée engrenant sur la vis sans fin 51 et formant un manchon autour de la vis sans fin 51. L'élément denté 6 est ici guidé en translation dans sa partie supérieure par l'intermédiaire d'un rail de la traverse creuse 3. Dans sa partie basse, l'élément denté 6 est en vis-à-vis de deux flasques de la traverse creuse 3. Ainsi, face à l'application d'efforts manuels perpendiculaires aux première et deuxième directions, ces efforts sont repris par un flasque de la traverse creuse 3 contre lequel la partie basse de l'élément denté 6 vient en appui. On évite ainsi d'appliquer une flexion excessive sur la vis sans fin 51 par l'intermédiaire de l'élément denté 6.

Le portail pivotant 1 comprend en outre un bras de guidage 7. Le bras de guidage 7 comporte une première extrémité 71 solidaire de l'élément denté 6, et une deuxième extrémité 72 configurée pour guider le bras 7 en rotation autour d'un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux 2.

Ainsi, la rotation du moteur 4 entraîne l'élément denté 6 en coulissement selon la deuxième direction. Du fait de la liaison entre l'élément denté 6 et le bras de guidage 7 monté pivotant autour d'un axe excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux 2, ce coulissement entraîne la rotation du montant creux 2 autour de son axe. ICG10966 FR Projetl Texte.doc Le portail 1 comporte ici une platine 14 solidaire du poteau 12 (ou de façon générale du bâti fixe ou de toute pièce solidaire du bâti fixe), par exemple encastrée dans le sol 13 comme le poteau 12. Le bras de guidage 7 et l'extrémité inférieure 21 du montant creux 2 sont ici montés à rotation sur cette platine 14, selon des emplacements excentrés. Le bras de guidage 7 est ici relié à l'élément denté 6 par une liaison pivotante. Au niveau de la première extrémité 71, le bras de guidage 7 est monté pivotant par rapport à l'élément denté 6 autour d'un axe présentant la première direction.

L'association de la vis sans fin 51 et de l'élément denté 6 permet de garantir l'irréversibilité de l'entrainement, pour éviter qu'un couple de pivotement appliqué manuellement par rapport à l'axe du montant 2 n'induise sa rotation. Les transmissions incluant une vis sans fin étant dimensionnées en vue de cette irréversibilité, la résistance de la transmission est également améliorée, garantissant une durée de vie importante de la transmission 5 suite à des cycles d'ouverture/fermeture du portail 1. La transmission 5 comporte typiquement des engrenages métalliques. Les composants du moteur 4 et de la transmission 5 sont ici logés dans des éléments creux de la structure du portail 1, et sont donc à la fois protégés et 20 non visibles. En outre, le portail 1 présente alors une compacité optimale. Afin de faciliter son pivotement au niveau de la deuxième extrémité 72, le bras 7 présente avantageusement une forme arquée dans un plan normal à la première direction. 25 Afin de permettre le déverrouillage du portail 1 et son entrainement manuel en cas de panne du moteur 4 ou de sa commande, le bras de guidage 7 est avantageusement articulé dans sa partie intermédiaire entre ses extrémités 71 et 72. Le bras 7 comporte alors avantageusement une articulation 73 pouvant sélectivement être déverrouillée ou verrouillée. L'articulation 73 est ici 30 réalisée sous la forme d'une liaison pivotante entre deux poutres. Dans l'exemple illustré notamment à la figure 6, le bras de guidage 7 comporte des poutres 75 et 76 montées pivotantes l'une par rapport à l'autre autour d'un axe positionné dans une position intermédiaire du bras. Cet axe présente la première direction et est matérialisé par un arbre 73. La première 35 poutre 75 est ici montée pivotante par rapport au sol au niveau de l'extrémité 72, par exemple par l'intermédiaire d'un arbre 77. L'arbre 77 est ici fixé par vissage dans la platine 14. La deuxième poutre 76 est montée pivotante par rapport à la première poutre 75 au niveau de l'axe intermédiaire. La deuxième poutre 76 est solidaire de l'élément denté 6 au niveau de l'extrémité 71. ICG10966 FR Projetl Texte.doc Un plot 74 est vissé dans l'arbre 77. Le plot 74 présente avantageusement une extrémité supérieure 79 ayant un facteur de forme particulier, pour restreindre sa manipulation à un opérateur ayant une clé spéciale. Cette extrémité 79 peut par exemple être configurée pour être accouplée à une clé triangulaire. Le pivotement du plot 74 permet de le translater selon la première direction entre une position dans laquelle il est en prise avec la deuxième poutre 76 (par exemple logé dans un alésage 78 de la deuxième poutre 76) et une position dans laquelle il n'interfère pas avec la deuxième poutre 76. Le plot 74 forme ainsi un organe de verrouillage permettant sélectivement de verrouiller ou de déverrouiller le pivotement relatif entre les poutres 75 et 76. Dans la configuration illustrée à la figure 4, l'articulation 73 entre les poutres 75 et 76 est verrouillée par l'intermédiaire du plot 74. La figure 5 illustre une configuration dans laquelle l'articulation 73 entre les poutres 75 et 76 est déverrouillée et dans laquelle les poutres 75 et 76 ont pivoté l'une par rapport à l'autre pour permettre un entrainement manuel du portail 1 en rotation. Avantageusement, le portail pivotant 1 comporte au moins une butée 52 logée dans la traverse creuse 3, comme illustré à la figure 2. Une butée 52 est fixée par rapport à la traverse creuse 3 et destinée à définir une fin de course de l'élément denté 6. Une butée 52 est donc configurée pour interférer avec l'élément denté 6 lors de son coulissement dans la traverse creuse 3. Le portail pivotant 1 comporte ici deux butées 52, destinées à définir respectivement la position d'ouverture et la position de fermeture du portail pivotant 1. L'utilisation de butées 52 logées dans la traverse creuse 3 permet de limiter le nombre de composants apparents du portail pivotant 1. En outre, en prévoyant des moyens de réglage de la position longitudinale des butées 52, on peut obtenir de façon simple un moyen de réglage des positions d'ouverture et de fermeture du portail pivotant 1. La traverse creuse 3 comporte une rainure inférieure 31. La rainure inférieure 31 s'étend au moins sur la longueur de la vis sans fin 51. La rainure 31 présente au moins la largeur de la vis sans fin 51. De façon générale, la rainure 31 est dimensionnée pour permettre le passage de la vis sans fin 51 par translation selon la première direction. Un tel passage peut par exemple s'avérer avantageux pour un démontage du portail 1, lors d'opérations de maintenance nécessitant l'extraction de la vis sans fin 51. Afin de protéger la vis sans fin 51 contre l'entrée de corps étrangers à l'intérieur de la traverse creuse 3, une paroi amovible 32 est ici avantageusement interposée entre la vis sans fin 51 et l'ouverture externe de la rainure 31, comme illustré à la figure 2. La paroi amovible 32 peut être solidaire ICG10966 FR Projetl Texte.doc de l'élément denté 6, pour suivre cet élément 6 lors de sa translation. Dans l'exemple illustré à la figure 7, la paroi 32 a été retirée pour des raisons de lisibilité.

De préférence, le montant creux 2 et la traverse creuse 3 incluent des profilés métalliques, par exemple des profilés en aluminium. Le portail 1 comporte de façon connue en soi un vantail 33, de toute forme appropriée. Le vantail 33 est fixé au montant creux 2 et à la traverse creuse 3. La structure du vantail 33 peut en outre présenter une traverse supérieure de rigidification et un autre montant au niveau d'une extrémité libre de la traverse 3. Le vantail 33 peut comporter toute forme connue en soi. La structure du vantail 33 peut comprendre des lames encastrées les unes dans les autres et dont une est encastrée dans la traverse creuse 3.

La figure 8 illustre de façon schématique un système d'alimentation électrique du moteur électrique 4. Le système inclut notamment une alimentation électrique ou source de tension 41. Un circuit de commande électronique 42 connecte sélectivement le moteur électrique à cette alimentation 41, par exemple suite à la réception d'une instruction de commande provenant d'une télécommande 44. Un contacteur à clé 43 permet de forcer la connexion du moteur électrique 4 à l'alimentation 41, en formant par exemple une dérivation du circuit de commande 42. On peut également prévoir que l'actionnement du contacteur 43 ouvre un interrupteur entre le circuit de commande 42 et l'alimentation 41. Le contacteur à clé 43 permet à l'utilisateur d'entraîner le portail pivotant 1 même lors d'une défaillance du circuit de commande 42. ICG10966 FR Projetl Texte.doc

Claims

REVENDICATIONS1. Portail pivotant (1), caractérisé en ce qu'il comprend : -un montant creux (2) présentant des extrémités supérieure (22) et inférieure (21) configurées pour guider le montant en rotation autour d'un axe reliant les extrémités supérieure et inférieure et présentant une première direction; -une traverse creuse (3) fixée sur le montant creux (2) et s'étendant depuis l'extrémité inférieure (21) de ce montant creux selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction; -un moteur électrique (4) logé dans le montant creux (2); -une transmission (5) incluant : -une vis sans fin (51) logée dans la traverse creuse (3) et montée à rotation selon la deuxième direction par rapport à la traverse creuse, la vis sans fin (51) étant entraînée en rotation par le moteur électrique (4); -un élément denté (6) monté coulissant par rapport à la traverse creuse (3) et engrenant sur la vis sans fin (51) ; -un bras de guidage (7), comportant une première extrémité (71) solidaire de l'élément denté (6) et une deuxième extrémité (72) configurée pour guider le bras (7) en rotation autour d'un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux.
2. Portail pivotant (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément denté (6) est une bague dentée engrenant sur la vis sans fin (51).
3. Portail pivotant (1) selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre une butée (52) fixée dans la traverse creuse (3) et interférant avec l'élément denté (6) lors de son coulissement dans la traverse creuse.
4. Portail pivotant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit bras de guidage (7) comporte une articulation (73) dans sa partie intermédiaire pouvant sélectivement être déverrouillée ou verrouillée.
5. Portail pivotant (1) selon un revendication 4, dans lequel ledit bras de guidage (7) comprend des première et deuxième poutres (75,76) montées pivotantes l'une par rapport à l'autre par rapport à un axe (73) positionné à une position intermédiaire du bras (7) et présentant la première direction, la première poutre (75) étant configurée pour guider le bras en rotation au niveau de la première extrémité, la deuxième poutre (76) étant solidaire de l'élément denté (6), le bras de guidage (7) comportant un organe de verrouillage (74) permettant de verrouiller sélectivement le pivotement de la première poutre (75) rapport à la deuxième poutre (76). ICG10966 FR Projetl Texte.doc
6. Portail pivotant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un vantail (33) solidaire du montant creux (2) et de la traverse creuse (3).
7. Portail pivotant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la vis sans fin (51) et l'élément denté (6) sont réalisés en métal.
8. Portail pivotant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite traverse creuse (3) comporte une rainure (31) dimensionnée pour permettre le passage de la vis sans fin (51) par translation selon ladite première direction, le portail comportant en outre une paroi amovible (32) interposée entre la vis sans fin (51) et une ouverture externe de la rainure (31).
9. Système de portail (11), comprenant : -un portail pivotant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; -un poteau (12) sur lequel ledit montant creux (2) du portail pivotant est guidé en rotation par l'intermédiaire de ses extrémités supérieure et inférieure (22,21) autour d'un axe reliant les extrémités supérieure et inférieure et présentant la première direction; -dans lequel le bras de guidage (7) est guidé à rotation par rapport au sol (13) selon un axe présentant la première direction et excentré par rapport à l'axe de rotation du montant creux (2).
10. Système de portail (11) selon la revendication 9, comprenant en outre une platine (14) solidaire du poteau (12) et sur laquelle ledit bras de guidage (7) et l'extrémité inférieure (21) du montant creux (2) sont montés à rotation.
11. Système de portail (11), comprenant : -un portail (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; -une alimentation électrique (41) ; -un circuit de commande électronique (42) connectant sélectivement le moteur électrique (4) du portail à l'alimentation électrique (41) ; -un contacteur à clé (43) dont l'actionnement permet de forcer la connexion du moteur électrique (4) du portail à l'alimentation électrique (41). ICG10966 FR Projetl Texte.doc