FR3081904A1

FR3081904A1 - Entraînement pour un battant de porte ou de fenêtre

Info

Publication number: FR3081904A1
Application number: FR1905783A
Authority: FR
Inventors: Benjamin Wörner
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2019-12-06
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: AT521331A2; GB2576071A; GB201907566D0; FR3081904B1; GB2576071B; DE102018208592A1; CN110552572A; CN110552572B

Abstract

Un entraînement pour un battant de porte, une fenêtre ou similaire comprend un logement, un piston guidé de manière coulissante dans le logement, sur lequel agit une unité à ressort et un arbre de sortie monté de manière rotative dans le logement, relié au piston par l'intermédiaire d'une transmission pignon-crémaillère. La transmission piston-crémaillère comprend un pignon non circulaire relié à l'arbre de sortie, dont les dents s'engrènent dans une contre-denture côté piston. Ici, la longueur effective du bras de levier des dents côté pignon diminue dans une plage d'angle d'ouverture initiale allant de 0° à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé à partir d'une longueur de bras de levier effective relativement élevée ou maximale à l'angle d'ouverture de battant égal à 0° avec l'augmentation de l'angle d'ouverture de battant, et à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé, qui est supérieur ou égal au premier angle d'ouverture de battant prédéterminé et inférieur à l'angle d'ouverture maximum de battant, augmente fortement avec l'augmentation de l'angle d'ouverture de battant. Figure 1 (Fig. 1)

Description

Titre de l’invention : ENTRAÎNEMENT POUR UN BATTANT DE PORTE OU DE FENÊTRE [0001] L'invention concerne un entraînement pour un battant de porte, fenêtre ou analogue, avec un logement, un piston guidé de manière coulissante dans le logement, sur lequel agit une unité à ressort et un arbre de sortie monté de manière rotative dans le logement, relié au piston par l'intermédiaire d'une transmission pignon-crémaillère.

[0002] Un tel entraînement peut consister en particulier, en un ferme-porte.

[0003] Dans un entraînement du type mentionné dans l'introduction, lors de l'ouverture et de la fermeture du battant, l'arbre de sortie et donc le pignon sont entraînés en rotation, lors de l'ouverture du battant, le piston étant déplacé par le pignon-crémaillère excentré, dans le logement axialement contre la force de l'unité de ressort, habituellement un ressort de pression. L'unité à ressort génère ainsi le couple d'ouverture et de fermeture de l'entraînement ou du ferme-porte.

[0004] Afin de répondre aux exigences d’accessibilité de plus en plus strictes lors du franchissement des portes, un couple d’ouverture de la porte, décroissant fortement avec l'ouverture de la porte, et donc de l’entraînement, devient obligatoire.

[0005] Les ferme-portes équipés d'un pignon-crémaillère n'atteignent généralement que des couples d'ouverture très légèrement décroissants, avec lesquels les exigences d'accessibilité susmentionnées ne sont pas satisfaites. Dans certains cas, les couples d'ouverture augmentent même avec l'ouverture de la porte. Afin de générer une réduction de couple appropriée, des composants supplémentaires sont donc nécessaires.

[0006] En utilisant une transmission de disque à cames dans le ferme-porte, la réduction de couple requise peut en effet être réalisée relativement facilement. Cependant, ces ferme-portes ont une construction plus complexe et sont donc plus coûteux que des ferme-portes à pignon-crémaillère. De plus, l'efficacité et les performances d'amortissement sont souvent plus mauvaises que celles des ferme-portes à pignoncrémaillère.

[0007] Le ferme-porte avec un bras compas en tant que dispositif de transmission de puissance entre l’arbre de sortie et le battant de porte ou le cadre a, par suite de la réduction de translation élevée du bras lors de l’ouverture de la porte, un couple d’ouverture décroissant fortement, rendant la transmission dans le ferme-porte exécutable de manière arbitraire. Dans un dispositif de transmission de puissance à levier ou à bras coulissant guidé dans un rail, la translation ne diminue pas autant, de sorte que la transmission dans le ferme-porte doit avoir une réduction de translation plus élevée pour un couple d'ouverture décroissant. Afin de répondre aux exigences croissantes en matière de confort et d’accessibilité, les ferme-portes à transmission intégrale à bras coulissant dans un rail entre l’arbre de sortie et le battant sont presque exclusivement équipés d’une transmission à disque à cames, ce qui permet une translation ou des couples d’ouverture fortement décroissants sur la porte et ce qui rend la porte facile à franchir. La décroissance dont il est question en ce qui concerne la translation ou le couple d’ouverture est, par définition, très prononcée et se produit surtout dans les ferme-portes dont l’angle d’ouverture des portes peut aller jusqu’à 180°, ce qui entraîne toutefois un couple de fermeture plus faible, et donc pour les portes extérieures soumises aux charges dues au vent, etc., une fermeture sécurisée de la porte n’est plus garantie. Par conséquent, une réduction moyenne des couples de la porte serait préférable.

[0008] De plus, les ferme-portes avec transmission à disque à cames ont des courses de piston nettement inférieures à celles des ferme-portes avec pignon-crémaillère et nécessitent des forces de ressort plus importantes, car le bras de levier effectif de la transmission est plus petit. En conséquence, les ferme-portes équipés d'une transmission à disque à cames ont de moins bonnes propriétés d'amortissement hydraulique et des charges de composants plus élevées. En outre, dans la zone du piston transmetteur de force, les transmissions à disque à cames présentent, intrinsèquement, des forces transversales ou forces de frottement plus élevées que les transmissions à crémaillère, ce qui entraîne une usure plus importante, une longévité moindre des composants et une efficacité moindre du ferme-porte. De plus, les ferme-portes avec transmission à disque à cames ont généralement une construction plus complexe et sont donc plus onéreux que les ferme-portes avec transmission à crémaillère.

[0009] Les ferme-portes habituels à transmission pignon-crémaillère génèrent un couple d'ouverture à peine décroissant malgré la crémaillère non circulaire. Dans les demandes de brevet DE 36 38 353 et DE 93 19 547, un ferme-porte à crémaillère à denture non circulaire est décrit, dont le bras de levier effectif de la transmission se réduit à un angle d'ouverture de porte prédéterminé pour produire un couple d'ouverture décroissant. Cependant, le rapport de translation de ces transmissions à crémaillère connus tombe trop bas dans une plage d'ouverture initiale pour permettre une décroissance du couple d'ouverture comparable à celle des transmissions à disques à cames. Dans une plage d'angle d'ouverture initiale du battant, le bras de levier effectif ne se réduit que d'environ 65% de la valeur initiale à un angle d'ouverture du battant de 0°. Lors de l'ouverture ultérieure de la porte, le bras de levier effectif reste presque constant aux grands angles d'ouverture de la porte ou se réduit davantage.

[0010] De plus, une très faible raideur du ressort de pression serait nécessaire pour une forte baisse du couple d'ouverture, les couples de fermeture étant trop petits pour les grands angles d'ouverture des portes en raison de la faible longueur effective du bras de levier de la transmission et de la faible force des ressorts pour ces grands angles d'ouverture des portes. Afin de produire un couple de fermeture suffisant pour les grands angles d'ouverture de porte, il convient de sélectionner ici un taux de rappel élevé. Ainsi, le couple d'ouverture de la porte résulte de la translation de la transmission de force entre l'arbre de sortie et le battant ou le bâti et du couple de sortie du ferme-porte sur le pignon du ferme-porte, qui résulte du produit de la longueur effective du bras de levier de la transmission et de la force du ressort. Le taux de rappel du ressort de pression doit être choisi ici si élevé que l’augmentation de la force du ressort soit suffisante pour compenser la baisse de la translation de la transmission de force et ainsi produire un couple de fermeture suffisant, même à de grands angles d’ouverture de la porte, pour fermer la porte en toute sécurité. En conséquence, lors de l’ouverture de la porte, la force du ressort de pression augmente maintenant plus vite que ce qui peut être compensé par le raccourcissement du bras de levier effectif de la denture non circulaire. La diminution du rapport de translation est trop faible par rapport à l'angle de rotation du pignon, de sorte que seule une faible diminution du couple d'ouverture est obtenue. Le rapport de translation dans la transmission devrait être plus élevé pour une accessibilité suffisante.

[0011] La demande de brevet DE 44 44 131 décrit un ferme-porte à crémaillère à denture non circulaire destiné à produire un couple d'ouverture décroissant. A cet effet, le pignon présente une première dent de forme spéciale, qui coopère avec la surface située entre la tête de la dent et le flanc de la dent côté pression, dans la zone de pied de la contre-denture sur le piston.

[0012] La réduction principale de la longueur effective du bras de levier de la transmission se faisant par le roulement de la première paire de dents venant en prise sur la deuxième lors de l'ouverture de la porte, la différence de hauteur entre les première et seconde dents du piston doit être très importante, pour permettre un couple d'ouverture décroissant similaire à celui de la transmission à disque à cames. Cependant, avec la construction connue, ceci n'est pas réalisable car l'angle de pression du pignon dans les dents du piston au point de transfert de la première dent à la suivante est trop grand en raison de la grande différence de hauteur des deux premières dents du piston, et donc lors de la fermeture de la porte dans le pire des cas, le système s'auto-bloquera ou se bloquera ou au moins une perte d'efficacité et des signes d'usure se produiraient. Avec la construction connue, le bras de levier effectif se raccourcit dans une plage d'angle d'ouverture initiale du battant seulement jusqu'à environ 64% de la valeur initiale à un angle d'ouverture du battant de 0°. De plus, la dent la plus longue est exposée à des efforts de flexion très élevés en raison de sa forme allongée et de la zone de contact au niveau de la pointe de la dent, qui détériorent la robustesse du système.

[0013] La zone de contact dans la tête de dent sur le pignon est généralement représentée par un arrondi, qui est géométriquement très petit, pouvant provoquer des pressions de surface extrêmes pouvant rapidement endommager les dents. Le système ne convient donc que pour les ferme-portes soumis à une force de fermeture faible (forces des ressorts plus faibles), dans lesquels un couple d'ouverture décroissant n'est plus d'actualité, car les couples d'ouverture sont déjà très bas. De plus, l'usure des dents est augmentée par les dents principalement coulissantes.

[0014] En outre, un tel système conventionnel a, de par sa conception, un angle de flanc de dent relativement grand (> 35° à un angle d'ouverture de porte de 0°) sur la première dent de la denture du piston, ce qui génère des efforts transversaux très élevés qui détériorent l'efficacité du ferme-porte, ce qui augmente considérablement les couples d'ouverture du ferme-porte et a également une usure accrue.

[0015] Si les couples d'ouverture décroissants dans les ferme-portes sont obtenus par des translations de transmission tombant à une valeur faible, le mouvement du piston d'amortissement dans le ferme-porte est d'autant plus faible que la translation est faible, ce qui conduit à des propriétés d'amortissement plus médiocres.

[0016] En outre, dans certains types d'arrêt et / ou de montage, la translation du bras de transmission de force diminue plus fortement que dans l'assemblage standard, les couples d'ouverture et les couples de fermeture déjà plus faibles diminuant trop largement pour respecter les normes existantes.

[0017] L'invention a pour objet de fournir un entrainement ou un ferme-porte du type mentionné, dans lequel les inconvénients susmentionnés sont éliminés. Dans ce cas, un entraînement à pignon-crémaillère avec la construction la plus simple et la moins coûteuse possible, doit en particulier présenter un couple d’ouverture décroissant satisfaisant les exigences actuelles en matière d’accessibilité, et de meilleures propriétés d’amortissement en ouverture, et peut être utilisé conformément aux normes en vigueur dans tous les types d’attaques. En outre, l'entrainement doit en particulier également présenter un couple de fermeture suffisant contre le vent, etc., même sans bagues de glissement spéciales sur le piston, avec un rendement aussi élevé que possible et une résistance élevée à l'usure.

[0018] Selon l'invention, cet objet est atteint par un entraînement présentant les caractéristiques de la revendication 1. Les modes de réalisation préférés de l'entrainement conforme à l'invention sont apparents dans les revendications dépendantes, la présente description, ainsi que les dessins.

[0019] L'entraînement selon l'invention pour un battant de porte, fenêtre ou analogue comprend un logement, un piston guidé de manière coulissante dans le logement, sur lequel agit une unité à ressort et un arbre de sortie monté de manière rotative dans le logement, relié au piston par l'intermédiaire d'une transmission pignon-crémaillère. La transmission piston-crémaillère comprend un pignon non circulaire relié à l'arbre de sortie, dont les dents s'engrènent dans une contre-denture côté piston. Ici, la longueur effective du bras de levier des dents côté pignon diminue dans une plage d'angle d'ouverture initiale allant de 0° à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé à partir d'une longueur de bras de levier effective relativement élevée ou maximale à l'angle d'ouverture de battant égal à 0° avec l'augmentation de l'angle d'ouverture de battant, et à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé, qui est supérieur ou égal au premier angle d'ouverture de battant prédéterminé et inférieur à l'angle d'ouverture maximum de battant, augmente fortement avec l'augmentation de l'angle d'ouverture de battant.

[0020] Dans ce cas, une paire de dents respective de la denture côté pignon et côté piston, qui s'engrènent l'une avec l'autre dans la plage d'angle d'ouverture initiale de battant est conçue de manière telle que, lorsque le battant est ouvert, il en résulte une ligne d'engagement horizontale, c'est-à-dire s'étendant parallèlement au sens de déplacement du piston ou une ligne d'engagement ascendante par rapport à l'horizontale ou au sens de déplacement du piston.

[0021] Grâce à cette conception, l’entraînement muni d’une transmission à pignon-crémaillère présente une conception simple et rentable, avec un couple d'ouverture décroissant fortement, répondant aux exigences actuelles en matière d’accessibilité, comparable à celui d’une transmission à disque à cames, et à de meilleures propriétés d’amortissement à l’ouverture. De plus, l'entrainement selon l'invention peut être utilisé conformément aux normes en vigueur dans tous types d'attaques. En outre, l'entraînement selon l'invention présente en particulier également un couple de fermeture suffisant contre le vent, etc., même sans bagues de glissement spéciales sur le piston avec un rendement aussi élevé que possible et une résistance élevée à l'usure. Alors que le couple d'ouverture de l'entraînement peut décroître relativement fortement dans une plage d'angle d'ouverture initiale de la porte par une translation de transmission diminuant jusqu'à une faible valeur, le couple d'ouverture et de fermeture augmente brusquement à partir du deuxième angle d'ouverture de battant prédéterminé. En raison de la longueur effective du bras de levier à nouveau agrandie de la denture côté pignon, l’amortissement en ouverture du battant nécessite une contre-pression réduite pour ralentir le piston raccordé au battant. En raison de la plus basse contrepression, la charge en matériau de l'entrainement est réduite, les composants devant en effet résister à des pressions plus faibles. En outre, l'augmentation de la longueur effective du bras de levier augmente la course du piston, ce par quoi une plus grande quantité de fluide hydraulique est déplacée sur une plage d'angle d'ouverture de battant déterminée, de sorte que les soupapes de régulation de débit sont également moins sollicitées. Du fait de l’augmentation du couple de fermeture, la baisse renforcée de translation du bras de transmission de force est compensée dans certains types de butées ou de montage (par exemple, montage sur le côté opposé aux charnières, montage de tête ou chambranle contre chambranle, etc.), de sorte que l’entraînement remplit les couples de fermeture minimaux, des normes existantes pour tous les types de butée ou de montage.

[0022] En créant une paire de dents respective des dentures du côté pignon et du côté piston, s'engrenant les unes dans les autres dans la plage d'angle d'ouverture initiale du battant de manière à créer une ligne d'engagement horizontale ou ascendante lorsque le battant est ouvert, de très petits angles de flanc de dent du premier flanc de dent côté pression s'engrenant avec la denture côté pignon lors de l'ouverture du battant peuvent être réalisés (notamment inférieur à 25°, de préférence inférieur à 20°). Ainsi, seules des petites forces latérales sont transmises du piston au logement, ce qui réduit les frottements. Grâce au frottement réduit, une grande efficacité de l'entraînement est obtenue tout en réduisant l'usure, ce qui augmente la longévité de l'entraînement. En raison de son rendement élevé, avec le même couple de fermeture de l’entraînement, il est possible d’obtenir un couple d’ouverture initial du battant nettement plus faible que les ferme-portes avec une transmission à disque à cames, ce qui accroît le confort.

[0023] De préférence, la course horizontale ou ascendante de la ligne d'engagement de chaque paire de dents s'engageant l'une avec l'autre dans la zone initiale d'angle d'ouverture du battant, des dentures côté pignon et côté piston, est engendrée au moins partiellement par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement, de la denture côté pignon.

[0024] Le décalage de profil est une notion venant des dentures et de la transmission. Lors de la conception et de la fabrication d’engrenages à décalage de profil, la forme des dents est modifiée, mais sans modifier la courbe de base sous-jacente. Dans le cas d'une roue dentée avec décalage de profil, une partie différente de la même courbe (généralement involute ou cycloïde) est utilisée comme flanc de dent par rapport à une roue dentée sans changement de profil. Le module est une mesure de la taille des dents des roues dentées. Il est défini comme le quotient du pas de la roue dentée ou la distance entre deux dents adjacentes et le nombre pi, qui est une constante mathématique définie comme le rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre.

[0025] Par le fait que les dents s'engrenant les unes avec les autres dans la plage d'angle d'ouverture initiale du battant, et en particulier la première paire de dents des dents côté pignon et côté piston lorsque le battant est ouvert, par un décalage de profil variable et / ou un module variable et / ou des angles de flanc variables et / ou des rayons de courbure variables des flancs de la dent lors de l'ouverture du battant, présentent une ligne d'engagement horizontale ou ascendante, une distance d'engagement plus courte des paires de dents respectives est partiellement obtenue, ce qui permet une réduction rapide de la longueur effective du bras de levier de la transmission pignon-crémaillère, de sorte que, lors d'une nouvelle ouverture du battant, le couple du battant diminue brusquement, ce qui permet un franchissement confortable. De plus, un engagement avantageux de la première paire de dents avec des angles de flanc particulièrement réduits est rendu possible par une ligne d'engagement ascendante combinée à la forme spéciale de la première paire de dents avec des angles de flanc variables sur les dents côté pignon et côté piston afin de réduire les efforts latéraux et d'augmenter le rendement. En raison de la forme courbe de la ligne d'engagement, également appelée droite d'engagement, on pourrait également parler de courbe d'engagement. Le point de contact du flanc des dents en prise s'étend sur la ligne d'engagement. Lors de l'engagement, la ligne d'engagement décroît d'abord derrière la ligne médiane du pignon. Par un montage approprié, toutefois, il est possible de s’assurer que l’engagement effectif des dents n’est effectif qu'après la ligne médiane du pignon, la ligne d’engagement augmentant ou s’étendant horizontalement en conséquence.

[0026] La longueur effective du bras de levier de la transmission pignon-crémaillère diminue par la forme des dents selon l'invention, et ainsi, la translation de la transmission dans la plage initiale de l'angle d'ouverture du battant diminue brusquement avec l'angle d'ouverture croissant du battant (la courbe de roulement augmente extrêmement), de sorte que le couple d'ouverture chute très nettement de manière comparable à celui d'une transmission à disque à cames et ainsi, un franchissement confortable, adapté aux enfants et aux handicapés de la porte est possible. [0027] Selon un mode de réalisation pratique préféré de l'entraînement selon l'invention, les dents de la transmission pignon-crémaillère sont conçues pour que sa translation tombe d'une valeur initiale pour le battant fermé, jusqu'à au moins un angle d'ouverture du battant de 40°, de préférence au plus un angle d'ouverture de 30°, à au moins 60%, de préférence à au moins 55% de la valeur initiale. Il en résulte un couple d'ouverture du battant fortement décroissant et, par conséquent, une grande accessibilité. Par exemple, un angle d'ouverture du battant de 30° correspond à un angle d'axe d'environ 48°.

[0028] Le premier flanc de dent côté pression de la contre-denture côté piston, qui s'engage avec la denture côté pignon lors de l'ouverture du battant, présente de préférence un angle de flanc de dent inférieur à 25°, de préférence inférieur à 20°.

[0029] L'angle d'ouverture initial du battant s'étend de préférence de 0° à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé dans la plage de 40°, de préférence jusqu'à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé dans la plage de 30°.

[0030] La longueur effective du bras de levier de la denture côté pignon diminue de préférence brusquement d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé du battant dans la plage d'environ 60° à environ 65°, de préférence de 60°, avec un angle d'ouverture croissant du battant.

[0031] Il est particulièrement avantageux que la longueur effective du bras de levier de la denture côté pignon augmente brusquement jusqu'à un angle d'ouverture du battant compris dans la plage de 70°. Les propriétés améliorées d’amortissement en ouverture et les couples de fermeture accrus sont obtenus dans ce cas dans une plage d’angle d’ouverture de battant d’environ 70°.

[0032] La longueur effective du bras de levier de la denture côté pignon peut continuer à diminuer ou au moins rester sensiblement identique dans la plage d'angle d'ouverture de battant entre le premier angle d'ouverture de battant prédéterminé et le deuxième angle d'ouverture de battant prédéterminé. Ainsi, par exemple, l’entraînement peut avoir un couple d’ouverture faible, jusqu’à environ 60°, tandis que le couple d’ouverture et de fermeture, par exemple, augmente brusquement à partir d’environ 60° ou au plus tard de 65°.

[0033] Selon un mode de réalisation pratique préféré de l'entraînement selon l'invention, il est prévu pour générer une longueur de bras de levier brusquement croissante de la denture côté pignon ou des sauts de la courbe de roulement en découlant, au moins une paire de dents engrenées l'une avec l'autre des dents côté pignon et côté piston est prévue avec des flancs de dent allongés côté pression par rapport au flanc de dent côté pression des autres paires de dents.

[0034] L'augmentation abrupte du couple d'ouverture et de fermeture peut ainsi être obtenue par au moins une paire de dents de forme spéciale, avec des flancs de dents côté pression allongés sur le piston et le pignon de la transmission. La forme particulière obtenue par les flancs des dents côté pression, qui sont relativement allongés, des dents côté piston et côté pignon respectives entraîne un saut de la courbe de roulement ou du bras de levier effectif de la denture. A cet effet, le flanc de la dent côté pression du côté du pignon peut avoir des rayons de courbure très importants. Plus le rayon de courbure du flanc de la dent est grand sur une dent respective côté pignon, plus le bras de levier effectif augmente brusquement pendant la rotation du pignon. Par exemple, dans les rayons de courbure presque linéaires (rayon = oo), l'augmentation soudaine du bras de levier est maximale.

[0035] L'augmentation soudaine de la longueur effective du bras de levier de la denture côté pignon, en particulier d'au moins 40%, de préférence d'au moins 60%, a lieu de préférence lors de l'engagement d'au moins une paire de dents avec des flancs de dent côté pression étendus.

[0036] Il est également particulièrement avantageux qu'au moins une paire de dents du côté pignon et du côté piston engrène avec des flancs de dents côté pression étendus à partir d'un angle d'ouverture du battant d'environ 60°.

[0037] Cependant, en principe, le saut de la courbe de roulement réalisée par au moins une paire de dents de forme spéciale de la crémaillère peut également être utilisée à tout autre angle d'ouverture de battant entre le deuxième angle d'ouverture prédéterminé et l'angle d'ouverture maximal.

[0038] De préférence, la denture de la transmission pignon-crémaillère est conçue pour que le pignon et le piston puissent être entraînés dans les deux sens. En cas de vandalisme, un roulement propre des dents est ainsi garanti.

[0039] De préférence, au moins une partie respective de la denture côté pignon avec une longueur de bras de levier effective décroissante lors de l'ouverture du battant et une partie respective des dents du côté pignon avec une longueur de bras de levier effective croissant lors de l'ouverture du battant sont produites au moins partiellement par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement, de la denture côté pignon.

[0040] Afin de permettre l'usure la plus faible possible et un rendement élevé même avec des angles d'ouverture de battant et des forces de ressort plus importants, les flancs de la dent côté pression des dents de la contre-denture côté piston, s'engrenant avec les dents côté pignon lors d'angles d'ouverture de battant dans une plage d'angle d'ouverture d'environ 60° jusqu'à l'angle d'ouverture maximal de 180° et en particulier dans la plage de l'angle d'ouverture maximal présentent avantageusement chacune, un angle de flanc de dent inférieur à 20°, de préférence inférieur à 15°.

[0041] Le piston est de préférence conçu comme un piston creux avec une denture interne. La denture côté piston est ainsi prévue à l'intérieur du piston dans ce cas.

[0042] L'invention est expliquée plus en détail par la suite, à l'aide d'un exemple de mode de réalisation, par référence aux dessins ; dans lesquels :

[0043] [fig-1] est une représentation schématique de la structure de base d'un exemple de réalisation d'un entraînement selon l'invention, [0044] [fig.2] est une vue partielle schématique de la transmission pignon-crémaillère non circulaire de l'entraînement selon la figure 1 avec un angle d'ouverture du battant de 0°, [0045] [fig.3] montre deux représentations schématiques de la transmission pignon-crémaillère non circulaire de l'entraînement selon la figure 1 avec un angle d'ouverture de battant de 0° ou un angle d'ouverture de 30°, [0046] [fig.4] montre deux représentations schématiques de la transmission pignon-crémaillère non circulaire de l'entraînement selon la figure 1 avec un angle d'ouverture de battant de 60° ou un angle d'ouverture de 70°, [0047] [fig.5] est une vue agrandie de la paire de dents munie de flancs du côté pression étendus pour produire le saut de la courbe de roulement de la transmission pignoncrémaillère non circulaire de l'entraînement selon la figure 1 à un angle d'ouverture de battant de 60°, [0048] [fig.6] est une représentation schématique de la transmission pignon-crémaillère non circulaire de l'entraînement selon la figure 1, à partir de laquelle la longueur effective du bras de levier de la denture côté pignon de l'entraînement selon la figure 1 peut être vue à partir d'un angle d'ouverture de battant de 90°, et [0049] [fig.7] est un graphique dans lequel l'évolution du couple d'ouverture et de fermeture en fonction de l'angle d'ouverture du mode de réalisation exemplaire de l'entraînement selon l'invention selon la figure 1, avec un couple d'ouverture fortement décroissant dans une plage d'angle d'ouverture initiale de battant et des couples de fermeture augmentés dans une plage allant d'un angle d'ouverture de 70°, qui est comparé à un entrainement avec la transmission pignon-crémaillère conventionnelle et celui d’un entraînement classique avec une transmission à disque à cames.

[0050] La figure 1 montre la structure de base d'un exemple de mode de réalisation d'un entraînement 10 selon l'invention pour un battant de porte, qui est conçu dans le cas présent, par exemple, comme un ferme-porte. Dans les figures 2 à 6, la transmission pignon-crémaillère non circulaire de l'entraînement 10 représenté sur la figure 1 est représentée à différents angles d'ouverture de battant.

[0051] Comme on peut le voir en particulier sur la figure 1, l'entraînement 10 comprend un boîtier 12, un piston 16 guidé de manière mobile dans le boîtier 12, sur lequel agit une unité de-ressort 14, et un arbre de sortie 20 monté à rotation dans le boîtier 12, relié au piston 16 par une transmission pignon-crémaillère 18. L'unité de ressort 14 comprend dans le cas présent, par exemple, un ressort de pression.

[0052] La transmission pignon-crémaillère 18 comprend un pignon non circulaire 22 relié à l'arbre de sortie 20, la denture 24 s'engrenant avec une contre-denture 26 côté piston.

[0053] Lors de l'ouverture et de la fermeture du battant, l'arbre de sortie 20 tourne avec le pignon 22 et est déplacé par la transmission pignon-crémaillère 18 du piston 16 dans le logement, l'unité de ressort 14 étant tendue avec l'ouverture du battant et de nouveau détendue avec la fermeture du battant. L'unité de ressort 14 sert ainsi de réserve d’énergie mécanique à l’entraînement 10.

[0054] Le premier flanc de dent côté pression 36 de la contre-denture 26 côté piston, qui s'engage avec la denture côté pignon 24 lors de l'ouverture du battant, présente un angle de flanc de dent aqui est inférieur à 25°, de préférence inférieur à 20°. Dans le présent mode de réalisation, cet angle de flanc de dent aest par exemple de 21° (voir fig. 2).

[0055] Comme on peut le voir en particulier sur la figure 3, la longueur effective du bras de levier R diminue dans une plage d'angle d'ouverture initial de 0° jusqu'à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé de, par exemple, 30°, partant d'une longueur du bras de levier R_o relativement élevée, dans le présent cas maximale, pour l'angle d'ouverture de 0° avec l'augmentation de l'angle d'ouverture du battant, alors qu'il augmente brusquement à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé, dans le cas présent, par exemple, à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé de 60° (voir fig. 4). Une paire de dents respectives 38, 40 des dentures 24 et 26 côté pignon et côté piston, qui s'engagent l'une avec l'autre dans la plage d'angle d'ouverture initiale de battant, est conçue de sorte que lorsque le battant est ouvert, une ligne d'engagement 42 s'élevant par rapport à l'horizontale, à savoir la direction de déplacement du piston 16 (cf. fig. 2).

[0056] Dans le cas d'un engrènement, la ligne d'engagement 42 monte d'abord depuis la ligne médiane 46 du pignon 22 s'étendant par le point central de l'arbre de sortie 20 et la première dent côté pignon 34, elle peut tomber légèrement après la ligne médiane 46. Par assemblage approprié, cependant, un engagement derrière la ligne médiane 46 peut être exclu.

[0057] Le tracé ascendant de la ligne d'engagement 42 de chaque paire de dents 38, 40 des dentures côté pignon et côté piston, s'engrenant l'une avec l'autre dans la plage initiale de l'angle d'ouverture et les côtés d'engrenage 24 et 26 peut être produit au moins partiellement par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement 44 et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement 44 et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement 44 et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement de la denture côté pignon 24.

[0058] La courbe de roulement 44 (voir en particulier la figure 3) décrit les points de transmission d'effort entre les dentures 24 et 26 côté pignon et côté piston, au cours du cycle d’actionnement de l'entraînement 10.

[0059] La plage d'angle d'ouverture initiale du battant dans le présent exemple de réalisation s'étend de 0° à un premier angle d'ouverture prédéterminé à environ 30°.

[0060] Il est particulièrement avantageux que les dents 24 de la transmission pignoncrémaillère 18 soient conçues de sorte que sa translation, à partir d’une valeur initiale avec la battant fermé, c’est-à-dire un angle d’ouverture de 0°, jusqu'à un angle d’ouverture de maximum 40°, de préférence au plus de 30°, diminue d'au moins 60%, de préférence au moins 55% de la valeur initiale.

[0061] La longueur effective du bras de levier R de la denture 24 côté pignon peut augmenter brusquement à partir d’un deuxième angle d’ouverture prédéterminé dans la plage d’environ 60° à environ 65° avec un angle d’ouverture croissant du battant, dans lequel, dans le cas présent, par exemple, augmente brusquement à partir d’un deuxième angle d’ouverture prédéterminé de 60° (voir, en particulier fig. 4a)). Comme on peut le voir en particulier à la figure 3b), la longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 24 peut augmenter brusquement, par exemple jusqu'à un angle d'ouverture de battant d'environ 70°. L'augmentation du couple d'ouverture et de fermeture provoquée par l'augmentation soudaine de la longueur effective du bras de levier est donc obtenue dans le cas présent à un angle d'ouverture de 70°.

[0062] La longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 24 peut diminuer ou au moins rester sensiblement la même dans la plage d'angle d'ouverture entre le premier angle d'ouverture prédéterminé, par exemple d'environ 30° et le deuxième angle d'ouverture prédéterminé dans la plage, par exemple, d'environ 60° à environ 65°.

[0063] Pour générer l'augmentation brusque de la longueur effective du bras de levier R des dents du côté pignon 24 et respectivement, le saut de courbe de roulement 48 y associé, au moins une paire de dents en prise l'une avec l'autre 28, 30 des dentures côté pignon et côté piston 24 et 26 peut être prévue avec des flancs de denture côté pression 28', 30' allongés par rapport aux flancs côté pression des autres paires de dents. Dans le présent exemple de réalisation, seule une telle paire de dents 28, 30 est munie de flancs de dent côté pression 28', 30' allongés (voir, en particulier, les figures 4 et 5).

[0064] La longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 24 peut augmenter d'au moins 40% en raison de l'augmentation soudaine, où dans le présent exemple de réalisation, elle augmente d'au moins 60% (voir en particulier la figure 4).

[0065] Comme on le voit en particulier en référence à la figure 4, l'augmentation soudaine de la longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 24 peut être dans le cas présent, par exemple d'au moins 60% lors de l'engagement de la paire de dents 28, 30 avec des flancs de dent côté pression 28', 30' allongés. Dans le cas présent, l'augmentation soudaine de la longueur effective du bras de levier R commence ainsi, par exemple, à un angle d'ouverture de battant de 60° (voir figure 4a) ; R = 100%) et se termine, par exemple, dans la plage d'angle d'ouverture de 70° (voir fig. 4b) ; R = 160%). La longueur effective du bras de levier R a donc augmenté de 60% lors de l’augmentation soudaine entre les angles d’ouverture de battant de 60° et 70°. La paire de dents 28, 30 des dentures 24 et 26 côté pignon et côté piston, avec des flancs de dents côté pression 28', 30' étendus, peut donc en particulier s'engager à partir d'un angle d'ouverture de battant d'environ 60°.

[0066] La figure 5 montre dans une vue agrandie, la paire de dents 28, 30 de la transmission pignon-crémaillère non circulaire 18, munie de flancs de dents du côté pression 28', 30' allongés pour l'angle d'ouverture de 60°.

[0067] La transmission pignon-crémaillère 18 peut également être conçue pour que le pignon 22 et le piston 16 puissent être entraînés dans les deux sens.

[0068] Dans les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures, au moins une section respective de la denture côté pignon 24 peut être produite avec une longueur effective du bras de levier R diminuant lors de l'ouverture du battant et une section respective de la denture côté pignon 24 avec une longueur effective du bras de levier R augmentant à nouveau lorsque le battant est ouvert au moins partiellement par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement, de la denture côté pignon 24.

[0069] Les flancs de dent côté pression 32 des dents 34 de la contre-denture 26 côté piston, qui s'engrènent avec les dents côté pignon 24, dans une plage d'angle d'ouverture d'environ 60° à l'angle d'ouverture maximal de en particulier, 180° et en particulier d'environ l'angle d'ouverture maximal, présentent chacun un angle de flanc de dent a qui est inférieur à 20°, de préférence inférieur à 15°, cet angle de flanc de dent a étant dans le présent mode de réalisation, par exemple, de 14° (voir en particulier la figure 4a)).

[0070] Le piston 16 de l'entraînement 10 peut être conçu comme un piston creux avec une denture interne.

[0071] Comme le montre la figure 3, la longueur effective du bras de levier R de l'engrenage côté pignon 25 dans le présent exemple de réalisation augmente dans la plage d'angle d'ouverture initiale de 0° au premier angle d'ouverture prédéterminé de par exemple de 30° à partir de la longueur de bras de levier R_o relativement plus élevée à l'angle d'ouverture de 0°, qui correspond ici à la longueur effective maximale du bras de levier, avec un angle d'ouverture de battant augmenté de 50%. La longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 25 à l'angle d'ouverture de 30° correspond donc à 50% de la longueur du bras de levier à l'angle d'ouverture de 0° (R_o = 100%).

[0072] La figure 7 montre un diagramme dans lequel l'évolution dépendant de l'angle d'ouverture de battant AOB du couple d'ouverture d'un entraînement selon l'invention est comparé à un couple d'ouverture fortement décroissant dans une plage d'angle d'ouverture initiale et des moments de fermeture accrus dans la plage à partir d'un angle d'ouverture de 70° (courbe a)) d'un entraînement avec une transmission pignoncrémaillère conventionnel (courbe b)) et un entraînement conventionnel avec une transmission à disque à cames (courbe c)).

[0073] Comme on peut le voir en particulier à la figure 6, la longueur effective du bras de levier R de la denture côté pignon 25 dans le présent exemple de réalisation correspond [0074] [0075] à partir d'un angle d'ouverture de la lame de 90°, de manière constante à 80% de la longueur maximale effective du bras de levier à l'angle d'ouverture de 0°.

Comme le montre le schéma, l'entraînement 10 ou le ferme-porte selon l'invention (voir courbe a)) présente une décroissance du couple d'ouverture similaire à celle des transmissions à disque à cames, tout en garantissant un couple de fermeture suffisant contre le vent, un rendement supérieur et une résistance élevée à l'usure et une amélioration des propriétés d'amortissement à l'ouverture ainsi que l'augmentation des couples de fermeture à partir d'un angle d'ouverture de battant de 70° afin de produire un couple de fermeture suffisant pour tous les types d'attaques.

Liste des numéros de référence entrainement logement unité de ressort piston transmission pignon-crémaillère arbre de sortie pignon dents côté pignon contre-dents côté piston dents côté pignon avec flanc de dent allongé côté pression

28' flanc de dent allongé côté pression dents côté piston avec un flanc de dent allongé côté pression

30' flanc de dent allongé côté pression flanc de dent côté pression dents côté piston premier flanc de dent côté pression dent côté pignon dents côté piston ligne d'engagement courbe de roulement ligne médiane saut de courbe de roulement

R longueur effective du bras de levier

R_o longueur efficace maximale du bras de levier, relativement plus élevée

Claims

Revendications [Revendication 1] Entraînement (10) pour un battant de porte, de fenêtre ou similaire, comprenant un logement (12), un piston (16) guidé de manière coulissante dans le logement (12), sur lequel agit une unité de ressort (14) et un arbre de sortie (20) pouvant tourner dans le logement (12) relié par une transmission piston-crémaillère (18) au piston (16), la transmission piston-crémaillère (18) comprenant un pignon non circulaire (22) relié à l'arbre de sortie (20), la denture (24) du pignon s'engrenant avec une contre-denture (26) côté piston, et où la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) diminue dans une plage d'angle d'ouverture initiale allant de 0° à un premier angle d'ouverture de battant prédéterminé à partir d'une longueur effective du bras de levier relativement plus élevée ou maximale (R_o) à l'angle d'ouverture de 0° avec un angle d'ouverture de battant croissant et à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé, qui est supérieur ou égal au premier angle d'ouverture prédéterminé et inférieur à l'angle d'ouverture maximum augmente à mesure que l'angle d'ouverture de battant augmente. [Revendication 2] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une paire de dents respective (38, 40) des dents (24 ou 26) côté pignon et côté piston s'engageant l'une avec l'autre dans la région d'angle d'ouverture initiale est conçue pour que, lorsque le battant est ouvert, soit créée une ligne d'engagement horizontale, c'est-à-dire parallèle au sens de déplacement du piston (16) ou ascendante (42) par rapport à l'horizontale ou à la direction de déplacement du piston (16). [Revendication 3] Entrainement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tracé horizontal ou ascendant de la ligne d'engagement (42) d'une paire de dents respective (38, 40) des dentures côté pignon et côté piston (24 ou 26) venant en prise l'une avec l'autre dans la plage d'angle d'ouverture initiale de battant est au moins partiellement produite par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement (44) et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement (44) et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement (44) et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement de la denture côté pignon (24). [Revendication 4] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que la denture (24) de la transmission pignon-crémaillère (18) est conçue pour que la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) diminue lors de l'ouverture du battant, à partir d'une valeur initiale lorsque le battant est fermé jusqu'à un angle d'ouverture maximal de 40°, de préférence jusqu'à un angle d'ouverture maximal de 30°, à au moins 60%, de préférence à au moins 55% de la valeur initiale. [Revendication 5] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flanc de dent côté pression (36) de la contre-denture côté piston (26), qui s'engage avec la denture côté pignon (24) lors de l'ouverture du battant, présente un angle de flanc de dent (a) qui est inférieur à 25°, de préférence inférieur à 20°. [Revendication 6] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plage d'angle d'ouverture initial du battant s'étend de 0° à un premier angle d'ouverture de lame prédéterminé d'environ 40°, de préférence jusqu'à un premier angle d'ouverture prédéterminé d'environ 30°. [Revendication 7] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) augmente brusquement à partir d'un deuxième angle d'ouverture prédéterminé dans la plage d'environ 60° à environ 65°, de préférence à partir de 60°, avec un angle d'ouverture croissant. [Revendication 8] Entrainement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) augmente brusquement jusqu'à un angle d'ouverture d'environ 70°. [Revendication 9] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) diminue ou reste au moins sensiblement la même dans la plage d'angle d'ouverture de battant entre le premier angle d'ouverture prédéterminé et le deuxième angle d'ouverture de lame prédéterminé. [Revendication 10] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour générer l'augmentation brusque de la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) ou le saut de courbe de roulement associé (48), au moins une paire de dents (28, 30) engrenées des dentures côté pignon et côté piston (24 ou 26) est prévue des flancs de dents côté pression allongés par rapport aux autres

flancs de dents (28', 30'). [Revendication 11] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) augmente soudainement d'au moins 40%, en particulier d'au moins 60%. [Revendication 12] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation soudaine de la longueur effective du bras de levier (R) de la denture côté pignon (24) lors de l'engagement d'au moins une paire de dents (28, 30) avec des flancs de dents côté pression allongés (28', 30'). [Revendication 13] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une paire de dents (28, 30) des dentures côté pignon et côté piston (24 ou 26) s'engrène l'une avec l'autre avec des flancs de dent côté pression (28', 30') allongés à partir d'un angle d'ouverture d'environ 60°. [Revendication 14] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la denture côté pignon (24) avec la longueur effective du bras de levier (R) diminuant lors de l'ouverture du battant et une partie respective de la denture (24) du côté pignon avec la longueur effective du bras de levier (R) augmentant à nouveau lors de l'ouverture du battant est obtenue au moins partiellement par un décalage de profil variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou un module variable correspondant lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des angles de flanc variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement et/ou des rayons de courbure de flanc de dent variables correspondants lors du roulement sur la courbe de roulement, de la denture côté pignon (24). [Revendication 15] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la denture (24, 26) de la transmission pignoncrémaillère (18) est conçue pour que le pignon (22) et le piston (16) puissent être entraînés dans les deux sens. [Revendication 16] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les flancs de dent côté pression (32) des dents (34) de la contre-denture côté piston (26), s'engageant avec les dents côté pignon (24) à des angles d'ouverture de battant dans une plage d'angles d'ouverture allant d'environ 60° à l'angle maximum d'ouverture de battant, notamment de 180° et en particulier dans la région d'angle d

'ouverture maximum présentent chacune un angle de flanc de dent (a) qui est inférieur à 20°, de préférence inférieur à 15°.

[Revendication 17] Entrainement selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (16) est conçu comme un piston creux avec une denture interne.