FR3101907A1

FR3101907A1 - Procédé de fermeture automatisée dans une installation contrôlant les déplacements de vantaux ou de volets battants.

Info

Publication number: FR3101907A1
Application number: FR1911343A
Authority: FR
Inventors: Thomas Fritsch; Janick Personnier
Original assignee: Bubendorff SA
Current assignee: Bubendorff SA
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-16
Also published as: FR3101908B1; FR3101908A1

Abstract

Procédé de fermeture automatisée dans une installation contrôlant les déplacements de vantaux ou de volets battants. Procédé de fermeture automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte d’une installation d’obturation d’une baie d’une paroi de bâtiment par détection d’obstacles au cours de son déplacement, ledit vantail étant entraîné par des moyens moteurs entre deux butées respectivement de départ et d’arrivée bornant un trajet permettant le dégagement et l’obturation de l’ouverture, le déplacement pouvant se faire indifféremment dans les deux sens, le vantail étant relié directement mécaniquement aux moyens moteurs et constituant le détecteur des obstacles, une unité de contrôle électronique comportant des moyens de détection électronique desdits obstacles pendant le déplacement, caractérisé par le mode de fonctionnement suivant : A. lorsque l’installation comporte deux vantaux, les déplacements des vantaux sont effectués séquentiellement, le vantail en mouvement en dernier lieu commençant son trajet depuis sa butée de départ lorsque le premier a atteint sa butée d’arrivée ; B. en cas de détection d’un obstacle par les moyens de détection des obstacles, arrêt des moyens moteurs et retour du battant en cours de déplacement à sa butée de départ. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Procédé de fermeture automatisée dans une installation contrôlant les déplacements de vantaux ou de volets battants.

La présente invention concerne un procédé de fermeture automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte d’une installation d’obturation d’une baie pratiquée dans une paroi de bâtiment, suite à une détection d’obstacles au cours du déplacement du vantail. Chaque vantail est en général mobile entre deux butées bornant son déplacement, lequel permet respectivement le dégagement et l’obturation de baies de portes ou de fenêtres, individuellement ou par paires.

Pour assurer l’aspect sécuritaire indispensable au fonctionnement de volets battants automatisés, qui sont susceptibles d’exercer une force s’il y a contact puisqu’ils se déplacent de manière motorisée, des moyens de test du comportement dynamique des éléments mobiles sont mis en œuvre en permanence dans les installations existantes. Ainsi, par exemple, comme les moyens d’entraînement motorisés sont en pratique commandés et contrôlés par une unité de contrôle électronique, il est aisé de tester des signaux indicateurs de certaines anomalies susceptibles de survenir dans les périodes actives des vantaux. Chaque volet peut être muni de sa propre unité de contrôle, mais il peut aussi y avoir mutualisation des fonctions de commande pour deux battants d’une même baie, sans incidence notable sur les aspects liés à la sécurité et, plus généralement, à la bonne marche du système.

Un exemple emblématique d’incident que doit savoir gérer une telle installation motorisée automatisée relève de la sécurité des personnes, et en particulier des enfants : si un individu est piégé entre un volet battant en mouvement et une paroi solide vers laquelle celui-ci se dirige, il est impératif que le battant stoppe dès contact avec le corps. Il est donc nécessaire de tester en permanence si le déplacement du volet se fait normalement ou s’il apparaît qu’un obstacle se dresse sur le trajet.

L’examen permanent des conditions de fonctionnement est par ailleurs utile pour le constructeur, pour préserver autant que possible la pérennité de l’installation : sans dispositif de contrôle, un obstacle matériel sur le trajet d’un battant est susceptible d’endommager le vantail lui-même, et/ou plus probablement les moyens d’entraînement dans leurs aspects mécaniques ou électriques. Dans la plupart des cas, les systèmes d’entraînement comportent un moteur électrique, qui doit être protégé contre les blocages en rotation entraînant des conditions de fonctionnement extrêmes, loin des valeurs nominales pour lesquelles il est conçu. Les circuits électroniques de commande comportent des moyens de mesure de ces conditions, et sont prévus pour stopper les moteurs avant tout dégât. En variante, les dispositifs mécaniques reliant les moyens moteurs proprement dits aux vantaux peuvent comporter un système de débrayage qui déconnecte mécaniquement le vantail entré en contact avec un obstacle et le moteur qui l’entraîne.

Des normes officielles existent par ailleurs, qui encadrent les modalités de contrôle et de gestion des battants lors de leurs déplacements. Ces normes ont uniquement pour vocation d’assurer la sécurité des individus, mais les contraintes édictées servent aussi, secondairement, à garantir les matériels.

Parmi les routines de commande des vantaux en mouvement souvent préconisées, on trouve ainsi la séquence suivante : lorsqu’un battant rencontre un obstacle, et que le circuit des moyens d’entraînement détecte la résistance suscitée par celui-ci, l’unité de commande électronique stoppe immédiatement les moyens d’entraînement du battant et n’autorise plus que la commande en sens inverse, à l’initiative de l’utilisateur. Le vantail peut alors repartir dans l’autres sens, c’est-à-dire dans le sens de l’ouverture lorsqu’il se déplaçait en vue d’une fermeture, et vice-versa. L’utilisateur peut donc commander un trajet de dégagement en sens inverse, selon une amplitude qui dépend de la situation réelle et permet d’écarter le danger.

Ce mode de fonctionnement, certainement adéquat pour répondre à des préoccupations liées à la sécurité des personnes, car il permet par exemple de ne réaliser qu’un petit dégagement inverse pour préserver l’intégrité de la personne, pose néanmoins problème dans certaines circonstances. Ainsi en est-il par exemple du fonctionnement de ces installations dans des régions très venteuses, par exemple les zones littorales. Les vents y sont parfois suffisamment forts pour bloquer le déplacement d’un vantail, et ils sont alors assimilés par le système à des obstacles, puisque le blocage des moyens moteurs entraîne exactement les mêmes effets que lorsqu’un obstacle physique s’interpose.

Dans ce cas, le système met en œuvre la routine mentionnée auparavant, qui correspond à la réponse sécuritaire normative : les volets battants ne peuvent être pilotés par l’utilisateur qu’en sens inverse du sens de déplacement avant l’arrêt, de manière à résoudre le problème posé en supprimant le contact virtuel entre le vantail et ce qui est considéré comme l’obstacle, en réalité constitué par la force du vent sur la surface du battant. Etant donné qu’en cas de vent fort, il peut devenir quasi impossible de commander les déplacements des vantaux dans un sens, si l’on reste dans ce mode de fonctionnement basé sur les protocoles sécuritaires normaux qui exigent de repartir en sens inverse, le présent déposant a, dans un autre brevet, proposé un mode alternatif qui permet de forcer le déplacement sous certaines conditions, et notamment à condition que l’utilisateur ait un contrôle visuel de la situation. Une possibilité est d’utiliser une commande spéciale obtenue à partir de la télécommande, par exemple une combinaison de touches.

Tous ces exemples font intervenir un opérateur, l’utilisateur de l’installation, en contact notamment visuel avec le problème, et qui sait donc si l’obstacle est réel ou virtuel, mais ils ne donnent pas de clé pour un fonctionnement totalement automatisé. Ainsi, lorsque le système est par exemple programmé pour fermer les volets d’une bâtisse chaque soir, ou pour les ouvrir tous les matins, en l’absence des occupants d’une maison, quid lorsqu’un vent violent est susceptible de bloquer les volets, ou si un quelconque autre obstacle est placé sur le trajet du vantail. Dans une telle hypothèse, sachant qu’on ne peut s’appuyer sur une prise de décision humaine, celle de l’utilisateur normal susceptible de gérer le problème, il existe un risque de casse du système, fortement préjudiciable au propriétaire de l’installation.

C’est ce problème que résout la présente invention, en proposant une solution qui peut évidemment conserver les fonctionnements précités, pour lesquels l’utilisateur peut proposer des réponses individuellement adaptées aux problèmes suscités par les obstacles, mais qui intègre au surplus la possibilité de faire fonctionner l’installation de manière complètement automatisée.

L’invention a, en substance, trait à un procédé de fermeture automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte d’une installation d’obturation d’une baie d’une paroi de bâtiment, lors de la détection d’obstacles au cours de son déplacement. Classiquement, dans une telle installation, chaque vantail est entraîné par des moyens moteurs entre deux butées respectivement de départ et d’arrivée bornant un trajet permettant le dégagement et l’obturation de l’ouverture. Le déplacement peut bien entendu se faire indifféremment dans les deux sens. L’invention vise des installations dans lesquelles le vantail est directement relié mécaniquement aux moyens moteurs, le vantail constituant en pratique le détecteur final des obstacles. Une unité de contrôle électronique de l’installation comportant des moyens de détection électronique desdits obstacles pendant le déplacement est prévue. Le procédé de l’invention est caractérisé par le mode de fonctionnement suivant :

A. lorsque l’installation comporte deux vantaux, les déplacements des vantaux sont effectués séquentiellement, le vantail en mouvement en dernier lieu commençant son trajet depuis sa butée de départ lorsque le premier a atteint sa butée d’arrivée ;

B. en cas de détection d’un obstacle par les moyens de détection des obstacles, arrêt des moyens moteurs et retour du battant en cours de déplacement à sa butée de départ.

En réalité, le protocole mis en place assure une garantie absolue de sécurité, même en l’absence d’une personne capable d’une prise de décision, en cas de perturbation soudaine du fonctionnement normal d’un vantail, c’est-à-dire lorsqu’il est empêché de poursuivre sa course habituelle. Aucun dommage matériel ne peut en particulier se produire, le déplacement problématique se trouvant annulé et le système étant remis dans sa situation initiale.

Pour que l’ensemble de la démarche soit cohérent, le retour à la butée initiale d’un vantail entraîne l’arrêt de tout déplacement ultérieur de vantail, ce qui veut dire que dès que le système procède au retour du vantail et dès l’arrivé de celui-ci en butée de départ, la commande de l’installation est gelée.

Dans nombre de configurations, les moyens d’entraînement sont constitués d’un moteur électrique, et la détection d’obstacle est alors basée, sans que cela soit limitatif, sur une détection d’intensité de courant réalisée par au moins un capteur d’intensité de courant placé dans le circuit. Dès lors que le moteur se bloque, le courant appelé augmente rapidement pour augmenter le couple moteur, pour faire face à ce que le système interprète comme un besoin de puissance supérieure. La mesure de l’augmentation du courant est donc un bon indicateur du blocage, notamment si un seuil de courant est mémorisé par le système, et si la valeur de courant mesurée est comparée en permanence à ce seuil : un dépassement du seuil est un signe fiable de blocage. Lorsque l’unité électronique enregistre un signal correspondant à une pression élevée manifestant potentiellement un contact, il commande le système de manière à la relâcher après quelques secondes. Alternativement, la détection d’obstacle peut être basée sur une détection d’arrêt de variation de mouvement ou, dans l’hypothèse d’un moteur asynchrone, de déphasage.

Le déplacement des vantaux, effectués séquentiellement, est important au regard de cette sécurisation « matérielle » mise en œuvre dans l’invention, lorsqu’elle est basée sur une détection à seuil des surintensités de courant car, dans la plupart des configurations à deux vantaux, il n’y a qu’une seule unité électronique de commande. La mesure d’une surintensité se fait alors de manière non distinctive, par simple addition des intensités de courant mesurées dans les deux moyens d’entraînement. Dans l’hypothèse d’un fonctionnement concomitant des battants, il n’est donc pas réellement possible de savoir avec précision l’état de chacun desdits moyens d’entraînement, et par conséquent de celui des vantaux qui leur sont associés.

Or, tout doit concourir à la détection de l’état précis de chaque vantail à chaque instant de son parcours.

L’invention va à présent être décrite plus en détail, en référence à l’unique figure annexée, pour laquelle :

: la figure 1 représente un organigramme décrivant de manière simplifiée le mode de fonctionnement particulier du procédé de l’invention, basé sur la possibilité d’automatiser le procédé à des fins de sécurisation des personnes et des biens, en toutes circonstances incluant l’absence sur site de l’utilisateur.

Seuls les aspects fonctionnels liés à cette séquence particulière apparaissent dans la figure, qui ne fait donc pas mention d’étapes antérieures du type test du statut du volet, en cours de déplacement ou immobile, étapes qui sont cependant nécessairement gérées par le système mais qui ne constituent pas l’invention proprement dite. Dans l’hypothèse où le volet est en cours de déplacement, la première étape de la routine propre à l’invention, qui est par conséquent représentée dans la figure 1, consiste en une simple détection de son déplacement dans le trajet total qui lui est imparti, trajet limité par les deux butées de départ et d’arrivée et matérialisant respectivement l’ouverture et la fermeture complètes de la baie.

Puis, un test est effectué en continu pour détecter si un obstacle est rencontré au cours du déplacement.

Très classiquement, comme on l’a mentionné auparavant, et évidemment dans la mesure où les moyens d’entraînement sont constitués d’un moteur électrique, la détection d’obstacle est préférentiellement basée sur une détection d’intensité de courant réalisée par au moins un capteur d’intensité de courant dans le circuit du moteur. Cette mesure d’intensité et d’autres évaluations, comme celle de l’arrêt de l’incrémentation du comptage des tours ou, pour un moteur électrique asynchrone, l’arrêt de la variation du déphasage, mettent en œuvre des paramètres qui signalent de manière significative l’apparition d’un blocage.

On a vu auparavant que, lorsque le mode de réalisation de cette mesure d’intensité est commun à deux vantaux, le déplacement desdits vantaux doit être réalisé séquentiellement.

Si un obstacle est détecté, le volet est immédiatement arrêté par le système. Puis un redémarrage en sens inverse du sens initial est commandé par le système. Ce déplacement est poursuivi jusqu’à atteindre la butée de départ. Le système ne déclenche alors plus d’autre commande, quel que soit l’état respectif des battants. Plusieurs situations peuvent en effet se produire, selon l’état des vantaux avant la mise en œuvre du procédé de l’invention.

Ainsi, par exemple, si le second d’une paire de vantaux est rouvert suite à la détection d’obstacles lors d’une routine de fermeture alors que le premier est déjà fermé, la baie se retrouve à moitié obturée. Pour autant, le système ne fait plus rien, et laisse la baie en l’état, au moins jusqu’au prochain déclenchement automatisé de la routine de fermeture. La baie peut rester complètement ouverte si le premier vantail en mouvement lors d’une routine de fermeture est soumis à la procédure de sécurisation de l’invention, ou complètement fermée dans l’hypothèse où le premier vantail en action lors d’une routine d’ouverture rencontre un obstacle, matériel ou constitué d’un vent fort.

L’invention ne se limite bien entendu pas aux exemples décrits et expliqués en référence à la figure, mais elle englobe les variantes et versions qui entrent dans la portée des revendications.

Claims

Procédé de fermeture automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte d’une installation d’obturation d’une baie d’une paroi de bâtiment par détection d’obstacles au cours de son déplacement, ledit vantail étant entraîné par des moyens moteurs entre deux butées respectivement de départ et d’arrivée bornant un trajet permettant le dégagement et l’obturation de l’ouverture, le déplacement pouvant se faire indifféremment dans les deux sens, le vantail étant relié directement mécaniquement aux moyens moteurs et constituant le détecteur des obstacles, une unité de contrôle électronique comportant des moyens de détection électronique desdits obstacles pendant le déplacement, caractérisé par le mode de fonctionnement suivant :
A. lorsque l’installation comporte deux vantaux, les déplacements des vantaux sont effectués séquentiellement, le vantail en mouvement en dernier lieu commençant son trajet depuis sa butée de départ lorsque le premier a atteint sa butée d’arrivée ;
B. en cas de détection d’un obstacle par les moyens de détection des obstacles, arrêt des moyens moteurs et retour du battant en cours de déplacement à sa butée de départ.
Procédé de sécurisation automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le retour à la butée initiale d’un vantail entraîne l’arrêt de tout déplacement ultérieur de vantail.
Procédé de sécurisation automatisée d’au moins un vantail de volet battant ou de porte selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les moyens moteurs étant constitués d’un moteur électrique, la détection électronique d’obstacle est basée sur une détection d’intensité de courant réalisée par au moins un capteur d’intensité de courant, ou sur une détection d’arrêt de variation de mouvement ou de déphasage.