WO2017046761A1 - Dispositif d'ouverture et de fermeture de vantail, et porte ou fenêtre comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'ouverture et de fermeture de vantail, et porte ou fenêtre comportant un tel dispositif Download PDF

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WO2017046761A1
WO2017046761A1 PCT/IB2016/055541 IB2016055541W WO2017046761A1 WO 2017046761 A1 WO2017046761 A1 WO 2017046761A1 IB 2016055541 W IB2016055541 W IB 2016055541W WO 2017046761 A1 WO2017046761 A1 WO 2017046761A1
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WO
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leaf
frame
window
screw
opening
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PCT/IB2016/055541
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Bernadette WILLEMIN
Maxime SARTORI
Adrien IMHOF
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Evostyle Sàrl
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Definitions

  • Device for opening and closing leaf, and door or window comprising such a device
  • the present invention relates to closing devices and leaf openings. These leaves can include a door, a window, a gate, shutters, or any other similar element.
  • Doors, windows or the like generally comprise a door leaf connected by one or generally more hinges to a fixed frame.
  • the axis of rotation of the leaf with respect to the frame is usually vertical, which allows to open it by the handle without raising the center of gravity and therefore with reduced effort.
  • the document FR26661111 discloses a door and window closing and opening mechanism in which an actuator drives an eccentric piece connected to the leaf.
  • This device has several moving parts visible and accessible by a user, which poses security problems if the user approaches his fingers moving parts. Moving parts are further exposed to dirt that can block the mechanism.
  • the axis of the motor is parallel to the longitudinal axis of rotation of the leaf, which makes its integration difficult.
  • FR2658234 discloses a closing mechanism and opening door and window by means of a motor mounted in the axis of rotation of the leaf. Miniaturization is difficult.
  • FR2312634 discloses another mechanism comprising a screw driven in rotation and a nut mounted on this screw, allowing thus closing or opening door and window. The presence of visible rods moving along the leaves makes this solution
  • EP1298274 discloses a mechanism in which the axis of rotation of the leaf is provided with a pinion driven by a worm. The torque needed to open the leaf by means of a pinion on the axis of rotation is considerable.
  • FR2778687 discloses a device in which a motor drives a rod above the leaf.
  • Known closure and window opening systems push the leaf, for example using pistons and / or chains. These systems are not efficient or aesthetic. In addition these systems do not allow a full opening, that is to say at 90 ° or more, the leaf.
  • These different systems are generally bulky and difficult to integrate into a door or window. In particular, it is difficult to use them to equip an existing door or window.
  • An object of the present invention is to provide a device free from the limitations of known documents. Another object of the invention is to provide a device aesthetically discrete.
  • An object is to provide a device of small size and which can operate with a small engine.
  • Another object of the invention is to provide a device that can be added to existing constructions, for example in the case of the equipment of a building with a home automation solution.
  • Another object is to better control the opening speed of the leaf. Another object is to provide a scalable device, that is to say a device that can be implemented with various electronic features according to the needs of users.
  • a device for opening or closing a leaf with respect to a frame of a door or window comprising a first assembly comprising a hollow cam, the first assembly being intended to be secured to either the frame or the leaf, and a second assembly intended to be secured to the leaf or the frame, the second assembly comprising:
  • the rotary motor being arranged to rotate said screw on itself, and thus to move the nut in a translational movement, so that the first roller slides in said hollow cam, in order to angularly move the leaf relative to to the sleeping frame.
  • This device can also be implemented with any type of existing doors and windows (wood frame, PVC, aluminum, etc.
  • This device can be integrated into a door or window during its manufacture. also be installed afterwards on an existing door or window.
  • the screw is preferably a ball screw.
  • the use of a ball screw can greatly reduce friction and thus both reduce noise and employ a less powerful engine. It is also possible to use for this purpose a metric screw, for example a screw covered with Teflon (trademark).
  • the motor is controlled by a control mechanism comprising at least one of the following sensors: air quality sensor (temperature, humidity, pressure, CO2 level, plant allergens, etc.). ); presence and / or motion sensor;
  • the device is scalable and can be adapted to the needs of customers by adding or replacing sensors, and / or programming.
  • the device comprises a synchronization module receiving information on the state of opening or closing of other leaves. It is thus possible to synchronize the opening or closing of several leaves in a building, by example in order to voluntarily create a circulation of air and aeration, or on the contrary to avoid the risk of excessive air flow if several windows are open simultaneously.
  • a central control module for example a home automation system, capable of controlling the opening respectively the closure of different leaves, so
  • the central control module may be provided with at least one environmental sensor, for example air quality sensors; rain sensor; an anemometer; a clock; a timer, etc., to control the opening or closing of leaves depending on the signals provided by this or these sensors. This avoids the multiplication of sensors of different types on each leaf.
  • at least one environmental sensor for example air quality sensors; rain sensor; an anemometer; a clock; a timer, etc.
  • the central control module may be provided with a module for accessing meteorological data, for example data transmitted via the Internet, via DAB, DVB, WiFi, Bluetooth, radio communication, etc. for example using a portable device such as a smartphone or tablet. Access to meteorological data, such as current weather or forecast data
  • weather can be used to determine the right time of day for the ventilation of a building.
  • FIG. 1 illustrates a view of a door in the closed position equipped with a device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2A illustrates a section along a vertical plane of the device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2B illustrates a section along a vertical plane of the device according to another embodiment of the invention.
  • Figure 3A illustrates a view of a first assembly of the device with a cam according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 3B illustrates a section along a vertical plane of the device according to a second and, in superposition, according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 4A illustrates a perspective view of a second assembly of the device, without the rollers.
  • FIG. 4B illustrates a perspective view of the second assembly of the device provided with its rollers.
  • FIG. 4C illustrates a perspective view of a second assembly of the device, without the rollers, according to an alternative embodiment.
  • FIG. 5A illustrates a detail view of a door or window frame part with a door or window in a closed position, equipped with a device without the protective cover according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5B illustrates a detail view of a door or window frame part with a door or window in closed position, equipped with a device with the protective cover according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5C illustrates a detail view of a part of a door or window frame with a door or window in a closed position, equipped with a device without the protective cover according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 illustrates a view of a first assembly of the device illustrating the cam according to another variant of the invention, adapted to its integration in a leaf during its manufacture.
  • Figure 1 illustrates a window 1 comprising a leaf 2 (or leaf) which is its mobile part and a frame 3 (or frame) which is its fixed part.
  • the leaf 2 is pivotally mounted on the frame 3, hinges 4 (hinges) for pivoting.
  • hinges 4 allow a rotation along the Y axis, for example a vertical axis in the plane of the window 1.
  • a rotation of the leaf around another axis, including a horizontal axis, may be considered.
  • the leaf 2 can be moved angularly between a closed position and an open position relative to the frame 3 of the window 1.
  • the window 1 may be devoid of any handle; it is only intended to be motor-driven or, in the event of a power failure, by means of a rod or other element allowing it to be handled directly. It is thus possible to make windows more aesthetic.
  • a handle may however be provided in a variant, for example to harmonize the aesthetics with other non-motorized windows of the same building.
  • an electronic handle 7 is provided on the leaf to open or close the window.
  • the handle is synchronized with the motor 210 described below.
  • This electronic handle can also control the lock respectively the unlocking
  • the element 5 is a sensor, for example an obstacle sensor, presence or movement.
  • sensors for example indoor air quality sensors (temperature, humidity, pressure, CO2 level, etc.), outdoor air quality (temperature, CO2 level, plant allergens, etc.); rain ; wind (anemometer); intrusion detection; a timer or a clock, etc., can be provided.
  • the element 6 is a control mechanism, for example a digital electronic circuit, receiving the signals of the sensor 5 and / or switches to trigger the motorized opening or closing of the leaf, as described below.
  • the element 6 can also receive signals from other devices fitted to other windows, or control signals from a centralized control module controlling a plurality of leaves, as will be seen below.
  • the window 1 is equipped with a motorized opening and closing device 300 illustrated in FIGS. 1, 2A, 2B, 5A, 5B and 5C.
  • This device comprises a set of parts 100 to the frame and a set of parts 200 linked to the leaf and including including a motor 210. As discussed below, it is possible to invert the position of these two sets and mount the set 100 on the leaf, and the whole 200 on the frame, with appropriate modifications.
  • Each set may comprise one or more pieces.
  • the first assembly 100 secured to the frame 3 comprises a plate 102 of rectangular shape but which could also be of another shape, square for example, depending for example on the position of the window in the wall (with or without embrasure).
  • This set can be made from a metal such as aluminum or steel for example, allowing a decorative eloxage.
  • the big side of the rectangle is
  • the assembly 100 is advantageously fixed to the frame, in a horizontal plane P and cantilevered above the leaf on the side of the frame where the leaf can be opened.
  • the position of the plate 102 can be adapted to the thickness of the frame by virtue of the screws 10 inserted into the frame and passing through oblong holes through the plate.
  • the plate 102 comprises a groove forming a hollow cam 104.
  • the hollow cam 104 has a curved shape and extends in the plane P of the plate 102.
  • its shape is defined by a spline, c that is, a function defined in pieces by polynomials. This form is custom designed to allow the
  • FIG. 3B shows two cam shapes 104A, 104B intended to be fixed on the fixed frame, in superposition
  • the groove 104 may be milled directly under the underside of the plate 102 as shown in Figures 3A, 3B and 5A.
  • the hollow cam 104 is advantageously constituted by a non-through groove and is thus only visible under the lower face of the plate 102. This improves the aesthetics and limits the risk of injury.
  • the hollow cam 104 has a concavity turned towards the frame 3.
  • the hollow cam 104 is closed at its two ends 106 and 108 respectively.
  • the second set 200 of parts of the device is illustrated in particular in Figures 2, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B and 5C.
  • this second assembly is integral with the leaf 2.
  • the second assembly 200 comprises a rotary motor 210 which drives a screw 218, for example a ball screw or a Teflon-coated screw, through an optional reducer 212 mounted on the plate 206.
  • motor can be powered at low voltage, for example with a voltage equal to 12 V or 24V. In a variant this voltage is generated by a transformer connected to the mains voltage of 230 V.
  • the screw 218 is guided in a bearing or a ball bearing 220 formed in a plate 204, visible in Figures 4A, 4B and 4C .
  • a grub screw (not shown) makes it possible to tighten the ball bearing in order to avoid the
  • the ball bearing can be replaced or assisted by a guide system with bars 219, as illustrated in the variant of FIG. 4C, and screwed into the plate 204 and / or 206.
  • a nut 224 is engaged on the ball screw 218 and connected to a connecting piece 214. It is also possible to combine these two elements.
  • the connecting piece 214 is square and can not rotate in the frame. It can also be rectangular. The rotation of the ball screw 218 by means of the motor 210 thus causes the longitudinal displacement of the nut 224 and the connecting piece 214.
  • a first roller 216 is integral with the nut 224, for example by being mounted on the connecting piece. This roller is engaged in the hollow cam 104 described above; its position along the cam determines the opening angle of the leaf. The displacement of the roller 216 in the hollow cam 104 thus causes the angular displacement of the leaf 2 relative to the frame 3.
  • a second roller 217 is mounted on the same axis as the roller216 and therefore also integral with the nut 224 which it guides the displacement during the rotation of the ball screw 218. It is engaged in a rectilinear guide groove 209 visible in Figures 4A, 4B 4C formed in the mounting plate 208 and avoids the risk that the motor 210 or the ball screw 218 does not skew inside the frame.
  • the two rollers 216, 217 are preferably free to rotate independently of one another in the same axis. They can be realized hard plastic or metal for example. In an advantageous embodiment, they each comprise a ball bearing enabling a rotation without friction in the hollow cam 104 respectively in the guide groove 209.
  • the four metal plates 202, 204, 206, 208 form a frame which is mounted on the leaf 2 for example by means of screws 226 engaged in through holes 232, 240 through the thickness of the plates.
  • These holes are linked to a fixing plate 250 which aims to secure the complete device and a single block to a leaf of any type of materials for example: (PVC, wood, ALU).
  • This plate 250 includes holes specific to each type of material.
  • Mounting holes 234, 242 are used to fix a housing 228 forming a cover over these plates, to close the
  • the parts 202, 204 and 206 are machined in a single block.
  • the plate 206 serves as a support for the rotary motor 210 mounted outside the frame.
  • the upper face of the frame, parallel to the leaf 2 is closed by a mounting plate 208 fixed to the plates 204 and 206 by means of screws or pins 230.
  • the length of the mounting plate 208 is longer than that of the plate 202 and that of the ball screw 218 described below; it is thus possible to separate the fixing screws 226, and to reduce the risk of tearing the device 200.
  • the closed housing 228 covers all the components of the device 200 to prevent contact between a moving element and the fingers of a person for example. It allows not only to give more elegance to the mechanism but also to avoid the intrusion of foreign elements such as dust or insects.
  • the opening of the housing 228 gives easy access to the motor 210 and the reducer 212, which are outside the frame formed by the plates 202, 204, 206 and 208. This opening gives on the other hand a more limited access to the ball screw 218 which remains protected on five sides.
  • the housing can be etched through one of the faces to ventilate the interior. This through engraving can be used for the design of the product, for example by representing a logo or a mark.
  • control electronics 215 of the engine 210 including the motor drivers, are advantageously also protected by this housing 228, out of the frame, to facilitate access.
  • the width of the hollow cam 104 (104A, 104B, 104C) is preferably uniform and substantially corresponds to the diameter of the roller 216.
  • the ends 106, 108 of the hollow cam are widened. These enlarged portions constitute stable rest positions for the roller, that is to say stable positions for the leaf; a threshold must be crossed to get out of these rest positions, requiring a greater torque than the torque necessary for other comparable displacements along the cam. Stable rest positions
  • additional may be provided between the two ends 106 and 108, for example to maintain a door or window in an intermediate position between the open position and the closed position.
  • the rest positions defined by the cam 104 allow mechanical retention of the leaf 2 in a stable position without the engine must consume energy for this purpose.
  • the roller 216 When moving the window from the open position to the closed position and vice versa, the roller 216 travels a linear distance from the axis of rotation of the window Y as shown in Figure 3. As and when as the roller leaves its rest position at the end 106 to reach the other end 108 and vice versa, the roller slides in the cam 104, the window 1 then travels an angle ⁇ about the axis of rotation Y .
  • the motor is connected to the leaf 2 while the cam 104A is fixed and linked to the frame 3. This arrangement is advantageous because the side of the leaf is generally free and allows to place the motor 210 and the screw in an unoccupied space.
  • the shape of the hollow cam 104 determines the opening angle ⁇ of the window as a function of the linear position d of the nut along the ball screw 218.
  • the cam 104A illustrated in Figure 3A corresponds to a cam 104 connected to the fixed part of the window, that is to the frame 3.
  • the different cam 104C illustrated in Figure 6 corresponds to on the other hand to a cam integral with the leaf 2, the motor and the worm being then linked to the frame.
  • this embodiment can therefore produce a progressive acceleration of the leaf at the beginning of its displacement, then a constant speed during almost the whole race, and a deceleration. progressive at the end of the race. It is also possible to reduce the leaf speed near the two rest positions, and thus to access or leave these two positions requiring increased torque with a reduced speed, which limits the maximum power that the engine must provide. .
  • the device of the invention can form a kit for equipping windows or existing doors, or be integrated in new windows or doors.
  • the plate 102 is mounted on the frame 3 of an existing window, for example using screws 1 10 to screw against the frame 3 of the window 1.
  • the cam 104C is intended to be integrated in a leaf 2 during the manufacture of this leaf.
  • Limit detectors for example inductive sensors 222 illustrated in FIG. 2 or other types of sensors may be provided in order to detect the arrival of the roller 216 at the end of the stroke and to stop the motor 210. at both ends of the hollow cam.
  • the motor 210 may be provided with an encoder to determine the angular position of the nut 224 at any time.
  • This angular encoder can be absolute or relative.
  • the limit switches 222 can be used to recalibrate the encoder when the nut reaches the end of its travel.
  • the motor 210 can be disengaged by a manual and voluntary action of the user to have a free movement to allow closing or manual opening of the window.
  • a rod connected to the ball screw makes it possible, during the movement of the rod, to turn the screw ball bearings and thus to drive the opening or closing mechanism of the window.
  • a backup battery near the window or in the centralized control module in the building can power the engine and the control system in case of power failure or failure.
  • An automatic disengagement may also be provided to automatically disconnect the motor of the ball screw when the leaf is moved manually, exerting a torque on the leaf greater than an automatic disengagement threshold.
  • the roller 216 of the second set of the device according to
  • the invention comprises two distinct parts but interconnected with fastening means such as for example and without limitation electromagnets. If accidentally a torque greater than a threshold is exerted on the vane, the two separate parts separate so that part leaves with the vane during its accidental displacement, and the other ends its race in the cam. The two parts can then be connected again when the part of the roller in the cam has completed its course. It is also possible to associate a photovoltaic panel to each window, or to a window group, to make it fully or partially autonomous network.
  • photovoltaic can for example load a battery associated with one or more windows.
  • the supply voltage can also be provided by a wireless electricity transmission system, that is to say by field
  • the device of the invention therefore comprises a motor and a cam connected to one side of the leaf and the frame.
  • the device is mounted on the upper horizontal side of the vertical axis window, to reduce the risk of contact with the user.
  • the opposite side for example the lower horizontal side of the window, may be provided with a locking element to keep the leaf firmly pressed against the frame in the closed position.
  • This locking element may for example comprise an elastically deformable element, for example a clipped or spring-loaded element, in order to guarantee a stable rest position on the locked side.
  • the locking element may comprise magnets.
  • the locking member may also include an active element, for example an element driven by a second motor (not shown) via a suitable linkage, or using the original linkage of the window.
  • the operation of the motor 210 and that of the motor used for locking will be synchronized: for example the motor used for the lock can start operating only after the motor 210 has allowed the closing of the gate on the frame.
  • Locks using electromagnets or piezoelectric systems placed on the side of the window opposite the device can also be implemented. These locking elements can be controlled by the control electronics of the device so as to lock the leaf against the leaf in the closed position, and allow the unlocking during opening. Servoing on a possible burglar-proof installation can also be implemented. The engagement of the engine can be controlled
  • the device may comprise a control mechanism 6 of the motor 210, for example a programmable electronic circuit, to trigger the rotation of the motor in one direction or the other.
  • a control mechanism 6 of the motor 210 for example a programmable electronic circuit
  • a presence or motion detector 5 could, for example, stop the movement of the window if it detects a presence (human or animal) in the volume swept by the leaf.
  • the opening and the motorized closing of each leaf can be controlled by a user, for example by means of a user interface such as a button (ON / OFF) or a
  • remote control for example a mobile device comprising a
  • processor executing portions of codes ("apps") allowing the opening and / or closing of the window.
  • Different devices in the same building can be connected to each other by a wired or wireless interface to form a control system opening / closing of several leaves in the building.
  • This communication makes it possible, for example, to synchronize the openings and closings of different leaves, in order to control the ventilation of the building and ventilate rooms by simultaneously opening several leaves, or on the contrary to avoid excessive drafts by avoiding the simultaneous opening of some leaves.
  • the control mechanism 6 can integrate a synchronization module with the opening of other leaves.
  • a centralized control module may be provided to control multiple leaves in a building.
  • This centralized control module can for example be integrated into a home automation system. It can receive signals from different centralized environmental sensors, eg timers or clocks, indoor air quality sensors (temperature, humidity, pressure, CO2 level, etc.), outdoor air quality (temperature, CO2, plant allergens, etc.); rain ; wind, (anemometer); fire detection, these signals being used to determine whether a leaf should be opened or closed.
  • centralized environmental sensors eg timers or clocks, indoor air quality sensors (temperature, humidity, pressure, CO2 level, etc.), outdoor air quality (temperature, CO2, plant allergens, etc.); rain ; wind, (anemometer); fire detection, these signals being used to determine whether a leaf should be opened or closed.
  • By centralizing certain environmental sensors at the level of the centralized control module one avoids having to provide a sensor of each type on each window.
  • By centralizing the control of different leaves in a building its ventilation can be
  • the system may also be provided with an intruder / tamper detector connected to an alarm system. It is possible to control each leaf taking into account both instructions received from the central control module and signals from local sensors - for example to ignore an order
  • a local sensor for example an infrared sensor
  • detects the presence of a user near the window It is also possible to detect the presence of fingers or other parts of the body near the frame of the leaf or the frame, and to block the opening or closing of the leaf when a presence is detected, in order to avoid the risk of pinching.
  • the detection device may for example be based on an optical fiber arranged on the leaf and / or on the frame, in places where the risk of pinching should be avoided; an electro-optical sensor detects the pressure of a finger at any point on the fiber to prevent the opening or closing of the leaf.
  • Other body part detection systems may be provided, including systems based on capacitive electrodes, resistive, inductive sensors, heat detectors, cameras, light or infrared barriers, electromagnetic curtain around the frame leaf and / or frame for example.
  • the torque supplied by the rotary motor 210 may be determined, for example by measuring the electric current consumed.
  • the motor driver can for example limit the torque maximum, or stop the motor 210 when the current exceeds a threshold value indicative of an obstacle, or if rapid increases in current, typical of an obstacle, are detected.
  • the centralized control module may also include a weather module that can receive meteorological data relating to current weather or weather forecasts.
  • This data may for example come from a remote server, for example a web server, for example through the Internet network of a DAB or DVB channel, WiFi, Bluetooth, etc. It is thus possible to plan the ventilation of a building taking into account the current and forecast weather conditions.
  • the centralized control module may also include a user interface allowing a user to centrally control the opening and closing of one or more leaves.
  • the centralized control module can also feed
  • each motor 210 of different controlled leaves for example by means of a transformer and, preferably, a rectifier, generating a low supply voltage.
  • the use of low voltage limits the risk of electrocution.
  • Centralized low voltage generation for multiple motors limits the number of transformers and rectifiers needed.
  • the description above relates to a window, but the device could be applied to other types of leaves, for example a door, a shutter, a gate, or any other similar element.
  • cams 104A and 104B (FIG. 3B) and 104C may be provided if the direction of opening direction of the window is reversed. Reference numbers used in the figures

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Dispositif (300) d'ouverture ou de fermeture d'un vantail (2) par rapport à un dormant (3) d'une porte (1) ou fenêtre, comprenant : -un premier ensemble (100) comprenant une came creuse (104), ledit premier ensemble (100) étant destiné être solidaire soit du dormant (3) soit du vantail (2), -un deuxième ensemble (200) destiné à être solidaire soit du vantail (2) soit du dormant (3), le deuxième ensemble (200) comprenant : -un moteur rotatif (210), -une vis (218) reliée audit moteur (210), -un écrou (224) engagé sur la vis (218); -un premier galet (216) solidaire dudit écrou et engagé dans ladite came creuse (104), ledit moteur rotatif (210) étant arrangé pour faire tourner ladite vis (218) sur elle-même, et donc pour déplacer selon un mouvement de translation ledit écrou (224), de façon à ce que ledit galet (216) coulisse dans ladite came creuse (104), afin de déplacer angulairement le vantail (2) par rapport au dormant (3).

Description

Dispositif d'ouverture et de fermeture de vantail, et porte ou fenêtre comportant un tel dispositif
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne des dispositifs de fermeture et d'ouvertures de vantaux. Ces vantaux peuvent notamment constituer une porte, une fenêtre, un portail, des volets, ou tout autre élément analogue.
Etat de la technique
[0002] Les portes, fenêtres ou éléments analogues comportent de manière général un vantail lié par une ou généralement plusieurs charnières à un dormant fixe. L'axe de rotation du vantail par rapport au dormant est le plus souvent vertical, ce qui permet de l'ouvrir par la poignée sans relever le centre de gravité et donc avec un effort réduit.
[0003] Des dispositifs d'ouverture et de fermeture automatique de vantail sont connus dans l'état de technique.
[0004] Le document FR26661 1 1 décrit un mécanisme de fermeture et d'ouverture de porte et fenêtre dans lequel un actionneur entraine une pièce excentrique liée au vantail. Ce dispositif comporte plusieurs pièces mobiles visibles et accessibles par un utilisateur, ce qui pose des problèmes de sécurité si l'utilisateur approche ses doigts des pièces mobiles. Les pièces mobiles sont en outre exposées à la saleté qui peut bloquer le mécanisme. L'axe du moteur est parallèle à l'axe longitudinal de rotation du vantail, ce qui rend son intégration difficile.
[0005] Le document FR2658234 décrit un mécanisme de fermeture et d'ouverture de porte et fenêtre au moyen d'un moteur monté dans l'axe de rotation du vantail. La miniaturisation est difficile.
[0006] Le document FR2312634 décrit un autre mécanisme comprenant une vis entraînée en rotation et un écrou monté sur cette vis, permettant ainsi la fermeture ou l'ouverture de porte et fenêtre. La présence de tiges apparentes se déplaçant le long des vantaux rend cette solution
dangereuse et peu esthétique.
[0007] Le document EP1298274 décrit un mécanisme dans lequel l'axe de rotation du vantail est muni d'un pignon entraîné par une vis sans fin. Le couple nécessaire pour ouvrir le vantail au moyen d'un pignon sur l'axe de rotation est considérable.
[0008] Le document FR2778687 décrit un dispositif dans lequel un moteur entraîne une bielle au-dessus du vantail. [0009] Des systèmes de fermeture et d'ouverture de fenêtres connus poussent le vantail, par exemple à l'aide de pistons et/ou de chaînes. Ces systèmes ne sont pas efficients ni esthétiques. En plus ces systèmes ne permettent pas une ouverture complète, c'est-à-dire à 90° ou davantage, du vantail. [0010] Ces différents systèmes sont généralement volumineux et difficiles à intégrer dans une porte ou une fenêtre. Il est notamment difficile de les utiliser pour équiper une porte ou une fenêtre existante.
[0011] La présence fréquente de pièces mobiles accessibles pose des problèmes de sécurité. Il est en outre difficile de maintenir ces pièces propres, notamment lorsqu'elles doivent être graissées.
[0012] Le couple nécessaire pour entraîner le vantail avec ces mécanismes est en outre souvent important, nécessitant ainsi des moteurs volumineux et bruyants, ou des réducteurs coûteux.
Bref résumé de l'invention
[0013] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif exempt des limitations des documents connus. [0014] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif discret esthétiquement.
[0015] Un but est de proposer un dispositif de petite dimension et qui puisse fonctionner avec un moteur de petite dimension. [0016] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif que l'on puisse ajouter à des constructions existantes, par exemple dans le cas de l'équipement d'un bâtiment avec une solution de domotique.
[0017] Un autre but est de mieux contrôler la vitesse d'ouverture du vantail. [0018] Un autre but est de proposer un dispositif évolutif, c'est-à-dire un dispositif qui peut être mis en œuvre avec des fonctionnalités électroniques variées selon les besoins des utilisateurs.
[0019] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un dispositif d'ouverture ou de fermeture d'un vantail par rapport à un dormant d'une porte ou fenêtre, comprenant un premier ensemble comprenant une came creuse, le premier ensemble étant destiné à être solidaire soit du dormant soit du vantail, et un deuxième ensemble destiné à être solidaire soit du vantail soit du dormant, le deuxième ensemble comprenant :
-un moteur rotatif,
-une vis reliée au moteur rotatif,
-un écrou engagé sur la vis;
-un premier galet solidaire dudit écrou et engagé dans la came creuse,
le moteur rotatif étant arrangé pour faire tourner ladite vis sur elle-même, et donc pour déplacer l'écrou selon un mouvement de translation, de façon à ce que le premier galet coulisse dans ladite came creuse, afin de déplacer angulairement le vantail par rapport au dormant. [0020] Ce dispositif présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur d'être peu volumineux et donc discret au niveau esthétique.
[0021] Il peut en outre être mis en œuvre avec tout type de portes et de fenêtres existantes (cadre bois, PVC, aluminium, etc. [0022] Ce dispositif peut être intégré dans une porte ou fenêtre lors de sa fabrication. Il peut aussi être installé après-coup sur une porte ou une fenêtre existante.
[0023] L'utilisation d'une came creuse permet de contrôler la position angulaire que prend le vantail pour toute position linéaire de l'écrou et du galet. Il est possible d'obtenir une ouverture et une fermeture du vantail à vitesse angulaire contrôlée le long de la trajectoire, par exemple une vitesse constante, sans modifier la vitesse de rotation du moteur.
[0024] La vis est avantageusement une vis à billes. L'utilisation d'une vis à billes permet de réduire fortement la friction et donc à la fois de réduire le bruit et d'employer un moteur moins puissant. Il est aussi possible d'employer à cet effet une vis métrique, par exemple une vis recouverte de Téflon (marque déposée).
[0025] Dans un mode de réalisation, le moteur est commandé par un mécanisme de commande comportant au moins l'un des capteurs suivants : capteur de qualité d'air (température, humidité, pression, taux de CO2, allergènes végétaux, etc.); capteur de présence et/ou de mouvement;
capteur de pluie ; anémomètre ; et/ou timer ou horloge.
[0026] Le dispositif est donc évolutif et peut être adapté aux besoins des clients en ajoutant ou remplaçant des capteurs, et/ou par programmation. [0027] Dans un mode de réalisation, le dispositif comporte un module de synchronisation recevant des informations relatives à l'état d'ouverture ou de fermeture d'autres vantaux. Il est ainsi possible de synchroniser l'ouverture ou la fermeture de plusieurs vantaux dans un bâtiment, par exemple dans le but de créer volontairement une circulation d'air et une aération, ou au contraire d'éviter le risque de courant d'air trop important si plusieurs fenêtres sont ouvertes simultanément.
[0028] Dans un mode de réalisation, plusieurs dispositifs, par exemple plusieurs dispositifs liés à différentes fenêtres d'un même bâtiment, sont organisés en un système commandé par un module de contrôle central, par exemple un système domotique, capable de commander l'ouverture respectivement la fermeture de différents vantaux, de manière
synchronisée. [0029] Le module de contrôle central peut être muni d'au moins un capteur environnemental, par exemple de capteurs de qualité d'air; de capteur de pluie ; d'un anémomètre ; d'une horloge ; d'un timer, etc, afin de commander l'ouverture ou la fermeture de vantaux en fonction des signaux fournis par ce ou ces capteurs. On évite ainsi la multiplication de capteurs de différents types sur chaque vantail.
[0030] Le module de contrôle central peut être muni d'un module d'accès à des données météorologiques, par exemple des données transmises via Internet, via DAB, DVB, WiFi, Bluetooth, communication radio, etc. par exemple en utilisant un dispositif portable tel qu'un smartphone ou une tablette. L'accès à des données météorologiques, par exemple des données relatives au temps actuel ou aux prévisions
météorologiques, permet par exemple de déterminer le bon moment dans la journée pour l'aération d'un bâtiment.
Brève description des figures
[0031] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
La figure 1 illustre une vue d'une porte en position fermée équipée d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2A illustre une coupe selon un plan vertical du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2B illustre une coupe selon un plan vertical du dispositif selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 3A illustre une vue d'un premier ensemble du dispositif avec une came selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 3B illustre une coupe selon un plan vertical du dispositif selon un deuxième et, en superposition, selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 4A illustre une vue en perspective d'un deuxième ensemble du dispositif, sans les galets.
La figure 4B illustre une vue en perspective du deuxième ensemble du dispositif muni de ses galets.
La figure 4C illustre une vue en perspective d'un deuxième ensemble du dispositif, sans les galets, selon un mode de réalisation alternatif.
La figure 5A illustre une vue de détail d'une partie de cadre de porte ou fenêtre avec une porte ou fenêtre en position fermée, équipé d'un dispositif sans le capot de protection selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 5B illustre une vue de détail d'une partie de cadre de porte ou fenêtre avec une porte ou fenêtre en position fermée, équipé d'un dispositif avec le capot de protection selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 5C illustre une vue de détail d'une partie de cadre de porte ou fenêtre avec une porte ou fenêtre en position fermée, équipé d'un dispositif sans le capot de protection selon un autre mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 illustre une vue d'un premier ensemble du dispositif illustrant la came selon une autre variante de l'invention, adapté à son intégration dans un vantail lors de sa fabrication.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0032] La figure 1 illustre une fenêtre 1 comprenant un vantail 2 (ou battant) qui constitue sa partie mobile et un dormant 3 (ou cadre) qui constitue sa partie fixe. Comme on le verra plus loin, l'invention peut aussi s'appliquer à des portes, des volets, des portails, etc. Le vantail 2 est monté pivotant sur le cadre 3, des charnières 4 (gonds) permettant le pivotement. Ces charnières 4 permettent une rotation selon l'axe Y, par exemple un axe vertical dans le plan de la fenêtre 1. Une rotation du vantail autour d'un autre axe, y compris un axe horizontal, peut être envisagée. Le vantail 2 peut être déplacé angulairement entre une position fermée et une position ouverte par rapport au dormant 3 de la fenêtre 1.
[0033] La fenêtre 1 peut être dépourvue de toute poignée ; elle est uniquement destinée à être ouverte de manière motorisée ou, en cas de panne de courant, au moyen d'une tringle ou d'un autre élément permettant de la manipuler directement. Il est ainsi possible de réaliser des fenêtres plus esthétiques. Une poignée peut cependant être prévue dans une variante, par exemple pour harmoniser l'esthétique à d'autres fenêtres non motorisées du même bâtiment.
[0034] Dans une variante, une poignée électronique 7 est prévue sur le vantail afin d'ouvrir ou de fermer la fenêtre. La poignée est synchronisée avec le moteur 210 décrit plus bas. Cette poignée électronique peut aussi commander le verrouillage respectivement le déverrouillage
complémentaire de la fenêtre sur la tringlerie existante. Elle peut aussi permettre la manipulation manuelle du vantail. [0035] Une poignée uniquement décorative peut être prévue, qui ne permet pas d'ouvrir la fenêtre. Elle pourrait aussi agir comme interrupteur pour déclencher manuellement une commande d'ouverture ou de fermeture de la fenêtre. Elle pourrait aussi être destinée à être utilisée en cas d'urgence, par exemple de panne de courant, pour ouvrir ou fermer malgré tout la fenêtre.
[0036] L'élément 5 est un capteur, par exemple un capteur d'obstacle, de présence ou de mouvement. D'autres types de capteurs, par exemple des capteurs de qualité d'air intérieur (température, humidité, pression, taux de CO2, etc), de qualité d'air extérieur (température ; taux de CO2, allergènes végétaux, etc) ; de pluie ; de vent (anémomètre) ; de détection d'intrusion ; un timer ou une horloge, etc, peuvent être prévus.
[0037] L'élément 6 est un mécanisme de commande, par exemple un circuit électronique numérique, recevant les signaux du capteur 5 et/ou d'interrupteurs afin de déclencher l'ouverture ou la fermeture motorisée du vantail, comme décrit plus bas. L'élément 6 peut aussi recevoir des signaux d'autres dispositifs équipant d'autres fenêtres, ou des signaux de commande d'un module de commande centralisé contrôlant plusieurs vantaux, comme on le verra plus loin. [0038] La fenêtre 1 est équipée d'un dispositif d'ouverture et de fermeture motorisé 300 illustré sur les figures 1 , 2A, 2B, 5A, 5B et 5C. Ce dispositif comprend un ensemble de pièces 100 au dormant et un ensemble de pièces 200 lié au vantail et incluant notamment un moteur 210. Comme on le verra plus bas, il est possible d'intervertir la position de ces deux ensembles et de monter l'ensemble 100 sur le vantail, et l'ensemble 200 sur le dormant, avec des modifications appropriées. Chaque ensemble peut comporter une ou plusieurs pièces.
[0039] Le premier ensemble 100 solidaire du dormant 3 comprend une plaque 102 de forme rectangulaire mais qui pourrait aussi être d'une autre forme, carrée par exemple, en fonction par exemple de la position de la fenêtre dans le mur (avec ou sans embrasure). Cet ensemble peut être réalisé à partir d'un métal comme l'aluminium ou l'acier par exemple, permettant un éloxage décoratif. Le grand côté du rectangle est
perpendiculaire à l'axe Y. L'ensemble 100 est avantageusement fixé au dormant, dans un plan horizontal P et en porte-à-faux au-dessus du vantail du côté du dormant où le vantail peut être ouvert. Comme on le voit sur la figure 3B, la position de la plaque 102 peut être adaptée à l'épaisseur du cadre grâce aux vis 1 10 insérées dans le cadre et traversant des trous oblongs à travers la plaque.
[0040] La plaque 102 comprend une gorge formant une came creuse 104. La came creuse 104 a une forme incurvée et s'étend dans le plan P de la plaque 102. Dans une variante préférentielle, sa forme est définie par une spline, c'est-à-dire par une fonction définie par morceaux par des polynômes. Cette forme est conçue sur mesure pour permettre le
fonctionnement du dispositif selon l'invention. Cette forme change si le premier ensemble 100 est sur le dormant (forme 104A sur la figure 3A) ou bien sur le vantail (figure 6). La figure 3B montre deux formes de came 104A, 104B destinées à être fixées sur le cadre fixe, en superposition
[0041] La gorge 104 peut être directement fraisée sous la face inférieure de la plaque 102 comme illustré aux figures 3A, 3B et 5A. La came creuse 104 est avantageusement constituée par une gorge non traversante et est ainsi uniquement visible sous la face inférieure de la plaque 102. Cela améliore l'esthétique et limite le risque de blessure. Lorsque la plaque est montée sur la fenêtre, la came creuse 104 comporte une concavité tournée vers le dormant 3. La came creuse 104 est fermée à ses deux extrémités 106 et 108 respectivement.
[0042] Le deuxième ensemble 200 de pièces du dispositif est illustrée notamment sur les figures 2, 4A ,4B, 4C, 5A, 5B et 5C. Dans l'exemple illustré, ce deuxième ensemble est solidaire du vantail 2.
[0043] Le deuxième ensemble 200 comporte un moteur rotatif 210 qui entraîne une vis 218, par exemple une vis à billes ou une vis recouverte de Téflon, au travers d'un réducteur optionnel 212 monté sur la plaque 206. Le moteur peut être alimenté en basse tension, par exemple avec une tension égale à 12 V ou 24V. Dans une variante cette tension est générée par un transformateur relié à la tension du réseau électrique de 230 V. La vis 218 est guidée dans un palier ou un roulement à billes 220 ménagé dans une plaque 204, visible sur les figures 4A, 4B et 4C. Une vis sans tête non représentée permet de serrer le roulement à billes afin d'éviter le
desserrage de l'ensemble des pièces. Le roulement à bille peut être remplacé ou assisté par un système de guidage à l'aide de barres 219, comme illustré sur la variante de la figure 4C, et vissées dans la plaque 204 et/ou 206.
[0044] Un écrou 224 est engagé sur la vis à bille 218 et lié à une pièce de liaison 214. Il est aussi possible de combiner ces deux éléments. Dans cet exemple, la pièce de liaison 214 est carrée et ne peut donc pas tourner dans la charpente. Elle peut être également rectangulaire. La rotation de la vis à billes 218 au moyen du moteur 210 provoque donc le déplacement longitudinal de l'écrou 224 et de la pièce de liaison 214.
[0045] Un premier galet 216 est solidaire de l'écrou 224, par exemple en étant monté sur la pièce de liaison. Ce galet est engagé dans la came creuse 104 décrite plus haut ; sa position le long de la came détermine l'angle d'ouverture du vantail. Le déplacement du galet 216 dans la came creuse 104 entraîne donc le déplacement angulaire du vantail 2 par rapport au dormant 3.
[0046] Un deuxième galet 217 est monté sur le même axe que le galet216 et donc également solidaire de l'écrou 224 dont il guide le déplacement lors des rotations de la vis à billes 218. Il est engagé dans une gorge de guidage 209 rectiligne visible sur les figures 4A, 4B 4C ménagée dans la plaque de montage 208 et permet d'éviter le risque que le moteur 210 ou la vis à billes 218 ne se mettent de travers à l'intérieur de la charpente. [0047] Les deux galets 216, 217 sont avantageusement libres de tourner indépendamment l'un de l'autre dans le même axe. Ils peuvent être réalisés en plastique dur ou en métal par exemple. Dans un mode de réalisation avantageux, ils comportent chacun un roulement à bille permettant une rotation sans frottement dans la came creuse 104 respectivement dans la gorge de guidage 209. [0048] Les quatre plaques métalliques 202, 204, 206, 208 forment une charpente qui est montée sur le vantail 2 par exemple au moyen de vis 226 engagées dans des trous traversants 232, 240 à travers l'épaisseur des plaques. Ces trous sont liés à une plaque de fixation 250 qui pour but de fixer le dispositif complet et d'un seul bloc à un vantail de tout type de matériaux par exemple : (PVC, bois, ALU). Cette plaque 250 comprend des trous spécifiques à chaque type de matériaux.
[0049] Des trous de montage 234, 242 permettent de fixer un boîtier 228 formant couvercle par-dessus ces plaques, afin de refermer la
charpente. [0050] Dans une variante, les pièces 202, 204 et 206 sont usinées en un seul bloc.
[0051] La plaque 206 sert de support au moteur rotatif 210 monté hors de la charpente. La face supérieure de la charpente, parallèle au vantail 2, est fermée par une plaque de montage 208 fixée sur les plaques 204 et 206 au moyen de vis ou goupilles 230. La longueur de la plaque de montage 208 est plus longue que celle de la plaque 202 et que celle de la vis à billes 218 décrite plus bas ; il est ainsi possible d'écarter les vis de fixation 226, et de réduire le risque d'arrachement du dispositif 200.
[0052] Le boîtier fermé 228 recouvre tous les composants du dispositif 200 afin d'éviter tout contact entre un élément en mouvement et les doigts d'une personne par exemple. Il permet non seulement de donner plus d'élégance au mécanisme mais aussi d'éviter l'intrusion d'éléments étrangers tels que la poussière ou les insectes. L'ouverture du boîtier 228 donne un accès aisé au moteur 210 et au réducteur 212, qui sont hors de la charpente formée par les plaques 202, 204, 206 et 208. Cette ouverture donne en revanche un accès plus limité à la vis à billes 218 qui reste protégée sur cinq faces.
[0053] Le boîtier peut être gravé à travers une des faces, pour aérer l'intérieur. Ce gravage traversant peut être utilisé pour le design du produit, par exemple en représentant un logo ou une marque.
[0054] L'électronique 215 de commande du moteur 210, y compris les drivers de moteurs, sont avantageusement également protégés par ce boîtier 228, hors de la charpente, afin de faciliter l'accès.
[0055] La largeur de la came creuse 104 (104A, 104B, 104C) est de préférence uniforme et correspond sensiblement au diamètre du galet 216. Dans la variante de la figure 3A, les extrémités 106, 108 de cette came creuse sont élargies. Ces portions élargies constituent des positions de repos stables pour le galet, c'est-à-dire des positions stables pour le vantail ; un seuil doit être franchi pour sortir de ces positions de repos, exigeant un couple plus important que le couple nécessaire pour d'autres déplacements comparables le long de la came. Des positions de repos stables
supplémentaires peuvent être prévues entre les deux extrémités 106 et 108, par exemple afin de maintenir une porte ou une fenêtre dans une position intermédiaire entre la position ouverte et la position fermée. [0056] Les positions de repos définies par la came 104 permettent un maintien mécanique du vantail 2 dans une position stable sans que le moteur ne doive consommer d'énergie à cet effet.
[0057] Lors du mouvement de la fenêtre de la position ouverte vers la position fermée et vice versa, le galet 216 parcourt une distance linéaire par rapport à l'axe de rotation de la fenêtre Y comme illustré à la figure 3. Au fur et à mesure que le galet quitte sa position de repos à l'extrémité 106 pour atteindre l'autre extrémité 108 et vice versa, le galet coulisse dans la came 104, la fenêtre 1 parcourt alors un angle Θ autour de l'axe de rotation Y. [0058] Dans les modes de réalisation des figures 3, 5A et 5B, le moteur est lié au vantail 2 tandis que la came 104Aest fixe et liée au dormant 3. Cette disposition est avantageuse car le flanc du vantail est généralement libre et permet de placer le moteur 210 et la vis dans un espace inoccupé. Il est cependant nécessaire d'effectuer un raccordement électrique pour alimenter le moteur électrique sur la fenêtre, par exemple au moyen d'un câble flexible. Pour éviter cette inconvénient, il est donc aussi possible dans un mode de réalisation de lier le moteur au dormant (ce qui facilite son câblage) et la came au vantail. La forme de la came 104C (figure 6) est adaptée à cette disposition.
[0059] La forme de la came creuse 104 détermine l'angle d'ouverture Θ de la fenêtre en fonction de la position linéaire d de l'écrou le long de la vis à billes 218.
[0060] La forme de came 104A illustrée sur la figure 3A correspond à une came 104 liée à la partie fixe de la fenêtre, c'est-à-dire au dormant 3. La forme de came 104C différente illustrée sur la figure 6 correspond en revanche à une came solidaire du vantail 2, le moteur et la vis sans fin étant alors liés au dormant.
[0061] La forme de la came creuse 104 dans les deux modes de
réalisation dépend notamment de la position de l'axe de rotation Y du vantail ; sa forme est définie par une spline qui permet de contrôler l'ouverture du vantail entre la position fermée et la position d'ouverture maximale, même si le moteur 210 tourne à vitesse constante. La forme de la came change si le premier ensemble 100 est reliée au dormant ou bien au vantail (comme illustré sur les figures 3 respectivement 6).
[0062] Il est aussi possible de prévoir un moteur rotatif 210 commandé à vitesse variable le long de la course, de manière à contrôler la vitesse angulaire et/ou la puissance tout au long de la course du vantail. Dans les deux sens de déplacement, ce mode de réalisation peut produire donc une accélération progressive du vantail au début de son déplacement, puis une vitesse constante pendant presque toute la course, et une décélération progressive en fin de course. Il est possible également de réduire la vitesse du vantail près des deux positions de repos, et donc d'accéder ou de quitter ces deux positions nécessitant un couple augmenté avec une vitesse réduite, ce qui permet de limiter la puissance maximale que doit fournir le moteur.
[0063] Le dispositif de l'invention peut former un kit destiné à équiper des fenêtres ou des portes existantes, ou être intégré dans des nouvelles fenêtres ou portes. Dans la variante illustrée sur les figures 5A et 5B, la plaque 102 est montée sur le dormant 3 d'une fenêtre existant, par exemple en utilisant des vis 1 10 pour la visser contre le dormant 3 de la fenêtre 1. Dans la variante illustrée sur la figure 6, la came 104C est destinée à être intégrée dans un vantail 2 lors de la fabrication de ce vantail.
[0064] Il est aussi possible de réaliser des kits d'équipement de portes ou fenêtres avec une came liée au vantail 2 et un moteur lié au dormant 3, ou de réaliser des portes ou fenêtres intégrant dès la fabrication un moteur lié au vantail et une came liée au dormant.
[0065] Des détecteurs de fin de course, par exemple des capteurs inductifs 222 illustrés en figure 2 ou d'autres types de capteurs peuvent être prévus afin de détecter l'arrivée du galet 216 en fin de course et d'arrêter le moteur 210 aux deux extrémités de la came creuse.
[0066] Le moteur 210 peut être doté d'un encodeur afin de déterminer la position angulaire de l'écrou 224 en tout temps. Cet encodeur angulaire peut être absolu ou relatif. Les détecteurs de fin de course 222 peuvent être utilisés pour recalibrer l'encodeur lorsque l'écrou arrive en bout de course.
[0067] En cas de panne de courant ou de coupure d'électricité, le moteur 210 peut être débrayé par une action manuelle et volontaire de l'utilisateur, pour avoir un mouvement libre afin de permettre la fermeture ou l'ouverture manuelle de la fenêtre. Dans une variante, une tringle liée à la vis à billes permet lors du mouvement de la tringle de faire tourner la vis à billes et ainsi d'entraîner le mécanisme d'ouverture ou de fermeture de fenêtre.
[0068] Dans une autre variante, une batterie de secours à proximité de la fenêtre ou dans le module de contrôle centralisé dans le bâtiment permet d'alimenter le moteur et le système de commande en cas de coupure ou de panne d'électricité.
[0069] Un débrayage automatique peut aussi être prévu afin de déconnecter automatiquement le moteur de la vis à bille lorsque le vantail est déplacé manuellement, en exerçant un couple sur le vantail supérieur à un seuil de débrayage automatique. Dans une mode de réalisation particulier, le galet 216 du deuxième ensemble du dispositif selon
l'invention comprend deux parties distinctes mais reliées entre elles avec des moyens de fixations tels que par exemple et de façon non limitative des électroaimants. Si accidentellement un couple supérieur à un seuil est exercé sur le ventail, les deux parties distinctes se séparent de sorte qu'une partie part avec le ventail lors de son déplacement accidentel, et l'autre termine sa course dans la came. Les deux parties peuvent ensuite être à nouveau connectées quand la partie du galet dans la came aura terminé sa course. [0070] Il est aussi possible d'associer un panneau photovoltaïque à chaque fenêtre, ou à un groupe de fenêtre, afin de la rendre entièrement ou partiellement autonome du réseau électrique. Le panneau
photovoltaïque peut par exemple charger une batterie associée à une ou plusieurs fenêtres. [0071] La tension d'alimentation peut aussi être fournie par un système de transmission d'électricité sans fil, c'est-à-dire par champ
électromagnétique. On peut ainsi éviter le raccordement électrique du vantail au moyen d'un câble électrique flexible.
[0072] Le dispositif de l'invention comporte donc un moteur et une came liés à un des côtés du vantail et du dormant. Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif est monté sur le côté horizontal supérieur de la fenêtre à axe vertical, afin de réduire le risque de contact avec l'utilisateur. Le côté opposé, par exemple le côté horizontal inférieur de la fenêtre, peut être muni d'un élément de verrouillage pour maintenir le vantail fermement plaqué contre le dormant en position fermée. Cet élément de verrouillage peut par exemple comporter un élément qui se déforme élastiquement, par exemple un élément clipsé ou muni d'un ressort, afin de garantir une position de repos stable du côté verrouillé. L'élément de verrouillage peut comporter des aimants. L'élément de verrouillage peut aussi comporter un élément actif, par exemple un élément entraîné par un deuxième moteur (non illustré) via une tringlerie adaptée, ou en utilisant la tringlerie originale de la fenêtre. Dans une variante préférentielle, le fonctionnement du moteur 210 et celui du moteur utilisé pour le verrouillage seront synchronisés : par exemple le moteur utilisé pour le verrouillage pourra commencer à fonctionner seulement après que le moteur 210 aura permis la fermeture du ventail sur le dormant.
[0073] Des verrous mettant en œuvre des électro-aimants ou des systèmes piézo-électriques placés sur le côté de la fenêtre opposé au dispositif peuvent aussi être mis en œuvre. Ces éléments de verrouillage peuvent être commandé par l'électronique de commande du dispositif de manière à verrouiller le vantail contre le battant en position fermée, et permettre le déverrouillage lors de l'ouverture. Un asservissement sur une éventuelle installation anti-effraction peut aussi être mise en œuvre. [0074] L'enclenchement du moteur peut être commandé
automatiquement. A cet effet, le dispositif peut comporter un mécanisme de commande 6 du moteur 210, par exemple un circuit électronique programmable, pour déclencher la rotation du moteur dans un sens ou dans l'autre. Différents types de capteurs 5, par exemple des timers ou horloges, capteurs de température, de pluie, de vent, de qualité d'air, de présence ou de mouvement, peuvent être intégrés au dispositif et liés à ce mécanisme de commande 6 et transmettre des signaux dont la valeur détermine une décision d'ouverture ou de fermeture en fonction de paramètres mesurés par un ou plusieurs de ces capteurs. Un détecteur de présence ou de mouvement 5 pourrait par exemple arrêter le mouvement de la fenêtre s'il détecte une présence (humaine ou animale) dans le volume balayé par le vantail. [0075] L'ouverture et la fermeture motorisée de chaque vantail peut être commandé par un utilisateur, par exemple au moyen d'une interface utilisateur telle qu'un bouton de commande (ON/OFF) ou une
télécommande, par exemple un dispositif mobile comprenant un
processeur exécutant des portions de codes (« apps ») permettant l'ouverture et/ou la fermeture de la fenêtre.
[0076] Différents dispositifs dans un même bâtiment peuvent être connectés entre eux par une interface filaire ou sans fil afin de constituer un système de contrôle d'ouverture/fermeture de plusieurs vantaux dans le bâtiment. Cette communication permet par exemple de synchroniser les ouvertures et fermetures de différents vantaux, afin de contrôler la ventilation du bâtiment et d'aérer des pièces en ouvrant simultanément plusieurs vantaux, ou au contraire d'éviter des courants d'air excessifs en évitant l'ouverture simultanée de certains vantaux. Dans ce cas, le mécanisme de commande 6 peut intégrer un module de synchronisation avec l'ouverture d'autres vantaux.
[0077] Un module de contrôle centralisé (non représenté) peut être prévu afin de contrôler plusieurs vantaux dans un bâtiment. Ce module de contrôle centralisé peut par exemple être intégré à un système domotique. Il peut recevoir des signaux de différents capteurs environnementaux centralisés, par exemple des timers ou horloges, capteurs de qualité d'air intérieur (température, humidité, pression, taux de CO2, etc), de qualité d'air extérieur (température ; taux de CO2, allergènes végétaux, etc); de pluie ; de vent (anémomètre) ;, de détection d'incendie, ces signaux étant utilisés pour déterminer si un vantail doit être ouvert ou fermé. En centralisant certains capteurs environnementaux au niveau du module de contrôle centralisé, on évite de devoir prévoir un capteur de chaque type sur chaque fenêtre. En centralisant la commande de différents vantaux dans un bâtiment, on peut contrôler de façon optimale sa ventilation.
[0078] Le système peut également être muni d'un détecteur d'intrusion / effraction relié à un système d'alarme. [0079] Il est possible de commander chaque vantail en tenant compte à la fois d'instructions reçues depuis le module de contrôle central et de signaux des capteurs locaux - par exemple pour ignorer un ordre
d'ouverture d'une porte lorsqu'un capteur local, par exemple un capteur infrarouge, détecte la présence d'un utilisateur près de la fenêtre. [0080] Il est aussi possible de détecter la présence de doigts ou d'autres parties du corps près du cadre du vantail ou du dormant, et de bloquer l'ouverture ou la fermeture du vantail lorsqu'une présence est détectée, afin d'éviter le risque de pincement. Le dispositif de détection peut par exemple être basé sur une fibre optique disposée sur le vantail et/ou sur le dormant, aux endroits où le risque de pincement doit être évité ; un capteur électro-optique détecte la pression d'un doigt à n'importe quel endroit sur la fibre afin d'empêcher l'ouverture ou la fermeture du vantail. D'autres systèmes de détection de parties du corps peuvent être prévus, y compris des systèmes basés sur des électrodes capacitives, des détecteurs résistifs, inductifs, des détecteurs de chaleur, des caméras, des barrières lumineuses ou infrarouge, un rideau électromagnétique autour du cadre du vantail et/ou du dormant par exemple.
[0081] Afin d'éviter le risque de pincement de doigts ou de blessure d'un utilisateur par un vantail qui s'ouvre ou se referme inopinément, il est aussi possible de prévoir une friction entre le moteur et la vis 218, par exemple au niveau du réducteur 212. Cette friction permet de limiter le couple maximal transmis au vantail, et d'arrêter le vantail en cas d'obstacle.
[0082] Dans une variante, le couple fourni par le moteur rotatif 210 peut être déterminé, par exemple en mesurant le courant électrique consommé. Le driver du moteur peut par exemple limiter le couple maximal, ou arrêter le moteur 210 lorsque le courant dépasse une valeur de seuil indicatrice d'un obstacle, ou si de rapides augmentations du courant, typiques d'un obstacle, sont détectées.
[0083] Le module de contrôle centralisé peut aussi comporter un module météorologique qui permet de recevoir des données météorologiques relatives au temps actuel ou aux prévisions météorologiques. Ces données peuvent par exemple provenir d'un serveur à distance, par exemple un serveur web, par exemple au travers du réseau Internet d'un canal DAB ou DVB, du WiFi, Bluetooth, etc. Il est ainsi possible de planifier l'aération d'un bâtiment en tenant compte des conditions météorologiques actuelles et prévues.
[0084] Le module de contrôle centralisé peut aussi comporter une interface utilisateur permettant à un utilisateur de commander de manière centralisée l'ouverture et la fermeture d'un ou plusieurs vantaux. [0085] Le module de contrôle centralisé peut aussi alimenter
électriquement chaque moteur 210 des différents vantaux contrôlés, par exemple au moyen d'un transformateur et, préférentiellement, d'un redresseur, générant une tension d'alimentation basse. L'utilisation de basse tension limite le risque d'électrocution. La génération centralisée de basse tension pour plusieurs moteurs limite le nombre de transformateurs et de redresseurs nécessaires.
[0086] La description ci-dessus se rapporte à une fenêtre, mais le dispositif pourrait bien s'appliquer à d'autres types de vantaux, par exemple une porte, un volet, un portail, ou tout autre élément analogue.
[0087] Des formes-miroir des cames 104A (figure 3A) et 104B (figure 3B) et 104C peuvent être prévues si le sens de direction d'ouverture de la fenêtre est inversé. Numéros de référence employés sur les figures
Fenêtre
2 Vantail
3 Dormant
4 Charnière
5 Capteur de mouvement
6 Mécanisme de commande
100 Premier ensemble de pièces (première pièce)
102 Plaque de support
104 Came creuse (trois versions : 104A, 104B, 104C)
106 Première position de repos stable
108 Deuxième position de repos stable
1 10 Vis de fixation
200 Deuxième ensemble de pièces (deuxième pièce)
202 Plaque inférieur
204 Support de roulement
206 Support du moteur
208 Plaque de montage
209 Gorge de guidage
210 Moteur rotatif
212 Réducteur
214 Pièce de liaison écrou-came
215 Electronique
216 Premier galet
217 Deuxième galet
218 Vis à billes
219 Barres de guidage
220 Roulement à billes
222 Capteur inductif
224 Écrou
226 Éléments de fixation
228 Boîtier
230 Éléments de fixation
232 Trous traversants à travers la plaque de montage 208
234 Trous traversants à travers la plaque de montage 208
239 Vis
240 Trous traversants à travers la plaque inférieure 202
242 Trous traversants à travers la plaque inférieure 202
300 Dispositif
Y Axe de rotation de la fenêtre
P Plan de la plaque 102
d Distance entre le galet et l'axe de rotation Y
Θ Angle d'ouverture de la fenêtre

Claims

Revendications
1. Dispositif (300) d'ouverture ou de fermeture d'un vantail (2) par rapport à un dormant (3) d'une porte (1) ou fenêtre, comprenant :
-un premier ensemble (100) comprenant une came creuse (104A, 104B), ledit premier ensemble (100) étant destiné à être solidaire soit du dormant (3) soit du vantail (2), ainsi que
-un deuxième ensemble (200) destiné à être solidaire soit du vantail (2) soit du dormant (3), ledit deuxième ensemble (200) comprenant :
-un moteur rotatif (210),
-une vis (218) reliée audit moteur (210),
-un écrou (224) engagé sur la vis (218) ;
-un premier galet (216) solidaire dudit écrou et engagé dans ladite came creuse (104A, 104C),
-ledit moteur rotatif (210) étant arrangé pour faire tourner ladite vis (218) sur elle-même, et donc pour déplacer selon un mouvement de translation ledit écrou (224), de façon à ce que ledit premier galet (216) coulisse dans ladite came creuse (104A, 104B, 104C), afin de déplacer angulairement le vantail (2) par rapport au dormant (3).
2. Dispositif selon la revendication 1 , ladite vis (218) étant une vis à billes.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite came creuse (104A, 104B, 104C) s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (Y) du vantail,
et dans lequel ladite vis (218) est perpendiculaire audit axe de rotation
(Y).
4. Dispositif (300) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le premier ensemble (100) est destiné à être solidaire du dormant (3),
le deuxième ensemble (200) étant destiné à être solidaire du vantail (2), ladite vis (218) étant montée plus près de l'axe de rotation (Y) du vantail que ledit moteur rotatif (210).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, ledit deuxième ensemble (200) comprenant une gorge de guidage (209) rectiligne pour guider le déplacement dudit écrou (224) et dudit premier galet (216) le long de la vis (218).
6. Dispositif selon la revendication 5, comprenant un deuxième galet (217) engagé dans la gorge de guidage (209).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant une charpente (202, 204, 206, 208) logeant ladite vis (218) et ledit écrou (224).
8. Dispositif selon la revendication 7, ledit moteur rotatif (210) étant logé hors de ladite charpente (202, 204, 206, 208).
9. Dispositif (300) selon la revendication 1 , dans lequel le premier ensemble (100) est destiné à être fixée au vantail (2).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, ladite came creuse (104A, 104B, 104C) étant constituée par une gorge borgne.
1 1. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, ladite came creuse
(104A, 104B, 104C) étant munie d'une ou plusieurs positions de repos stable (106, 108) permettant un maintien mécanique stable du vantail (2) sans apport d'énergie électrique.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 1 1, comprenant un système de débrayage automatique afin de déconnecter automatiquement le moteur (210) lorsque le vantail est déplacé manuellement, en exerçant un couple sur le vantail supérieur à un seuil de débrayage automatique.
13. Porte ou fenêtre comportant un dormant (3), un vantail (2) et un dispositif (300) selon l'une des revendications 1 à 12.
14. Porte ou fenêtre selon la revendication 13, comportant en outre un module de synchronisation pour recevoir des informations relatives à l'état d'ouverture ou de fermeture d'autres vantaux.
15. Porte ou fenêtre selon l'une des revendications 13 ou 14, ledit dispositif (300) étant monté sur un des côtés du vantail ou du dormant, un système de verrouillage du vantail sur le dormant étant prévu sur un côté opposé dudit vantail ou dudit dormant.
16. Système comportant une porte ou fenêtre selon l'une des revendications 13 à 15, comportant en outre un mécanisme de commande (6) d'ouverture automatique et/ou de fermeture automatique du vantail.
17. Système selon la revendication 16, comportant au moins l'un des capteurs (5) suivants :
capteur de qualité d'air, comprenant un capteur de température et/ou d'humidité et/ou de pression et/ou de taux de CO2 et/ou d'allergènes végétaux ;
capteur de présence ou de mouvement ;
capteur de pluie ou de vent ;
les signaux dudit ou desdits capteur étant transmis audit mécanisme de commande (6).
18. Système selon l'une des revendications 16 ou 17, comportant un capteur de présence pour détecter la présence d'une portion de corps humain près du vantail ou du dormant, le mécanisme de commande étant agencé pour empêcher le déplacement du vantail lorsqu'une telle présence est détectée.
19. Système selon l'une des revendications 16 à 18, comportant une pluralité de portes ou de fenêtres selon l'une des revendications 13 à 15 ainsi qu'un module de contrôle centralisé pour commander de manière centralisée l'ouverture ou la fermeture des différentes portes ou fenêtres.
20. Système selon la revendication 19, ledit module de contrôle centralisé étant agencé pour synchroniser l'ouverture et/ou la fermeture de différents vantaux de manière à contrôler l'aération d'un bâtiment.
21. Système selon l'une des revendications 19 à 20, ledit module de contrôle centralisé étant muni d'un module météorologique afin de recevoir des prévisions météorologiques et de commander l'ouverture et la fermeture de vantaux en fonction de ces prévisions.
22. Système selon l'une des revendications 19 à 21 , ledit module de contrôle centralisé étant muni d'un système d'alimentation électrique po alimenter électriquement lesdits moteurs (210) de différents vantaux (2).
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