Brevet FR2001570A1 — publié le 19690926

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux appareils de fixation d'une porte battante munie d'un arrêt de porte et elle concerne plus particulièrement un mécanisme permettant la fermeture automatique de la porte faisant 5 partie de l'appareil de fixation de la partie supérieure de la porte battante montée sur un axe de pivotement. Lorsqu'une porte battante doit être montée en suspension sur le chambrarje, la technique le plus souvent utilisée consiste à faire supporter la partie inférieure de la porte par 10 un axe de pivotement et faire supporter l'axe supérieur par un palier. On utilise couramment des dispositifs divers formant arrêt de porte dans des conditions qui permettent la fermeture automatique, mais les techniques et les appareils" utilisés à cet effet ne sont pas économiques et les arrêts de porte de ce gen-15 re détériorent grandement l'aspect de l'ensemble. L'invention a pour objet un mécanisme nouveau et perfectionné formant arrêt de porte. Ce mécanisme permet l'ouverture facile de la porte et, lors de la fermeture, c'est-à-dire au moment où une accélération est appliquée à la porte 20 dans le sens de la fermeture, on supprime entièrement le choc provoqué par la fermeture rapide. Le mécanisme fonctionne facilement et sans heurt, son aspect est élégant et sa construction , est à la fois économique et simple. L'invention permet de réaliser un appareil répdndant aux conditions ci-dessus. 25 Pour atteindre les divers buts énoncés, le méca nisme selon 1'invention comprend m cylindre extérieur devant se fixer sur un côté de la porte, un cylindre intérieur monté à rotation libre dans le cylindre extérieur de façon qu'un espace soit ménagé entre les deux, un arbre pour suspendre la partie 30 supérieure de la porte logé dans une partie intérieure du cylindre intérieur à coulissement libre et venant en prise avec tin support encastré dans le chambranle de la porte, un moyen élastique agissant dans le sens de fermeture de la porte et logé dans l'espace entre les cylindres extérieur et intérieur, et 35 un autre moyen élastique agissant dans le sens d'ouverture de la porte, ce dernier moyen élastique étant construit-de manière à agir avec moins de force que le moyen élastique fonctionnant dans le sens de fermeture de la porte. La description qui va suivre en regard du dessin 40 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com 69 02898 2 2001570 prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'une porte munie du mécanisme selon l'invention. La figure 2 est une vue éclatée . montrant en pers-5 pective chacun des éléments séparés. La figure 3 est une vue partie en élévation, partie en coupe longitudinale à plus grande échelle. La figure 4 est un graphique montrant le rapport entre le fonctionnement du ressort et l'angle d'ouverture de 10 la porte. A la figure 1, on a représenté une porte 1 et son chambranle 2. La partie inférieure de la porte est supportée par un axe de pivotement J. A la partie supérieure de la porte est fixé un cylindre extérieur 5 comportant un arbre 4 qui se 15 meut librement à l'intérieur du cylindre et à l'extérieur de celui-ci. Un support 6 est fixé au chambranle et reçoit ledit arbre 4. L'arbre 4 est introduit dans un trou axial 7(figure 2)du support 6 et, conjointement avec l'arbre de pivotement 4, la porte 1 est fixée au chambranle 2 de manière à pivoter librement, 20 En se référant aux figures 2 et 3> le cylindre exté rieur 5 est ouvert aux deux bouts et est fixé à la partie supérieure de la porte 1 par l'entremise d'un bras 8 d'un seul tenant sur la partie supérieure du cylindre. Ce bras 8 comprend une partie longitudinale 56 et une partie coudée 57 perpendicu— 25 laire à la partie 56. La partie longitudinale 56 est percée de quelques trous 59 destinés à recevoir des vis de fixation 9-Un cylindre intérieur 10 est introduit dans le cylindre extérieur de manière à laisser un espace 11 entre eux. La partie inférieure du cylindre extérieur coulisse sur une collerette 30 12 du cylindre intérieur et une gorge 13 est pratiquée dans la partie supérieure du cylindre extérieur, cette gorge recevant des billes d'acier 14 surmontées d'un couvercle 15. Des vis 17, 17 sont vissées dans des demi-trous taraudés 16a, 16b pratiqués sur l'extrémité supérieure du couvercle 35 15 et du cylindre intérieur, de sorte que le cylindre extérieur peut tourner par rapport au cylindre intérieur. Dans l'espace 11 ménagé èntre les deux cylindres sont disposés deux ressorts à boudin, à savoir un ressort supérieur 18 et un ressort inférieur 19, une extrémité 20 et 21, respec-40 tivement de ces ressorts étant introduite librement dans une 69 02898 2001570 rainure longitudinale 45a alors que l'autre extrémité 23 et 24 de chaque ressort pénètre dans des trous 25, 26 respectivement, pratiqués dans le couvercle 15 et la collerette 12 du cylindre intérieur. Le ressort supérieur 18 est sollicité dans le sens 5 de fermeture de la porte tandis que le ressort inférieur 19 est sollicité dans le sens d'ouverture de la porte, chacun de ces ressorts étant étudié de manière que la tendance à fermer la porte soit supérieure à la tendance à ouvrir la porte. L'arbre 4 contient un taraudage 27 et il est intro-10 duit axialement dans le cylindre 10 de manière à coulisser librement dans celui-ci, son profil extérieur étant de section polygonale, par exemple carrée, hexagonale, etc., ce qui permet son déplacement vers le haut et vers le bas à l'aide d'une barre filetée 28; une ouverture axiale 29 du cylindre intérieur 15 est égalément percée de manière à avoir une section polygonale correspondante. La barre filetée 28 comprend une partie filetée 32 qui coopère avec le taraudage 27 de l'arbre 4, de sorte qu'un vissage ou un dévissage permet Ce déplacer l'arbre 4 verticalement dans un sens ou l'autre. 20 La barre filetée 28 présente une collerette 38 dans sa partie inférieure. Des manchons yO et 35 sont disposés respectivement au-dessus et au-dessous de cette collerette 38, ces manchons présentant respectivement chacun un trou 31 ou 31a et venant se loger dans l'ouverture du cylindre intérieur. 25 Le manchon 30 comprend une partie carrée 50 et une partie circulaire 51, vin épaulement 52 étant ménagé entre ces deux parties, et le manchon est bloqué à l'épaulement 52 par un gradin cylindrique de forme correspondante formé dans le cylindre intérieur 10. 30 Le manchon 35 présente un demi-trou taraudé 36 et le demi-trou taraudé correspondant 36a est formé dans la partie inférieure de ce cylindre 10, ces deux demi-trous taraudés recevant une vis 37, ee qui permet de bloquer le manchon dans le cylindre intérieur. On voit donc que la barre filetée 28 peut 35 être mise en rotation dans une position fixe à l'intérieur du cylindre 10 sans coulissement vers le haut et vers le bas. Dans ces conditions, lorsqu'on introduit l'extrémité d'un tournevis ou autre outil dans la gorge 39 formée dans la face inférieure de la barre filetée, et qu'on fait tourner 40 l'outil vers la gauche ou vers la droite, l'arbre 4 peut se 69 02898 4 2001570 déplacer verticalement dans un sens ou l'autre respectivement dans le trou axial 29 du cylindre intérieur et il pénètre dans le trou axial 7 du palier 6 du chambranle ou au contraire sort de ce trou. 5 Un bras de fixation 40 d'un seul tenant avec le support 6 comprend une partie longitudinale 5^ et une partie 55 coudée à angle droit par rapport à la partie 54, le support étant mis en place en vissant des vis 41 dans la face inférieure du chambranle à travers les trous 58 percés dans la partie 10 longitudinale 54 du bras. Quand la porte est montée dans le chambranle, on tire sur l'arbre 4 jusqu'au moment où la face du couvercle 15 et le trou axial 42 sont ajustés dans le trou axial 7 du support, puis on fait tourner la barre filetée 28 de gauche à 15 droite ce qui a pour effet de faire pénétrer l'arbre 4 dans le trou axial 7, la porte 1 étant alors mise dans le chambranle 2. La section transversale du trou axial est elle aussi polygonale et correspond au profil extérieur de l'arbre, en vue d'empêcher la rotation relative de l'arbre 4 dans le trou axial 7. Dans 20 ces conditions, le support 6, l'arbre 4, le couvercle 15 et le cylindre intérieur 10 sont assemblés en un tout, tandis que le cylindre extérieur 5 tourne autour du cylindre intérieur. On va maintenant expliquer, en se référant à la figure 4 qui est un graphique approximatif, le rapport qui 25 existe entre l'angle d'ouverture de la porte, en degrés et le couple des deux ressorts 18 et 19. Le couple (kgm) étant représenté en ordonnées et l'angle d'ouverture étant indiqué en abcisses, la ligne A représente l'effort tournant du ressort 18 dans le sens de la 30 fermeture, la ligne B désigne l'effort tournant du ressort 19 dans le sens d'ouverture et enfin la ligne C représente l'effort tournant résultant de l'action des deux ressorts. Quand la porte est fermée (angle d'ouverture = 0 ), le ressort 18 est soumis à un certain degré de torsion dans le sens de fermeture 35 tandis que le ressort 19 est soumis à une certaine torsion dans le sens d'ouverture mais plus faible que la torsion imprimée au ressort 18 dans le sens de fermeture, les deux ressorts agissant naturellement l'un à 1'encontre de l'autre. Après l'ouverture de la porte, le ressort 18 est davantage tordu 40 et au contraire le ressort 19 est détordu, si bien que la 69 02898 5 2001570 résultante tournante de ces deux actions est une force telle que la porte peut être ouverte sans difficulté et quand cette ouverture aura pratiquement atteint le perpendicularisme entre la porte et le chambranle, la porte peut se refermer lentement 5 et automatiquement. Alors que, pendant la période de retour de la porte ouverte à sa position de fermeture le ressort 18 se détord et au contraire le ressort 19 se tord, le pivotement de la porte qui débute lentement dans le sens de la fermeture tend à accélérer son mouvement, mais le ressort 19 oppose un certain 10 freinage à cette accélération de fermeture si bien que la porte se ferme doucement. Par diverses combinaisons de la force et de la torsion de ces deux ressorts, on peut obtenir, à volonté la fermeture et l'ouverture lentes ou rapides de la porte. Si, par exemple, la porte est réglée de manière à se fermer lente-15 ment, après avoir été ouverte à angle droit, jusqu'à peu près 45° d'ouverture et qu'après cela le mouvement doit s'accélérer et que, à la fermeture, la porte se ferme par déclic après avoir laissé passer un certain nombre d'usagers, la première personne ouvre la porte et jusqu'au moment où la dernière per-20 sonne l'aura franchie, la porte reste ouverte et ne se ferme que lentement de sorte que tous les usagers peuvent la franchir sans difficulté. Pour régler le mouvement de la porte, on peut notamment modifier la force de torsion des ressorts 18 et 19 dans l'état de fermeture de la porte et, s'il en est ainsi,le 25 côté du ressort 18 peut être cocimuté de l'un des trous 25 (dans lequel l'extrémité 23 du ressort est emprisonnée) à l'un des autres trous 25, ou en variante, le couvercle 15 peut être amené à tourner et sur le côté du ressort 19, un trou 25 peut être remplacé par un autre trou comme on l'a décrit plus haut, 30 ou on peut faire tourner la collerette 12. Un élément intermédiaire 43 qui est en prise avec le cylindre intérieur est interposé entre les deux ressorts. Une protubérance 44 de l'élément intermédiaire 43 pénètre dans un trou 43a et peut coulisser vers le haut et vers le bas sans 35 tourner dans l'évidement 45 découpé dans le cylindre intérieur, de sorte que l'excentricité due à la compression du ressort ne peut se produire; de plus, la somme des hauteurs des deux ressorts est approximativement maintenue à une valeur moyenne, ce qui empêche un mouvement mutuel entre les ressorts, de sorte 40 qu'aussi bien l'ouverture que la fermeture de la porte se font 69 02898 6 200 î 570 en douceur. De plus, l'enroulement du ressort dans un sens et son déroulement dans l'autre sens peuvent se faire sensiblement dans la partie centrale du cylindre extérieur. L'élément inter-5 médiaire peut venir en contact avec l'épaulement 46 du cylindre intérieur ce qui permet d'empêcher toute action réciproque entre les ressorts à l'état de fermeture de la porte, ainsi que l'apparition de phénomères nuisibles tels que le glissement ou la détente. 10 Une rainure annulaire 47 formée dans la face inférieure du cylindre extérieur comporte un obturateur 48. Une protubérance 49 tourne dans cette rainure et est pratiquée dans la collerette 12 du cylindre intérieur. Les protubérances et l'obturateur dans la rainure permettent de régler l'angle de rotation du 15 cylindre extérieur. Chacun des organes indiqués peut être fabriqué par des techniques diverses mais le procédé de coulée en coquille est spécialement avantageux. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées 20 aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. . 69 02898 7 2001570 REVENDICATIONS 1.- Mécanisme pour la fixation d'une porte battante munie d'un arrêt de porte, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre extérieur devant se fixer sur un côté de la porte, 5 un cylindre intérieur monté à rotation libre dans le cylindre extérieur de façon qu'un espace soit ménagé entre les deux, un arbre pour suspendre la partie supérieure de la porte logé dans line partie intérieure du cylindre intérieur à coulissement libre et venant en prise avec un support encastré dans le cham-10 branle de la porte, un moyen élastique agissant dans le sens de fermeture de la porte et logé dans 11 espace entre les cylindres extérieur et intérieur, et un autre moyen élastique agissant dans le sens d'ouverture de la porte, ce dernier moyen élastique étant construit de manière à agir avec moins de force 15 que le moyen élastique fonctionnant dans le sens de fermeture de la porte. 2.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une gorge longitudinale s'étendant axialement est formée dans une surface de la paroi intérieure du cylindre ex- 20 térieur, une extrémité de chacun des moyens élastiques, qui comprennent un ressort supérieur et un ressort inférieur, étant fixéeà la paroi du cylindre intérieur, et l'autre extrémité de chacun des moyens élastiques étant disposée en coulissement libre dans la gorge longitudinale du cylindre extérieur. 25 3.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément intermédiaire de forme annulaire est interposé entre le moyen élastique qui agit dans le sens de fermeture de la porte autour du cylindre intérieur et le moyen élastique qui agit dans le sens d'ouverture de la porte, ledit élé-30 ment intermédiaire coulissant axialement par rapport au cylindre intérieur selon le fonctionnement desdits moyens élastiques. 4.- Mécanisme pour la fixation d'une porte battante munie d'un arrêt de porte et comportant un support encastré dans le chambranle, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre 35 extérieur muni d'un bras servant à le fixer à la porte, un cylin-» dre intérieur devant se loger en rotation libre dans le cylindre extérieur de façon à définir un espace entre les deux cylindres,un ensemble de ressorts enroulés autour du cylindre intérieur dans cet espace, et un arbre formé dans la partie intérieure du cy-40 lindre intérieur et venant en prise avec le support du chambranle, 69 02898 8 2001570 pour suspendre une partie supérieure de la porte, ledit cylindre extérieur présentant une gorge longitudinale s'étendant axialement dans une paroi intérieure de ce cylindre, ledit ensemble de ressorts comprenant un ressort qui agit dans le sens de fer-5 meture de la porte en utilisant le cylindre intérieur comme un axe et un ressort qui fonctionne dans le sens d'ouverture de la porte, ledit ensemble de ressorts comportant également un élément intermédiaire qui vient en prise avec le cylindre intérieur entre lesdits ressorts et, pour assurer qu'un ressort au moins, 10 et de préférence les deux ressorts, puissent échapper à la déformation bien qu'ils soient à torsion, on fait appel aux précautions suivantes : (a) au moins une extrémité de chaque ressort est fixe, (b) son autre extrémité est libre, (c) cette extrémité libre coulisse librement dans la gorge longitudinale du 15 cylindre extérieur et (d) l'élément intermédiaire coulisse librement le long du cylindre intérieur entre les deux ressorts. 5.- Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre intérieur présente un épaulement et ledit élément intermédiaire est maintenu dans une position prédéter- 20 minée par cet épaulement. 6.- Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre intérieur présente une collerette pour recevoir une partie inférieure du cylindre extérieur, au moins deux parties cylindriques supérieure et inférieure ayant des dimensions 25 différentes étant disposées au-dessus de la collerette; l'épaulement recevant l'élément annulaire intermédiaire est formé sur la bordure de ces deux parties cylindriques; la partie cylindrique supérieure porte la surface coulissante de l'élément intermédiaire sur sa périphérie extérieure pour supporter ledit élément inter-30 médiaire de manière non rotative et non coulissante et la gorge axiale destinée à maintenir de façon mobile la protubérance de l'élément intermédiaire en direction intérieure par rapport à ladite surface est gravée. 7.- Mécanisme de fixation d'une porte munie d'un arrêt de 35 porte, caractérisé en ce qu'il comprend un support ayant un bras fixé au chambranle et présentant un trou pour recevoir un arbre, un cylindre extérieur comportant un bras opposé au bras précité et devant se fixer à la porte,un cylindre intérieur introduit librement et tournant librement dans le cylindre extérieur,une colle-40 rette et un couvercle aux deux bouts du cylindre intérieur de ma- 69 02898 9 2001570 nière que ce dernier puisse être maintenu dans le cylindre exté rieur, un espace vide entre les deux cylindres, un arbre introduit dans le cylindre intérieur pour coulisser axialement et pouvant pénétrer dans l'ouverture du palier, et une barre filetée dand 5 le cylindre intérieur pouvant être accouplée avec l'arbre et pouvant déplacer l'arbre vers l'avant et vers l'arrière grâce à sa rotation, ladite barre filetée présentant une collerette à son extrémité inférieure, deux manchons servant à enfermer cette collerette entre eux et étant fixés dans le cylindre in-10térieur pour maintenir cet arbre de manière que celui-ci puisse tourner mais ne puisse pas coulisser axialement, un ressort monté dans ledit espace vide pour faire fonctionner la porte dans le sens de fermeture en utilisant le cylindre intérieur comme axe et un ressort pour faire fonctionner la porte dans le sens d'ou-15verture. 8.- Mécanisme selon la revendication *J, caractérisé en ce que la barre filetée introduite dans le trou axial du cylindre intérieur présente une collerette, les surfaces supérieure et inférieure de la collerette étant interposées entre 201es deux manchons, le manchon inférieur étant fixé au cylindre intérieur, la manchon supérieur présentant une partie étagée intérieure et une partie étagée supérieure, la partie étagée inférieure retenant la collerette de la barre filetée, la partie étagée extérieure venant en prise avec un épaulement dans le 25trou axial de la partie inférieure du cylindre intérieur, le côté extérieur de ce cylindre intérieur comportant une partie étagée pour supporter le cylindre extérieur. 9.- Mécanisme selon la revendication J, caractérisé en ce que le cylindre intérieur est orienté vers l'espace entouré 30par les deux cylindres, ladite collerette présentant un nombre adéquat de trous et une extrémité des ressorts étant introduite et fixée sélectivement dans l'un des trous.