Brevet FR2278905A1 — publié le 19760213

La présente invention se rapporte à un dispositif d'arrêt monté sur l'arbre à disposer en substance horizontalement d'un volet mécanique, d'une pErte mécanique ou autre. Pour protéger le matériel et les hommes respectivement contre les détériorations et les blessures, les volets ou portes mécaniques, qui sont susceptibles d'avoir un grand poids, ne doivent pas pouvoir être fermés à une vitesse inadmissiblement grande ou, dans le cas d'une défaillance de l'appareil de commande, ne doivent pas pouvoir descendre à une vitesse incontrlablement grande. Dans un dispositif d'arrêt connu, un poids centrifuge est fixé sur l'arbre et agit, par l'intermédiaire d'un système de leviers, sur un cliquet d'arrêt tournant également avec l'arbre et précontraint par un ressort dans la direction du décliquetage, de façon que lors d'un dépassement de la vitesse de rotation déterminée de l'arbre, le cliquet d'arrêt soit dévié vers l'extérieur et entre en prise avec une denture formée sur un bottier entourant l'arbre dans la zone du cliquet d'arrêt, afin que la rotation ultérieure de l'arbre soit empêchée par blocage. Ces formes de construction sont coûteuses à réaliser et ne garantissent pas toujours un blocage sûr, Des essais ont montré que la fonction peu sûre doit être attribuée à une rotation inverse de l'arbre après le blocage, par suite de sa propre élasticité.Dès que l'arbre a été effectivement bloqué par le cliquet d ' arrêt et a exécuté une rotation inverse par élasticité, le ressort commandant le cliquet d' arrêt dans la direction du décliquetage est à méme de dégager ce cliquet d'arrêt de la prise de la denture, si bien que la porte mécanique peut continuer à descendre. Le problème posé par la présente invention consiste à réaliser un dispositif d'arrêt robuste qui, lors d'un dépassement d'une viteseede rotation déterminée de l'arbre, bloque d'une manière store toute rotation ultérieure de l'arbre. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par 1 'em- ploi d'une cage montée fixement sur l'arbre et comprenant au moins un évidement se développant à la façon d'un rayon, servant de guide à un corps d' arrêt monté librement dans la cage et dont la face arrière considérée, dans le sens de la rotation, se termine en une surface d'appui agissant radialement vers l'extérieur et destinée au corps d'arrêt, ainsi que par l'emploi d'un bottier fixe, entourant la cage et pourvu, sur sa face interne, d'un organe d'arrêt conçu sous la forme d'une cavité radiale ou au moins d'un talon latéral, sur lequel le corps d'arrêt vient s'appliquer après déviation radiale à partir de sa position de sortie au voisinage de l'axe de rotation par suite d'un dépassement de la vitesse de rotation, le corps d'arrêt se posant simultanement sur la surface d'appui. En dépit de sa construction simple, le dispositif d'arrêt conforme à l'invention fonctionne sûrement et rapidement. Le blocage n'est pas interrompu même si l'arbre, dès que le blocage a été établi, tend à revenir légèrement en arrière par élasticité, par suite des forces dynamiques libérées, car le corps d'arrêt est retenu par la surface d'appui prévue dans le sens de la périphérie et conçue de préférence comme un épaulement. Alternativement ou supplémentairement, il peut être utilisé, pour le corps d'arrêt, des organes de serrage qui retiennent fermement le corps d'arrêt forcé dans la zone d'action du dispositif d'arrêt.Dans chaque cas, le blocage peut être aisément supprimé par rotation inverse de l'arbre, en ce sens que le corps d'arrêt est amené hors de la zone des organes de serrage ou que le soutien par l'épaulement est interrompu de façon que le corps d'arrêt puisse reculer radialement vers l'in térieur dans son guide. Afin que ceci s'effectue sans utiliser d' autres organes auxiliaires, l'organe d'arrêt est disposé de préférence dans la zone supérieure du boîtier diminuant dans le sens de la rotation. Une conception particulièrement robuste de l'invention, dans laquelle le corps d'arrêt n'est sollicité qu'à la pression, consiste en ce que l'évidement du corps d'arrêt, formé dans la cage, est ouvert radialement, en ce que la distance de la face interne du boi- tier à l'ouverture de l'évidement est plus petite que le diamètre du corps d'arrêt et en ce que la cavité du boîtier est éloignée de l'ouverture de l'évidement d'une distance égale ou moins grande que le diamètre du corps d'arrêt, la plus grade distance de la cavité à la surface d'appui étant plus petite que le diamètre du corps a' arrêt. Pour un blocage sur, il est utile de chanfreiner le bord avant de la cavité et de former le bord arrière comme une surface de butée pour le corps d'arrêt. Le chanfrein permet ainsi d'accorder un temps suffisant à la déviation radiale du corps d'arrêt jusque dans la cavité, tandis que cette cavité permet aussi au corps d'arrêt de buter sur une grande surface. Pour éviter toute dépendance de la force centrifuge déviant les corps d'arrêt, il est proposé, conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, de disposer dans le boîtier, à l'état empêchant toute rotation, un bord de montée sur lequel le corps d'arrêt s'applique dans sa position forcée radialement vers l'extérieur lorsque la cage tourne. Ce bord de montée se termine devant l'organe d'arrêt, de telle sorte que le corps d'arrêt puisse tomber entre le bord de montée et l'organe d'arrêt lorsque la vitesse de rotation est inférieure à la vitesse prédéterminée. Cet exemple de réalisation de l'invention est particulièrement important pour l'aptitude en fonctionnement.Il est fondé sur le concept selon lequel un guidage forcé qui, indépendamment de la vitesse de rotation de l'arbre, amène le corps d'arrêt dans la position radiale extérieure au cours de chaque rotation, doit être prévu en premier lieu pour le déplacement du corps d'arrêt nécessaire au blocage entre le corps et l'arbre. Dans le cas d'une vitesse de rotation inférieure à une valeur prédéterminée, il reste au corps d'arrêt, grâce à ce guidage forcé, et ce en aval du point culminant et après suppression de son appui, un temps suffisant pour tomber entre l'extrémité arrière du bord de montée et l'organe d'arrêt(il importe peu qu'il s'agisse ici du bord arrière de la cavité travaillant comme une butée, ou d'une griffe d'arrêt), si bien qu'aucun blocage ne s'établit.Toutefois, en dépassant une vitesse de rotation prédéterminée, le temps nécessaire à la chute du corps d'arrêt n'est pas suffisant, de sorte qu'il se coince entre l'extrémité de 1 'évi- dement ou la griffe d'arrêt et la surface d'appui et bloque l'arbre. Le dispositif d'arrêt conforme à l'invention exerce nettement sa fonction de sécurité tant au cours de la descente d'un volet ou d'une porte mécanique qu'au cours de leur remontée, car sur la base de l'accroisement de sa distance radiale à partir de l'arbre, le bord de montée est à même, tant à son extrémité avant qu'à son extrémité arrière, de déplacer dans chaque cas le corps d'arret dans le sens radial jusque dans sa position radiale la plus extérieure. De pré- férence, chaque côté de la cage comprend un bord de montée entrant en prise avec la partie du corps d'arrêt saillant latéralement audelà de cette cage. Une forme de réalisation particulièrement favorable du corps d'arrêt est celle d'un corps de roulement, en particulier d'un cylindre. Pour protéger largement contre les détériorations la cage et le boîtier coûteux lors d'un blocage, le corps d'arrêt peut se composer d'une matière plus tendre que celle du boîtier et de la cage. En cas de blocage, seul le corps d'arrêt se déforme. L'aptitude entière au fonctionnement du dispositif d'arrêt peut ensuite être rétablie en remplaçant le corps d'arrêt endommagé. Pour établir un blocage aussi instantanément que possible lors d'une descente rapide du volet ou de la porte mécanique, plusieurs évidements munis chacun d'un corps d'arrêt sont prévus dans la cage. L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux dessins annexés au présent mémoire, dans lesquels la figure 1 est une représentation schématique en vue en plan d'un dispositif d'arrêt, et ce sans revêtement et à l'état non bloqué; la figure 2 montre également une vue en plan du dispositif d'arrêt de la figure 1, mais à l'état bloqué; et la figure 3 est une coupe du dispositif d'arrêt, établie le long de la ligne III-III de la figure 2. Le dispositif d'arrêt se compose d'une roue en forme de disque, conçue comme une cage 1, similaire à une roue dentée et comprenant des évidements 2 ouverts radialement vers ltexterieur, répartis régulièrement sur la périphérie et dans chacun desquels un corps d'arrêt cylindrique 3 est monté librement. La face arrière de chacun des évidements 2 est munie d'un épaulement 4 servant de surface d'appui au corps d'arrêt correspondant 3. Les corps d' arrêt 3 saillent latéralement par leurs deux extrémités au-delà de la cage 1.La cage est fixée à l'état empêchant toute rotation sur un arbre horizontal 6 au moyen d'une liaison à clavette et rainure et se trouve dans un boîtier 7, 8, 9 qui est formé de deux plaques de revêtement latérales 7 et 8 et d'une couronne 9 disposée entre ces plaques et recouvrant la cage 1 dans la zone des évidements 2. Le diamètre interne du boîtier 7, 8, 9 est un peu plus grand que le diamètre extérieur 10 de la cage 1 dans la zone périphérique I, si bien que les corps cylindriques 3 sont retenus dans leur évidement 2 dans cette zone. Dans la zone périphérique supérieure Il, la couronne 9 comprend une cavité 11 s'étendant dans le sens de la rotation, se prolongeant jusqu'au point culminant, toujours dans le sens de la rotation, et se terminant en un gradin 12.Dans la zone du gradin, deux ressorts hélicoîdaux 14 sont disposés, comme des organes de serrage, dans les deux plaques de revêtement 7, 8 et sont munis de guides de glissement sous la forme de plaques Ces organes de serrage doivent retenir, des deux côtés frontaux, le corps d'arrêt 3 forcé dans la cavité. Un segment monté fermement sur le boîtier 7, 8, 9 se situe entre les plaques de revêtement latérales 7, 8 et la cage 1 et est muni d'un bord de montée 13 dont les surfaces convexes sont en substance parallèles et qui se trouve à une certaine distance de la cavité 11, distance un peu plus grande que le diamètre des corps d'arrêt cylindriques 3. Tel que ceci est visible aux dessins, les extrémités avant (dans et à l'encontre du sens de rotation) des bords de montée 13 se développent de telle sorte qu'elles sollicitent les corps d'arrêt au cours de la rotation de la cage et les forcent radialement vers l'extérieur. Le bord d'accès oblique de l'extrémité arrière (dans le sens de rotation indiqué) du bord de montée veille à ce que les corps d'arrêt 3 soient aussi forcés vers l'extérieur par contrainte, lors de la rotation de l'arbre dans un sens opposé. Le mode opératoire du dispositif d'arrêt est décrit ci-dessous Si la porte mécanique exécute un mouvement descendant, la cage 1 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans la direction indiquée par la flèche. Les corps d'arrêt 3 restent dans leur évidement 2 et se maintiennent dans la zone périphérique I car, dans cette zone, la distance du diamètre interne 10 du bottier 7, 8, 9 à l'épaulement 4 est plus petite que le diamètre des corps d'arrêt 3.Etant donné que cette distance est allongée, dans la zone périphérique Il, par la cavité 11, les corps d'arrêt peuvent sortir de leur évidement 2 par suite de la force centrifuge active lors d'une vitesse de rotation suffisamment grande, parvenir ensuite à 1' épaulement 4 conçu comme une surface d'appui et entrer en contact, sur la base de leur pesanteur, avec le bord arrière 15 de la surface d'appui4. La formation en épaulement de la surface d'appui 4 est plus favorable que celle d'une surface oblique, car aucun coincement du corps d'arrêt entre l'épaulement et la cavité ne peut pas se produire avec une conception en forme d'épaulement.Le corps d'arrêt reposant sur la surface d'appui 4 et adjacent au bord 15 est déplacé, par rotation ultérieure de la cage 1, dans la direction des bords de montée 13, si bien que le corps d'arrêt est soutenu par ce bord de montée 13. Au cours du déplacement ultérieur au-delà du point culminant, les bords de montée empêchent que le corps d'arrêt 3 retombe également dans l'évidement correspondant à une vitesse de rotation plus petite. Au moment où le corps d'arrêt 3 atteint le point culminant du bord de montée 13, il roule, en fonction du lent mouvement de descente de la porte mécanique, jusqu'au bas du bord de montée 13, et ce, à une vitesse plus grande que celle à laquelle tourne la cage 1 et ainsi le bord 15 dans la même direction.Ensuite, il retombe dans son évidement 2 en passant par la fente comprise entre le bord de montée 13 et le gradin 12, laquelle est plus grande que le diamètre du corps d'arrêt 3, de sorte que la porte méc anique peut davantage descendre sans être bloquée. Toutefois, si la porte mécanique se déplace vers le bas à une grande vitesse, par exemple, par suite d'une commande défectueuse, la vitesse de rotation de la cage 1 et par conséquent du bord 15 est plus grande que la vitesse de roulement du corps d'arrêt 3.Dès lors, la fente interne comprise entre le gradin 12 et la surface d'appui 4 est déjà rétrécie, à un moment où le corps d'arrêt n'a pas encore atteint cette fente sur la base de sa vitesse de chute, dans une mesure telle que le corps d'arrêt 3 ne peut pas tomber par la fente, mais serre la cage 1, en la bloquant par rapport au boîtier 7,8,9, entre le gradin 12 et le bord 15. Dans ce cas, le corps d'arrêt 3 est amené entre les organes de serrage 14 commandés par un ressort, munis de guides de glissement et retenant aussi très fermement le corps d'arrêt lorsque la surface d'appui 4 ne sollicite plus le corps d'arrêt 3 par suite du retour vers l'arrière de la cage 1 par élasticité. Les organes de serrage sont particulièrement importants lorsque l'épaulement de la surface d'appui 4 est relativement court. Il peut être renoncé aux organes de serrage si la surface d'appui est plus longue. Mais, la retenue stre de la porte mécanique dans la position bloquée est garantie dans chaque cas. En lieu et place de l'exemple de réalisation préféré où est prévu le bord de montée 13 servant de guidage forcé, il peut aussi être renoncé à ce bord de montée 13 selon une exécution simplifiée. Dans ce cas, seule la force centrifuge fait que les corps d'arrêt 3 sont retenus dans leur position radiale déviée. Mais, il est préférable, dans ce mode d'exécution simplifié, que les épaulements aient une surface d'appui plus longue que dans la forme de réalisation préférée Au lieu de disposer les corps d'arrêt dans des évidements radiaux ouverts, ils peuvent aussi être montés dans des fentes fermées sur la périphérie extérieure et se développant sous une forme radiale à légèrement spiroidale, les corps arrêt saillant latéralement par leurs deux extrémités au-delà de la cage. Dans ce cas, des griffes sont utilisées de préférence comme organes d'arret. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrêt monté sur l'arbre à disposer en substance horizontalement d'un volet mécanique, d'une porte mécanique ou autre, caractérisé par une cage montée fixement sur l'arbre et comprenant au moins un évidement se développant à la façon d'un rayon, servant de guide à un corps d'arrêt monté librement dans la cage et dont la face arrière, considérée dans le sens de la rotation, se termine en une surface d'appui agissant radialement vers l'extérieur et destiné au corps d'arrêt, ainsi que par un boîtier fixe, entourant la cage et pourvu, sur sa face interne, d'un organe d'arrêt conçu sous la forme d'une cavité radiale ou au moins d'un talon latéral, sur lequel le corps d'arrêt vient s'appliquer après déviation radiale à partir de sa position de sortie au voisinage de l'axe de rotation, par suite d'un dépassement de la vitesse de rotation, le corps d'arrêt se posant simultanément sur la surface d'appui. 2. Dispositif d'arrêt suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'organe d'arrêt est disposé dans la zone supérieure du bottier diminuant dans le sens de la rotation. 3. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface d'appui est une partie d'un épaulement et se situe en substance concentriquement à l'axe de rotation. 4. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on a prévu, pour le corps d' arrêt, des organes de serrage maintenant fermement le corps d'arrêt forcé dans la zone d'action de l'organe d'arrêt. 5. Dispositif d'arrêt suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de serrage sont disposés dans la zone de l'organe d'arrêt et sont munis de guides de glissement pour le corps d'arrêt. 6. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans l'é'ridement ouvert radialement, la distance de la face interne du boîtier à l'ouverture de l'évidement de la cage est plus petite que le diamètre du corps d'arrêt; et en ce que la cavité du boitier est éloignée de l'ouverture de l'évidement d'une distance égale ou moins grande que le diamètre du corps d'arrêt, la plus grande distance de la cavité à la surface d'appui étant plus petite que le diamètre du corps d' arrêt. 7. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bord avant de la cavité est chanfreiné dans le sens de la rotation; et en ce que le bord arrière forme une surface de butée pour le corps d'arrêt. 8. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on a prévu à l'état fixe, dans le boîtier, un bord de montée sur lequel le corps d'arrêt s'applique dans sa position forcée radialement vers l'extérieur lorsque la cage tourne, ce bord de montée se terminant devant l'organe d'arrêt de façon que le corps d'arrêt puisse tomber entre le bord de montée et l'organe d'arrêt lors d'une vitesse de rotation inférieure à la vitesse prédéterminée. 9. Dispositif d'arrêt suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'un bord de montée, entrant en prise avec la partie du corps d'arrêt saillant latéralement au-delà de la cage, est disposé de part et d'autre de cette cage. 10. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps d 'arrêt est un corps de roulement, en particulier un cylindre. il. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cage comprend plusieurs évidements destinés chacun à un corps d'arrêt. 12. Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le corps d'arrêt se compose d'une matière plus tendre que celle du boîtier et de la cage.