Brevet FR2312632A1 — publié le 19761224

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement d'une porte pivotante, en particulier d'une porte se déplaçant en enveloppant une surface cylindrique, et elle vise, à titre de produit industriel nouveau, la porte ainsi équipée. Les portes pivotantes connues peuvent tourner autour d'un axe horizontal, comme les portes de garage, ou autour d'un axe vertical. Dans ce dernier cas, elles peuvent comprendre deux vantaux sensiblement symétriques. Une porte de l'un ou l'autre type étant supposée rectangulaire, on appellera bord d'obturation de la porte le côté du rectangle qui, en position d'ouverture moyenne, délimite l'ouverture résiduelle. Le côté opposé du rectangle sera appelé bord opposé et les deux autres côtés seront appelés bords latéraux. L'ouverture obturée par la porte comprend également quatre bords qui recevront les i%aee dénominations que les bords de la porte avec lesquels ils coïncident en position fermée. I1 est connu d'utiliser des moyens moteurs tels qu'un vérin ou un moteur électrique actionnant une vis sans fin, pour actionner des éléments mobiles tels que des portes. Toutefois, les portes envisagées ici mettent en oeuvre une cinématique particulière qui nécessiterait, dans le cas d'une liaison directe classique des moyens moteurs à la porte, des tiges de commandes longues et encombrantes appelées à subir des efforts importants en certains points de la course, donc sujettes au flambage. D'autre part, la manoeuvre manuelle des portes pivotantes du type envisagé ici s'effectue en déplaçant le bord d'obturation de la porte dans le plan de l'ouverture. Mais il résulte des lois de la mécanique qu'une telle action, au voisinage de la fin de course de fermeture ou du début de course d'ouverture nécessite une force considérable, ce qui conduit l'utilisateur à exercer à cet instant une action en une autre partie de la porte. la présente invention vise à réaliser un dispositif pneumatique d'actionnement qui présente un très faible encombrement tout en assurant la totalité de la course de l'élément manoeuvré de la porte et qui permette d'obtenir la fermeture complète et le début d'ouverture de la porte. Suivant l'invention, le dispositif d'actionnement d'une porte pivotante se déplaçant en enveloppant une surface cylindrique, ladite porte comprenant un bord d'obturation, un bord opposé au bord d'obturation et deux bords latéraux joignant les deux bords précités, comprend des moyens moteurs pour déplacer une pièce d'actionnement, et il est caractérisé en ce que la pièce d'actionnement est fixée à un câble sans fin se développant suivant un premier parcours situé au voisinage de l'ouverture corncidant avec le bord opposé précité de la porte, et suivant deux seconds parcours situés au voisinage des bords latéraux de l'ouverture, ce câble étant fixé à la porte en au moins un point situé au voisinage du bord d'obturation de la porte. L'utilisation des câbles sans fin en place d'embiellages permet de résoudre complètement les problèmes d'encombrement et de tenue mécanique évoqués plus haut. Suivant une réalisation particulière de l'invention, le câble sans fin est fixé à la porte en deux points situés au voisinage des bords latéraux de la porte, et les brins de ce câble sont croisés dans le premier parcours précité, de manière que les deux points d'attache précités se déplacent dans le même sens quand le câble est actionné. Une telle disposition permet, sur les portes de grandes dimensions, une meilleure répartition des efforts. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les moyens moteurs sont montés à coulissement sur le bord de l'ouver- ture coRncidant avec le bord opposé de la porte, de manière à pouvoir se déplacer axialement lorsque le déplacement de la pièce d'actionnement est empêché, et le dispositif comprend des moyens mécaniques sensibles aux déplacements des moyens moteurs pour exercer une poussée dans un sens ou dans l'autre sur la porte au voisinage de son bord opposé. Ainsi, lorsque la porte est fermée ou au voisinage de sa position de fermeture et qu'une action verticale pour l'ouvrir ou pour achever sa fermeture est sans effet, la pièce d'actionnement ne peut plus se mouvoir, et ce sont les moyens moteurs qui se déplacent pour actionner un mécanisme qui vient appliquer un effort au voisinage du bord opposé de la porte comme il est habituel de le faire manuellement. D'autres particularités de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une porte pivotante équipée d'un dispositif conforme à l'invention, en position d'ouverture moyenne, la figure 2 est une vue analogue, mais en position de fermeture et en position d'entrebâillement, la figure 3 est une vue schématique en perspective de la commande par câble de la porte, la figure 4 est une vue en plan du vérin et du dispositif de verrouillage, la figure 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 2 et représente en élévation le dispositif de verrouillage, la figure 6 est une vue en plan de dessous du dispositif de verrouillage en position de fermeture de la porte, suivant VI-VI de la figure 5, la figure 7 est une vue analogue à la figure 6, mais en position d'entrebâillement de la porte, les figures 8 à 12 sont des coupes schématiques longitudinales du vérin destinées à montrer le fonctionnement du dispositif, la figure 13 est une vue en élévation du dispositif de déverrouillage manuel. En référence à la figure 1, une porte pivotante 1, d'un type connu, destinée à obturer une ouverture 2, est prévue pour se déplacer de manière que son bord d'obturation 3 reste sensiblement dans le plan, supposé ici vertical, de l'ouverture 2, et de manière que son bord opposé 4 reste sensiblement dans un plan horizontal. Dans un tel déplacement, la porte enveloppe une surface idéale la. On conviendra que le côté droit des figures 1 et 2 est le côté intérieur. son se reportant plus spécialement à la figure 3, le dispositif d'actionnement conforme à l'invention comprend des moyens moteurs constitués par un vérin dont le cylindre 5 est monté à coulissement axial sur le linteau 6 de l'ouverture 3 par des moyens de fixation d'un type connu non représentés. Sur le piston 7 du vérin, formant pièce d'actionnement, sont fixées les deux extrémités d'un premier câble sans fin 8 dont le parcours s'effectue parallèlement au cylindre 5, par l'intermédiaire de poulies 9 situées à une certaine distance des extrémités du cylindre 5, ainsi qu'il sera précisé plus loin. Des bouchons 11 présentant un passage étanche pour le câble 8 obturent les extrémités du cylindre 5. Un serre-câblè 12, ou tout autre moyen équivalent, relie le cible sans fin 8 à un second câble sans fin 13 qui se développe suivant un premier parcours 14 parallèle au cylindre 5 et suivant deux seconds parcours 15 et 16 parallèles aux bords latéraux de l'ouverture 3. Des poulies d'angle 17 et des poulies de renvoi d'extrémité 18 définissent les parcours précités. Des poulies de tension 19 sont également prévues. Sur le parcours 14, les deux brins du câble 13 se croisent. En des points 21 et 22 des parcours 15 et 16, le câble 13 est fixé à un point de la porte 1 voisin du bord d'obturation 3 par des moyens connus. Des canalisations souples 23 et 24 (figures 8 à 12) sont prévues pour amener l'air comprimé aux extrémités du cylindre 5, via les bouchons 11. On comprend que si l'air comprimé est appliqué à gauche du piston 7 (figure 3), ce piston se déplace dans le sens de la flèche et que, grâce au croisement du câble 13 dans le parcours 14, les divers brins du câble 13 se déplacent dans le sens des flèches, provoquant la montée des points 21 et 22 et l'ouverture de la porte 1. L'admission de l'air comprimé à l'autre extrémité du cylindre 5 provoque la fermeture de la porte. Il est connu, d'après les lois élémentaires de la mécanique, qu'au voisinage de la position de fermeture complète de la porte 1, l'effort vertical à appliquer aux points 21 et 22 devient très grand. On va maintenant décrire, en référence aux figures 4 à 7, la partie du dispositif prévue pour achever la fermeture de la porte 1, et pour commencer son ouverture. Deux équerres 25 sont fixées au linteau 6 de la porte 1. Chacune de ces équerres porte deux axes fixes 26 et 27 (figure 5). Sur l'axe 26 s'articule une bielle 28 dont l'autre extrémité porte un axe 29 se terminant par un doigt 31 qui s' engage, avec un jeu important, dans un évidement 32 d'un bloc 33 enserrant le cylindre 5. Sur l'axe 27 s'articule une plaque 35 qui peut ainsi pivoter dans son plan. Cette plaque porte un axe 36 sur lequel s'articule la partie médiane d'une bielle coudée 37 dont une extrémité s'articule sur l'axe 29 précité et dont l'autre extrémité est attachée à un ressort de traction 38 fixé d'autre part à un doigt 39 solidaire de l'équerre 25. La plaque 35 porte encore deux axes 41 et 42 sur lesquels sont montés deux galets respectifs 43 et 44. Des moyens connus sont prévois pour limiter dans les deux sens le déplacement de la bielle coudée 37 par rapport à la plaque 35. Ces moyens sont représentés symboliquement par des butées 45 et 46 (figures 6 et 7). Zia butée 45 est prévuepourque3abielle 37, sous l'action du ressort 38 mette la plaque 35 et le galet 44 dans une position bien définie correspondant à la position fermée de la porte (figure 6). La butée 46 est prévue, dans les mêmes conditions, pour définir une position correspondant à un entrebaillement donné de la porte (figure 7). Enfin, au droit de chaque équerre 25, la porte 1 porte une came 47 prévue pour venir s'engager entre les galets 43 et 44. On va maintenant décrire le fonctionnement général du dispositif en référence aux figures 8 à 12. La porte 1 est supposée fermée. Le piston 7 est à l'extrême droite du cylindre 5 qui est lui-même dans la position gauche de sa course glissante (figure 8). Pour ouvrir la porte, on admet l'air comprimé par la canalisation 24 et on met à l'atmosphère la canalisation 23. L'effort à vaincre étant très grand, comme rappelé plus haut, le piston 7 ne peut pas se déplacer vers la gauche et c'est le cylindre 5 qui se déplace vers la droite, d'une course X (figure 9). De ce fait, les moyens de liaison, symbolisés en 48, du cylindre avec l'embiellage décrit plus haut mettent en action cet embiellage pour déverrouiller et entrebailler la porte suivant un processus qui sera décrit plus loin en détail.Ensuite, l'effort nécessaire à la poursuite de l'ouverture étant plus faible, le piston 7 effectue sa course vers la gauche (figure 10) pour achever l'ouverture de la porte. Partant de la position ouverte (figure 10), le piston 7, qui n, a qu'une faible résistance à vaincre, effectue sa course vers la droite (figure 11), les pressions dans les canalisations 23 et 24 ayant été interverties. lorsque la porte est presque fermée, le piston 7 ne peut plus se déplacer, l'effort résistant étant trop grand. Le cylindre effectue alors une course X vers la gauche et, par l'intermédiaire de l'embiellage, achève la fermeture de la porte et effectue le verrouillage. On expliquera plus loin pourquoi, au début de l'opération de fermeture, c'est ce piston 7 qui se déplace, préférentiellement au cylindre 5. il ressort de ce qui précède que les poulies 9 doivent être suffisamment espacées des extrémités du cylindre 5 pour permettre à ce dernier d'effectuer sa course d'amplitude X. On va maintenant décrire en détail le fonctionnement de l'embiellage de verrouillage, en référence aux figures 6 et 7, et préciser certains détails de réalisation qui seront mieux compris ici. Sur la figure 6, la position des différents organes correspond à la position fermée de la porte 1. L'ouverture de la porte correspondraft au déplacement de la came 47 suivant la flèche F1. Dans cette position, le ressort 38 tire sur la bielle 37 qui, par l'intermédiaire des moyens de butée 45, tend à entraîner la plaque 35 en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son axe fixe 27, ce qui a pour effet d'appliquer le galet 44 sur la came 47 et de maintenir la porte fermée. Les moyens de butée 45 sont wévus de façon telle que, dans la position de la figure 6, l'axe 29 qui relie les bielles 28 et 37 soit situé au-dessus et à gauche de la ligne idéale joignant les axes 26 et 36, de manière à arc-bouter les bielles 28 et 37 l'une contre l'autre. Si l'on tente d'ouvrir la porte 1 en exerçant sur sa partie supérieure un effort perpendiculaire, cet effort se traduira par une poussée suivant la flèche FI exercée la came 47 sur le galet 44, et cette poussée tendra à faire tourner la plaque 35 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son axe fixe 27. l'axe mobile 36 tendra à se rapprocher de l'axe fixe 26. Msis ce déplacement est interdit par l'arc-boutement précité des bielles 28 et 37 et par les moyens de butée 45. Le porte est donc maintenue verrouillée. 3i, suivant ce qui a été dit plus haut, on admet la pression dans le vérin pour déplacer le cylindre 5 (figures 8 et 9), l'axe 29 est entraîné suivant la flèche F2 par le doigt 31 et ledit axe 29, grtce à l'élasticité du ressort 38, traverse la ligne idéale joignant les axes 36 et 26. L'arc-boutement précité est alors supprimé et la plaque 35 est entraînée dans le sens des aiguilles d'une montre par l'axe 36. Le galet 43 suit également un chemin circulaire qui part suivant la flèche F3 et vient pousser la came 47 pour entrebailier la porte. Suivant ce qui a été dit plus haut, le déplacement du piston 7 achève alors l'ouverture de la porte (figure 10). En référence à la figure 7, qui représente les organes en position d'entrebatllement de la porte, on va expliquer comment s' opère la fermeture. En position d'ouverture importante de la porte 1, la came 47 est éloignée des organes représentés. Les galets 43 et 44 sont disposés de façon telle que la came 47, en se rapprochant suivant la flèche F4, puisse venir au contact du galet 43 sans accrocher le galet 44. Les moyens de butée 46 sont prévus de manière que, dans la position de la figure 7, l'axe mobile 36 se trouve au-dessous et à droite de la ligne idéale joignant les axes 27 et 29, de manière à arc-bouter la bielle 37 et la plaque 35 l'une contre l'autre. Si, pour une raison quelconque, le cylindre 5 tend à faire déplacer l'axe 29 suivant la flèche F5 correspondant à l'opération de fermeture alors que la came 47 est éloignée, ce mouvement est rendu impossible par l'arc-boutement précité, puisque ce mouvement tendrait à ouvrir l'angle des bielles 28 et 37, ce qu'interdisnt les moyens de butée 46. On comprend qu'au début de ltopération de fermeture c'est le piston 7 qui se déplace préférentiellement au cylindre 5. Seul un effort exercé par la a > ame 47 sur le galet 43 suivant la flèche F4 est susceptible de faire tourner la plaque 35 dans le sens des guilles d'une montre, ainsi que l'axe 36 qui passe alors de l'autre côté de la ligne idéale joignant les axes 27 et 29, la distance séparant ces axes pouvant s'agrandir grce à l'élasticité du ressort 38. L'arc-boutement étant supprimé, le cylindre 5 peut alors entratner 1' axe 29 vers la gauche jusqu'à la position de fermeture représentée figure 6. Les positions extr8ees de la plaque 35 indiquées aux figures 6 et 7 sont, comme on l'a vu, définies par les-moyens de butée 45 et 46. Or il se peut que ces positions ne correspondent pas exactement aux fins de course du cylindre 5. C'est pourquoi on a prévu un jeu très large entre l'évidement 32 et le doigt 31. Le verrouillage en position de fermeture (figure 6) est d'un intérêt évident, puisqu'il constitue une sécurité anti-vol, à condition d'être complétépar un verrouillage de seté de la commande pneumatique. Le verrouillage en position d'ouverture (figure 7) présente un autre intérêt. Si, par exemple, pendant la fermeture, une cause externe quelconque vient entraver le déplacement de la porte et bloquer le piston 7, en l'absence de ce verrouillage le cylindre 5 se mettrait en mouvement et ferait passer la plaque 35 à la position de la figure 6, interdisant pour la suite la fermeture correcte de la porte puisque la came 47 ne pourrait plus venir s'engager entre les galets 43 et 44. bu contraire, le verrouiS lage en question empêche le déplacement du cylindre 5 et maintient la plaque 35 dans la position de la figure 7 tant que la came 47 ne s'est pas présentée pour venir appuyer sur le galet 43. On va maintenant décrire, en référence à la figure 13, un dispositif de déverrouillage manuel dont l'utilité est évidente, en cas, par exemple, de panne d'air comprimé. Sur la porte 1, du côté extérieur et à hauteur d'homme, est montée une poignée rotative 51 dont l'axe 52 porte un bras de manivelle 53 relié à une bielle 54 sensiblement parallèle aux bords latéraux de la porte. Le bielle 54 attaque un renvoi en équerre 55 monté à pivotement sur un axe 56 situé au voisinage du bord opposé de la porte. Â son extrémité libre, le renvoi 55 porte un galet 57 prévu pour venir prendre appui sur une noix 58 fixée sur le cylindre 5. Le porte étant fermée, une rotatinn de la poignée 51 fait tourner le renvoi 55 dans le sens des aiguilles d'une montre (sur la figure 13), ce qui déplace le cylindre 5 vers la droite et provoque le déverrouillage décrit plus haut. Dans l'opération de fermeture, la porte étant presque fermée, une traction sur la poignée 51 fait appliquer la came 47 sur le galet 43 et fait tourner la plaque 35 jusqu'à lui faire occuper une position voisine de celle de la figure 6. L'action du ressort 38 achève alors de mettre la plaque 35 dans la position de la figure 6. L'invention permet donc une motorisation pneumatique complète de la porte, y compris dans la phase de quasi-fermeture, sans nécessiter de bielles de grandes dimensions ayant à transmettre des efforts importants. Elle assure également un verrouillage efficace de la porte fermée. il est également prévu que ces moyens de verrouillage demeurent constamment en état de fonctionner tant que la porte est ouverte, quels que soient les incidents qui puissent survenir. Enfin des organes manuels sont prévus pour pallier toute défaillance du fluide moteur. Suivant une variante non représentée de l'invention, les moyens moteurs 5 comprennent un moteur électrique monté sur un chAssis coulissant pour pouvoir se déplacer comme le cylindre du vérin. L'arbre de ce moteur se prolonge suivant une vis sans fin qui coopère avec un écrou constituant la pièce d'actionnement 7 elle-même fixée à un des brins 14 du câble sans fin 13. le fonctionnement d'un tel dispositif est analogue à celui décrit à propos de la variante pneumatique. Son avantage est qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une source d'air comprimé, mais, en revanche, il présente le risaue de grillage du moteur en cas de blocage accidentel, sauf à prévoir des sécurités particulières. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la réalisation décrite, et l'on peut concevoir de nombreuses variantes sans sortir de son cadre. Ainsi, pour une porte relativement étroite, on pourrait ne prévoir qu'un seul point d'attache du capable 13 à la porte. Le câble 17 n'aurait qu'un seul parcours latral et il ne serait pas nécessaire de croiser ses brins. De même, toujours en fonction de la largeur de la porte, on pourrait prévoir un nombre quelconque de dispositifs de verrouillage agissant simultanément. L'invention peut aussi s'appliquer à des portes pivotant autour d'axes verticaux, à un vantail ou à deux vantaux. Enfin, le dispositif de verrouillage peut faire l'objet de nombreuses variantes constructives à la portée de l'homme de l'art, par exemple comporter tout autre organe de poussée équivalent aux galets 43 et 44. RGVENDTCAmIONS 1. Dispositif d'actionnement d'une porte pivotante se déplaçant en enveloppant une surface cylindrique, ladite porte comprenant un bord d'obturation, un bord opposé au bord d'obturation et deux bords latéraux joignant les deux bords précités, ce dispositif comprenant des moyens moteurs pour déplacer une pièce d'actionnement, caractérisé en ce que la pièce d'actionnement est fixée à un câble sans fin se développant suivant un premier parcours situé au voisinage du bord de l'ouverture colncidant avec le bord opposé précité de la porte, et suivant au moins un second parcours situé au voisinage d'un des bords latéraux de l'ouverture, ce câble étant fixé à la porte en au moins un point situé au voisinage du bord d'obturation de la porte. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le câble sans fin comprend deux seconds parcours situés au voisinage des bords latéraux de l'ouverture et est fixé à la porte en deux points voisins de ces bords latéraux, et en ce que les brins de ce câble sont croisés dans le premier parcours précité, de manière que les deux points d'attache précités se déplacent dans le même sens quand le câble est actionné. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont montés à coulissement sur le bord de l'ouverture cofncidant avec le bord opposé de la porte, de manière à pouvoir se déplacer axialement lorsque le déplacement de la pièce d'actionnement est empêché, et en ce que ce dispositif comprend des moyens mécaniques sensibles aux déplace ment s des moyens moteurs pour exercer une poussée sensiblement normale sur la porte au voisinage de son bord opposé précité. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens mécaniques précités comprennent au moins une plaque plane transversale au plan de 1' ouverture obturée, montée à pivotement dans son plan sur le bord de l'ouverture coincidant avec le bord opposé précité de la porte, comprenant des moyens de liaison avec les moyens moteurs et deux organes pour pousser dans un sens ou dans 1' autre une came solidaire de la porte. 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens mécaniques précités comprennent des premiers moyens pour verrouiller la plaque en position fermée de la porte, ces premiers moyens de verrouillage étant libérés par les déplacements des moyens moteurs, et des seconds moyens pour verrouiller la plaque en position ouverte de la porte, ces seconds moyens de verrouillage étant libérés par l'action de la porte en mouvement de fermeture. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens- de verrouillage comprennent un montage à bielles et à ressort agencé pour dépasser un point d'arc-boutement à chacune des positions extrêmes de la plaque, en coopération avec des moyens de butée. 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déverrouiller manuellement les moyens de verrouillage. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens moteurs comprennent un vérin pneumatique, en ce que la pièce d'actionnement est le piston de ce vérin, et en ce que le piston est fixé sur un second câble sans fin fixé lui-même en un point au câble sans fin précité. 9. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens moteurs comprennent un moteur électrique sur l'arbre duquel est fixée une vis sans fin, en ce que la pièce d'actionnement est un écrou coopérant avec cette vis, cet écrou étant fixé au câble sans fin précité. 10. Bpplication d'un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9 à une porte pivotante se déplaçant en enveloppant une surface cylindrique. 11. Porte pivotante d'axe horizontal ou vertical, à un vantail ou deux vantaux, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'actionnement conforme à l'une des revendications I à 9.