Brevet FR2349024A1 — publié le 19771118

La présente invention se rapporte à un dispositif de blocage de rotation pour un cylindre enrouleur entraînable, comportant un élément d'arrêt en liaison avec le cylindre enrouleur, qui tourne avec ledit cylindre enrouleur lorsque celui-ci doit tourner et qui est arrêté lorsque le cylindre ne doit pas tourner. Dans le cas de blocage, on bloque ltelement d'arrêt qui bloque lui-même le cylindre enrouleur. Dans ce cas, on vise en géné- ral une course de rotation du cylindre enrouleur aussi faible que possible pour l'arrêt. Lorsque dans le cas d'un dispositif de blocage de rotation du type ci-dessus, ltélément d'arrêt est solidaire du cylindre enrouleur, il s'exerce, dans le cas d'un arrêt par concordance de forme, par exemple brusque, de l'élément de retenue, des forces d'impact importantes sur la liaison entre l'élément d'ar rêt et le cylindre enrouleur, ou bien il faut assurer un arrêt progressif de l'élément de retenue, par exemple au moyen d'un dispositif du type frein.Par suite, dans le cas d'une liaison rigide entre lté- lément d'arrêt et le cylindre enrouleur, il faut un dimensionnement très important du dispositif de blocage de rotation, ou bien prévoir un dispositif relativement compliqué et aussi, par suite, susceptible de perturbations, pour transformer en chaleur, l'énergie à éva- cuer en cas de blocage. L'invention a pour objet Un dispositif de blocage de rotation du type précité dans lequel lténergie à évacuer en cas de blocage est transformée au moins partiellement en énergie de déformation, ce qui permet une structure non compliques et de moins grandes dimensions Pour résoudre ce problème, selon l'invention, llélément d'arrêt est en liaison par un filetage axial avec le cylindre enrouleur et un élément déformable, axialement flexible, est placé entre au moins une surface frontale de ltélément d'arrêt et une contresurface opposée. Ainsi donc, dans le cas du dispositif de blocage de rotation selon l'invention, lténergie d'une rotation intempestive à éva- cuer par l'arrêt du cylindre enrouleur est transformée au moins partiellement, ou même presque entièrement dans les cas extrêmes, en énergie de déformation par déformation de ltélément déformable. La déformation de ltélément déformable peut consister en une compression une rotation ou un cisaillement ; on préfère une compression axiale. On peut aussi, par exemple, placer entre une première surface frontale de élément d'arrêt et la surface opposée un élément déformable compressible et entre une seconde surface frontale de l'é- lément de retenue et une surface qui lui est opposée un élément déformable dilatable. Dans le cas du dispositif de blocage de rotation selon l'invention, la force déformant l'élément déformable est engendrée à l'intérieur du dispositif par la rotation du cylindre enrouleur lui-même. Du fait que, dans le cas de l'arrêt, à à partir d'une rota tion involontaire, amorti selon l'invention, ltevacuation d'énergie par frottement n'apparaît que dans une très faible mesure, sinon pas du tout, une variation, notamment une diminution, du coefficient de frottement entre la surface frontale de ltélément d'arrêt et de l'élément déformable ou entre la contre-surface du cylindre enrou leur et l'élément déformable n'a qu'un très faible effet sur le fonctionnement du dispositif de blocage de rotation.Du fait qu'en outre la résistance à la déformation des éléments déformables aug mente en général avec la déformation, il se produit un effet auto amplificateur au cours du processus d'arrêt. Le dispositif selon l'invention est particulièrement simple et, par suite, d'un prix de revient économique, et extrêmement sflr. Le dispositif de blocage en rotation selon l'invention convient en particulier à des cylindres enrouleurs pour des portes glissières à coulisses, des grilles coulissantes, des charges rou lantes lourdes, des câbles élévateurs de charges, etc. Il sert alors de dispositif de sécurité contre la chute ou le déroulement, empêchant les parties enroulees de se de rouler sous l'effet du poids de l'extrémité non enroulée, tout en empêchant de par 11 effet d'amortissement, des détériorations sur les éléments subissant des efforts lors de l'arrêt, notamment des paliers du cy lindre enrouleur. Ce dispositif empêchant le déroulement est égale ment efficace dans le cas de tous défauts du mécanisme d'entraîne ment, par exemple une panne de courant du moteur d'entraînement, la rupture de la transmission, la rupture d'une chaîne d'entraînement, etc.Le dispositif selon ltinvention permet aussi de satisfaire à des exigences très fortes des autorités de contrôle, selon lequel les, par exemple, une porte glissière qui peut peser plus de deux tonnes doit pouvoir s'immobiliser en 20 cm en cas de détériorations du mécanisme d'entraînement, des vitesses d'abaisement courantes -étant déjà voisines de 15 à 20 cm/s. Dans le modèle d'utilité allemand n 1.947.276, on a dé jàdécrit un dispositif de blocage en rotation pour cylindre enrouleur de porte glissière, dans lequel un élément d'arrêt conformé en disque à crans est immobilisé en rotation sur un disque d'entraînement qui s'appuie lui-même sur un filetage axial du cylindre enrouleur. Cependant, le fonctionnement de ce dispositif se distingue fondamentalement de celui du dispositif de blocage de rotation séton l'invention, du fait que, lors du mouvement de rotation d'enrou- lement, le flux de forces du disque d'entraînement passe par le filetage axial et le disque à crans et dans tous les mouvements de rotation de déroulement, donc volontaires et involontaires, le disque à crans est bloqué.Par contre, dans le cas de l'invention, l'élément d'arrêt et le filetage axial n'entrent en fonction et ne sont insérés dans le flux de forces que dans le cas d'une rotation involontaire du cylindre enrouleur, de sorte que les parties du dispositif de blocage de rotation essentielles pour l'immobilisation ne su bissent pratiquement pas d'usure. On prévoit, de préférence, un mécanisme qui arrête automatiquement ltélément d'arrêt, en cas de rotation involontaire du cylindre enrouleur. Ainsi, on obtient un arrêt automatique du cylindre enrouleur, indépendant de l'action humaine. Comme critère de déclenchement de mécanisme, on envisage en particulier le dépassement par le cylindre enrouleur d'une vitesse de rotation déterminée, En cas de rotation involontaire du cylindre enrouleur, l'élément d'arrêt est, de préférence, bloqué par unélément de blocage qui s'accouple par concordance de forme avec ltélément d'arrêt. Cela peut avoir lieu de préférence automatiquement, par exemple en cas de dépassement d'une vitesse déterminée. L'invention offre donc pour avantage que l'on peut immobiliser immibiliser ltélément d'arrêt par concordance de forme et pratiquement instantanément tout en pouvant obtenir malgré tout un arrêt amorti de la rotation du cylindre enrouleur. On peut par suite utiliser des accouplements particulièrement simples, même par exemple connus en soi, entre l'élément d'arrêt et l'élément de blocage. Il y a lieu cependant de souligner que l'invention ne se limite pas à des blocages pratiquement instantanés de l'élément de retenue, mais que l'on peut aussi réaliser, selon les enseignements de l'invention, une évacuation de l'énergie d'arrêt tout aussi bien par arrêt progressif de l'élément d'arrêt que par déformation de l'é- lément déformable. De préférence, l'élément d'arrêt est conformé en disque à crans et l'élément de blocage en cliquet, le cliquet engrénant de préférence automatiquement avec le disque à crans, en cas de dépassement d'une vitesse de rotation déterminée. On préfère en général disposer lteRément déformable sans jeu entre la surface frontale respective de l'élément d'arrêt et la contre-surface opposée, pour éviter un point mort" jusqu'à la mise en jeu de effet d'amortissement. Pour augmenter l'effet d'a mortissement lors de l'arrêt du cylindre enrouleur, on peut prévoir l'élément déformable dans un état de montage dans lequel il est dé jà précontraint lorsque l'élément d'arrêt n'est pas bloqué, c'est à-dire par exemple comprimé, allongé ou cisaillé. -5'il s'agit d'empêcher un cylindre enrouleur d'effectuer une rotation involontaire ou de l'arrêter lorsqu'il effectue une ro tation involontaire, on ne cherche souvent qu'une immobilisation ou un arrêt dans un seul sens de rotation. Selon une variante préférée de lrinvention, le filetage est par suite réalisé dans un sens de progression tel que l'élément d'arrêt se #rapproche de la contre-surface, en cas de rotation invo lontaire du cylindre enrouleur ayant lieu dans un sens de rotation à empêcher, ce qui comprime l'élément déformable. L'etément déformable est, de préférence, conformé en anneau déformable. Cela permet d'obtenir, non seulement un montage simple, mais également une bonne distribution des forces à la périphérie de la surface frontale de l'élément d'arrêt et de la contre-surface. Entre une surface frontale de l'élément de retenue et la contre-sur face opposée, on peut aussi placer plusieurs anneaux déformables, par exemple plusieurs anneaux de différents diamètres ou plusieurs anneaux axialement juxtaposés. Lorsquton ne vise une immobilisation ou un arrêt du cy -lindre enrouleur que dans un seul sens de rotation, selon une va riante de l'invention, on peut prévoir une butée axiale qui limite le trajet axial de l'élément d'arrêt dans le sens d'avancement à partir de la contre-surface. On obtient ainsi pour résultat que l'on ne peut monter par erreur l'élément d'arrêt à une trop grande dis tance axiale de la contre-surface, ni le faire reculer en tournant trop loin après un arrêt de la rotation involontaire, mais que l'on peut observer de façon certaine la distance axiale correcte entre lté- lément d'arrêt et la contre-surface, pour le montage avec précontrainte visé de l'élément déformable.On peut cependant par exemple rendre ajustable la position de la butée axiale, pour avoir une possibilité de réglage ou de rattrapage de réglage, ce qui permet de régler par exemple le jeu axial ou la précontrainte de l'élément déformable. On peut rendre l'élément déformable axialement flexible par sa conformation géométrique, la déformation pouvant être réversible ou irréversible. On préfère cependant que l'élément déformable soit en une matière flexible ayant des propriétés de flexion élastique en retour, car dans ce cas, malgré une déformation réversible, une énergie de déformation relativement importante est absorbée. Comme matière particulièrement appropriée, il y a lieu de citer le caoutchouc, le caoutchouc pouvant comporter une garniture, par exemple de fils de nylon, de fils d'acier ou de tissus quelconque. Cependant, on envisage également des matières plastiques suffisamment flexibles. Comme autres exemples d'éléments déformables possibles, il y a lieu de mentionner des ressorts, par exemple un ressort Belleville ou plusieurs ressorts hélicoidaux disposés en cercle. On peut agir commodément sur la rudesse de ltamortissement en cas d'arrêt du cylindre enrouleur à #partir d'une rotation involontaire en choisissant judicieusement les paramètres suivants : la caractéristique de flexibilité de la matière de l'élément déformable, la dimension et l'étendue axiale de l'élément déformable, le pas du filetage, la précontraints axiale de l'élément déformable. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails au moyen de deux exemples d'exécution non limitatifs, en regard du dessin annexé schématique, dont La figure 1 est une coupe longitudinale d'un cylindre enrouleur comportant un dispositif de blocage de rotation selon l'invention pour provoquer un arrêt amorti à partir dlune rotation involontaire La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne Il-Il de la figure 1 La figure 3 est une coupe longitudinale d'unxsylindre enrouleur comportant un dispositif de blocage de rotation analogue à la figure 1, la zone de l'arbre du cylindre enrouleur comportant l'élément d'arrêt ayant une conformation un peu différente. Dans les deux exemples d'exécution, l'e'ément déformable a une conformation annulaire, que l'on appellera anneau amortisseur car il assure un arrêt amorti à partir d'une rotation involontaire. Les deux cylindres enrouleurs décrits avec davantage de précision sont disposés horizontalement. Sur la figure 1, on distingue un arbre creux 2 servant de cylindre enrouleur. Dans cet arbre creux 2 est soudé à l'aide de deux disques 4 et 6 disposés à distance axiale un axe massif 8 qui fait saillie, du côté droit de la figure 1, du reste de l'arbre creux, sous la forme de bout d'arbre 10 ayant un plus petit diamè tre extérieur que le reste de l'arbre creux 2. Le bout d'arbre 10 s'appuie au moyen d'un roulement 12 sur un support fixe 14. Entre le roulement 12 et le disque 6 qui réalise la transi tion de diamètre du bout d'arbre 10 au reste de llarbre creux 2, on trouve dans l'ordre axial suivant de droite à gauche sur la figure 1 ; une butée axiale 16, un disque à crans 18 servant d'élément d'arrêt, et un anneau amortisseur 20. La butée axiale 16 est confor mée en anneau soudé au bout d'arbre 10. Le disque à crans 18 est relié au bout d'arbre 10 par un filetage 22. L'anneau d'amortisse ment 20 est réalisé sous la forme d'un disque en caoutchouc à surfaces frontales planes, perpendiculaires à l'axe de l'arbre. La face frontale plane 24 du disque à crans 18 se trouvant du côté du disque 6 est placée, lorsque le disque à crans 18 tourne dans le filetage 22 vers la droite (sur la figure 1) jusqu'à la butée axiale 16, sans jeu, au contact d'une face frontale de l'anneau d'amortissement. La face frontale opposée de l'anneau d'amortissemant est en contact sans jeu avec une face plane 26 du disque 6 également perpendiculaire à l'axe de l'arbre, de sorte que la face frontale 26 constitue une contre-surface. Le disque 6 ferme l'arbre creux 2, lui-même, sur son coté droit. L'anneau d'amortissement 20 présente un diamètre légèrement plus petit que le disque 6 et l'arbre creux 2. Le diamètre intérieur de l'anneau amortisseur 20 est légèrement supérieur au diamètre extérieur du bout d'arbre 10. L'anneau amortisseur 20 est placé librement sans fixation spéciale entre le disque 6 et le disque à crans 18. On peut aussi cependant fixer l'anneau amortisseur 20 à la face frontale 24 et/ou à la contre-surface 26, par exemple par collage, rivetage, vissage ou vulcanisation. Le disque à crans 18 et un cliquet 28 qui sert d'élément d'arrêt et coopère avec lui sont particulièrement bien visibles sur la figure 2. Le disque à crans 18 comporte un grand nombre de dents de crantage 30 réparties à sa périphérie. En observant le sens de rotation désigné par la flèche A sur la figure 2, les flancs anté rieurs 32 des dents de crantage 30 sont plus raides que les flancs postérieurs 34 des dents de crantage 30 disposés plus tangentielle ment. Le cliquet de crantage 28 est placé au-dessus du disque à crans 18 et monté rotatif dans sa zone centrale sur un tourillon 36. Le tourillon 36 est fixé quant à lui au support 14. Grâce à un disque de fixation 38 préalablement vissé, le cliquet 28 est empêché de glisser axialement à partir du support 14. Un collet correspondant du tourillon 36 empêche le cliquet 28 de glisser axialement en direction du support 14. A droite de son point d'appui sur la figure 2, le cliquet 28 comporte un galet rotatif 40 qui peut rouler sur les pointes 42 et les flancs arrière 34 des dents 30. A gauche de son point d'appui sur la figure 2, le cliquet 28 présente une extrémité d'engrénement 46 à peu près adaptée au profil des entredents 44. La distance entre la partie de la périphérie du galet 40 en contact avec les dents 30 et l'extrémité d'engrénement 46, ainsi que sa distance à l'axe 48 de l'arbre sont choisies de façon que, lorsque la périphérie du galet 40 est en contact avec une pointe de dent 42, l'extrémité d'en grénement 46 se trouve dans un entre-dents 44.Lorsque le disque à crans 18 tourne alors encore un peu plus dans le sens de la flèche A, la périphérie du galet 40 suit le flanc arrière moins incliné 34 d'une dent 30, de sorte que ltextrémité d'engrénement 46 se soulève et passe à une plus grande distance de l'axe 48. La nouvelle distance de l'extrémité d'engrènement 46 de l'axe 48 est suffisamment grande pour que la pointe 42 de la dent suivante puisse passer sous ltextrémité d'engrènement 46. La somme des couples dus à la pesanteur s'appliquant à droite du point d'appui du cliquet 28 est supérieure à celle des couples agissant à gauche du point d'appui de sorte quels galet 40 reste en contact permanent avec le disque à crans 40 pour de faibles vitesses de rotation du disque à crans 18. Lorsque la vitesse de rotation du disque à crans 18 augmente au-delà d'une valeur déterminée, en raison des chocs permanents agissant sur le galet au moyen des pointes des dents 42 et en raison de l'inertie du cliquet 28, le galet 40 ne peut plus suivre le contour des flancs arrière 34 des dents 30, de sorte que le flanc avant 32 d'une dent 30 s'accroche derrière l'extrémité d'engrènement 46. Ainsi, le disque à crans 18 est empêché par concordance de forme de continuer à tourner. Le cliquet 28 constitue donc une bascule qui a tendanceven raison des couples de pesanteur agissant à sa gauche et à sa droite à se déplacer par son côté droit sur la figure 2 du disque à crans. Un poids dont la distance au point d'appui du cliquet 28 est ajustable permet de régler l'amplitude de cette tendance et, par suite, la vitesse de rotation à laquelle le cliquet 28 empêche le disque 18 de continuer à tourner. Au lieu ou en plus d'un tel dimensionnement de poids du cliquet on peut aussi prévoir un ressort, de préférence ajustable. Le disque à crans 18 corstitue donc l'élément de retenue et c'est en meme temps avec le cliquet 28 un organe de commande du déclenchement. Le mode d'exécutionde dela figure 3 est analogue au mode d'exécution de la figure 1 en ce qui concerne le cliquet 28, le disque à crans 18, la butée axiale 16, l'anneau d'amortissement 20 et la contre-surface 24. Le bout d'arbre 10 est cependant creux et il sert à recevoir un "moteur emboîté" ou une transmission emboîtée", dont le couple est transmis à la périphérie intérieur du bout d'arbre 10 conformé de façon correspondante. Le bout d'arbre 10 n'est pas, quant à lui, placé sur un support, mais son appui est réalisé au moyen du moteur emboîté ou de la transmission emboîtée. Le bout d'arbre creux 10 traverse, sur la figure 3, le disque 6 pour pénétrer un petit peu à l'intérieur du reste de l'arbre creux 2 et il est soudé à un autre arbre creux intérieur 50. Cet autre arbre creux 50 s'étend à l'intérieur de l'arbre creux 2 jusqu'au disque 4. Le mode d'exécution de la figure 1 convient particulièrement pour le montage ultérieur sur un arbre creux, tandis que le mode d'exécution de la figure 3 permet un montage particulièrement favorable de la source m#otrice. Dans les deux modes d'exécution décrits, le mode d'exécution des figures 1 et 2 et le mode d'exécution de la figure 3, le filetage est à droite, de sorte que, lorsque le disque à crans 18 s'arrête de tourner dans le sens A, il se rapproche du disque 6 et, par suite, l'anneau amortisseur 20 se contracte. Comme le montrent les modes d t Fxécution des figures 1 à 3, on peut conformer le dispositif selon l'invention de façon que, lorsque l'arbre cesse d'effectuer une rotation involontaire, l'anneau d'amortissement ne se déforme que de façon réversible. C'est un grand avantage, car, dans certains domaines d'utilisation, par exemple les portes glissières, le fonctionnement du dispositif de sureté est contrôlé au moins une fois par an par les autorités, en simulant une chute. Après la simulation de la chute, on fait tourner en sens contraire l'arbre ou l'élément de retenue de façon simple au moyen d'une clé correspondante, et le dispositif de slireté est alors de nouveau prêt à fonctionner, sans qu'il y ait lieu de remplacer des pièces. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de blocage de rotation pour cylindre enrouleur pouvant être entraîné, comportant un élément d'arrêt en liaison avec le cylindre enrouleur, qui tourne avec celui-ci lorsque sa rotation est volontaire et est arrêté lorsque sa rotation est involontaire, caractérisé en ce que ltélément de retenue (18) est en liaison par un filetage axial (22) avec le cylindre enrouleur (2, 10) et en ce qu'entre au moins une face frontale (24) de l'élément de retenue (18) et une contre-surface opposée (26) est placé un élément déformable axialement et flexible (20). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un montage (28) qui bloque automatiquement lélément jarret (18) en cas de rotation involontaire du cylindre enrouleur (2, 10), de préférence lorsqu'une vitesse de rotation déterminée du cylindre enrouleur (2, 10) est dépassée. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de blocage (28) qui engrène par concordance de forme avec ltélément d'arrêt (18) lors d'une rotation involontaire du cylindre enrouleur (2, 10). 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément déformable (20) est placé sans jeu entre la surface frontale (24) et la contre-surface (26), de préférence avec précontrainte, lorsque l'élément de retenue (18) n'est pas arrêté. 5.- Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filetage (22) est réalisé dans un sens tel que l'élément de retenue (18) se rapproche de la contresurface (26) lors d'une rotation du rouleau enrouleur (2, 10) ayant lieu dans un sens de rotation A, à empêcher. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que élément déformable est réalisé sous la forme d'un anneau déformable (20). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le trajet axial de ltélément de retenue (1) du côté opposé à la contre-surface (26) est limité par une butée axiale (16). 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément déformable est en une matière flexible douée dtélasticité de retour, de préférence en caoutchouc.