Brevet FR2393911A1 — publié le 19790105

La présente invention se rapporte à une Charnière ou à une paumelle comprenant deux parties destinées à être fixées respectivement à une porte ou autre et à un châssis de porte, ces deux parties étant interconnectées à pivotement par un manchon cylindrique et par une broche revue à pivotement dans ledit manchon. Il est souvent souhaitable qu'une porte, après avoir été ouverte, -revienne automatiquement à sa position de fermeture. Il en est plus particulièrement ainsi des portes qui sont à liépreuve du feu. A cette fin, on utilise généralement des dispositifs appelés "ferme-portes" qui exercent une certaine force sur la porte quand elle est ouverte et la font tourner de façon à la refermer. Toutefois, ces ferme-portes ont le défaut d'être relativement chers et encombrants. On connaît aussi une paumelle conçue de manière à lever la porte légèrement quand on ouvre, par exemple, grâce à deux surfaces inclinées glissant l'une sur l'autre, à la suite de quoi le poids de la porte exerce une force orientée vers le bas qui la sollicite à redescendre et, de ce fait, tend à la ramener à sa position fermée. Toutefois; ces dernières paumelles à fermeture automatique ont le défaut que la porte commence à s'enlever en même temps qu'elle commence à s'ouvrir. De ce fait, le bord supérieur de la porte est pressé contre le linteau de l'encadrement, ce qui freine son mouvement d'élévation. Pour permettre d'ouvrir la porte, il est, de ce fait, nécessaire soit de ménager un intervalle relativement large entre son bord supérieur et le linteau de l'encadrement, soit de biseauter ledit bord supérieur et le linteau. Le but principal de la présente invention est de fournir une charnière ou une paumelle à fermeture automatique du type spécifié qui ne lève pas la porte avant que celle-ci ait été tournée d'un angle prédéterminé à partir de sa position de fermeture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en référence à la figure unique du dessin annexé qui est une vue partiellement en coupe et partiellement en élévation d'une charnière ou d'une paumelle à fermeture automatique conforme à l'invention. La charnière représentée comprend une partie supérieure destinée à être fixée à la porte. Cette partie supérieure fait partie intégrante ou est reliée invariablement à une broche 2 qui, en position de montage, s'abaisse verticalement vers la pièce 1. La broche comporte une partie supérieure- cylindrique 3 et une partie inférieure 4 dont le diamètre est plus petit que celui de cette partie supérieure 3 et qui est pourvue d'au moins une clavette axiale 5. Un épaulement annulaire 6 est ainsi formé entre la partie cylindrique 3 et la partie d'extrémité 4, un second épaulement annulaire 7 étant de préférence arrangé à l'extrémité supérieure de la partie cylindrique 3. La partie inférieure 8 de la charnière qui est destinée à être fixée au chassis de la porte, fait partie intégrante ou est reliée invariablement à un manchon 9 dont l'axe est vertical quand la charnière est montée. L'extrémité inte- rieure du manchon 9 est fermée par un disque 10 fixé au moyen de vis ou par soudage.La partie inférieure du manchon 9 comporte un filetage 11, de préférence, à plusieurs filets et ayant un pas relativement gros, tandis que sa partie supérieure est cylindrique et a un diamètre un peu plus grand Que le diamètre primitif du filetage il Quand la charnière est assemblée, la partie cylindrique 3 de la broche 2 est guidée dans la partie cylindrique du manchon 9 avee un jeu relativement réduit, tandis que l'extrémité 4 de la broche s'abaisse dans la partie inférieure filetée dudit manchon 9 à une certaine distance radiale de celle-ci. Une bague 12 est interposée dans l'espace annulaire séparant la partie filetée 11 du manchon 9 de l'extrémité 4 de la broche 2. La bague 12 comporte un filetage extérieur 14 qui correspond et engrène avec le filetage intérieur 11 du manchon 9, l'ouverture de la bague présentant une rainure axiale pour chacune des clavettes 5 de la partie d'extrémité 4 de la broche. Ainsi, cette partie d'extrémité 4 est logée dans la bague 12 de façon non rotative, mais déplaçable dans le sens axial, le déplacement axial dans l'une des directions étant limité par la rencontre de ltépaulement 6 de la broche 2 avec la surface de l'extrémité adja cente de la bague 12.Le cas échéant, le déplacement axial dans la direction oppo sée-pourrait être limité au moyen d'une butée (non représentée) disposée à l'extré- mité extérieure du manchon 9. Quand la charnière selon l'invention est montée entre une porte et un châssis de porte et lorsque la porte est fermée, la broche 2 s'étend assez loin dans le manchon 9 pour que son second épaulement annulaire 7 s'applique contre la surface de l'extrémité supérieure du manchon 9 et pour que sa partie cylindrique 3 soit guidée dans la partie cylindrique du manchon 9. Dans cette position, la bague 12 est vissée assez loin vers la bas dans le filetage 11 du manchon 9 pour que sa surface d'extrémité soit placée à une courte distance au-dessus du disque de fermeture, la surface d'extrémité supérieure de la bague 12 étant ainsi, située à une distance prédéterminée sous ltépaulement annulaire 6 de la broche 2.Quand la porte s'ouvre, la broche 2 tourne par rapport au'manchon 9 et, à cause des clavettes 5 et des rainures de la bague 12 dans lesquelles elles sont logées, cette bague participe au mouvement de rotation de la broche 2. Du fait de l'engrènement entre le manchon 9 et la bague 12, cette dernière s'relève par vissage dans le manchon. Pendans la première partie du mouvement de rotation de la porte, seule la bague 12 s'élève dans le manchon 9 et ainsi, la porte ne se lève pas.Far coutre, quand la surface d'extrémité supérieure de la bague 12 rencontre ltépaulement annulaire 6 de la broche 2, cette broche s'élève conjointement avec la bague 12 vuan elle tourne par rapport audit manchon 9 pendant la continuation a no':er-ent ce vivote- ment de la porte et, ainsi, cette dernière se lève aussi. La distance dont la bague 12 se déplace pour venir buter contre l'épaulement annulaire 6 peut être facilement calculée pour que la porte ne commence à se lever que quand son bord supérieur est sorti du linteau de l'encadrement. Quand on cesse de tenir la porte ouverte, son poids exerce une-force orientée vers le bas- sur la broche 2 et, puisque ltépaulement 6 repose contre la surface d'extrémité supérieure de la bague 12, cette force axiale est transmise à cette dernière et par suite de l'accouplement du filetage, produit un mouvement de rotation de la bague qui, ainsi, descend à l'intérieur du manchon 9 et tourne la broche 12 par l'intermédiaire des rainures et des clavettes 5, ce qui ramène la force à sa position de fermeture.Quand le mouvement de descente de la porte est arrêté par la rencontre du second épaulement annulaire 7 de la broche 2 avec le bord supérieur du manchon 9, la porte continue de tourner par inertie et, étant donné que la bague 12 accompagne toujours le mouvement de rotation de la broche 2, la bague 12 redescend par glissage à sa position initiale, dans laquelle elle est distante de ltépaulement 6. Dans le mode de réalisation représenté, un ressort de compression héli cotidal 15 est enfilé sur l'extrémité de la broche 2, entre ltépaulement annulaire 6 et la surface d'extrémité adjacente de la bague 12. Le but du ressort de compression 15 qui est facultatif, est d'assurer que la porte revient complètement à sa position de fermeture, le ressort opérant de la manière suivante quand on ouvre la porte, la bague 12, comme il a été expliqué, s'élève d'abord par vissage; sans déplacer la broche 2 et ce qui a pour conséquence de comprimer le ressort 15. Quand ce ressort est complètement comprimé ou quand sa compression équilibre le poids de la porte, la broche s'élève, comme il a été expliqué, sous l'action de la bague 12, quand cette dernière s'élève le long du filetage.Quand, à la suite du mouvement automatique de fermeture de la porte, la descente de la broche est arrêtée par suite du contact entre le second épaulement annulaire 7 et la surface d'extrémité du manchon 9, et que le mouvement de rotation de la porte se poursuit par suite de son inertie, la force accumulée dans le ressort 15 agit vers le bas sur la bague 12, contribuant ainsi à son vissage vers le bas à l'inté- rieur du manchon et, partant, contribuant aussi à compléter la fermeture de la porte. Pour éviter que la porte tape trop brutalement contre l'encadrement quand la porte se ferme, un autre perfectionnement de l'idée de l'invention consiste à prévoir un amortissement hydraulique. A cette fin, deux cavités sont ménagées dans le manchon 9, la première cavité 16 étant située à la base du man chon 9, de sorte que son extrémité supérieure est délimitée par la surface d'extrémité inférieure de la broche 2, et par la surface d'extrémité inférieure de la bague 12. La seconde cavité 17 est située au-dessus de la bague 12, entre sa surface d'extrémité supérieure et l'épaulement annulaire 6 de la broche.Les deux cavités 16, 17 renferment une certaine quantité d'huile et sont reliées l'une à l'autre par les intervalles s'étendant entre les filetages 11 et 14 et entre l'extrémité 4 de la broche 2 et la bague 12 et éventuellement aussi par un ou plusieurs canaux 18 ménagés dans la paroi du manchon 9 ou dans l'extrémité 4 de la broche 2. Quand on ouvre la porte et que la bague 12 s'élève le long du filetage de la broche 2 qui est encore axialement immobile, l'huile de la eavité - 17 descend dans la cavité 16 par lesdits intervalles et par lesdits eanaux 18, le cas échéant.L'huile remplissant la cavité 16 forme un coussin et quand la broche 2 et la bague 12, par suite du mouvement de fermeture de la porte, se déplacent vers le bas à l'intérieur du manchon 9, le eoussin huile remplissant la cavité 16 est refoulée dans la cavité 17 amortissant ainsi le mouvement de fermeture de la porte L'amortissement résultant peut être ajoute en réglant le débit de la circulation de l'huile entre les cavités 16 et 17.Ceci peut être réalisé par exemple, par un choix judicieux des dimensions desdits intervalles et/ou de la viscosité de l'huile utilisée, de façon à obtenir l'effet d'amortissement recher ché. Lorsque les cavités 16 et 17 sont intereonneetées au moyen d'un ou de plusieurs canaux 18, le débit de circulation de l'huile peut être réglé au moyen de valves placées dans lesdits canaux. Crest ainsi qu'on pourrait prévoir deux canaux, l'un desdits canaux renfermant un clapet de non-retour permettant une libre circulation de l'huile de la cavité 17 vers la cavité 16, puisque l'amortissement n'est pas nécessaire dans ce sens, l'autre eanal renfermant un clapet permettant une circulation restreinte et, de préférence, réglable de l'huile dans la direction opposée Il est également possible, avee un seul canal 18, d'utiliser une valve permettant une circulation libre dans la première direction et une circulation restreinte, de préférence réglable, dans la seconde. Des soupapes et des elapets de ce genre sont des organes universellement connus qu'il serait superflu de décrire davantage. Une valve de ce genre portant la référence 19, est indiquée schématiquement sur le dessin Pendant le mouvement initial d'ascension de la bague 12 le long de la broche 2 -qui reste axialement immobile, le volume de la cavité 16 augmente et celui de la cavité îT décrit dans la même mesure.Quand la bague 12 rencontre l'épaulement annulaire 6, le volume de la cavité 17 est très petit et eelle-ci ne peut, de ce fait, pas accepter la quantité d'huile nécessaire pour compenser la continuation de l'augmentation du volume de la cavité 16 pendant le déplace- ment axial qui suit de la broche 2 et de la bargue 12.Pour maintenir une quantité suffisante d'huile dans la cavité 16, une gorge 20 a été creusée dans 'a xc- de la partie eylindricue du manchon 9 et, au moins, une rainure axiale s' e W entre cette gorge 20 et la cavité 17. Dans la position de la charnière représentée sur le dessin, les deux cavites 16 et 17, la ou les rainure axiales @@ et la partie principale de la gorge 20, sont remplies avec de l'huile. Pour empêcher l'huile de s'échapper entre la partie cylindrique 3 de la broche 2 et la surface coopé- rante du manchon 9, une bague d'étanchéité élastique 22 qui sert en même temps de segment de piston est engagée dans une gorge creusée dans la paroi intérieure du manchon 9. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à -l'exemple de réalisation représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Charnière ou paumelle à fermeture automatique, earaetérisée en ce qu'elle comprend deux pièces (1,8) destinées à être fixées respectivement à une porte ou autre et à un encadrement de porte, l'une desdites pièces comportant un manchon cylindrique (9) fermé à son extrémité inférieure, l'autre pièce comportant une broche (2) reçue a"' rotation dans ledit manchon (9) afin de relier à pivotement les deux pièces (1, 8) de la charnière, ledit manchon (9) comportant, en outre, à son extrémité inférieure, une partie pourvue dlun filetage intérieur (11), en particulier, d'un filetage à plusieurs filets ayant un pas relativement gros, ledit filetage intérieur étant conçu pour coopérer avee un filetage extérieur correspondant (14) d'une bague (12) dans laquelle l'extrémité inférieure (4) de ladite broche (2) est logée, de façon non rotative, mais axialement dépla çable, ladite bague (12) lors d'une rotation dans une certaine direction de ladite broche (2) par rapport audit manchon (9) s'élevant par vissage dans ce dernier pour venir s'appliquer contre un épaulement annulaire (6) de ladite broche, après quoi la continuation du mouvement relatif de rotation et du vissage vers le haut a pour effet de lever ladite broche (2). 2. Charnière ou paumelle selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ressort de compression hélicoldal (15) est enfilé autour de l'extrémité inférieure (5) de la broche (2), les extrémités dudit ressort s'appliquant respectivement contre l'épaulement annulaire (6) de la broche (2) et contre la surface d'extrémité adjacente de la bague (12). 3. Charnière ou paumelle selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'une cavité (16, 17) est prévue dans le manchon (9) à chaque extrémité de la bague (12), lesdites cavités (î6, 17) étant interconneetées par, au moins, l'intervalle entre le filetage intérieur (11) du manchon (9) et le filetage extérieur (14) de la bague (12) et par ltintervalle entre ladite bague (12) et ladite broche (2), lesdites cavités (16, 17) renfermant en outre, une certaine quantité d'huile qui peut être refoulée d'une cavité dans l'autre pendant les mouvements de la bague (12) 'dans ledit manchon (9). li. Charnière ou paumelle selon la revendication 3, caractérisée en ce que le débit du eourant d'huile circulant entre les cavités (16, 17) est réglable, au moins,-dans une direction. 5. Charnière ou paumelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que le débit du courant d'huile circulant entre lesdites cavités (16, ) est réglable par un choix judicieux des dimensions desdits intervalles et de la viscosité de ladite huile. 6. Charnière ou paumelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites eavités (16, 17) en plus desdits intervalles sont interconnectées par, au moins, un canal (18) ménagé dans ledit manchon (9) et dans ladite broche (2), le débit du courant de l'huile circulant entre lesdites cavités étant réglable par des valves, des clapets ou autres, disposés dans lesdits canaux, ceux-ei permettant une libre circulation de l'huile dans une première direction et une circulation restreinte de préférence réglable, dans la direction opposée.