Brevet FR2500882A1 — publié le 19820903

La présente invention concerne une crémaillère et son utilisation dans un dispositif d'ouverture et de fermeture de longues rangées de châssis vitrés à tabatière ou de vasistas, par exemple des châssis vitrés continus ou segmentaires pour serre, qu'on doit régler simultanément au meme degré sur toute la longueur du toit, ledit dispositif comportant un arbre d'entraSnement tourillonnant dans des paliers, par exemple montés sur les chevrons situés au-dessous de la traverse inférieure des dormants des châssis, et qui s'étend sur la quasi-totalité de la longueur du toit, ainsi que plusieurs pignons répartis à intervalles réguliers et comprenant chacun un carter dans lequel est montée à rotation une roue dentée qui présente des flasques latéraux périphériques, cette roue dentée étant reliée de façon permanente à l'arbre d'entrainement pour tourner avec lui, et en outre deux rouleaux de soutien étant disposés à intervalles réguliers dans le carter et présentant des rebords de guidage, ainsi qu'une crémaillère associée chaque pignon, cette crémaillère présentant des nervures longitudinales et des dents, étant articulée sur le châssis vitré et étant agencée de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement et à être en outre interposée entre les rebords de guidage et les flasques latéraux du carter, tout en étant en prise avec les dents de roue dentée. Le brevet danois 110.116 décrit un dispositif à crémaillère simple de ce genre. Cette crémaillère connue est en forme de barreau massif de section cruciforme, de sorte que la partie de la section formant l'une des branches de la croix constitue une aile longitudinale dans laquelle sont taillées les dents, tandis que les deux branches coplanaires qui lui sont perpendiculaires constituent les surfaces de contact. Toutefois, dans des serres ayant par exemple une longueur de 50 à 100 m ou plus, I'arbre d'entrat- nement de 100 m de long ou plus pose un problème du fait que, sous l'effet de variations de la température, il s'allonge et se contracte d'une distance pouvant atteindre 6 cm environ. I1 en résulte que, lorsque le moteur d'en traînement est monté sur une paroi d'extrémité, la roue dentée et le corps fixés contre la paroi d'extrémité opposée se déplacent de 6 cm, en tordant ainsi la crémaillère montée dans la cage et articulée en un point du châssis vitré qui, lorsque ce châssis vitré estfermé, est situé à 15 cm environ du point d'engrènement de la crémaillère avec la roue dentée. En plaçant le moteur au milieu, on peut ramener le déplacement total à 3 cm, soit environ 1,5 cm de chaque coté. Il en résulte que les crémaillères extérieures doivent être capables d'absorber une torsion transversale de 1,5 cm sur 15 cm, car autrement elles fléchissent vers l'extérieur et se coincent, ce qui risque de provoquer aussi le fléchissement et le coincement d'autres crémaillères qui, de ce fait, ne sont pas en état de remplir leur rôle. Qn peut résoudre ce problème en faisant en sorte que la roue dentée soit mobile dans des rainures, mais il faut alors disposer d'un arbre en acier plein présentant des rainures fraisées, le coût d'un tel organe étant exorbitant par rapport à celui de arbre d'entrainement creux généralement adopté. Cette solution est en outre désavantageuse du fait des fréquentes pulvérisations de produits divers effectuées dans la serre, ce qui provoque la corrosion rapide de cet arbre, notamment dans une atmosphère de serre. La présente invention a pour but de fournir une crémaillère qui soit très solide et rigide, compte tenu de so poids et de la quantité de matière utilisée, afin de pouvoir résister à des efforts de flexion exceptionnellement élevés. L'lnventioll a pour but additionnel de proposer un dispositif d'ouverture et de fermeture pour de longues rangées de chassis vités à tabatière et vasistas, risquant de subir l'effet de vents violents ainsi que des efforts découlant de la dilatation thermique de l'arbre d'etrlement, ecyiegencé de manière que la déformation longitudinale de l'arbre d'entrainement soit contrebalancée aux points d'engrènement entre les dents de crémaillère et les roues dentées associées, sans risque de torsion notamment des crémaillères, ni de coincement de pièces individuelles du dispositif. Ce problème est résolu en ce que les quatre roues essentiellement en forme de T où les nervures viennent buter contre le corps ont une rigidité analogue à celle d'une poutre en T. La crémaillère selon l'invention convient particulièrement pour être utilisée avec une longue série de châssis vitrés, par exemple d'une grande serre, où les effets du vent et d'autres actions engendrées par le dispositif d'ouverture et de fermeture ont tendance à tordre la crémaillère. En outre, on peut fabriquer une crémaillère dotée d'une résistance mécanique relativement grande moyennant une faible consommation de matière, par exemple par extrusion, le prix de revient étant donc modéré. En outre, on obtient une crémaillère de structure particulièrement robuste, et il est possible de guider la crémaillère par rapport à une roue dentée à flasques latéraux. Selon une autre particularité, la crémail- lere est applicable dans certains buts particuliers pour lesquels il est souhaitable que les dents soient relativement petites pour une crémaillère dotée d'une grande résistance mécanique. Conformément à une autre caractéristique, il est possible de disposer la crémaillère en oblique par rapport au plan de symétrie de la roue dentée coopérante sans que les arêtes vives des dents de crémaillère entaillent pour autant les dents de la roue dentée. Selon encore une autre particularitéla roue dentée peut, lors d'une dilatation t'-;ermtque de l'arbre d'entratnement, se déplacer à peu près perpendiculairement à la direction longitudinale de la crémaillère sans que les dents de crémaillère soient alors coinces entre les dents de la roue dentée. Egalement, grâce au contact de roulement entre les surfaces cylindriques des flasques latéraux et re bords de guidage, d'une part, et la voie de maintien créée par les nervures d'autre part, l'engrènement entre les dents de crémaillère et celles de roue dentée se trouve maintenu. En outre la crémaillère peut se déphaser mon seulement en translation par rapport à la roue dentée, mais encore en rotation par rapport à celle-ei, ce qui permet d'absorber de plus grands déplacements longitudinaux de la roue dentée. Selon encore une autre particularité, le corps elliptique interposé entre les surfaces cylindriques peut se déplacer vers l'avant et vers l'arrière dans l'intervalle ainsi défini sans qu'il se produise un coincement de sa partie arquéee Selon encore une autre particularite,les dents de Ia roue dentée, relativement petites par rapport aux intervalles entre-dents de la crémaillère, sont en permanence en prise avec les dents de crémaillère.Il en est également ainsi quand l'ensemble du dispositif subit l'ef- fet de vents forts et notamment quand, par suite d'une dilatation thermique de la crémaillère, les pièces pivotent au maximum vers l'extérieur lAune par rapport à l'autre. Il est aussi possible dc stabiliser lengreneent, ce qui rend le dispositif selon l'invention fiable en service. il en résul- te en outre une atténuation de l'effort de flexion subi par l'arbre d'entraînement. On va maintenant décrire à titre d'exem- ple un mo de realisation de l'invention en se référant aux dessins annexes, sur lesquels rig. 1 est une vue latérale en élévation et en coupe partielle du dispositif- selon l'invention. Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure Fig. 3 et 4 sont des vues,avec coupe partielle, du dispositif observé dans la direction de la flèche III de a figure 1. Fig. 5 est une vu- en plan d'une plaque destinée f rer le carter du dispositif t Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI la figure 5. Le dispositif selon l'invention comprend un carter formé de deux plaques triangulaires 1 fixées à une certaine distance l'une de l'autre par trois axes 2. Chaque plaque 1 présente une ouverture entourée d'un moyeu 3 et qui reçoit l'une de deux parties tubulaires cylindriques 4. Ces deux parties tubulaires cylindriques 4 portent entre ellesune roue dentée, dont elles sont solidaires. Les dents de cette roue indiquées en 5 s'étendent entre deux flasques latéraux 6 à surfaces cylindriques 6'. Les intervalles entre-dents sont sans fond (voir figure 1) étant donné que l'alésage 7 de la roue dentée s'étend en fait jusqu'au cercle de pied. Une pluralité de roues dentées, constituées par des parties 4, des flasques latéraux 6 et des dents 5, sont montées sur un tube à intervalles réguliers. Ce tube forme un arbre d'entrainement 8, situé sous les chevrons d'un toit de type connu et non représenté; cet arbre s'étend sur la longueur du toit et est mu par un moteur de type connu et non représenté, qui est situé au milieu de la longueur du toit et sous celui-ci. Les dents 5 engrènent avec les dents 9 d'une crémaillère 10 qui comprend une âme ou corps elliptique 11 (voir figure 2). La crémaillère 10 est fabriquée par extrusion ou formage d'une matière plastique appropriée ou d'un alliage, tel qu'un alliage d'aluminium ayant subi un revenu. Par extrusion on forme une crête qui fait saillie suivant le grand axe de l'ellipse et dans laquelle les dents 9 sont taillées ultérieurement par usinage mécanique, bien que la crémaillère puisse aussi être profilée en une seule opération. Lors de l'extrusion ou du profilage, on réalise simultanément une paire supérieure etune paire inférieure de nervures 13 qui font saillie sur des côtés respectifs parallèlement au petit axe 1 de l'ellipse Les nervures ou ailes de ia paire supérieure constituent des surfaces de support et de roulement pour les surfaces cy lindriques 6' des deux flasques latéraux 6. Les nervures de la paire inférieure constituent des surfaces de roulement pour les surfaces cylindriques 14' des rebords de guidage 14 formés sur des rouleaux de soutien 12 montés sur les axes 2. Les organes précités assurent de manière sure le guidage de la crémaillère, dont les dents 9 ne peuvent donc cesser d'engrener avec les dents 5 de la roue dentée, meme si la crémaillère 10 se déplace parallèlement a la roue dentée ou pivote légèrement autour de son point de contact avec celle-ci. Les nervures 13 augmentent nettement la rigidité à la flexion du profil tant autour du grand axe qu'autour du petit axe de l'ellipse, Dans une serre, un arbre d'entrainement peut s'étendre approximativement sur 100 m de long et sa longueur peut varier d'environ & 6 à 10 cm du fait de varia- tions de température. En plaçant le moteur d'entrainement au milieu, on peut réduire entre 3 et 5 cm la variation de longueur se manifestant à chaque extrémité de la serre.La distance entre le point d'engrènement et le châssis vitré, de type connu et donc non représenté, n'est pas inférieure à 15 cm environ, de sorte que la tangente de l'angle de pivotement est de 3/15, ce qui correspond à un angle d'environ 126, Autrement dit, la crémaillère doit pouvoir pivoter d'environ 6 à 80 à partir de la position moyenne sans subir de moment de flexion, comme indiqué par la position de la figure 3.Pour obtenir cette possibilite, chaque crémaillère 10 est agencée > selon un mode de réalisation de fayon à être articulée sur le châssis vitré dans un fourreau, d'une manière généralement connue et qu'on ne décrira donc pas en détail, de manière à pouvoir librement pivoter vers le haut5 vews le bas et latéralement.La distance a séparant les flasques latéraux 6 de la roue dentée et correspondant à la largeur des dents 5 de la roue dentée, la largeur k des dents 9 de la crémaillère, la distance entre les dents 9 de crémaillère, l'épais seur t des dents 5 de la roue dentée, la portée totale s des nervures ou ailes 13 de la crémaillère, ainsi que l'intervalle m entre les rebords de guidage 14 des rou ou leaux de soutien 12,/largeur de l'évidement défini par ces rebords, sont mutuellement proportionnés de manière que la crémaillère puisse se déplacer en translation par rapport à la roue dentée et en rotation autour du point de contact entre les dents 5 et 9 (figure 3).A aucun moment, les quatre surfaces cylindriques 14' des rouleaux de soutien 12, ni les deux surfaces cylindriques 6' de la roue dentée ne quittent les voies de support constituées par les quatre ailes 13. De ce fait, la crémaillère n'est jamais tordue autour de son axe longitudinal et ses dents 9 sont toujours efficacement maintenues en engrènement avec les dents 5 de la roue dentée. Attendu que la roue dentée est accoupléeen permanence avec l'arbre moteur 8, alors que le carter 1 tourillonne sur cet arbre et se déplace en fonction des allongements et contractions thermiques de ce dernier, la crémaillère 10 peut ainsi pivoter d'au moins 120 entre l'une et l'autre de ses positions extrêmes de façon à absorber complètement les déformations longidudinales de l'arbre 8 provoquées par des variations de température. Pour réduire l'usure et l'arrachement des surfaces des dents, il est préférable d'arrondir les surfaces des dents de crémaillère dans une direction perpendiculaire au sens longitudinal de la crémaillère. Dans une autre réalisation, la crémaillère 10 est articulée sur une barre posée sur le châssis vitré parallèlement à l'arbre moteur 8, de façon à pouvoir librement se déplacer ltéralement et pivoter vers le haut et vers le bas, cette articition étant réalisée d'une manière connue et qu'on s'abstiendra de décrire en tail. L'engrènement permettant un déplacement latéral du châssis vitré peut être suffisamment lâche pour permettre à la crémaillère de pivoter aussi latéralement autour du point d'engrènement.Dans l'exemple de réalisation de crémaillère de la figure 4, les flasques lateraux 6 de la roue dentée poussent la crémaillère d'un coté ou de l'autre par une pression exercée sur les faces latérales des dents 9 quand lesdits flasques latéraux 6 sont déplacés conjointement avec l'arbre 8 sous l'effet d'une dilatation thermique de ce dernier (voir aussi figure 2).Il va de soi que le déplacement de la crémaillère peut etre une combinaison d'un mouvement pivotant et d'un déplacement latéral. Les figures 5 et 6 illustrent une variante où les plaques 21 du carter ont une forme pentagonale, une seule de ces plaques étant représentée. Chaque plaque 21 comporte une ouverture centrale 22 entourée d'un rebord périphérique constituant un pivot 23 qui, lorsque le dispositif est assemblé, est oriente à leopposé du plan médian de l'ensemble du carter.La plaque 21 comporte en outre des rebords supérieur 24 et inférieur 25 dirigés vers ledit plan médian et qui présentent des saillies 26, 27 et des creux 28, 29. Ces creux sont placés de manière à guider les plaques 21 pendant l'assemblage. Lorsque le carter est assemblés il ménage, respectivement entre les li- sières d'extrémité 30 et 3l des rebords 24 et 25, des ouvertures que traverse la créranairilère 10. Au-delà des roues dentées 4,5, 6 et des rouleaux de soutien 12, deux rouleaux de guidage 32 sont en outre montés sur des axes 33 entre les plaques 21. Quand le dispositif est assemblé, ces rouleaux 33 roulent contre les surfaces cylindriques 61 de la roue dentée et assurent ainsi l'engrènement des dents de roue dentée avec les dents de crérailleresen empêchant l'application de grands efforts entre ces dents. Cet agen cément évite en outre l'a-,plication à l'arbre moteur de charges perperdiculaires à son axe. REVENDICATIONS 1. Crémaillère, caractérisée en ce qu'elle a sensiblement une forme de poutre en I comportant un corps ovale et creux (11) et des nervures (13), le corps creux (11) présentant de chaque côté deux nervures longitudinales (13) qui s'étendent dans des plans parallèles entre eux, de sorte que le corps (11) fait saillie du plan de chaque paire de nervures, en ce que le corps comporte sur toute sa longueur, sur l'une de ses parties en saillie, un bossage solidaire de ladite partie en saillie et orienté perpendiculairement auxdits plans parallèles, et en ce que les dents (9) de la crémaillère sont ménagées dans ledit bossage. 2. Crémaillère selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps creux (11) a une section elliptique et en ce que le bossage denté est situé dans le prolongement du grand axe de l'ellipse, alors que les plans contenant les quatre nervures (13) sont parallèles au petit axe de l'ellipse. 3, Crémaillère selon la revendication 2, caractérisée en ce que les plans contenant les nervures (13) sont espacés l'un de l'autre d'une distance, quiet légèrement inférieure à la longueur dudit grand axe, en ce que lesdits plans sont de préférence sensiblement équidistants du centre de l'ellipse, et en ce que les nervures sont situées de façon que les extrémités en ogive du corps (11) dépassent du plan des deux nervu- res adjacentes d'une distance égale ou légèrement supérieure à l'épaisseur de matière dudit corps (11). 4. Crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le bossage en saillie et ses dents (9) sont plus étroits que le corps ovat de la crémaillère (10). 5. Crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les dents (9) de la crémaillère (10) présentent un arrondi de profil convexe de façon que leur partie, qui est la plus épaisse dans la direction longitudinale de la crémaillère, soit située dans le plan de symétrie de cette dernière, qui passe par le grand axe de l'ellipse. 6. Dispositif d'ouverture et de fermeture de longues rangées de châssis vitrés à tabatière, par exemple des châssis vitrés continus ou segmentaires de serre, qu'il faut ajuster simultanément sur la quasi-totalité de la longueur du toit, ce dispositif comportant un arbre moteur (8) tourillonnant dans des paliers montés, par exemple, sur les chevrons placés sous les bords inférieurs des dormants des chassies vitrés et qui s'étend sur la quasi-to talitre de la longueur du toit, plusieurs pignons répartis à intervalles réguliers et comportant chacun un carter respectif (1), dans lequel tourillonne une roue dentée (4,5,6) qui présente des flasques latéraux périphériques (6) et qui est reliée de façon permanente avec l'arbre moteur (8) pour tourner avec luis deux rouleaux de soutien (12) logés à intervalles réguliers dans le carter et comportant des rebords de guidage (14), ainsi qu'une crémaillère (10) associée à chaque pignon, comportant des nervures longitudinales (13) et des dents (93 et articulée sur le chassis vitré et placée de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement,en étant en outre située entre les rebords de guidage (14) et les flasques latéraux (6) du carter (1) et en prise avec les dents (5), dispositif caractérisé en ce que la crémaillère (10) est agencée conformément à l'une quelconque des revendications 1 à 5, en ce que la largeur (b)des dents (9) de la crémaillère est inférieure à la largeur (a)des dents (5) de roue dentée, en ce que les plans des nervures (13) sont parallèles aux axes de l'arbre moteur (8) et de la crémaillère et en ce que les nervures font suffisamment saillie du corps de la crémaillère (10) pour que,en dépit d'un mouvement de translation de la crémaillère d'un côté ou de- autre côté ou de rotation autour Su point où les dents (5,9) engrènent à l'intérieur des rebords et flasques latéraux (614)elles continuent à suppor-ter l'ensemble des six flasques et rebords (6,14) et à constituer une voie de support pour les surfaces cylindriques (su,14') des rebords et flasques (6,14 > . 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dents (5) de roue dentée ont, dans le sens circonférentiel, une épaisseur (t) inférieure à l'intervalle correspondant (d) entre les dents de la crémaillère (10), de sorte que ladite épaisseur et ledit intervalle sont proportionnés relativement en vue de maintenir un engrénement efficace entre les dents. 8. Dispositif selon la revendication 6 et/ou 7, caractérisé en ce que chacun des rouleaux de soutien (12) comporteXentre les surfaces cylindriques (14'), un évidement périphérique de grandeur et de forme telles que la partie incurvée de la crémaillère (10) située entre lesdites surfaces périphériques (14') puisse pénétrer dans ledit évidement de telle sorte que lesdites surfaces périphériques restent en contact avec les surfaces de support correspondantes sans provoquer de coincement de ladite partie incurvee. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que des rouleaux de guidage et de soutien (32) viennent buter et rouler contre les surfaces de guidage t6') des roues dentées en des endroits situés sur une droite et de part et d'autre du plan médian de la roue dentée (4,5,6).