Brevet FR2524536A1 — publié le 19831007

L'invention est relative aux ferme-porte, et plus précisément à un système mécanique qui applique une force motrice pour le retour de la porte pivotante. Tous les ferme-porte connus dont traditionnellement appel à un mécanisme d'entrainement à crémaillère et pignon du type à engrenage, dans lequel les dents de la crémail 1ère et du pignon engrènent entre elles ; leur usure est donc un facteur critique. Dans les ferme-porte connus du type encastrés dans le sol, l'arbre de came positionné par action de rappel est sollicité par une force importante contre un suiveur de came unilatéral à l'aide d'un ressort très raide et cette application unilatérale crée une pression de rappel sur l'arbre de came qui provoque une usure gênante et un fonctionnement par à-coups du mécanisme. L'un des buts de l'invention est de proposer un ferme-porte qui comporte un arbre de came interposé qui est sollicité par deux suiveurs de came chargés par ressort et alignés de part et d'autre de l'arbre, ce qui élimine la pression de rappel, donne un fonctionnement doux au mécanisme et supprime pratiquement l'usure ; de plus, une paire de cames à section droite ovale sont en butée contre les surfaces en arc des suiveurs à surface en arc, ce qui donne un fonctionnement encore plus doux et une vitesse de rotation régulière à la came. Un but de l'invention est de proposer un mécanisme de ferme-porte dans lequel aucune pression de rappel n'est appliquée sur l'arbre de came, ce qui permet d'obtenir une usure extrêmement faible, si toutefois elle se produit, et un fonctionnement doux aussi bien à l'ouverture qu'à la fermeture de la porte. Un autre but de l'invention est de proposer un mécanisme de ferme-porte capable de maintenir la porte ouverte d 90" ou 180. sans avoir recours aux paliers connus. Le ferme-porte selon l'invention, comportant un arbre de came, deux suiveurs de came chargés par ressort, l'arbre et les suiveurs étant reçus dans un bottier duquel émerge une broche de couplage de l'arbre, l'arbre pouvant tourner autour de son axe dans le bottier et les suiveurs de came étant alignés de part et d'autre de l'arbre pour se déplacer d'avant en arrière, est caractérisé par le fait que l'arbre porte deux cames de section généralement ovale situées entre un disque supérieur et un disque inférieur, les suiveurs de came ayant une face active en forme de double arc avec une arête ou crête centrale, et les cames, lors de la rotation de l'arbre dans un sens ou dans l'autre, glissant le long des faces actives en double arc des suiveurs. On comprendra bien l'invention à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé dans lequel Fig. 1 est une coupe longitudinale montrant la structure d'un ferme-porte selon l'invention Fig. 2 est une vue latérale de l'arbre de came seul, constituant l'un des éléments essentiels du ferme-porte selon l'invention Fig. 3 est une vue en coupe du ferme-porte selon la ligne A-A de la fig. 1, pour la position fermée de la porte ; Fig. 4 est une vue analogue à la fig. 3 pour la position ouverte à 45' de la porte Fig. 5 est une vue analogue à la fig. 3 pour la position ouverte à 900 de la porte ; et Fig. 6 est une coupe d'une autre structure du fermeporte à came et suiveurs à surface plane, aux fins de comparaison. Un arbre de came 10 est axialement placé de façon tournante dans la chambre intérieure 41 d'un bottier 40. L'arbre 10 porte une broche de couplage 11, extérieurement au bottier 40 pour coopérer avec une cavité ou logement à profil conjugué pratiqué sur le bras de manoeuvre ou autre organe d'un ferme-porte. L'arbre 10 porte également un disque radial supérieur 12 et un disque radial inférieur 13 reçus dans des feuillures du bottier 40 et participant au guidage de l'arbre en rotation. Entre les disques 12 et 13, l'arbre 10 porte deux cames ovales 14A et 14B,-en forme de colonnes, chacune d'elles ayant une section droite ovale constituée par deux sections en arc, de préférence circulaires, une de chaque côté. Les cames 14A et 14B sont séparées par un espace 16. Deux suiveur8 de came 20A et 20B sont- placés dans la chambre 41 du boitier 40,-et sont maintenus entre les parois parallèles de celui-ci et entre les disques 12, 13 pour pouvoir coulisser d'avant en arrière par rapport à l'arbre 10. Les suiveurs de came 20A et 20B sont situés de part et d'autre de l'arbre 10 et présentent chacun une surface 21 à profil cylindrique à section en double aile d'oiseau, c'est-à-dire constituée par deux arcs identiques successifs, de préférence circulaires, séparés par une crête ou arête centrale 22. Les suiveurs de came 20A et 20B sont chacun rappelés l'un vers l'autre et vers l'arbre 10 par un ressort 23. Les sections droites des cames 14A et 14B et des suiveurs de came 20A et 20B sont constantes dans tout plan radial perpendiculaire à l'axe de l'arbre 10, et chaque fois, les demi-profils coopérants d'une came et d'un suiveur ont des formes et dimensions très voisines. En section droite, les grands axes des cames ovales sont alignés et coupent l'axe de l'arbre. Les suiveurs 20A et 20B enserrent, par leur action de rappel donnée par les ressorts 23, les cames colonnes 14A, 14B placées entre eux. Le disque supérieur 12 présente un orifice 30 de graissage communiquant avec le passage 16 formé entre les cames. Une gorge annulaire 31 est réalisée autour de l'orifice 30, sur la face supérieure du disque 12, pour la réception d'un joint torique circulaire 32 en matière souple, par exemple en caoutchouc. Le bottier 40 comporte un couvercle 42 fermant l'ensemble et retenant axialement l'arbre 10 en recevant le disque supérieur 12. Comme montré sur la fig. 1, l'arbre de came 10, traversant axialement la paroi inférieure du bottier 40, peut tourner autour de son axe. Son extrémité extérieure Il coopère avec l'organe de manoeuvre du fer;e-porte. Les suiveurs de came 20A, 20B coopèrent chacun avec l'arbre 10 situé entre eux et se déplacent d'avant en arrière, en opposition, entre les disques 12, 13 de guidage, sous l'action des cames 14A, 14B. Comme montré à la fig. 3, qui est une coupe en plan de la fig. 1, les cames 14A, 14B sont, pour cette position, maintenues fixes et verticales sous l'action de centrage exercée par les suiveurs de cames 20A, 20B chargés par ressort. Cette position des cames et des suiveurs correspond à la position fermée de la porte. Sur la fig. 4, la porte est ouverte à 45'. L'arbre 10 a tourné de 45' dans le sens horaire. Les suiveurs 20A, 20B ont été repoussés vers l'arrière, en opposition, par la rotation des cames. Si l'arbre 10 n'est plus sollicité extérieurement, les suiveurs 20A, 20B, sous l'action de leur ressort de rappel 23, avancent vers l'axe de l'arbre 10, ce qui provoque une rotation de retour de l'arbre 10, dans le sens anti-horaire, comme montré par les flèches (fig. 4), vers la position de fermeture de la porte montrée à la fig. 3. A partir de la position de la fig. 4, si on continue à faire tourner l'arbre 10 dans le sens horaire jusqu'à la position de la fig. 5, les cames 14A, 14B viennent en position horizontale et coopèrent par leur arête ou bord extérieur défini par leur grand axe avec l'arête centrale associée 22 du profil des suiveurs de came 20A, 20B. Cette position correspond à une ouverture de la porte à 90'. A partir de cette position instable, l'arbre 10 peut continuer à tourner vers la position ouverte à 180" ou au contraire revenir vers la position fermée de la fig. 3. On notera que la possibilité de maintenir la porte ouverte à 90 ou 180 est donnée par la capacité des cames à être maintenues fixes par les suiveurs 20A, 20B. En outre, le fait pour l'arbre 10 de pouvoir tourner dans un sens ou dans l'autre permet d'adapter le système à uhe porte s'ouvrant à gauche ou à droite, car une seule broche Il est utilisée. Lors de la rotation des cames 14A, 14B (fig. 4), les faces cylindriques circulaires 15 glissent le long des surfaces cylindriques 21 à section en arc des suiveurs 20A, 20B, avec contact de surfaces intime, ce qui évite des contacts par arête vive et élimine, ou en tout cas réduit grandement, une usure rapide et procure un fonctionnement doux et une vitesse de rotation régulière à la porte. Comme les cames colonnes 14A, 14B sont serrées entre les suiveurs 20A, 20B avec la même force, il n'existe aucune action en porte-à-faux, ce qui permet d'appliquer un couple moteur important et un fonctionnement plus doux de la porte sans avoir recours aux paliers habituels. Par comparaison (fig. 6), si l'on faisait comporter à l'arbre 10, au lieu des cames profilées 14A, 14B, une came plate 50 coopérant à chaque extrémité avec la surface plane 53 de suiveurs de came 51, pour le reste identiques aux suiveurs 20A, 20B, le frottement et l'usure des surfaces coopérantes seraient importants et la came 50 reviendrait brusquement en position fermée, provoquant une vitesse de rotation irrégulière de la porte, incompatible avec un fonctionnement optimal de celle-ci. La graisse, introduite par l'orifice 30 du disque supérieure 12, s'écoule dans l'espace 16 et vient baigner les surfaces mobiles des cames et des suiveurs de came. Le joint 32, placé dans la gorge 31 entourant l'orifice 30, est serré entre le disque 12 et le couvercle 42 et empoche ainsi toute fuite de graisse. I1 ressort de ce qui précède que le ferme-porte selon l'invention exclut les actions habitueSesi rappel et l'usure excessive des pièces coopérantes rencontrées dans les mécanismes connus. Il permet au surplus un fonctionnement plus doux de la porte et un maintien de celle-ci ouverte à 90- ou 180', sans parler de son application aux portes à ouverture à gauche ou à droite. REVENDICATIONS 1. Ferme-porte, comportant un arbre de came (10), deux suiveurs de came (20A, 20B) chargés par ressort (23), l'arbre et les suiveurs étant reçus dans un boîtier (40) duquel émerge une broche de couplage (11) de l'arbre (10), l'arbre (10) pouvant tourner autour de son axe dans le bottier (40) et les suiveurs de came (20A, 20B) étant alignés de part et d'autre de l'arbre pour se déplacer d'avant en arrière, caractérisé par le fait que l'arbre (10) porte deux cames (14A, 14B) de section généralement ovale situées entre un disque supérieur (12) et un disque inférieur (13), les suiveurs de came (20A, 20B) ayant une face active (21) en forme de double arc avec une arête ou crête centrale (22), et les cames, lors de la rotation de l'arbre (10) dans un sens ou dans l'autre, glissant le long des faces actives (21) en double arc des suiveurs. 2. Ferme-porte selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cames (14A, 14B) sont séparées par un espace (16). 3. Ferme-porte selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un orifice (30) d'admission de graisse pratiqué dans le disque supérieur (12) et communiquant avec l'espace (16) séparant les cames, un joint (32) étant prévu entre le disque supérieur (i2) et le bottier (40). 4. Ferme-porte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les surfaces actives coopérantes (15, 21) des cames et des suiveurs de came sont constantes dans tout plan radial perpendiculaire à l'axe de l'arbre (10). 5. Ferme-porte selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les suiveurs de came coulissent en étant guidés entre, d'une part, les disques (12, 13) de l'arbre (10) et, d'autre part, deux parois opposées du bottier. 6. Ferme-porte selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que, en section droite, les grands axes des cames ovales sont alignés et coupent l'axe de l'arbre (10). 7. Ferme-porte selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, chaque fois, les demi-profils coopérants (15, 21) d'une came et d'un suiveur ont des formes et dimensions très voisines.