Brevet FR2605042A2 — publié le 19880415

FR 2605042 A2 19880415 FR 8614346 A 19861009 "Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail" L'invention concerne un dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail. Il s'agit plus particulièrement, quoique non exclusivement, d'un dispositif destiné à un portail extérieur à deux vantaux pivotants et comprenant, pour actionner chaque vantail, un moteur électrique "tubulaire" monté suivant l'axe de pivotement vertical du vantail et logé dans la partie supérieure d'un élément vertical latéral creux du vantail, le stator du moteur étant solidaire du pivot supérieur du vantail tandis que son rotor est lié en rotation avec un élément du vantail, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse. Plus particulièrement, la présente addition perfectionne un dispositif de commande pour portail du genre spécifié ci-dessus et dans lequel, selon le brevet principal, L'arbre d'entraînement du ou de chaque vantail, arbre dont l'axe coïncide avec l'axe vertical de pivotement du vantail, est accouplé à un élément du vantail par l'intermédiaire de moyens du genre "came", qui d'une part assurent une liaison en rotation entre l'arbre d'entraînement et le vantail lorsque ce dernier est libre de pivoter autour de l'axe précité, et qui d'autre part sont aptes à provoquer un soulèvement limité du vantail, en transformant le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement en un mouvement de translation verticale de l'élément considéré du vantail, lorsque ce dernier est empêché de pivoter. Dans la réalisation décrite par le brevet principal, les moyens de liaison du genre "came", entre l'arbre d'entraînement et un élément du vantail, sont constitués, d'une part, par deux galets montés tournants sur un même axe horizontal traversant diamétralement l'arbre d'entraînement, et d'autre part, par deux doubles rampes inclinées formant chacune un "V" inversé et solidaires de l'élément précité du vantail.Chaque galet coopère avec l'une des doubles rampes inclinées, de telle sorte que - si le vantail est libre de pivoter, les galets restent à la pointe des "V" formés par les rampes, et toute rotation de l'arbre d'entraînement, sous l'action du moteur, s'accompagne d'une rotation de même amplitude des rampes, donc du vantail - si le vantail est, au contraire, empêché de pivoter, la rotation de l'arbre d'entraînement, dans un sens ou dans l'autre, provoque une "montée" des rampes inclinées contre lesquelles sont poussés les galets, donc le soulèvement du vantail, par une sorte de liaison hélicoldale. Il en résulte que le verrouillage du vantail dans ses positions extrêmes peut être réalisé par de simples butées empêchant le pivotement du vantail en position "basse", mais franchissables par le vantail amené en position "haute". En particulier, lors de la mise en marche du moteur dans le sens de l'ouverture ou de la fermeture, et partant de la position fermée ou ouverte du portail, le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement est, dans un premier temps, transformé en un soulèvement du vantail qui, I'amenant en position "haute", lui permet d'échapper à une butée de verrouillage. Toutefois, dans le cas de la réalisation conforme au brevet principal, après avoir été soulevé comme décrit ci-dessus, le vantail retombe de lui-même en position "basse" dès qu'il ne rencontre plus d'obstacle s'opposant à sa rotation. Ainsi, après avoir échappé à la butée de verrouillage, le vantail redescend, et toute la rotation du vantail s'effectue ensuite en position "basse". Seulement en fin de rotation, donc à l'arrivée en position d'ouverture ou de fermeture, le vantail se soulève de nouveau en rencontrant une autre butée, et il retombe finalement dans cette butée. Compte tenu de ce mode de fonctionnement, le vantail risque de rencontrer des cailloux ou d'autres obstacles présents sur le sol, au cours de son mouvement de rotation décrit en position "basse". La réalisation conforme au brevet principal comporte encore d'autres points méritant des améliorations. Ainsi, le début de rotation du vantail est très rapide et engendre des sollicitations qui se répercutent dans le mécanisme d'entraînement. De plus, lorsque le vantail parvient en fin de course, il risque en cas de vent de ne pas venir s'immobiliser convenablement dans la butée de verrouillage. La présente addition évite ces inconvénients, en fournissant un dispositif de commande perfectionné qui limite le risque de rencontrer un obstacle en cours de rotation des vantaux tout en simplifiant leur mouvement, qui permet un début de rotation plus doux des vantaux, et qui assure à ceux-ci un positionnement sûr dans les positions extrêmes d'ouverture et de fermeture, I'incidence de l'action du vent étant en particulier annulée. A cet effet, dans le dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail selon la présente addition, les moyens de liaison du genre "came", entre l'arbre d'entraînement et un élément du vantail, sont constitués, d'une part, par au moins un galet monté tournant sur un axe horizontal porté par l'arbre d'entraînement et, d'autre part, par au moins une double rampe inclinée en forme générale de "V" et solidaire de l'élément précité du vantail, la ou chaque double rampe inclinée étant appliquée sous le galet ou l'un des galets par des moyens à ressort exerçant sur l'élément précité du vantail une force verticale orientée de bas en haut et de valeur supérieure au poids du vantail. Ainsi, lorsque le vantail est libre de pivoter, celui-ci est soulevé et maintenu en position "haute" par les moyens à ressort, le ou chaque galet se plaçant à la pointe, donc au point le plus bas de la double rampe inclinée correspondante en "V". Par contre, quand le vantail rencontre un obstacle qui l'empêche de pivoter, le galet a tendance à "monter" sur la rampe, ce qui se traduit par un abaissement de la rampe donc du vantail, I'abaissement s'effectuant à l'encontre de l'action des moyens à ressort. Ainsi, le vantail reste soulevé durant toute sa rotation, de sorte qu'il se situe plus haut par rapport à d'éventuels obstacles présents sur le sol, et en parvenant contre une butée de verrouillage, ce vantail est automatiquement abaissé par l'effet de mouvement relatif du galet et de la rampe.Au moment de la mise en action du dispositif, à partir d'une position d'arrêt sur une butée, I'effet obtenu est inverse : le début de rotation de l'arbre d'entraînement autorise le soulèvement du vantail sous l'action des moyens à ressort, et le vantail qui échappe ainsi à la butée peut amorcer son mouvement de rotation, en restant en position "haute". Avantageusement, les moyens de liaison du genre "came" comprennent, de part et d'autre de la ou de chaque double rampe inclinée formant un "V", deux parties secondaires à concavité tournée vers le haut, moins profondes que la partie principale en "V" et séparées de cette dernière par des becs. Grâce à ce profil de came particulier, lorsque le galet "monte" le long de l'une des rampes, il franchit finalement le bec situé au sommet de la rampe pour "retomber" dans l'une des parties secondaires concaves. Le galet et le profil de came sont ainsi immobilisés l'un par rapport à l'autre dans une position relative pour laquelle le vantail est maintenu en position "basse", ce qui assure l'arrêt et le verrouillage (en coopération avec la butée), dans les positions de fermeture et d'ouverture. De toute façon, I'objet de la présente addition sera mieux compris à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail Figure 1 est une vue en coupe verticale de la partie latérale supérieure d'un vantail, dans laquelle est logé le dispositif en question; Figure 2 est une vue développée de la came de ce dispositif; Figures 3 à 8 sont des vues très schématiques, illustrant le fonctionnement du dispositif, notamment en début et fin de mouvement d'ouverture. Dans la mesure du possible, les éléments correspondant à ceux du brevet principal sont ici désignés par les mêmes repères. La figure 1 montre partiellement un vantail 1 d'un portail, comportant du côté de son articulation un montant latéral tubulaire 6, au sommet duquel se raccorde un élément horizontal 8. Le vantail 1 est monté pivotant, autour d'un axe vertical 16, par l'intermédiaire de pivots latéraux, la figure I montrant seulement le pivot supérieur 3 ancré dans une partie en maçonnerie 5, telle que poteau. Un moto-réducteur électrique "tubulaire" 15, à deux sens de rotation, est disposé suivant l'axe de pivotement vertical 16 du vantail 1. Le moto-réducteur 15 est logé dans la partie supérieure du montant 6, au-dessous du pivot supérieur 3, le stator du moteur étant solidaire de ce pivot 3. Le montant 6 du vantail I possède une possibilité de coulissement vertical, suivant l'axe 14 grâce à des bagues de guidage 17 et 18 entourant le stator du moto-réducteur 15. Ce montage coulissant permet un mouvement limité de translation verticale, donc de soulèvement et d'abaissement de l'ensemble du vantail 1, le pivot inférieur (non représenté) étant réalisé de manière à ne pas s'opposer à ce mouvement vertical. L'arbre de sortie 19 du moto-réducteur 15, constituant l'arbre d'entraînement en rotation du vantail 1, dépasse sous le moto-réducteur 15, suivant l'axe vertical 16. L'arbre d'entraînementl9porteun axe horizontal 20, sur lequel est monté tournant un galet 21, pouvant présenter une forme extérieure tronconique. A l'intérieur du montant latéral tubulaire 6 est montée une pièce 23 formant came, qui présente un passage central 24 traversé par l'arbre d'entraînement i9. La pièce 23 est liée axialement avec le montant 6, comme indiqué en 39, et elle est aussi liée en rotation avec ce montant 6, par l'intermédiaire d'un limiteur de couple 40. Pour formerune came, la pièce 23 comporte, au niveau du galet 1, un évidement dont le bord inférieur forme, principalement, une double rampe inclinée 25 ayant une allure générale en "V", c'est-à-dire avec deux rampes de roulement de même pente moyenne OC mais d'inclinaisons opposées, I'une étant "montante" et l'autre "descendante" - voir aussi figure 2. Le profil de came comprend encore, de part et d'autre de la double rampe 25 en "V", deux parties secondaires 41, d'allure incurvée et ayant leur concavité tournée vers le haut. Les parties 41 sont moins profondes que la partie principale en "V", et elles sont séparées de cette dernière par des becs 42. Comme le montre la figure 2, la came comprend encore, au-dessus de la double rampe inclinée 25 formant un "V", un bec 43 de forme générale triangulaire et tourné vers le bas, dont les bords sont sensiblement de même pente oc que la double rampe inclinée 25. La figure 2 étant une représentation développée du profil de came, on comprend aisément que les parties apparaissant comme sensiblement rectilignes sur cette figure ont, en réalité, une allure hélicoïdale. L'arbre d'entraînement 19 comporte un prolongement 44 dirigé vers le bas, auquel est lié un disque 45. Un ressort hélicoïdal 28, travaillant en compression et coaxial à l'arbre d'entraînement 19, est appuyé par son extrémité inférieure sur le disque 45, tandis que son extrémité supérieure prend appui sous la pièce 23 formant came, par l'intermédiaire d'une bague 46. Le ressort 28 exerce, sur la pièce 23, une force verticale F orientée de bas en haut, qui est transmise au montant 6 du vantail 1 en raison de la liaison axiale (en 39) réalisée entre la pièce 23 et le montant 6. Le ressort 28 est choisi de telle sorte que la valeur de la force F soit supérieure au poids P du vantail 1. Ainsi, le ressort 28 a une double action d'une part, il applique fortement la double rampe inclinée 25 ou l'une des parties 41 du profil de came sous le galet 21, et d'autre part, il tend à soulever l'ensemble du vantail 1. Le fonctionnement d'ensemble du portail, illustré très schématiquement par les figures 3 à 8, nécessite en outre l'intervention d'une butée de fermeture 12 et d'une butée d'ouverture 13, fixées au sol et coopérant avec la partie inférieure du vantail 1. La butée de fermeture 12 comporte, au-dessus d'une embase 47, un butoir 48 et une partie surélevée 49 séparés par une partie évidée 50. La butée d'ouverture 13 comporte de manière similaire, au-dessus d'une embase 35, une partie surélevée 36 et un butoir 37 séparés par une partie évidée 38. Le portail étant initialement supposé fermé, le vantail 1 est en position "basse" et repose dans la partie évidée 50 de la butée de fermeture 12, comme le montre la figure 3. Cette position est maintenue par l'introduction du galet 21 dans l'une des parties secondaires concaves 41 du profil de came. Pour commander l'ouverture, le moto-réducteur 15 est mis en marche dans un sens provoquant la mise en rotation de l'arbre d'entraînement 19 selon la flèche 51. Le vantail I étant empêché de tourner par la partie surélevée 49, le galet 21 est extrait de la partie secondaire concave 41, franchit le bec voisin 42 et se met à rouler sur la partie "descendante" de la double rampe inclinéeen"V"25. En fait, le galet 21 reste à un niveau constant, et dans le mouvement relatif ainsi créé, c est le vantail qui se soulève sous l'action du ressort, comme indiqué par la flèche 52 de la figure 4. On note qu'au cours de son soulèvement, le vantail 1 glisse le long du butoir 48. Le mouvement de soulèvement du vantail 1 se poursuit, jusqu'à ce que le galet 21 parvienne au point le plus bas de la double rampe inclinee en "V". A ce moment, comme le montre la figure 5, le bord inférieur du vantail 1 se situe plus haut que la partie surélevée 49 de la butée de fermeture 12. L'arbre d'entraînement 19 poursuivant son mouvement de rotation suivant la flèche 51, et le vantail 1 étant désormais libre de pivoter, le mouvement de pivotement du vantail 1 dans le sens de l'ouverture peut véritablement débuter, comme indiqué par une flèche 53 sur la figure 6. Pendant tout le mouvement d'ouverture, le vantail 1 pivote à la même vitesse que l'arbre d'entraînement 19, en restant dans sa position "haute", le galet 21 se maintenant au point le plus bas de la double rampe inclinée 25. En fin de mouvement d'ouverture, le vantail 1 atteint la butée de fermeture 13 après avoir franchi librement la partie surélevée 36, et il vient d'abord heurter le butoir 37 qui empêche la poursuite de la rotation du vantail. Le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement 19 selon la flèche 51 n'étant pas encore interrompu, le galet 21 va alors rouler sur la partie "montante" de la double rampe inclinée en "V" 25. En fait, le galet 21 restant à un niveau constant, c'est le vantail 1 qui s'abaisse alors, en glissant le long du butoir 37, comme indiqué par une flèche 54 sur la figure 7. Ce mouvement se poursuivant, le bord inférieur du vantail 1 descend dans la partie évidée 38 en parvenant plus bas que la partie surélevée 36, ce qui assure un début de verrouillage. En fin de "montée" du galet 21, celui-ci franchit l'un des becs 42 et "retombe" dans la partie secondaire concave 41 opposée à celle qu'il avait précédemment quittée voir figure 8. Le vantail I est ainsi arrêté et verrouillé en position d'ouverture. Le moto-réducteur 15 s'arrête automatiquement grâce à une temporisation, le limiteur de couple 40 permettant la rotation de l'arbre 19 et de la pièce 23 alors que le vantail 1 se trouve déjà bloqué. On comprend que le processus exactement inverse se déroule lors de la fermeture du portail, pour laquelle les rôles des deux butées 12 et 13 sont simplement échangés, le vantail décrivant en position "haute" sa rotation l'amenant en position fermée. On notera que, au cas où en début de mouvement d'ouverture ou de fermeture le vantail 1 ne se soulèverait pas sous la seule action du ressort 28, par exemple en raison du gel, le galet 21 viendrait coopérer avec le bec 43 du profil de came, pour provoquer positivement le "décollage" du vantail 1. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant les mêmes principes. En particulier, I'on ne s'éloignerait pas du cadre de la présente addition en prévoyant deux galets et deux profils de came, diamétralement opposés, au lieu d'un seul, ou encore en supprimant le limiteur de couple et le fonctionnement temporisé et en prévoyant, à la place, des contacts électriques de fin de course actionnés par le vantail arrivant en position d'ouverture ou de fermeture. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail, destiné plus particulièrement à un portail à deux vantaux pivotants et comprenant, pour actionner chaque vantail (1), un moteur électrique tubulaire (15) monté suivant l'axe de pivotement vertical (16) du vantail et logé dans la partie supérieure d'un élément vertical creux (6) du vantail, le moteur (15) actionnant, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, un arbre d'entraînement (19) dont l'axe coïncide avec l'axe de pivotement (16) du vantail et qui est accouplé à l'élément (6) du vantail par l'intermédiaire de moyens du genre "came" (23), qui d'une part assurent une liaison en rotation entre l'arbre d'entraînement (19) et le vantail (1), lorsque ce dernier est libre de pivoter autour de l'axe vertical (16), et qui d'autre part sont aptes à provoquer un soulèvement limité du vantail (1), en transformant le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement (19) en un mouvement de translation verticale de l'élément considéré (6) du vantail lorsque ce dernier est empêché de pivoter, selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que les moyens de liaison du genre "came", entre l'arbre d'entraînement (19) et l'élément (6) du vantail ( sont constitués, d'une part, par au moins un galet (21) tournant sur un axe horizontal (20) porté par l'arbre d'entraînement (19) et, d'autre part, par au moins une double rampe inclinée (25) en forme générale de "V" et solidaire de l'élément précité (6) du vantail (1), la ou chaque double rampe inclinée (25) étant appliquée sous le galet (21) ou l'un des galets par des moyens à ressort (28) exerçant sur l'élément précité (6) du vantail (1) une force verticale (F) orientée de bas en haut et de valeur supérieure au poids (P) du vantail (1). 2. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un vantail selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison du genre "came" comprennent, de part et d'autre de la ou de chaque double rampe inclinée (25) formant un "V", deux parties secondaires (41), à concavité tournée vers le haut, moins profondes que la partie principale en "V" et séparées de cette dernière par des becs (42) 3. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison du genre "came" (23) comprennent encore, au-dessus de la ou de chaque double rampe inclinée (25) formant un "V", un bec (43) de forme générale triangulaire et tourné vers le bas, dont les bords sont sensiblement de même pente (M) que la double rampe inclinée (25). 4. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou chaque double rampe inclinée (25) est formée sur une pièce (23) présentant un passage central (24) traversé par l'arbre d'entraînement (19), la pièce (23) étant liée axialement et en rotation (en 39,40) avec l'élément (6) du vantail (1). 5. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce (23), comportant la ou les doubles rampes inclinées (25), est liée en rotation à l'élément (6) du vantail (1) par l'intermédiaire d'un limiteur de couple (40). 6. Dispositif de commande motorisée pour l'ouverture et la fermeture d'un portail selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens à ressort précités sont constitués par un ressort hélicoïdal (28) travaillant en compression, coaxial à l'arbre d'entraînement (19), dont l'extrémité inférieure est appuyée sur un disque (45) lié à un prolongement (44) dudit arbre (29) et dont l'extrémité supérieure prend appui sous la pièce -(23) comportant la ou les doubles rampes inclinées (25).