Brevet FR2668535A1 — publié le 19920430

DISPOSITIF DE COMMANDE D'OUVERTURE ET DE FERMETURE D'UN VANTAIL PIVOTANT SUR 180 ET INSTALLATION INCLUANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne Les dispositifs au sens général conçus pour assurer l'ouverture et la fermeture d'au moins un vantail ou panneau pivotant sur une plage angulaire de 180 o et constituant, par exemple, un élément d'occultation partielle ou complète d'une ouverture telle qu'une fenêtre ou une porte. L'invention est particulièrement adaptée pour équiper les volets pivotants de forme et de nature diverses présentant un vantail ou deux vantaux. L'art antérieur a proposé par le Certificat d'Utilité FR-2 490 712 un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'un vantail pivotant, comportant un moto-réducteur apte à entraîner en rotation, une première bielle autour d'un axe vertical Cette première bielle est articulée avec une extrémité d'une seconde bielle, dont l'autre extrémité est reliée à un pivot fixe monté sur le vantail Le moto-réducteur est relié à la première bielle par l'intermédiaire d'une tringlerie qui est apte à renvoyer le mouvement de rotation à un dispositif similaire équipant un second vantail. Un tel dispositif est destiné à être installé entre les montants verticaux d'une fenêtre en relation de proximité des traverses haute et basse de la fenêtre Un tel dispositif présente en pratique de nombreux inconvénients. En effet, il apparaît clairement qu'un tel dispositif ne se trouve pas adapté pour équiper les volets d'une fermeture dont l'encadrement n'a pas été conçu pour recevoir un tel dispositif. Il s'ensuit qu'un tel dispositif nuit de façon indéniable à l'esthétique de la fenêtre ainsi équipée et, occulte la fenêtre d'une manière non acceptable. Un autre inconvénient de ce dispositif a trait à la commande simultanée des deux vantaux réalisés par l'intermédiaire d'une tringlerie commune, de sorte qu'il n'apparaît pas possible de dissocier l'ouverture ou la fermeture, complète ou partielle, des deux vantaux. La présente invention vise à remédier aux inconvénients énoncés ci- dessus en proposant un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'un vantai L pivotant sur une p Lage angulaire de 180 et susceptible d'être installé sur Le vantai L d'une ouverture qui n'a pas été conçue pour recevoir ce dispositif, sans, toutefois, nuire à L'esthétique de L'ouverture et au passage de la Lumière. L'objet de L'invention vise également à proposer un dispositif apte à assurer un verroui L Lage efficace du vantai L, aussi bien en position de fermeture, d'ouverture ou intermédiaire entre ces deux positions extrêmes. Un objet supplémentaire de l'invention vise à offrir un dispositif destiné à équiper un vantai L pivotant de toute nature et présentant une faci Lité de montage. L'invention vise également à proposer un dispositif adapté pour assurer une commande indépendante des deux vantaux équipant une ouverture. Pour atteindre Les objectifs ci-dessus, Le dispositif se Lon L'invention pour commander en ouverture et en fermeture un vantai L pivotant sur une p Lage angulaire de 180 , autour d'un axe d'articulation est du type comportant un moto-réducteur apte à entraîner en rotation autour d'un axe, une première bielle articulée se Lon un axe correspondant avec une extrémité d'une seconde bielle dont L'autre extrémité est reliée à un pivot fixe, Les axes de rotation étant sensiblement parallèles entre eux Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le moto-réducteur est monté sur le vantail et en ce que Le pivot fixe est adapté sur Le châssis du vantail, de telle manière qu'en position de fermeture du vantail, les axes occupent des positions voisines et se trouvent situées sur une ligne commune sensiblement perpendiculaire au plan du vantail. L'objet de l'invention vise également à proposer une installation pour deux vantaux d'une ouverture, comportant un circuit de contrôle commun aux deux moto-réducteurs de commande des vantaux et auquel est associé un moyen de temporisation permettant de décaler la rotation du vantai L droit par rapport à celle du vantail gauche, lors de la fermeture des vantaux et, inversement lors de l'ouverture des vantaux. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. La fig 1 est une vue en perspective montrant une fenêtre à deux vantaux sur lesquels est adapté le dispositif de commande conforme à l'invention. Les fig 2 A à 2 E sont des vues de dessus montrant le dispositif dans différentes positions caractéristiques. La fig 3 est une vue en coupe du moto-réducteur mis en oeuvre dans le dispositif de commande selon l'invention. La fig 4 est une vue en élévation prise sensiblement selon les lignes IV-IV de la fig 3. La fig 5 représente des courbes montrant le couple moteur exercé sur le vantail en fonction de son angle d'ouverture. La fig 6 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes VI-VI de la fig 2 B. La fig 7 est un diagramme fonctionnel montrant un détail caractéristique du dispositif de commande selon l'invention. La fig 1 illustre une ouverture 1 telle qu'une fenêtre équipée de deux panneaux, volets ou, d'une manère générale, de vantaux 2 pourvus chacun d'un dispositif 3 conforme à l'invention, assurant leur commande en ouverture et en fermeture Selon l'invention, chaque dispositif 3 comporte un moto-réducteur 4 destiné à être adapté par tout moyen convenable au vantail 2 sur sa face interne par rapport à l'ouverture 1 et, par exemple dans sa partie basse Tel que cela apparaît plus précisément à la fig 2 A, le moto-réducteur 4 est destiné à entraîner en rotation une première bielle 5 calée angulairement par une extrémité 51 avec l'arbre de sortie du moto-réducteur, tournant autour d'un axe vertical C qui est sensiblement parallèLe à l'axe d'articulation O du vantail 2 La première bielle 5 est articulée par son extrémité opposée 52 à une extrémité 61 d'une seconde bielle 6, autour d'un axe d'articulation B L'extrémité opposée 62 de la bielle 6 est reliée à un pivot fixe 7 présentant un axe général A Le pivot 7 est fixé sur l'encadrement 11 de l'ouverture 1 et dans l'exemple illustré sur le rebord de la fenêtre Les axes A, B, C et O sont sensiblement parallèles entre eux, de sorte que les bielles 5 et 6 évoluent dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du vantail 2. Conformément à l'invention, la somme des longueurs des bielles 5 et 6, prise respectivement entre les axes CB et BA, est supérieure à la somme des mesures CO et OA, de manière à autoriser un pivotement du vantail 2 sur une plage angulaire de 180 à partir d'une position d'ouverture représentée à la fig 2 A jusqu'à une position de fermeture illustrée à la fig 2 D en passant par des positions intermédiaires représentées aux fig 2 B et 2 C Selon l'invention, le pivot fixe 7 est adapté sur l'encadrement de manière, qu'en position de fermeture du vantail, les axes A et C occupent des positions voisines et se trouvent situés sur une ligne commune I s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan du vantail 2 Dans la mesure o les points A et C sont proches, l'angle a pris entre les lignes AB et BC est pratiquement nul, voire de l'ordre de 10 degrés et une action sur le vantail pour tenter de l'ouvrir provoque un effort sur la bielle 6 Le moto-réducteur étant irréversible, il peut être considéré que la bielle 5 est solidaire du vantail, de sorte que la bielle 6 peut alors être assimilée à un crochet de fermeture assurant le verrouillage du vantail 2. Avantageusement, les bielles 5 et 6 présentent des longueurs AB et CB identiques et s'étendent donc selon des directions sensiblement parallèles au plan du vantail, lorsque ce dernier occupe la position de fermeture (fig 2 D> Le pivot 7 est positionné de manière à s'étendre le plus proche possible de l'axe C, c'est-à-dire à tendre à être confondu avec l'axe C pour obtenir un verrouillage maximum De préférence, le rapport des mesures AC/CB est inférieur à 1/4. Avantageusement, le moto-réducteur est commandé au-de Là de la position illustrée à La fig 2 D pour laquelle la bielle 5 a subi une rotation de 180 à partir de la position d'ouverture Le moto-réducteur est commandé sur une plage angulaire consécutive limitée à quelques degrés, de manière à ce que la bielle 6 se trouve en tension mécanique sous l'action de la première bielle 5. Cette disposition permet de rattraper tous les jeux inhérents aux différents organes rentrant dans la chaîne cynématique du dispositif Cette position représentée à la fig 2 E, dans laquelle la bielle 5 s'est rapprochée du vantail, constitue donc une position de verrouillage du vantail offrant un maximum d'inviolabilité Cette position est, de préférence, détectée par un capteur de position 10 fixé sur le moto-réducteur et apte à délivrer un signal exploitable par une installation antivol lorsque ce dernier détecte l'absence de la bielle 5, dans le cas o le vantail 2 est fortement forcé à l'ouverture. Tel que cela apparaît plus précisément aux fig 3 et 4, le moto- réducteur 4 est intégré à l'intérieur d'un boîtier 11 fixé sur la partie interne du vantail Le moto-réducteur 4 comporte un organe moteur 12, tel qu'un moteur électrique à courant continu, accouplé en rotation avec un étage réducteur 13 dont le pignon de sortie 131 est calé angulairement avec une vis sans fin 14 Cette vis 14 est destinée às'engrèner, de façon irréversible, avec une roue dentée 15 montée sur un arbre 16 recevantun premier pignon d'engrènement 17 coopérant avec un second pignon 18. Avantageusement, chaque pignon 17, 18 présente un rayon primitif correspondant à une spirale logarithmique, tel que cela apparaît plus précisément à la fig 3 Le rapport de transmission de ce couple de pignons varie de R à r permettant d'obtenir un rapport r R (R/r)2 avec r étant la distance entre le centre de rotation t et le point d'engrènement et R la mesure diamètrale complémentaire prise entre le centre de rotation et le point placé sur le rayon primitif La mise en oeuvre de ces pignons permet d'augmenter le couple moteur, tout en réduisant la vitesse de rotation et inversement, compensant ainsi la non constance du couple ramené à l'axe O du vantail Tel que cela apparaît plus précisément sur la fig 5, la courbe A permet de constater, en l'absence des pignons 17, 18, que le couple N (en N/m), ramené à l'axe de rotation O du vantail, décroît fortement lorsque l'angle d'ouverture B du vantail dépasse 90 Toutefois, la mise en oeuvre du couple de pignons 17, 18 permet d'obtenir, au-delà d'un angle d'ouverture égale à 90 o, des couples plus importants, correspondant à la courbe B Une telle disposition permet donc d'assurer une ouverture convenable et automatique du vantail, même lorsque le vantail est soumis à des coups de vent violents De plus, il est à noter que le couple moteur est encore élevé en position d'ouverture complète du vantail, de sorte que ce dernier est verrouillé, de manière sûre sans nécessiter la mise en oeuvre de taquets de blocage Dans cette position d'ouverture, la bielle 5 se trouve sensiblement parallèLe au plan du vantail 2 (fig 2 A). Tel que cela apparaît plus précisément à la fig 4, le pignon 18 est porté par un arbre 19 dépassant du boîtier 11 et sur lequel est bloqué en rotation la première bielle 5 Il est à noter que cette bielle est montée sur l'axe 19 par l'intermédiaire d'un organe de serrage amovible 21 Selon la fig 6, l'extrémité 52 de la bielle 5 est conformée pour présenter une chape dont les bras sont traversés par un tourillon 23 d'axe général B Le touri L Lon 23 traverse une rotule 24 interposée entre les deux bras de la chape et adaptée sur l'extrémité 61 de la seconde bielle 6. L'extrémité 62 de cette bielle comporte également une rotule 241 montée sur le pivot 7 d'axe général A et ancré solidement sur le rebord 11 de l'ouverture par tous moyens appropriés La bielle 5 est ca Lée en déplacement axial sur le pivot 7 par l'intermédiaire d'un organe de serrage amovible 27. La présence des rotules 24 et 241 permet de compenser les erreurs de planéité entre les deux bielles susceptibles d'intervenir lors du montage du dispositif mais également en raison de l'inclinaison généralement présentée par les rebords des ouvertures De plus, si la bielle 6 doit être démontée, son retrait peut être effectué facilement après l'en Lèvement de L'organe 27, en raison de La présence des rotules. Dans Le même sens, pour des raisons de sécurité, il peut être prévu d'autoriser une commande manuelle accessible de l'intérieur de l'ouverture lorsque les vantaux se trouvent fermés. A cet effet, la vis 14 est équipée d'un système 31 de roues et de pignons dentés, dont le pignon de sortie 311 est monté sur un arbre 32 accessible de L'extérieur du boîtier 11 Cet arbre 32 est apte à être déplacé axialement pour venir s'engrener avec les roues et pignons du système 31 L'arbre 32 peut donc alors être commandéandé en rotation par l'intermédiaire d'une manivelle permettant de commander L'ouverture des vantaux. Chaque organe moteur 12 est associé à un détecteur 35 permettant de mesurer L'intensité du courant continu alimentant cet organe moteur (fig 7) Ce détecteur est relié à un circuit de contrôle 36 comportant une unité de commande et de gestion 37 reliée à un circuit de commutation de puissance 38 alimenté par une source de tension 39 Si L'intensité de courant mesurée par le détecteur 35 dépasse une valeur de consigne, l'unité 37 pilote l'arrêt de l'organe moteur associé Une telle disposition offre une sécurité de fonctionnement, dans la mesure o si un obstacle s'oppose à la fermeture du vantail, le fonctionnement de l'organe moteur est arrêté Il est à noter que le dépassement de cette valeur de consigne est également utilisé pour arrêter le moteur lorsque le vantail arrive en position d'ouverture ou de fermeture. L'unité de gestion 37 est commandé par un interrupteur de commande 40 placé à l'intérieur du volume fermé par l'ouverture 2 Dans le cas o une ouverture est équipée de deux vantaux, Le circuit de contrôle 36 peut être commun à deux dispositifs de commande conformes à l'invention Dans ce cas, l'unité de gestion 37 comporte des moyens de temporisation permettant de décaler Le mouvement du vantail droit par rapport à celui du vantail gauche, lors de La fermeture des vantaux, de manière que Le vantail gauche coopère avec La feuillure 21 portée généralement par Le vantail droit Bien entendu, une commande inverse est effectuée Lors de L'ouverture de ces mêmes vantaux. L'unité 37 reçoit des ordres de commande de L'interrupteur 40 permettant, à partir d'ordres spécifiques, de pi Loter indépendamment Les motoréducteurs, de manière à permettre une occultation partielle ou complète indépendante entre Les deux vantaux. Le dispositif se Lon L'invention offre donc L'avantage de pouvoir être adapté facilement sur un vantai L de toute nature et de forme, ne nécessitant aucun aménagement particulier au niveau de ce Lui-ci ou au niveau de l'encadrement de L'ouverture devant être équipée d'un te L dispositif De p Lus, un te L dispositif permet d'obtenir un verroui L Lage efficace en position de fermeture du vantail et autorise une ouverture complète du vantail même en cas de fort coup de vent Par ailleurs, Lorsqu'une ouverture est équipée de deux vantaux, il peut être prévu de mettre en oeuvre une installation dans Laquelle chaque vantail est équipé d'un moto-réducteur associé à un circuit de contrôle commun adapté pour assurer la commande indépendante des deux vantaux Il convient également de noter que les vantaux peuvent être placés indépendamment L'un de L'autre dans des positions intermédiaires autorisant une multitude de possibilités d'occultation de L'ouverture 1 A cet égard, il peut être prévu de monter un capteur de rotation monté sur la vis 14 et re Lié au circuit de contrôle 36 qui permet de définir La position du vantai L à partir des informations délivrées par le capteur. L'invention n'est pas Limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 Dispositif de commande d'ouverure et de fermeture d'un vantail ( 2) pivotant sur une plage angulaire de 180 autour d'un axe d'articulation (O), du type comportant un moto-réducteur ( 4) apte à entraîner en rotation autour d'un axe (C) une première bielle ( 5) articulée selon un axe (B) avec une extrémité d'une seconde bielle ( 6) dont l'autre extrémité est reliée à un pivot fixe d'axe (A), les axes A, B, C, O étant sensiblement parallèles entre eux, caractérisé en ce que le moto-réducteur ( 4) est monté sur le vantail ( 7) et en ce que le pivot fixe ( 7) est adapté sur le châssis du vantail, de telle manière qu'en position de fermeture du vantail, les axes A et C occupent une ligne commune sensiblement perpendiculaire au plan du vantail. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moto- réducteur ( 4) est commandé pour assurer la rotation de la première bielle ( 5) sur une plage angulaire au moins égale à o, de manière à assurer le passage d'une position d'ouverture à celle de fermeture du vantail et inversement, dans chacune desquelles la première bielle occupe une position sensiblement parallèle au vantail. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le motoréducteur ( 4) est commandé pour assurer la rotation de la première bielle ( 5) sur un secteur angulaire limité consécutif à la plage, en vue de tendre mécaniquement la bielle ( 6). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première bielle ( 5), en position de verrouillage, vient en contact ave un détecteur de position ( 10). 5 Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la première bielle ( 5) et la seconde bielle ( 6) présentent des longueurs prises entre leurs axes respectifs, sensiblement identiques. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde bielle ( 6) est assemblée, de façon démontable, sur Le pivot ( 7) à l'aide d'une rotule ( 241) et se trouve articu Lé à la première bielle ( 5) par l'intermédiaire d'une autre rotule ( 24). 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le motoréducteur ( 4) comporte un organe moteur ( 12) associé à un étage réducteur ( 13) qui est relié à la première bielle ( 5) par l'intermédiaire d'un couple de pignons ( 17, 18) d'engrènement présentant chacun un rayon primitif correspondant à une spirale logarithmique de manière à augmenter le couple moteur dans la phase terminale d'ouverture du vantail. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe moteur ( 12) est relié à l'un des pignons par l'intermédiaire d'un système irréversible ( 14) et se trouve associé à un détecteur ( 35) de l'intensité du courant continu L'alimentant, connecté à un circuit de contrôLe ( 36) assurant l'arrêt de l'organe moteur lorsque l'intensité du courant dépasse une valeur de consigne. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système irréversible ( 14) est équipé d'un capteur de rotation relié au circuit de contrôLe permettant de déterminer la position du vantail à partir des informations délivrées par Le capteur. Installation pour un volet à deux vantaux, caractérisée en ce qu'elle comporte pour chaque vantail, un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9. 11 Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit de contrôLe commun aux deux moto-réducteurs de commande des vantaux et auquel est associé des moyens de temporisation permettant de décaler le vantail droit par rapport au vantail gauche, lors de la fermeture des vantaux et, inversement lors de l'ouverture des vantaux. 12 Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le circuit de commande commun ( 36) assure le pilotage indépendant des motoréducteurs lors de la transmission d'ordres de commandes spécifiques.