Brevet FR2673974A1 — publié le 19920918

Dispositif de sécurité pour porte de garage basculante L'invention concerne les portes basculantes, notamment les portes automatiques de garages, entraînées par un moteur de façon à se déplacer entre une position sensiblement verticale de fermeture et une position haute, sensiblement horizontale, d'ouverture. Le fonctionnement des portes automatiques de garages de ce type est soumis à diverses exigences concernant la sécurité des personnes. En particulier, lorsqu'un enfant se suspend au bord inférieur de la porte au cours du mouvement d'ouverture de celle-ci, ce mouvement doit s'arrêter. D'autre part, il doit être possible d'inverser par un effort manuel le mouvement de fermeture de la porte, afin de libérer une personne, notamment un enfant, qui serait emprisonnée entre le bord inférieur de la porte et le sol. Le but de l'invention est de satisfaire à ces exigences de sécurité. A cet effet, 1 invention vise un dispositif de sécurité pour une porte du type défini en introduction, ce dispositif comprenant deux organes de transmission montés entre le moteur et la porte de façon à limiter l'effort d'entraînement transmis du moteur à la porte, un premier organe permettant l'arrêt de la porte dans son mouvement d'ouverture sous l'effet d'un effort résistant, et le second organe permettant l'inversion du mouvement de fermeture sous l'effet d'un effort exercé manuellement dans le sens de irouverture. Le dispositif selon l'invention comprend de préférence des moyens pour régler l'effort limite d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier organe de transmission comprend un roulement à galets coniques dont les bagues intérieure et extérieure serrent les galets entre elles et sont solidaires en rotation l'une d'un élément amont et l'autre d'un élément aval, par rapport à l'organe de transmission, dans la channe de transmission. Le roulement a galets coniques peut être monté libre sur un arbre et serré axialement entre deux surfaces radiales qui appartiennent respectivement auxdits éléments amont et aval et qui coopèrent par friction respectivement avec les deux bagues. En particulier, l'élément amont peut être le moteur et l'élément aval le second organe de transmission. L'arbre peut être solidaire de l'élément aval lorsque celui-ci coopère avec la bague intérieure du roulement à galets. Les moyens pour régler l'effort limite d'entralnement peuvent notamment comprendre un écrou se vissant sur une partie d'extrémité filetée de l'arbre, un premier roulement galets coniques, le moteur et un second roulement à galets coniques étant serrés, dans cet ordre, entre la surface radiale de coopération du second organe de transmission, solidaire de l'arbre, et l'écrou, avec interposition d'au moins une rondelle élastique. Quant au second organe de transmission, il peut comprendre deux pièces solidaires en rotation respectivement d'un élément amont et d'un élément aval, par rapport à cet organe de transmission, et munies de moyens de coopération mutuelle assurant un entrainement positif de la pièce aval par la pièce amont dans le sens correspondant a l'ouverture de la porte, et une transformation du mouvement de rotation de la pièce aval dans le sens correspondant à la fermeture de la porte en un mouvement relatif axial alternatif des deux pièces, un ressort sollicitant celles-ci dans leur position axiale relative pour laquelle un entratnement positif se produit. Ces moyens de coopération mutuelle peuvent comprendre deux couronnes à dents dissymétriques engrenant entre elles. Dans le cas où la porte exerce sur les organes de transmission un effort variable le long de sa course d'ouverture et de fermeture, l'invention prévoit des moyens d'équilibrage destinés à compenser cette variation. Ces moyens d'équilibrage peuvent comprendre un ressort de traction dont la force de traction est fonction croissante de sa longueur, et un mécanisme pour allonger le ressort par traction au cours du mouvement de la porte. En particulier, l'effort exercé par la porte et l'effort exercé par les moyens d'équilibrage peuvent être sensiblement nuls dans la position d'ouverture de la porte. Tel est notamment le cas lorsque la porte est articulée autour d'un axe horizontal, dans une région médiane entre ses bords horizontaux, à l'extrémité d'un bras pivotant autour d'un axe horizontal, un élément de la porte situé à la partie inférieure de celle-ci étant guidé selon un parcours vertical dont l'extrémité supérieure est voisine de l'axe de pivotement du bras. L'invention prévoit également des moyens de verrouillage de la porte en position de fermeture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un exemple de réalisation, et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un système de porte de garage équipé d'un dispositif de sécurité selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale des organes de transmission du dispositif de sécurité. La figure 1 illustre un système de porte de garage basculante automatique composé, outre la porte 1 elle-même, de moyens d'actionnement et d'un bSti supportant la porte et les moyens d'actionnement. La porte 1, sensiblement plane et rectangulaire, est formée de façon usuelle de tôles nervurées et de profilés de renforcement. Elle est représentée à la figure 1 dans sa position verticale de fermeture, et peut venir, sous l'effet des moyens d'actionnement, dans une position supérieure horizontale d'ouverture, montrée en trait interrompu à la figure 2. Le bâti, fixé au mur dans lequel est ménagée l'ouverture à obturer par la porte, comprend deux caissons verticaux 2 et 3 situés de part et d'autre de cette ouverture et s'étendant sensiblement sur la même hauteur que celle-ci, et une traverse horizontale 4 reliant les sommets des deux caissons et disposée plus haut que la porte. La traverse 4 porte des paliers 5 répartis sur sa longueur et dans lesquels peut tourner un arbre 6. Deux bras 7 sont montés pivotants par une de leurs extrémités autour d'un axe 40 parallèle à l'arbre 6. Les deux bords verticaux 8 de la porte sont articulés aux extrémités opposées des deux bras 7 respectivement autour d'un axe horizontal 9 situé approximativement à mi-hauteur de la porte. Chacun de ces bords 8 porte à sa partie inférieure une patte 42 faisant saillie latéralement et pénétrant dans une glissière verticale appartenant à l'un des caissons 2 et 3 pour y être guidée verticalement par exemple au moyen d'une roulette non représentée. La patte 42 est par ailleurs liée à une chaîne 43 comportant deux brins verticaux s'étendant entre un pignon supérieur solidaire de l'arbre 6 et un pignon inférieur libre en rotation.Lorsque l'arbre 6 est entraîné en rotation par des moyens qui seront décrits plus loin, la porte 1 bascule vers l'intérieur du garage tout en s'élevant, de la position de fermeture illustrée à la figure 1 jusqu'à la position d'ouverture illustrée à la figure 2. Une rotation en sens inverse de l'arbre 6 provoque le mouvement en sens inverse de la porte. Les bras 7 sont situés, par rapport au plan de la porte, vers l'intérieur du garage dans la position de fermeture et vers le haut dans la position d'ouverture. L'arbre 6 est entraîné par un moto-réducteur 11 (appelé ciaprès moteur) fixé dans le caisson 3, par l'intermédiaire d'organes de transmission 12 et d'une chaîne 13 coopérant avec un pignon 14 monté sur les organes de transmission 12 et un pignon 15 solidaire de l'arbre 6. Le moteur 11, qui peut tourner dans les deux sens sous l'action d'organes de commande non représentés, présente deux flasques de sortie 16 et 17 tournant conjointement autour d'un même axe horizontal 18 et tournés à l'opposé l'un de l'autre. Le moteur présente une ouverture traversante entourant l'axe 18 et dans laquelle un arbre 19 est guidé de façon à pouvoir tourner autour de ce même axe par rapport aux flasques du moteur. L'arbre 19 présente à une de ses extrémités une collerette radiale 20, et à son extrémité opposée une partie filetée 21, ainsi que, dans une région intermédiaire, une partie de diamètre accru 22 limitée du côté de la partie filetée 21 par un épaulement radial 23 et formant du côté de la collerette 20 une couronne dentée à dents dissymétriques 24.La partie filetée 21 et la partie épaulée 22 sont placées par rapport au moteur 11 du côté du flasque 16 et du côté du flasque 17 respectivement. Deux roulements à rouleaux coniques 25a et 25b sont montés sur l'arbre 19, respectivement entre le flasque 16 et la partie filetée 21 et entre le flasque 17 et l'épaulement 23. Chacun de ces roulements comprend une bague interne 26, une bague externe 27 et une série de rouleaux coniques 28 pouvant rouler entre des surfaces de roulement tronconiques des deux bagues. La bague externe 27 peut se déplacer axialement par rapport à la bague interne et aux rouleaux. Deux rondelles élastiques coniques 29a et 29b, le roulement 25a, une bague d'appui 30a et une rondelle élastique conique 29c sont enfilés sur l'arbre 19, dans cet ordre, entre un écrou 31 vissé sur la partie filetée 21 et le flasque 16.De même, une rondelle élastique conique 29d, une bague d'appui 30b et le roulement 25b sont enfilés sur l'arbre, dans cet ordre, entre le flasque 17 et l'épaulement 23. Lorsque l'écrou 31 est serré sur la partie filetée 21, il s'appuie axialement contre la bague interne 26 du roulement 25a, par l'intermédiaire des rondelles 29a et 29b qui sont en contact mutuel par leur bord extérieur et qui sont en contact avec l'écrou et avec la bague 26 par leur bord intérieur.Une surface d'appui radiale de la bague 27 du même roulement s'appuie sur le flasque 16 par l'intermédiaire de la bague d'appui 30a et de la rondelle 29c, dont le bord intérieur est en contact avec le flasque ; le flasque 17 s'appuie sur une surface d'appui radiale de la bague 27 du roulement 25b, par l'intermédiaire de la rondelle 29d et de la bague d'appui 30b, ces dernières et le roulement 25b étant disposés symétriquement de la rondelle 29c, de la bague 30a et du roulement 25a par rapport au moteur 11 ; et une surface d'appui radiale de la bague 26 du roulement 25b s'appuie sur l'épaulement 23 de l'arbre. Le pignon à chaîne 14 est monté libre sur l'arbre 19, entre la partie épaulée 22 et la collerette 20, et est solidaire d'une couronne dentée formée de dents 32 de forme complémentaire de celle des dents 24 et engrenant avec celles-ci.Un ressort hélicoïdal 33 entourant l'arbre 19 et prenant appui sur la collerette 20 sollicite le pignon 14 vers la partie 22 de façon que les dents 24 et 32 engrè nent entre elles. Bien entendu, pour permettre le montage du pignon 14 et du ressort 33, l'arbre 19 avec sa collerette 20 et sa partie épaulée 22 peut être réalisé en plusieurs pièces solidarisées entre elles. En raison de la disposition des pièces décrite ci-dessus, le serrage de l'écrou 31 rend les bagues extérieures des deux roulements solidaires en rotation des flasques de sortie du moteur, et les bagues intérieures des roulements solidaires en rotation de l'arbre 19, par l'intermédiaire de l'écrou 31 en ce qui concerne le roulement 25a. De plus le serrage axial des roulements entraîne un frottement élevé entre les galets 28 et les bagues des roulements, de sorte que ces derniers ont tendance à tourner d'un seul bloc. Par conséquent, en l'absence d'un effort résistant important, le moteur, lorsqu'il tourne, entraîne en rotation l'arbre 19.Les dents 24 de la couronne dentée solidaire de l'arbre et les dents 32 de la couronne dentée solidaire du pignon 14 sont dissymétriques et présentent chacune un flanc orienté sensiblement axialement et un flanc fortement incliné par rapport à l'axe. Lorsque le moteur tourne dans le sens correspondant à l'ouverture de la porte, les dents 24 entraînent positivement les dents 32, par leurs flancs respectifs orientés axialement, pour réaliser l'ouverture de la porte. Cependant, si un effort résistant suffisant se manifeste, par exemple si un enfant se suspend au bord inférieur ascendant de la porte, les galets 28 roulent sur les bagues des roulements, permettant à l'arbre 19 de ne plus accompagner la rotation du moteur et à la porte de s'immobiliser. Lorsque le moteur tourne dans le sens correspondant à la fermeture de la porte, en fonctionnement normal, les dents 24 entraînent également les dents 32, par leurs flancs inclinés respectifs. Cependant, il est possible d'immobiliser manuellement la porte et même d'inverser son mouvement, le pignon 14 le ressort 33 se comprimant, permettant au pignon 14 de coulisser et de se dégager de la couronne dentée de la partie 22 de façon à pouvoir tourner dans le sens de l'ouverture alors que l'arbre tourne dans le sens de la fermeture ou est immobilisé grâce au roulement des galets 28. Cette possibilité de renversement du mouvement de la porte peut être utilisée pour dégager une personne emprisonnée sous le bord inférieur de celle-ci. Pour éviter que la porte puisse être réouverte manuellement lorsqu'elle est complètement fermée, il est prévu un dispositif électromécanique 34 (figure 1), connu en soi, pour le verrouillage de la porte en position de fermeture. L'effort nécessaire pour interrompre le mouvement de la porte grâce à l'action des roulements à galets coniques 25a et 25b peut être réglé en serrant plus ou moins l'écrou 31. Quant à l'effort nécessaire pour inverser le mouvement de fermeture de la porte, il est déterminé par la force de compression du ressort 33. En raison de son mode de guidage décrit plus haut, la porte 1 exerce sur l'arbre 6 un effort dans le sens de la fermeture, cet effort étant sensiblement nul dans la position d'ouverture et augmentant progressivement jusqu'à la position de fermeture. Pour que le dispositif de sécurité décrit ci-dessus fonctionne de façon optimale, il est prévu des moyens d'équilibrage exerçant sur l'arbre 6, dans le sens de l'ouverture, un couple croissant de la position d'ouverture vers la position de fermeture, de façon qu'un couple résistant à peu près constant, inférieur au couple limite d'entraînement défini par les organes de transmission 12, s'exerce sur le pignon 14, aussi bien lors de l'ouverture que lors de la fermeture de la porte. Ces moyens d'équilibrage sont logés dans le caisson 2.Ils comprennent un ressort 35 sous forme d'un cordon élastique du type sandow, enroulé à la manière d'une courroie, en plusieurs tours, sur deux poulies 36 et 37 d'axes horizontaux. La poulie 36 est montée dans une position fixe à la partie inférieure du caisson, et la poulie 37 est suspendue au-dessus de la poulie 36, au moyen d'un mécanisme de démultiplication à chaînes 38, de conception classique et qui ne sera pas décrit en détail, de façon que la poulie 37 se déplace dans la direction verticale, à une vitesse proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre 6, entre une position haute représentée en trait plein à la figure 2, correspondant à la position de fermeture de la porte, et une position basse montrée en trait interrompu à la figure 2, correspondant à la position d'ouverture de la porte. Le passage de la position basse à la position haute s'accompagne d'une tension croissante du ressort 35, correspondant a une force de traction également croissante qui se traduit par un couple croissant exercé par l'intermédiaire du mécanisme 38 sur l'arbre 6, dans le sens de l'ouverture. La tension et la force de traction peuvent être nulles pour la position basse de la poulie 37. La force de traction, pour une position donnée de la poulie 37, peut être réglée par le choix de la qualité du cordon 35, de sa longueur et du nombre de tours qu'il décrit autour des deux poulies. Revendications 1. Dispositif de sécurité pour une porte basculante (1) entraînée par un moteur (11) de façon à se déplacer entre une position sensiblement verticale de fermeture et une position haute, sensiblement horizontale, d'ouverture, caractérisé en ce qu'il comprend deux organes de transmission montés entre le moteur et la porte de façon à limiter l'effort d'entraînement transmis du moteur à la porte, un premier organe (25a,25b) permettant l'arrêt de la porte dans son mouvement d'ouverture sous l'effet d'un effort résistant, et le second organe (27,32) permettant l'inversion du mouvement de fermeture sous l'effet d'un effort exercé manuellement dans le sens de l'ouverture. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (31) pour régler l'effort limite d' entraînement. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier organe de transmission comprend un roulement (25a,25b) à galets coniques (28) dont les bagues intérieure (26) et extérieure (27) serrent les galets entre elles et sont solidaires en rotation l'une d'un élément amont (11) et l'autre d'un élément aval (22), par rapport à l'organe de transmission, dans la chaîne de transmission. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le roulement à galets coniques (25b) est monté libre sur un arbre (19) et est serré axialement entre deux surfaces radiales (17,23) qui appartiennent respectivement auxdits éléments amont (11) et aval (22) et qui coopèrent par friction respectivement avec les deux bagues (27,26). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément amont est le moteur (11) et que l'élément aval est le second organe de transmission (22,32). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'arbre est solidaire de l'élément aval, ce dernier coopérant avec la bague extérieure (26) du roulement à galets. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le premier organe de transmission comprend deux roulements à galets coniques (25a,25b) montés symétriquement de part et d'autre du moteur (11)? l'arbre (19) traversant le moteur. 8. Dispositif selon la revendication 7, rattachée à la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour régler l'effort limite d'entraînement comprennent un écrou (31) se vissant sur une partie d'extrémité filetée (21) de l'arbre (19), un premier roulement galets (25b), le moteur (11) et le second roulement à galets (25a) étant serrés, dans cet ordre, entre la surface radiale (23) de coopération du second organe de transmission, solidaire de l'arbre, et l'écrou, avec interposition d'au moins une rondelle élastique (29a,29d). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second organe de transmission comprend deux pièces (22,32) solidaires en rotation respectivement d'un élément amont et d'un élément aval, par rapport à cet organe de transmission, et munies de moyens de coopération mutuelle (24,32) assurant un entraînement positif de la pièce aval par la pièce amont dans le sens correspondant à l'ouverture de la porte, et une transformation du mouvement de rotation de la pièce aval dans le sens correspondant à la fermeture de la porte en un mouvement relatif axial alternatif des deux pièces, un ressort (33) sollicitant celles-ci dans leur position axiale relative pour laquelle un entraînement positif se produit. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de coopération mutuelle comprennent deux couronnes à dents dissymétriques engrenant entre elles. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la porte exerçant sur les organes de transmission un effort variable le long de sa course, d'ouverture et de fermeture, il comprend des moyens d'équilibrage (35,38) destinés à compenser cette variation. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens d'équilibrage comprennent un ressort de traction (35) dont la force de traction est fonction croissante de sa longueur, et un mécanisme pour allonger le ressort par traction au cours du mouvement de la porte. 13. Dispositif selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que l'effort exercé par la porte et l'effort exercé par les moyens d'équilibrage sont sensiblement nuls dans la position d'ouverture de la porte. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la porte est articulée autour d'un axe horizontal (9), dans une région médiane entre ses bords horizontaux, à l'extrémité d'un bras (7) pivotant autour d'un axe horizontal (40), un élément (42) de la porte situé à la partie inférieure de celle-ci étant guidé selon un parcours vertical dont l'extrémité supérieure est voisine de l'axe (40) de pivotement du bras. 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34) de verrouillage de la porte en position de fermeture.