Brevet FR2696207A1 — publié le 19940401

La présente invention concerne une porte basculante automatique ou manuelle avec tablier monobloc, compensée par deux modules comprenant des ressorts à gaz,ou par deux modules mixtes: contrepoids et ressorts à gaz, ces dispositifs étant tous deux à poussée variable selon le poids et la position de la porte en fonctionnement, tous ces éléments y compris les moteurs et les accessoires d'asservissement et de sécurité étant encastrés dans le cadre dormant. Si l'on fait le point de la technique1 les brevets suivants sont à considérer comme arrières plans technologiques: -Le brevet VALLOUREC- CH 447560 -Le " JEANTILS-GILLET FR.A.2522716 -Le " MANINI FR. 2311488 -Ainsi que diverses réalisations exécutées depuis plus de vingt ans par des firmes comme EURONORM, MICHLER, THOZET, S.I.F.C.M, ect... -Le brevet SIMPLET FR. 8602065, fait état dans son premier mode de réalisation d'une porte portefeuille compensée par un ressort à gaz de chaque coté dans le dormant et mouflés pour chacun, sur plusieurs poulies, lé câblé ainsi dévié plusieurs fois par rapport à la poussée du ressort à gaz fait perdre à celui-ci les 3/4 de sa force, ce qui rend la compensation insuffisante pour manoeuvrer la porte manuellement ou avec un moteur, ce dispositif ne peut pas fonctionner correctement.(PL.1 FIG.3) -Le second mode présenté concernant également une porte portefeuille n'a aucune similitude avec l'invention proposée -Le brevet SIMPLET 8707562 fait état d'un système de compensation par ressort à gaz fixés à l'extérieur du dormant et soutenant celle-ci par l'intermédiaire de biellettes,le ou les moteurs étant fixés sur le tablier de la porte celle-ci étant monobloc ou portefeuille.L'étude de ce système fait ressortir plusieurs inconvénients ,notamment la position des moteurs sur le tablier engendre des vibrations et pose un problème de liaison électrique, les câbles véhiculant du-220V sont soumis à d'importantes torsions du fait de leur cheminement sur les bras coulissants (8-I4.P1.1/7.Fig.l) Ces bras coulissants supportent la totalité de la poussée nécessaire à la compensation et aux manoeuvres des moteurs, ce qui occasionne une marche saccadée pour des portes de grandes dimensions due à la grande longueur et à la flexion de ces bras de levier.D'autre part plusieurs ressorts à gaz doivent être mis en parallèle pour contenir le poids de ces portes. Il est également nécessaire de signaler que dans la revendi cation 1 le brevet SIMPLET semble faire sien le principe de de la porte basculante guidée en bas et en haut par deSgalets circulant dans des rails verticaux et horizontaux, alors que ce dispositif de guidage à été appliqué par plusieurs cons tructeurs depuis plus de vingt ans,avec ou sans brevet, et est tombé dans le domaine public. Des portes de ce type sont encore en fonctionnement à ce jour, certaines ont été construites entre 1964 et 1982 par les ETs THOZET,la Sté SIFCM,ect..... L'invention présente décrite ci-aprés tend à remédier à ces inconvénients en assurant une compensation directe au point le plus lourd de la porte : la partie basse, surtout au mo ment de l'ouverture. Cette compensation est adaptée aux var riations de poids du tablier lors de sa révolution dans l'es -pace limité par les rails verticaux et horizontaux. Cette porte comprend le tablier monobloc(1) réalisé en tubes formant l'ossature,(le garnissage étant effectué dans un ma tériau au choix du client) et le cadre dormant composé de profilés en acier assemblés par soudure ou par boulons(2) dans lequel sont incorporés les dispositifs de compensation (28), les moteurs(6), les dispositifs anti-chute(29 ou 30), les cellules de sécurité(13), les rails de guidage verticaux (3), le coffret électronique de commande(8), les rails de guidage horizontaux(4) sont fixés sur le cadre dormant et en plafond au moyen de tirants métalliques(14) Le tablier(1) de la porte comporte de chaque côté en partie basse et haute quatre galets(10-39)montés sur un axe et cir circulant dans les rails correspondants.Les deux axes(10) fixés en partie basse comportent outre le galet à billes(22) avec bande de roulement en plastique(21) ,un prolongement pour permettre l'accrochage du câble(19) assurant la compen sation et également la fixation de la sangle du dispositif anti-chute qui peut être placé selon les impératifs de hauteur,soit au-dessus du rail horizontal(29) soit en dessous (30) avec poulie de renvoi(31) Les rails verticaux(Fig.4) sont composés de deux zones: une pour le roulement des galets l'autre pour le passage du câble(19) et de la sangle du système de sécurité.La partie intérieure du tablier(1) reçoit de chaque côté,fixé sur les tubes périphériques de l'ossature un support en tôle d'acier(52) pour la fixation des axes de manoeuvre(11), lesquels se situent à mi-hauteur du tablier(1) Les axes de manoeuvre(11) sont dotés d'un galet sur billes (66) qui vient se loger dans la lumière longitudinale(12) pratiquée à un bout du bras(9), l'autre bout étant boulonné sur l'axe du moteur(6) . Cette lumière est réalisée dans un matériau plastique autolubrifiant rapporté dans le métal du bras(9) qui peut être un tube ou une pièce métallique pleine. Ce dispositif permet de compenser les différences de rayon par rapport à l'axe des moteurs(6), engendrées par le mouvement elliptique des axes de manoeuvre(11). Les dispositifs de compensation selon l'invention peuvent être de deux types: -Avec module comportant des ressorts à gaz -Avec module comportant des contre-poids haute densité et des ressorts à gaz complémentaires. Le module comportant des ressorts à gaz(Fig.5 & ) est composé de deux ressorts à gaz(16 & 8) solidaires d'un socle métallique(42) fixé en haut du cadre dormant,et placés dans deux tubes carrés ouverts en acier(48) fixés sur le dit socle, et servant au guidage des tiges des ressorts. Ces deux ressorts exercent leur poussée sur un cavalier métallique en forme d'oméga renversé(36) dans lequel est fixé un autre ressort à gaz(17) guidé par un tube à double ouverture formé par deux profilés en forme de U; le ressort(17) pousse à sontour un quatrième ressort(32) dont la tige supporte deux poulies(41) par l'intermédiaire d'un étrier(40) circulant dans le tube de guidage ouvert. Sur ces poulies vient se positionner le câble métallique de compensation(19). Le guidage des ressorts à gaz est assuré dans les tubes(48) par des pistons en matière plastique autolubrifiante(38).Ce dispositif constitue un ensemble télescopique permettant pour une longueur donnnée en position comprimée, d'obtenir une extension I,5 fois supérieure( Avec 4 ressorts de 0,50 m de course de tige on obtient en position comprimée 1 métre environ de hauteur et 2,5 m en extension) Toutes les hauteurs en position comprimée et détendue peuvent être obtenues compte tenu du choix trés important disponible pour les longueurs de course de tiges et des pua pos- sibilité d'utiliser dans un même module des longueurs différentes. Les deux ressorts à gaz(16-18) fixés en parallèle sur le socle auront une poussée différente des deux autres(17-32) disposés en série, afin de suivre la courbe de compensation adaptée au poids du tablier(1) selon sa position entre la verticale et l'horizontale. Les ressorts à gaz pouvant être livrés par le constructeur avec des poussées étagées de 5 en 5 bars, il est trés facile d'adapter celles-ci. Chaque porte reçoit un module de chaque côté.Le cheminement du câble(19) par du point d'ancrage sur un plot(47) fixé sur l'un des tubes de guidage,passe sur les deux poulies(41)(reliées par un cavalier(40) à la tige(46)du ressort à gaz(32) constituant le dernier étage du module télescopique) et remonte vers une ou deux poulies(27-33) de diamètre inférieur,fixées sur le socle(42).Plusieurs poulies de faible diamètre déterminant entre elles un rayon de courbure adapté au diamètre du câble peuvent être prévues,ceprocédé permettant de réduire la hauteur nécessaire au-dessus du rail de guidage horizontal(4) à 4 ou 5 cm.Le câble est ensuite accroché à l'axe(10) du tablier par l'intermédiaire d'un anneau(25) comportant un roulement à billes(pour fixation mobile sur l'axe),un système de blocage du câble(l9),et un système d'ancrage de la sangle (20) du dispositif de sécurité anti-chute(29 ou 30). L'ensemble module de compensation et câble avec poulie de renvoi permet d'obtenir une hauteur de levage égale au double de la hauteur d'expansion du module avec la moitié de sa poussée initiale. Ces paramètres permettent de faire face à tous les problèmes de hauteur et de poids des tabliers des portes, en mettant en parallèle plusieurs modules si nécessaire,compte tenu de la faible section de ceux-ci En effet,un module force:210 bars,hauteur quelconque,aura une section de 180mm X 66mm- (FIG.14-15). Le module mixte comportant des contrepoids et des ressorts à gaz est celui qui présente la plus grande fiabilité et la plus grande souplesse de manoeuvre manuelle ou motorisée lorsque les portes sont lourdes et hautes, et les épaisseurs des cadres dormants un peu plus importantes ainsi que les poulies de renvoi placées au-dessus du rail horizontal (Dans la plupart des cas la pose de panneaux de remplissage (15) entre la porte et la maçonnerie est nécessaire) ne sont pas un obstacle à la pose. Le contrepoids est placé dans un module comprenant un socle supérieur(42) et un socle inférieur(49) métalliques fixés sur le cadre dormant. Le guidage du contrepoids est assuré par deux tubes verticaux parallèles(61) fixés sur chacun des socles.Le contrepoids est en plomb coulé et est doté de glis sières(63) en matière plastique autolubrifiante dans les quelles sont enfilés les tubes(61). Ces glissières sont main tenues dans les angles du contrepoids par un cerclage métal lique approprié(Fig.7-8-9-10) qui supporte également la pou lie de levage(62) ainsi que les ergots d'entraînement des tiges des ressorts à gaz(60). L' étude de la courbe de compensation fait ressortir que l'ef fort pour manoeuvrer le tablier de ces portes est maximum au début de l'ouverture et sur une levée de 1,00 m environ, le centre de gravité du tablier étant porté au niveau des rails verticaux à cet instant ne se déplace que lorsque le tablier (1) commence à s'incliner vers l'intérieur et que les galets hauts deviennent de plus en plus porteurs. Pour augmenter l'effort de levage(uniforme) des contrepoids, l'adjonction à ceux-ci de deux ressorts à gaz(59),de poussée appropriée,soulage l'opérateur ou le moteur au moment de l'ouverture et caractérise le dispositif proposé pour cette porte. Ces ressorts à gaz(54-59) sont maintenus par des tubes (55) soudés sur le socle supérieur(42).Les ergots métalliques (65)avec amortisseurs incorporés permettent de mettre en poussée les ressorts à gaz(Fig.9-10). L'effort sur le bas du tablier de la porte est transmis par un câble accroché sur le socle(42),cheminant sur la poulie(62)du contrepoids et remontant vers les poulies(57) qui dirigent le câble dans l'emplacement réservé en fond de rail vertical ou il est fixé sur l'axe(10) au moyen du dispositif déjà décrit pour le module à ressorts à gaz. Tous les calculs et mises ou point de la compensation selon les deux dispositifs décrits ci-dessus sont effectués en usine pour chaque porte,ainsi que tous~les-essais de fonctionnement électrique et de sécurité,afin de réduire au minimum le temps de pose sur chantier. Dans un module à ressorts à gaz,le tube du dit ressort est renforcé par un tube porteur dans lequel il est fixées pistons de guidage(38) reçoivent des rondelles métalliques de renfort. La fermeture et l'ouverture silencieuse de la porte son assurée par des butées en caoutchouc à double effet, fixées sur le tablier(1) .Le vtouillage est assuré par le moteur hydraulique(6) équipé également d'un ralentisseur de fin de fermeture et de fin d'ouverture.Un verrouillage mécanique automatique est prévu. En conclusion on peut dire que cette porte à compensation variable doit avoir un fonctionnement rationnel,silencieux, et fiable notamment pour le modèle à contrepoids.Elle est livrée en état de marche, tous les asservissements, moteurs,dispositifs de sécurité étant incorporés au chassis,il ne reste plus que le raccordement du courant 220 V monophasé et le raccordement des boutons ou autres dispositifs de commande. Un boîtier de connection incorporé au cadre est prévu à cet effet. Le déverrouillage pour manoeuvre manuelle peut être effectué par clé de l'extérieur ou de l'intérieur. Cette porte sera conforme aux normes et soumise à l'homologation des services administratifs intéressés. REVENDICATIONS 1) Porte basculante du type comportant un tablier monobloc guidé par 4 galets circulant dans des rails verticaux et horizontaux, caractérisée en ce que la compensation du tablier(1) est assurée par deux modules télescopiques à poussée variable composés de ressorts à gaz,ou par deux modules mixtes comprenant des ressorts à gaz et d,es con trepoids. 2) Porte basculante selon la revendication 1 caractérisée en ce que le cadre ~ dormant comporte les moteurs(6),les modules de compensation, les dispositifs de sécurité, l'armoire de commande,et tous accessoires nécessaires à son fonctionnement(Fig.11) 3) Porte basculante selon les revendications I et 2 caracté risée en ce que l'un des systèmes de compensation compor te deux modules télescopiques(28) comprenant des ressorts à gaz; chacun de ces modules selon les figures 2-3-5-14-15 comprend deux ressorts à gaz(16-18) agissant en parallèle sur un cavalier (36) en forme d'oméga inversé,lequel pous se un troisième ressort à gaz(17) positionné entre les deux premiers, ce troisième ressort à gaz en poussant un quatrième(32) lequel reçoit les poulies(41) effectuant la traction du câble de compensation(19). 4) Porte basculante selon les revendications 1,2,3 caracté risée en ce que les ressorts à gaz (16-17-18-32) consti tuant le système télescopique de compensation sont guidés par des pistons(38) en matière plastique autolubrifiante circulant dans des tubes carrés ouverts en acier(48) fixés sur un socle(42) solidaire du cadre dormant(2). 5) Porte basculante selon les revendications 1-2-3-4 carac térisée en ce que le tube ouvert central(48) constituant le dispositif de guidage permet la circulation -verticale de l'étrier(40) supportant les deux poulies(41) et le passage du câble(19) d'une poulie à l'autre. 6) Porte basculante selon les revendications 1 & 5 caracté risée en ce que le câble(19) est ancré sur un des tubes de guidage(48) et circule sur les poulies(41) du module de compensation puis est dirigé sur la ou les poulies de renvoi(30-27) placées à hauteur du rail horizontal(4) sur le socle(42),et raccordé à l'axe(10) solidaire du tablier. 7) Porte basculante selon les revendications 1 & 2, caracté risée en ce que le second système de compensation compor te deux modules comprenant des ressàrts à gaz(54-59) cou plés à des contrepoids haute densité(64), chaque module étant constitué par un contrepoids guidé par des tubes(61) et comportant des ergots(65) venant pousser sur 1 les tiges (60) des ressorts à gaz(54-59) lorsque le contrepoids re monte et que le tablier(1) est en phase de fermeture,assu rant une poussée supplémentaire adaptée au poids du ta blier en mouvement. 8) Porte basculante selon les revendications 1 & 7, caracté risée en ce que le contrepoids(64) comporte des ergots(65) avec amortisseurs incorporés et des glissières en plas tique autolubrifiant(63) dans lesquelles circulent les tubes de guidage(61), tous des accessoires étant maintenus sur le contrepoids par un cerclage métallique approprié. 9) Porte basculante selon les revendications 1, 2, 3, 7, ca ractérisée en ce que les modules de compensation selon les deux systèmes décrits peuvent s'adapter à la poussée optimale nécessire pour compenser la porte en cours d'évo- lution. 10) Porte basculante selon les revendications 1 & 9,caracté risée en ce que l'équilibre entre le poids de la porte en mouvement et la compensation nécessaire peut être obtenu par le choix des poussées(de 5 en 5 bars) et la disposi tion des ressorts à gaz montés dans les deux types de modules décrits pour la présente invention