Brevet FR2707695A1 — publié le 19950120

"Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés" La présente invention concerne un portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés. Plus particulierement, cette invention se rapporte & un portail extérieur, comportant un ou deux vantaux montés pivotants autour d'un axe sensiblement vertical par des pivots supérieur et inférieur et comprenant, pour actionner le ou chaque vantail, un moteur électrique "tubulaire" monté sensiblement suivant l'axe de pivotement du vantail et logé dans la partie supérieure d'un élément creux du vantail, tel qu 'un montant latéral, le stator du moteur étant lié au pivot supérieur du vantail tandis que son rotor est accouplé à un élément du vantail, tel que le montant latéral, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse et éventuellement d'un limiteur de couple. Un portail motorisé de ce genre a déjà été décrit dans les documents FR-A-2450334 et EP-A-0015857. Son avantage principal est de posséder un dispositif de motorisation d'ouverture et de fermeture entièrement logé à 1' intérieur du ou des vantaux, suivant 1' axe de pivotement, et en particulier, pour chaque vantail, un moteur électrique et une transmission de mouvement intégrés dans un montant latéral de conformation tubulaire. Toutefois, la réalisation décrite dans les documents précités comporte des moyens de verrouillage électromagnétiques, permettant de libérer ou d' immobiliser les vantaux par rapport au sol et/ou l'un par rapport à l'autre, qui sont situés en dehors de l'axe de pivotement de chaque vantail, et qui compliquent et renchérissent ainsi la réalisation, notamment du fait que ces moyens nécessitent, pour leur alimentation électrique, le passage de cibles électriques dans les montants et autres parties des vantaux. Pour éliminer ces inconvénients, le document EP-A0221827 propose un portail motorisé du genre précédemment évoqué, dans lequel, pour chaque vantail, 1arbre de sortie du moto-réducteur intégré porte deux galets qui coopèrent avec des doubles rampes inclinées appartenant à une pièce solidaire du montant latéral du vantail. On réalise ainsi, entre le moto-réducteur et le vantail, une liaison spéciale par une sorte de came, qui permet l'entrainement en rotation du vantail autour de son axe de pivotement vertical, lorsque ce vantail est libre de pivoter, et qui provoque un déplacement vertical limité dudit vantail, lorsque ce dernier est empêché de pivoter par la présence d'un obstacle, tel qu'une butée, sur son passage. Ainsi, le vantail possède une capacité de soulavement par translation verticale qui lui permet notamment, lors de la mise en marche du moteur, d'échapper à une butée de verrouillage, et en fin de mouvement d'ouverture ou de fermeture, de s rengager dans une autre butée. Les moyens de verrouillage électromagnétiques et leurs cibles d'alimentation peuvent ainsi être supprimés, d'où une simplification et une économie correspondantes. Toutefois, la solution technique du document EP-A- 0221827 reste perfectible. Le mécanisme à galets et doubles rampes inclinées, nécessitant en outre un ressort, est lui-même assez complexe et coûteux, et éventuellement fragile ; par ailleurs il est relativement bruyant en fonctionnement. Le soulèvement du vantail étant assuré par un ressort, le poids du vantail est limité par la force maximale pouvant être exercée par ce ressort. Le cycle complet d'ouverture et de fermeture demande un temps relativement important. I1 existe aussi un risque de rebondissement du vantail en fin d'ouverture ou de fermeture. De plus, si le mouvement d'ouverture ou de fermeture du vantail est accidentellement interrompu par un obstacle dans une position intermédiaire, le vantail s'abaisse et, lorsque le vantail est à nouveau libre de pivoter, on observe un effet de "catapulte" qui peut être dangereux. La présente invention a donc pour but d'améliorer un portail à ouverture et fermeture motorisées, du genre considéré, dans le sens d'une simplification du mécanisme et d'une amélioration de sa fiabilité accompagnée d'une diminution du bruit, tout en obtenant un temps d'ouverture plus court et un mouvement plus régulier, ainsi qu'un verrouillage direct et sur en fin d'ouverture ou de fermeture, même pour un vantail de poids élevé. A cet effet, dans le portail à ouverture et fermeture motorisées objet de l'invention, le ou chaque vantail est apte à décrire un mouvement de basculement à commande motorisée autour d'un centre de rotation situé au niveau de son pivot inférieur, le vantail s'inclinant alors en restant sensiblement dans un même plan vertical, de sorte que sa partie éloignée de son axe de pivotement se soulève légèrement, notamment pour échapper à une butée fixe située au niveau du sol, en début de mouvement d'ouverture ou de fermeture. De préférence, le mouvement de basculement du ou de chaque vantail est commandé par le même moteur que les mouvements d'ouverture et de fermeture de ce vantail. A cet effet, le moteur "tubulaire" de commande d'ouverture et de fermeture du ou de chaque vantail a son stator monté tournant autour de son axe dans 1'élément creux précité du vantail, tel que montant latéral, et le stator est solidarisé en rotation avec un embout qui est lui-même monté rotatif par rapport au pivot supérieur selon un axe sensiblement vertical excentré par rapport à l'axe dudit moteur. Avantageusement, l'embout solidaire du stator du moteur comporte, sur sa face supérieure, un doigt de butée qui coopère en position de fermeture avec une première butée fixe, mais de préférence réglable, portée par le pivot supérieur, et qui coopère en position d'ouverture avec une seconde butée fixe, mais de préférence réglable, aussi portée par le pivot supérieur. Ces deux butées fixes sont par exemple disposées de manière à permettre une rotation d'environ un huitieme à un quart de tour de l'embout, solidaire du stator du moteur, par rapport au pivot supérieur. Selon un autre aspect de l'invention, le sommet du montant latéral renfermant le moteur de commande d'ouverture et de fermeture du ou de chaque vantail, ou une bague de guidage en rotation du stator de ce moteur, comporte un becquet latéral coopérant, en position dlouverture, avec un organe d'accrochage porté par le pivot supérieur, ou par un support fixe, tel que poteau, le becquet échappant à l'organe d'accrochage lors de la rotation de l'embout précité par rapport au pivot supérieur, au départ du mouvement de fermeture. Dans l'ensemble, le portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon l'invention possède les avantages suivants Le dispositif possède une structure simple, notamment du point de vue mécanique. En particulier, tout en supprimant les moyens de verrouillage électromagnétiques sur le ou les vantaux, il rend inutiles les galets, les cames et le ressort du dispositif connu selon le document précité EP-A-0221827. Grace à la simplicité de son mécanisme, le portail selon l'invention est plus fiable et d'un prix plus faible, toujours en comparaison avec celui du document EP A-0221827. Le mécanisme à excentrique du portail selon l'invention, fonctionnant par effet de réaction en rendant le stator du moteur momentanément rotatif sur un angle limité, est en outre d'un fonctionnement très silencieux. Les butées réglables nécessaires pour limiter le mouvement rotatif de ce mécanisme à excentrique peuvent être mises à profit pour ajuster l'horizontalité du ou de chaque vantail en position de fermeture, ainsi que l'amplitude du mouvement de basculement de ce vantail au départ du mouvement d'ouverture. La commande de ce mouvement de basculement du vantail, s'effectuant autour d'un centre de rotation fixe constitué par le pivot inférieur du vantail, ne nécessite pas de surdimensionnement du moteur de commande d'ouverture et de fermeture. Le poids du vantail, même s'il est important, ne constitue pas un obstacle à la mise en oeuvre de l'invention, la puissance du moteur étant en pratique toujours suffisante pour faire basculer ce vantail. Les moyens de verrouillage du vantail en position ouverte peuvent être facilement intégrés au pivot supérieur, avec pour avantage supplémentaire le fait que, lorsque le vantail doit être refermé, le déverrouillage s'effectue automatiquement et le vantail revient directement dans sa position de fermeture verrouillée. De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, 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 portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés Figure 1 est une vue d'ensemble, de face, d'un portail à deux vantaux conforme à la présente invention ; Figure 2 est une vue en coupe verticale suivant II-II de figure 1, à échelle agrandie, montrant le détail de la butée centrale du portail ; Figure 3 est une vue similaire à figure 2, illustrant une autre position de fonctionnement (vantail basculé) ; Figure 4 est une vue en coupe verticale, suivant IV-IV de figure 1, montrant le détail du montant latéral d'un vantail ; Figure 5 est une vue en plan par dessus, correspondant à figure 4, le vantail étant en position de fermeture ; Figures 6,7 et 8 sont des vues similaires à figure 5 illustrant d'autres positions dans le cycle de fonctionnement du portail selon l'invention. Le portail représenté sur la figure 1 comprend deux vantaux 1 et 2, qui sont montés pivotants, autour d'axes respectifs sensiblement verticaux, par l'intermédiaire de pivots latéraux fixes supérieurs 3 et inférieurs 4, ancrés par exemple dans des poteaux 5 et 6 en maçonnerie. Chaque vantail 1 ou 2 possède une ossature rectangulaire formée par un montant latéral creux 7 et un montant central 8, reliés entre eux par des éléments horizontaux comprenant au moins une traverse supérieure 9 et une traverse inférieure 10. Le garnissage intérieur des vantaux 1 et 2, non représenté, peut être réalisé par un barreaudage et/ou un remplissage, suivant toute disposition connue. Dans l'exemple illustré au dessin, chaque vantail 1 ou 2 décrit un pivotement d'environ 900, entre une premiere position extrême qui est une position de fermeture définie par une butée centrale commune 11, située au niveau du sol, et une seconde position extrême qui est la position d'ouverture complète. Les figures 2 et 3 montrent plus précisément la butée centrale 11. Les deux vantaux 1 et 2 possèdent des structures symétriques et sont équipés de dispositifs de motorisation similaires, pour la commande de leurs mouvements de pivotement entre les positions de fermeture et d'ouverture. Ainsi, dans la suite, on décrira seulement le dispositif associé à l'un des vantaux, notamment le vantail gauche 1, dispositif dont les détails constructifs et le mode de fonctionnement sont illustrés aux figures 4 à 8. Comme le montre la figure 4, le pivot inférieur fixe 4 du vantail 1 est conçu pour permettre un léger basculement de ce vantail 1. En se référant aussi à la figure 1, le basculement doit être compris comme un mouvement d'inclinaison du vantail 1 dans son plan vertical, autour d'un centre de rotation situé au niveau du pivot inférieur 4. La partie du vantail 1 éloignée de l'axe de pivotement, autrement dit le montant central 8, se soulève alors selon la flèche F, tandis que la partie du même vantail 1 située sous le pivot supérieur 3 se rapproche du poteau adjacent 5 - voir la position indiquée en traits mixtes sur la figure 1. Le montant central 8 comporte, à sa base, un doigt de verrouillage rétractable 12 tourné vers le bas, et poussé par un ressort 13. En position de fermeture verrouillée (figure 2), le doigt 12 est introduit et retenu dans un évidement 14 de la butée centrale 11. Le mouvement de basculement du vantail 1, soulevant son montant central 8, s'accompagne de la sortie du doigt de verrouillage 12 hors de l'évidement 14 de la butée centrale 11 - voir figure 3. Ce mouvement particulier de basculement est permis, et provoqué, par le montage particulier d'un motoréducteur "tubulaire" 15 de commande d'ouverture et de fermeture, logé dans la partie supérieure du montant latéral creux 7 du vantail 1, suivant l'axe sensiblement vertical A de ce montant 7. Le moto-réducteur 15 comprend un stator 16, et un rotor lie à un arbre de sortie 17, qu'un organe dentrainement 18 lié en rotation à la paroi verticale du montant 7. Un limiteur de couple, non représenté, peut être incorporé à 1' organe d'entraInement 18. La partie supérieure du stator 16 du motoréducteur 15 est montée tournante dans une bague de guidage en rotation 19 solidaire du sommet du montant latéral 7 du vantail 1. Cette partie supérieure du stator 16 est aussi solidarisée en rotation, par exemple au moyen de vis 20, avec un embout 21 dont la partie périphérique surmonte la bague de guidage 19. L'embout 21 présente un alésage 22, ménagé suivant un axe vertical B qui est excentré par rapport à l'axe A du moto-réducteur 15, ltexcentricite (distance horizontale entre les deux axes A et B) étant désignée par E. L'alésage 22 est traversé par une partie cylindrique du pivot supérieur fixe 3. Cette partie du pivot supérieur 3 comporte elle-même un canal vertical 23, de sorte que les conducteurs électriques 24 d'alimentation du motoréducteur 15 peuvent passer par l'alésage 22 et le canal 23. Dans 1 'embout 21 sont prévus des moyens de freinage en rotation par rapport au pivot supérieur 3, ces moyens comportant un patin de friction 25 pressé contre le pivot 3 par un ressort 26 logé dans un alésage horizontal 27, le ressort 26 étant comprimé de façon réglable au moyen d'une vis de réglage 28. Sur la face supérieure de l'embout 21 fait saillie un doigt de butée 29. Ce dernier est prévu pour coopérer avec une première butée fixe mais de préférence réglable 30, portée par le pivot supérieur 3, et avec une seconde butée fixe mais de préférence réglable 31, aussi portée par le pivot supérieur 3. Les deux butées fixes 30 et 31 sont disposées de manière à permettre une rotation par exemple d'environ un quart de tour de l'embout 21, autour de l'axe B, par rapport au pivot supérieur 3. La bague de guidage 19, solidaire du sommet du montant latéral 7, comporte un becquet latéral 32 prévu pour cooperer avec un organe d'accrochage 33, porté par le pivot supérieur 3 ou par le poteau adjacent 5. Les figures 4 et 5 illustrent la position de fermeture du vantail 1. Dans cette position, le doigt de butée 29 coopère avec la butée 30, ce qui fixe la position angulaire initiale de l'embout 21, ainsi que le plan sensiblement vertical dans lequel se situe tout le vantail 1. Grâce à un réglage par vis de la butée 30, ces positions sont ajustables. L'axe A du moto-réducteur 15 se situe alors derrière l'axe B de l'alésage 22 (le portail étant vu de face selon la figure 1). Le vantail 1 reste ainsi horizontal et verrouillé dans la butée centrale 11 du portail comme montré sur la figure 2. On considère maintenant une opération d'ouverture du vantail 1, au cours de laquelle le moto-réducteur 15 est alimenté de façon correspondante par les conducteurs 24. Au départ, le vantail 1 est encore empêché de pivoter par 1' engagement de son doigt de verrouillage 12 dans l'évidement 14 de la butée centrale 11. Le rotor du moto-réducteur 15 est donc lui aussi empêché de tourner, et par effet de réaction c'est le stator 16 du motoréducteur 15 qui amorce un mouvement de rotation autour de l'axe A, dans le sens indiqué par la flèche G de la figure 5. Ce mouvement de rotation s'effectue par exemple sur environ un quart de tour, le stator 16 entraînant en rotation avec lui l'embout 21, qui tourne autour de l'axe B par rapport au pivot 3 jusqu'à ce que le doigt de butée 29 soit arrêté par la butée 31 - voir figure 6. En raison de 1'excentricité E, l'axe A qui précédemment se trouvait derrière 1 'axe B vient alors se placer entre 1 'axe B et le poteau 5. Le déplacement de 1'axe A, ainsi obtenu, s 'accompagne du basculement de 1' ensemble du vantail 1 selon la flèche F (figure 1). Le doigt de verrouillage 12 a alors échappé à la butée centrale 11. Le stator 16 du moto-réducteur 15 se trouvant alors arrêté en rotation, et le vantail 1 n' étant plus retenu par la butée centrale 11, le rotor du motoréducteur 15 peut entraîneur normalement en rotation le vantail 1 autour de l'axe A par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 17 et de 1 'organe d'entratnement 18. Le vantail 1 décrit alors son mouvement d'ouverture, dans le sens de la flèche H (figure 6). En fin d'ouverture, soit ici après une rotation d'environ 900 du vantail 1, celui-ci rencontre un butoir 34 porté par le poteau 5 - voir figure 7. Simultanément, le becquet 32 rencontre l'organe d'accrochage 33 et vient sty verrouiller, empêchant ainsi tout retour en arrière du vantail 1 ayant atteint sa position d'ouverture. Pour la fermeture du portail, le moto-réducteur 15 est de nouveau alimenté, de manière appropriée, par les conducteurs 24. Partant de la position verrouillée de la figure 7, la mise en marche du moto-réducteur 15 provoque d'abord une rotation de son stator 16, donc de l'embout 21, autour de l'axe B, ceci dans le sens de la flèche J. I1 en résulte que 1' embout 21 tourne dans le même sens autour de l'axe B, par exemple sur un quart de tour, ce qui 1' amène dans la position indiquée sur la figure 8 l'axe A est alors revenu en arrière de l'axe B (le portail étant vu de face). Au cours de ce mouvement initial, le becquet 32 est aussi déplacé vers l'arrière, et il échappe ainsi à l'organe d'accrochage 33, de sorte que le vantail 1 est déverrouillé, tout en occupant encore sa position d'ouverture. Ensuite, le fonctionnement du moto-réducteur 15 provoque la rotation du vantail 1 autour de l'axe A, dans le sens indiqué par la flèche K, jusqu'à ce qu'il rencontre la butée centrale 11. On notera que ce mouvement de rotation du vantail 1 s'effectue alors que ce vantail 1 n'est pas basculé, contrairement au mouvement d'ouverture. Ainsi, lorsque le vantail 1 atteint la butée centrale 11, le doigt de verrouillage 12 rencontre une rampe inclinée 35 de la butée 11 et se rétracte, avant de retomber dans l'évidement 14 de la butée 11. Le vantail 1 revient de cette manière directement en position de fermeture verrouillée (en traits mixtes sur la figure 8). Le choix de la valeur de l'excentricité E est effectué en fonction de la hauteur souhaitée de soulèvement du vantail 1, du côté de son montant central 8, et en fonction de l'angle de rotation initial du stator 16 du moto-réducteur 15, donc de l'embout 21. La butée réglable 29 permet de régler l'horizontalité de la traverse supérieure 9 du vantail 1, en position de fermeture. Les moyens de freinage réglables 25 à 28 évitent une libre rotation du vantail 1 sous l'effet du vent. Le fonctionnement nécessite seulement un faible angle de basculement du vantail 1 en début d'ouverture, et le pivot inférieur 4, situé dans l'axe A du montant latéral 7 et du moto-réducteur 15, permet sans difficulté un tel basculement grâce à un faible jeu radial R (voir au bas de la figure 4). Le basculement du vantail 1 est d'autant plus aisé que le pivot inférieur 4 constitue un point fixe, si bien que seule la moitié du poids du vantail 1 doit être soulevée. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d' exécution de ce portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de 1'invention en modifiant le détail des butées, ou la structure des moyens de freinage en rotation, ou la configuration des moyens de verrouillage en position d'ouverture, ou en commandant de manière différente le mouvement de basculement du ou de chaque vantail, ou encore en fixant les pivots en applique sur les poteaux de manière à permettre une rotation de 1800 des vantaux. On peut aussi appliquer 1'invention un portail possédant un seul vantail. REVENDICATION8 1. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés, comportant un ou deux vantaux (1,2) montés pivotants autour d'un axe sensiblement vertical (A) par des pivots supérieur (3) et inférieur (4) et comprenant, pour actionner le ou chaque vantail (1,2), un moteur électrique tubulaire (5) monté sensiblement suivant l'axe de pivotement (A) du vantail et logé dans la partie superieure d'un élement creux (7) du vantail, tel qu'un montant latéral, le stator (16) du moteur (15) étant lié au pivot supérieur (3) du vantail (1,2) tandis que son rotor est accouplé à un élément (7) du vantail, tel que le montant latéral, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse et éventuellement d'un limiteur de couple, caractérisé en ce aue le ou chaque vantail (1,2) est apte à décrire un mouvement de basculement à commande motorisée autour d'un centre de rotation situé au niveau de son pivot inférieur (4), ce vantail (1,2) s'inclinant alors en restant sensiblement dans un même plan vertical de sorte que sa partie (8) éloignée de son axe de pivotement (A) se soulève légèrement (fleche F), notamment de manière à échapper à une butée fixe (11) située au niveau du sol, en début de mouvement d'ouverture ou de fermeture. 2. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de basculement (F) du ou de chaque vantail (1,2) est commandé par le même moteur (15) que les mouvements d' ouverture et de fermeture de ce vantail (1,2). 3. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur électrique "tubulaire" (15) de commande d' ouverture et de fermeture du ou de chaque vantail (1,2) a son stator (16) monté tournant autour de son axe (A) dans l'élément creux précité (7) du vantail, tel que montant latéral, et en ce que le stator (16) est solidarisé en rotation avec un embout (21) qui est luimême monte rotatif par rapport au pivot supérieur (3) selon un axe sensiblement vertical (B) excentré par rapport à l'axe (A) dudit moteur (15). 4. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embout (21) solidaire du stator (16) du moteur (15) présente un alésage (22), ménagé suivant l'axe vertical excentré (B), alésage (22) étant traversé par une partie cylindrique du pivot supérieur (3). 5. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embout (21) solidaire du stator (16) du moteur (15) comporte des moyens de freinage en rotation (25 à 28) par rapport au pivot supérieur (3). 6. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'embout (21) solidaire du stator (16) du moteur (15) comporte, sur sa face supérieure, un doigt de butée (29) qui coopère en position de fermeture avec une première butée (30) fixe, mais de préférence réglable, portée par le pivot supérieur (3), et qui coopère en position d'ouverture avec une seconde butée (31) fixe, mais de préférence réglable, aussi portée par le pivot supérieur (3). 7. Portail à mouvements d'ouverture et de fermeture motorisés selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux butées fixes (30,31) sont disposées de manière à permettre une rotation d'environ un huitième à un quart de tour de l'embout (21), solidaire du stator (16) du moteur (15), par rapport au pivot supérieur (3). 8. Portail à mouvements d' ouverture et de fermeture motorisés selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le stator (16) du moteur (15) de commande d'ouverture et de fermeture du ou de chaque vantail (1,2) a sa partie supérieure montée tournante dans une bague de guidage en rotation (19) solidaire du sommet du montant latéral (7) de ce vantail (1,2). 9. Portail à mouvements d'outerture et de fermeture motorisés selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le sommet du montant latéral (7) renfermant le moteur (15) de commande d'ouverture et de fermeture du ou de chaque vantail (1,2), ou la bague de guidage (19) du stator (16) de ce moteur (15), comporte un becquet latéral (32) coopérant, en position d'ouverture, avec un organe d'accrochage (33) porté par le pivot supérieur (3) ou par un support fixe, tel que poteau (5), le becquet (32) échappant à l'organe d'accrochage (33) lors de la rotation de l'embout précité (21) par rapport au pivot supérieur (3), au départ du mouvement de fermeture.