Brevet FR2756320A1 — publié le 19980529

L'invention a trait à un dispositif de détection de fin de course qui peut être, notamment, utilisé dans un mécanisme d'entraînement en rotation de l'arbre d'enroulement d'un volet roulant, ainsi qu'à un mécanisme d'entraînement de volet roulant incorporant un tel dispositif. Dans un tel mécanisme, un dispositif de détection de fin de course doit être utilisé pour limiter l'amplitude des mouvements d'un volet roulant entre sa position complètement enroulée, correspondant à l'ouverture de la fenêtre ou de la porte sur laquelle il est monté, et sa position complètement déroulée correspondant à l'obturation de cette ouverture. Compte tenu des dimensions variables de l'ouverture sur laquelle peut être installé un mécanisme d'entraînemént de volet roulant, les positions de fin de course sont variables et doivent être déterminées lors de la pose du mécanisme. Les dispositifs de détection de fin de course connus sont complexes, donc onéreux, et difficiles à régler dans la mesure où ils nécessitent des manoeuvres longues et délicates pour déterminer la position de fin de course qu'ils doivent détecter. L'invention vise à proposer un dispositif de détection de fin de course simple à mettre en oeuvre, robuste, dont le coût de fabrication est économique et permettant une détection efficace d'une ou plusieurs positions de fin de course, et la commande d'un moteur électrique d'entraînement. Dans cet esprit, l'invention concerne un dispositif de détection de fin de course caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pignons menants alignés sur un arbre moteur, au moins un étrier support de pignons menés aptes à engrener avec lesdits pignons menants, ledit étrier étant mobile entre deux positions d'engrènement ou de non-engrènement desdits pignons menés avec lesdits pignons menants, des moyens d'actionnement d'un interrupteur de commande d'un moteur électrique d'entraînement piloté par ledit dispositif de détection de fin de course, lesdits moyens d'actionnement étant mobiles entre deux positions de commande dudit interrupteur, en fonction de la position relative desdits pignons menés. Grâce à l'invention, un moteur électrique d'entraînement qui est piloté par un interrupteur de commande peut être mis hors circuit lorsqu'une position de fin de course est atteinte. Les pignons menants sont solidaires de l'objet dont on souhaite détecter la position, tel que, par exemple, un arbre d'enroulement de volet roulant. Les pignons menés, qui sont entraînés en rotation par les pignons menants, déterminent, par leur position relative, celle des moyens d'actionnement de cet interrupteur. Selon un premier aspect avantageux de l'invention, chaque pignon mené est pourvu d'une encoche latérale alors qu'un élément mobile est en appui élastique sur lesdits pignons menés, cet élément mobile étant apte à se déplacer, en fonction des positions respectives des encoches, entre deux positions par rapport à un actionneur de l'interrupteur. Grâce à cet aspect de l'invention, il est possible d'exercer sur l'actionneur de l'interrupteur, par l'intermédiaire de l'élément mobile, un effort permettant de commander l'interrupteur. Cet effort est, ou n'est pas, exercé en fonction de la position de cet élément mobile qui dépend de celle des encoches respectives des pignons menés. On conçoit donc aisément que le dispositif de l'invention est d'une grande précision dans la mesure où l'actionneur de l'interrupteur est commandé par la position des pignons menés qui est exactement déterminée par la position des pignons menants. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, chaque pignon mené est pourvu d'une came en coeur apte à coopérer avec un ressort de rappel pour pousser le pignon vers une position où l'encoche est disposée dans une direction déterminée. Ainsi, la position de l'élément mobile est déterminée par les positions des encoches respectives des pignons menés positionnés grâce aux cames en coeur. Dans ce cas, et selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les ressorts de rappel des pignons menés montés sur un même arbre sont aptes à agir sur les cames en coeur, de telle sorte que les encoches respectives desdits pignons menés sont alignées lorsque les pignons menés n'engré- nent pas avec les pignons menants. Ainsi, lorsque l'étrier support des pignons menés est dans la position dans laquelle ceux-ci n'engrènent pas avec les pignons menants, les encoches des pignons menés sont alignées et permettent à une partie de l'élément mobile de pénétrer dans celles-ci pour atteindre l'une de ses positions par rapport à l'actionneur de l'interrupteur. Selon un autre aspect de l'invention, les nombres de dents des pignons menants sont premiers entre eux et les nombres de dents des pignons menés sont premiers entre eux. Le nombre de tours de l'arbre des pignons menants correspondant à deux positions identiques des encoches associées aux pignons menés est égal au plus petit commun multiple des nombres de dents des pignons menants et des pignons menés. Grâce à cet aspect de l'invention, la position dans laquelle les encoches des pignons menés sont alignées est donc atteinte après un grand nombre de tours de l'arbre menant. Ce grand nombre de tours correspond à une course de l'objet dont on détecte la position bien supérieure à sa course normale, de sorte que la position de fin de course peut être déterminée comme étant la seule dans laquelle les encoches des pignons menés sont alignées. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif comprend deux étriers supports de pignons menés disposés de part et d'autre de l'arbre moteur et deux interrupteurs de commande actionnés par les pignons menés. Grâce à cet aspect de l'invention, un unique dispositif de détection de fin de course peut être utilisé pour déterminer deux positions de fin de course telles que le point haut et le point bas de la trajectoire d'un volet roulant. L'invention concerne aussi un mécanisme d'entraînement en rotation de l'arbre d'enroulement d'un volet roulant comprenant un dispositif de détection de fin de course tel que précédemment décrit. Selon un aspect avantageux de l'invention, le mécanisme d'entraînement est caractérisé en ce que le dispositif de détection de fin de course est apte à être logé à l'intérieur de l'arbre d'enroulement du mécanisme et pourvu d'un orifice de passage axial d'une tige de manoeuvre manuelle dudit arbre. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un mécanisme d'entraînement en rotation de l'arbre d'enroulement d'un volet roulant et d'un dispositif de détection de fin de course associé à un tel mécanisme, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel de l'extrémité de l'arbre d'enroulement d'un mécanisme d'entraînement de volet roulant conforme à l'invention - la figure 2 est une vue latérale avec arrachement partiel du dispositif de fin de course associé au mécanisme de la figure 1 - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de la figure 2, dans une première position - la figure 4 est une vue frontale du dispositif de la figure 2 dans une seconde position - la figure 5 est une vue de dessus du dispositif de la figure 2 dans la même position que la figure 4 - la figure 6 est une vue en perspective de certains éléments du dispositif de la figure 2 dans une première position - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 dans une seconde position et - les figures 8 à 10 sont des vues en coupe radiale du dispositif de la figure 2 dans différentes positions. A la figure 1, l'arbre d'entraînement 1 d'un volet roulant non représenté est raccordé à un mécanisme 2 formant renvoi d'angle pour une commande manuelle de secours de l'arbre 1 qui est, par ailleurs et d'une façon non représentée, entraîné en rotation par un moteur électrique. Un dispositif de détection de fin de course 5 est monté sur le mécanisme 2, et logé à l'intérieur de l'arbre 1. Un arbre moteur 7 est relié à une bague interne 8 qui est munie d'un moyen d'immobilisation par rapport à l'arbre 1, tel que, par exemple, un ergot, une encoche ou une denture externe apte à coopérer avec une denture interne de l'arbre 1. Ainsi, l'arbre 7 est entraîné en rotation par les mouvements de rotation de l'arbre 1 autour de son axe de symétrie xx'. L'arbre 7 transmet son mouvement au reste du dispositif 5 et, à ce titre, est un arbre moteur pour l'ensemble du dispositif 5. Sur l'arbre 7 sont montés trois pignons, respectivement référencés 9, 10 et 11, dont les dentures ont des nombres de dents différents. Les pignons 9 à 11 sont des pignons menants pour le dispositif 5. Le dispositif 5 comprend aussi deux étriers 12 et 13 supportant chacun des pignons menés qui portent respectivement les références 14, 15 et 16, pour les pignons menés supportés par l'étrier 12, et 17, 18 et 19, pour les pignons menés supportés par l'étrier 13. Les pignons menés 14 à 16 ont des dentures comportant un nombre de dents diffé- rents. De même, les pignons 17 à 19 ont des dentures comprenant un nombre de dents différents. Chaque étrier 12 ou 13 est mobile, par rotation autour de l'axe XX', entre deux positions dans lesquelles les pignons qu'il supporte engrènent ou n'engrènent pas avec les pignons menants 9 à 11. A la figure 3, le mécanisme 5 est représenté alors que les étriers 12 et 13 sont dans une position dans laquelle les pignons menés 14 à 19 engrènent avec les pignons menants 9 à 11. A la figure 5, l'étrier 12 est dans une position dans laquelle les pignons menés 14 à 16 n'engrènent pas avec les pignons menants 9 à 11 alors que l'étrier 13 est dans une position dans laquelle les pignons 17 à 19 engrènent avec les pignons 9 à 11. Un interrupteur 25 est monté sur le dispositif 5 du côté de l'étrier 12. Un interrupteur identique 25' est monté du côté de l'étrier 13. L'interrupteur 25 comprend un actionneur 25a qui est au contact d'un cadre 26 en appui sur un ressort à lame 27 tendant à le repousser vers le haut des figures 2 et 4, c'est-à-dire à déplacer l'actionneur 25a vers l'intérieur de l'interrupteur 25. L'interrupteur 25 est monté en série sur la ligne d'alimentation électrique du moteur d'entraînement de l'arbre 1. Ainsi, lorsque l'interrupteur 25 est ouvert, c'est-à-dire lorsque l'actionneur 25a est repoussé vers l'intérieur de l'interrupteur 25, le moteur d'entraînement n'est pas alimenté en courant. La course de l'arbre 1 est donc arrêtée lorsque l'actionneur 25a est repoussé vers l'intérieur de l'interrupteur 25. A chaque pignon mené est associé un disque dont le diamètre est supérieur à celui du pignon mené. On note 34 à 39 les disques associés respectivement aux pignons 14 à 19. Chaque disque 34 à 39 est pourvu d'une encoche, respectivement référencée 34a, 35a, 36a, 37a, 38a ou 39a. Chacune des encoches 34a à 39a est apte à recevoir partiellement la partie supérieure 26a ou 28a du cadre 26 ou du cadre équivalent 28 situé de l'autre côté du mécanisme 5. Le principe de fonctionnement du dispositif de détection de fin de course de l'invention est le suivant : lorsque les encoches 34a, 35a et 36a sont alignées en regard du cadre 26, sa partie supérieure 26a peut pénétrer partiellement dans ces encoches et l'ensemble du cadre 26 est repoussé par le ressort à lame 27 en direction des pignons menés 14 à 16, de sorte que l'actionneur 25a est déplacé vers l'intérieur de l'interrupteur 25 et que celui-ci est ouvert. Ainsi, le cadre 26 et le ressort 27 constituent des moyens d'actionnement de l'interrupteur 25 qui sont mobiles entre deux positions de commande de cet interrupteur en fonction de la position relative des encoches 34a à 36a, c'est-à-dire des pignons menés 14 à 16. De même, le cadre 28 et le ressort 27 constituent des moyens d'actionnement de l'interrupteur 25'. Comme il apparaît plus clairement aux figures 6 et 7, chaque pignon mené 14 à 16 porte une came en coeur respectivement référencée 44, 45 et 46. Des ressorts de rappel en épingle, respectivement référencés 54, 55 et 56, ont une extrémité en appui sur chacune des cames en coeur 44 à 46. La fonction des cames en coeur 44 à 46 et de leurs ressorts associés 54 à 56 est la suivante : lorsque l'étrier 12 est déplacé afin que les pignons menés 14 à 16 n'engrènent pas avec les pignons menants 9 à 11, les ressorts 54 à 56 appuyent sur les cames en coeur 44 à 46 de telle sorte que leurs extrémités respectives pénètrent dans la partie supérieure de chaque came en coeur, c'est-à-dire atteignent la position du ressort 55 et de la came 45 à la figure 6. Les cames en coeur 44 à 46 et les ressorts 54 à 56 constituent donc des moyens de rappel élastique en position des pignons 14 à 16. La géométrie des disques 34 à 36 et des cames 44 à 46 est déterminée de façon à ce que, lorsque les cames sont dans la position de la came 35, les encoches des disques correspondants sont orientées en direction de la partie supérieure 26a du cadre 26. Cette position est représentée à la figure 7. Dans ce cas, comme les encoches 34a à 36a sont alignées, le cadre 26 peut être déplacé vers le haut par l'effort permanent F exercé sur lui par le ressort à lame 27, de sorte que l'actionneur 25a de l'interrupteur 25 est déplacé vers l'intérieur de celui-ci et que le circuit correspondant est ouvert. De façon analogue, les pignons 17 à 19 portent des cames en coeur 47 à 49 commandées par des ressorts en épingle 57 à 59. Leur fonctionnement est similaire à celui des cames 44 à 46 et des ressorts associés. Le fonctionnement est le suivant Lors de la mise en place du mécanisme d'entraînement de l'arbre d'enroulement, on doit déterminer les positions de fin de course correspondant respectivement au point haut et au point bas de la trajectoire du volet roulant. Le dispositif 5 est dans la position de la figure 8 dans laquelle les étriers 12 et 13 sont écartés de l'arbre moteur 7 de telle sorte que les pignons menés 14 à 19 n'engrènent pas avec les pignons menants 9 à 11. Sous l'effet de la force de rappel exercée par les ressorts 57 à 59 sur les cames en coeur 47 à 49, les encoches 37a à 39a sont alignées en regard de la partie supérieure 28a du cadre 28. L'interrupteur 25 et l'interrupteur opposé correspondant 25' sont fermés. Le volet roulant est déplacé jusqu'à l'une de ses positions de fin de course, grâce à son moteur électrique. Lorsque la position de fin de course est atteinte, l'étrier 13 est déplacé, au moyen d'une came 63 visible à la figure 4, vers sa position dans laquelle les pignons menés 17 à 19 engrènent avec les pignons menants 9 à 11. Cette position est représentée à la figure 9. Dans cette position, comme les encoches 37a à 39a des disques 37 à 39 sont alignées en regard de la partie supérieure 28a du cadre 28, la partie 28a pénètre partiellement dans les encoches 37a à 39a sous l'effet de la force F exercée par le ressort à lame 27. L'extrémité inférieure 13a de l'étrier 13 ne s'oppose pas au mouvement vers le haut de la figure 9 du cadre 28. Compte tenu du mouvement vers le haut du cadre 28, l'actionneur 25'a de l'interrupteur 25' est déplacé vers l'intérieur de celui-ci et l'interrupteur 25' est ouvert. Par ailleurs, les pignons menés 14 à 16 sont maintenus à distance des pignons menants 9 à 11. L'extrémité inférieure 12a de l'étrier 12 est en appui sur deux ailes 26b du cadre 26, de sorte que celui-ci est maintenu dans sa position basse contre la force F exercée sur lui par le ressort à lame 27. L'interrupteur 25 demeure fermé. Dans cette position, le moteur électrique n'est plus alimenté à travers l'interrupteur 25', de sorte qu'il ne peut plus fonctionner dans le sens correspondant à son alimentation à travers cet interrupteur. En revanche, il est possible de le faire fonctionner dans le sens inverse en l'alimentant en courant à travers l'interrupteur 25. Ainsi, lorsque la position de fin de course a été déterminée par l'installateur en déplaçant l'étrier 13, le moteur électrique ne peut fonctionner que dans un sens correspondant à un trajet en direction opposée à celui qui a permis d'amener le volet à sa position de fin de course. Lorsqu'on entraîne alors l'arbre 1 en direction de sa seconde position de fin de course, les pignons menants 9 à 11 engrènent avec les pignons menés 17 à 19. Le mouvement des pignons 9 à 11 et 17 à 19 conduit à déplacer les encoches 37a à 39a les unes par rapport aux autres, de sorte qu'elles ne sont plus alignées et que l'étrier 28 est repoussé contre la force F. L'actionneur 25'a n'est plus repoussé vers l'intérieur de l'interrupteur 25 par le cadre 28 et peut être dégagé vers l'extérieur, ce qui revient à fermer l'interrupteur 25'. Cette position est représentée à la figure 10. Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, les pignons menants 9 à 11 ont des nombres de dents premiers entre eux. On peut par exemple prévoir que le pignon 9 compte 24 dents, que le pignon 10 compte 22 dents et que le pignon 11 compte 23 dents. De la même manière, les pignons 17 à 19 ont des nombres de dents premiers entre eux. Par exemple, le pignon 17 compte 20 dents, le pignon 18 compte 22 dents et le pignon 19 compte 21 dents. Le nombre de tours que doit effectuer l'arbre moteur 7 à partir d'une position relative déterminée des pignons 17 et 19 pour atteindre la même position de ces pignons est égal au plus petit commun multiple des nombres de dents considérés. Dans le cas d'espèce et avec les valeurs indiquées ci-dessus, il est nécessaire de faire effectuer un grand nombre de tours à l'arbre 7. Ainsi, compte tenu du rapport de démultiplication qui peut être éventuellement mis en place entre la bague 8 et l'arbre 7, on peut prévoir que les pignons menés 17 à 19 ne sont jamais dans la même position relative sur la course normale de l'arbre 1. Dans ce cas, la seule position dans laquelle les trois encoches 37a, 38a et 39a sont alignées est la position de fin de course. Par voie de conséquence, l'alimentation du moteur électrique est coupée uniquement dans le cas où l'arbre 1 atteint sa position de fin de course. De la même manière, les nombres de dents des pignons menés 14 à 16 sont premiers entre eux. On procède de la même manière lorsque la seconde position de fin de course est atteinte, en utilisant l'étrier 12 et les pignons menés 14 à 16. A la position de fin de course, l'étrier 12 est déplacé par une came 62 jusqu'à ce que les pignons 14 à 16 engrènent avec les pignons 9 à 11, ce qui permet le déplacement du cadre 26 par pénétration de sa partie supérieure 26a dans les encoches 34a à 36a. Ceci repousse l'actionneur 25a vers l'intérieur de l'interrupteur 25 qui est alors ouvert (figure 7) les pignons 14 à 16 engrenant avec les pignons 9 à 11, la position relative de leurs encoches respectives varie dès que l'arbre 7 est animé d'un mouvement de rotation. La partie supérieure 26a du cadre 26 est alors chassée des encoches 34a à 36a et le cadre 26 est repoussé contre la force du ressort 27. L'actionneur 25a est libéré et l'interrupteur 25 est fermé (figure 6). Les cames 62 et 63 sont déplacées au moyen d'un dispositif à renvoi d'angle ou d'un dispositif flexible qui peut être commandé au moyen de fentes de manoeuvre 72 et 73 ménagées sur le mécanisme 2 et dans lesquelles peut être insérée l'extrémité d'un tournevis. Les fentes 72 et 73 sont facilement accessibles pour l'installateur au cours de la mise en place du mécanisme d'entraînement de l'invention, de sorte que son travail est facilité. On peut, en outre, prévoir que des éléments flexibles 82 et 83, silhouettés en traits mixtes à la figure 1, sont temporairement ou définitivement fixés sur les fentes 72 et 73, de sorte que la commande des cames 62 et 63 peut être reportée jusqu'à l'extrémité des éléments flexibles 82 et 83 qui peut être placée à l'extérieur d'un caisson entourant le mécanisme, et, de ce fait, est d'accès aisé. Selon un aspect avantageux mais non obligatoire de l'invention, et comme il apparaît à la figure 1, une tige 3 de commande manuelle est en prise avec une tige 4 logée dans l'arbre 1 et raccordée d'une façon connue en soi, par un dispositif de transmission d'effort, à l'arbre 1. Lorsqu'il est nécessaire de commander manuellement le déplacement de l'arbre 1, une rotation est imprimée à la tige 3, cette rotation étant transmise par l'intermédiaire de la tige 4 à l'arbre 1. Comme il apparaît plus clairement à la figure 4, un orifice 6 permet le passage axial de la tige 4 dans la partie centrale du dispositif 5. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de fin de course, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pignons menants (9-11) alignés sur un arbre moteur (7), au moins un étrier support (12, 13) de pignons menés (14-19) aptes à engrener avec lesdits pignons menants, ledit étrier étant mobile entre deux positions d'engrènement ou de non-engrènement desdits pignons menés avec lesdits pignons menants, et des moyens d'actionnement (26-28) d'un interrupteur (25, 25') de commande d'un moteur électrique d'entraînement piloté par ledit dispositif de détection de fin de course, lesdits moyens d'actionnement étant mobiles entre deux positions de commande dudit interrupteur en fonction de la position relative desdits pignons menés. 2. Dispositif de détection de fin de course selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pignon mené (1419) est pourvu d'une encoche latérale (34a-39a) alors qu'un élément mobile (26, 28) est en appui élastique sur lesdits pignons menés, ledit élément mobile étant apte à se déplacer, en fonction des positions respectives desdites encoches entre deux positions par rapport à un actionneur (25a, 25'a) dudit interrupteur (25, 25'). 3. Dispositif de détection de fin de course selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque pignon mené (1419) est pourvu d'une came en coeur (44-49) apte à coopérer avec un ressort (54-59) de rappel pour pousser ledit pignon vers une position où ladite encoche (34a-39a) est disposée dans une direction déterminée. 4. Dispositif de détection de fin de course selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits ressorts de rappel (54-59) desdits pignons menés (14-19) montés sur un même arbre sont aptes à agir sur lesdites cames en coeur (44-49) de telle sorte que les encoches respectives (34a-39a) desdits pignons menés sont alignées lorsque lesdits pignons menés n'engrènent pas avec lesdits pignons menants. 5. Dispositif de détection de fin de course selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nombres de dents des pignons menants (9-11) sont premiers entre eux et les nombres de dents des pignons menés (14-16, 17-19) sont premiers entre eux. 6. Dispositif de détection de fin de course selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (62, 63) de déplacement dudit étrier (12, 13) entre ses deux positions d'engrènement et de non-engrènement. 7. Dispositif de détection de fin de course selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux étriers (12, 13) supports de pignons menés (1419) disposés de part et d'autre dudit arbre moteur (7) et deux interrupteurs (25, 25') de commande actionnés par lesdits pignons menés. 8. Dispositif de détection de fin de course selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments mobiles (26, 28) en appui sur une lame flexible (27) de rappel des éléments mobiles vers lesdits pignons menés (1419) . 9. Mécanisme d'entraînement en rotation de l'arbre d'enroulement d'un volet roulant comprenant un dispositif (5) de détection de fin de course selon l'une des revendications précédentes. 10. Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif (5) de détection de fin de course est apte à être logé à l'intérieur de l'arbre d'enroulement (1) du mécanisme et pourvu d'un orifice (6) de passage axial d'une tige (4) de manoeuvre manuelle dudit arbre.