Brevet FR2792016A3 — publié le 20001013

FR 2792016 A3 20001013 FR 9904494 A 19990407 Dispositif pour commander le déploiement des éléments d'une structure volumique, telle qu'une pyramide Domaine technique de l'invention L'invention concerne la commande mécanique des éléments d'une structure volumique, telle qu'une pyramide comportant quatre panneaux, afin de réaliser io notamment une structure volumique à propriété acoustique variable. Etat de la technique antérieure Pour conférer une destination plus ou moins polyvalente, ou encore personnaliser les caractéristiques acoustiques d'une salle en fonction des besoins, il est fréquent de procéder à un traitement acoustique des murs ou des plafonds. Ces traitements acoustiques se basent en général sur l'emploi de rideaux, de vantaux ou de panneaux présentant certaines propriétés acoustiques, qui coulissent ou qui sont mobiles en rotation, et qui sont destinés à modifier les propriétés acoustiques d'une surface donnée. Des éléments acoustiques plus sophistiqués, des volumes plus complexes comme des pyramides par exemple, sont quelquefois employés. Mais leur déploiement n'est pas une tâche aisée, ce qui rend difficile leur usage afin de réaliser des dispositifs à propriété acoustique variable. En l'absence d'un dispositif mécanique de commande du déploiement des panneaux de la pyramide, ils se prêtent mal à une utilisation systématique pour réaliser un traitement acoustique variable d'une surface donnée. Résumé de l'invention Le problème technique à résoudre par l'objet de la présente demande est de réaliser un dispositif mécanique compact, mais néanmoins efficace, qui permette de commander l'ouverture ou le déploiement des éléments d'une structure volumique telle qu'une pyramide. C'est un objet de la présente invention que de foumrnir un dispositif permettant o de déployer aisément les éléments d'une structure acoustique donnée, telle qu'une pyramide par exemple, afin de réaliser une structure à propriété acoustique variable destinée au traitement acoustique d'une surface donnée. Ce problème est résolu par l'objet de la présente invention qui permet de is déployer facilement les éléments d'une structure volumique donnée, par exemple les quatre panneaux d'une structure pyramidale. A cet effet, des moyens de rotation entraînent en mouvement un axe de rotation qui comporte un engrenage supérieur et un engrenage inférieur. Deux crémaillères, formant un premier jeu de crémaillères, comportent des axes parallèles qui sont disposés de part et d'autre de l'engrenage supérieur. Deux autres crémaillères forment un second jeu de crémaillères parallèles, mais positionnées perpendiculairement aux précédentes, et qui sont disposées en miroir, de part et d'autre, de l'engrenage inférieur. Les quatre crémaillères sont guidées dans leur mouvements de translation par des moyens de guidage. Chacune comprend à son extrémité une tête de bielle taraudée dans laquelle vient se visser une tige filetée dont l'autre extrémité est également vissée à une tête de bielle qui est fixée à l'élément de la structure à déployer.. Dans un mode de réalisation préféré, un ensemble de guidage compact est réalisé, lequel comporte deux platines qui sont rendues solidaires au moyen de quatre colonnettes qui forment les quatre coins d'un carré dont le centre coïncide avec l'axe de rotation. Quatre galets sont respectivement montés sur chacune des colonnettes et présentent une gorge supérieure et une gorge inférieure qui sont destinées à servir d'appui à la surface externe d'un plat métallique qui est fixé sur chaque crémaillère à guider. Le plat métallique comporte également une surface interne ayant une partie supérieure et inférieure sur laquelle vient appuyer un galet fixé sur ledit axe de rotation et l'ensemble permet de compléter le guidage horizontal de ladite crémaillère pour faire fonctionner les crémaillères dans de bonnes conditions. De cette manière l'invention permet de réaliser un mouvement synchronisé de déploiement, ou au contraire de repliement des quatre panneaux d'une pyramide par io exemple, de manière à faire varier les propriétés acoustiques de l'ensemble. En associant plusieurs structures volumiques semblables, par exemple en les disposant en quinconce, on arrive ainsi à réaliser simplement le traitement acoustique variable d'une surface donnée. Description des figures La figure 1 illustre une vue en coupe d'une structure volumique, telle qu'une pyramide présentant quatre panneaux, dans une position déployée. La figure 2 illustre la vue de la figure 1, une fois que la pyramide est en position repliée. Les figures 3 et 4 montrent le détail du dispositif mécanique destiné à permettre l'ouverture et la fermeture des panneaux formant la pyramide présentée en figure 1 et 2, en position repliée. Description d'un mode de réalisation préféré de l'invention No Les figures 1 et 2 illustrent un exemple de structure acoustique, par exemple une pyramide comportant quatre panneaux, et qui peut utiliser avantageusement le dispositif mécanique de la présente invention. La figure 1 montre deux panneaux 110 et 120 d'une pyramide qui est en position déployée, c'est à dire qui présente les faces internes des panneaux. Plus particulièrement, les quatre panneaux sont mobiles en rotation autour de leur axe d'intersection avec la base de la pyramide. De cette manière, en provoquant la rotation de chacun des quatre panneaux de cette pyramide au moyen du dispositif de l'invention, on réalise un déploiement de celle-ci afin de présenter ses faces internes des panneaux dont les propriétés acoustiques diffèrent des faces externes. Pour renforcer l'effet acoustique recherché, I'intérieur de la pyramide peut contenir une seconde pyramide 180, par exemple, présentant la même propriété acoustique - absorbante ou réfléchissante - que les faces internes des panneaux. Comme on le voit, les panneaux sont mis en mouvement au moyen to de deux crémaillères 10 et 11 qui sont fixées aux panneaux à déployer au moyen d'un ensemble bielle-tige-bielle, et qui sera plus précisément décrit ci-après. La figure 2 montre plus particulièrement la structure pyramidale dans sa position repliée. Dans un réalisation concrète l'élément pyramidal est destiné à être agencé à d'autres éléments de même type, généralement en quinconce, de manière à permettre le recouvrement de toute une surface tel qu'un mur ou un plafond. Les figures 3 et 4 montrent le détail de la partie mécanique du dispositif qui permet de provoquer, selon le cas, I'ouverture ou la fermeture de l'élément pyramidal acoustique. Plus particulièrement, la figure 3 est une coupe, suivant les axes Z-YY'-Z' représentés sur la figure 4. La figure 4 est une coupe suivant les axes X-X' représentés sur la figure 3. Suivant l'invention, un axe 1 est entraîne par un moteur (non représenté) qui est pourvu d'un dispositif de limitation de couple intégré. Deux engrenages 2 et 3, respectivement supérieur et inférieur, sont montés sur l'axe 1 et sont solidaires en rotation avec lui. Chaque engrenage entraîne un jeu de deux crémaillères, formant Jo ainsi un ensemble de quatre crémaillères 10-40. L'engrenage 2 entraîne respectivement les crémaillères 10 et 30, lesquelles présentent des axes qui sont parallèles, disposés en miroir de part et d'autre de cet engrenage 2 (de manière à provoquer un mouvement de translation opposé), et dans un même plan A perpendiculaire à l'axe 1. De la même manière, I'engrenage 3 inférieur entraîne respectivement les crémaillères 20 et 40, dont les axes sont parallèles, disposés en miroir de part et d'autre de celui-ci, et dans un second plan B inférieur, perpendiculaire également à l'axe 1, qui est décalé par rapport au plan supérieur A. Les quatre crémaillères sont associées à un dispositif de guidage approprié, qui est fixé à la structure de l'élément acoustique, et qui comprend deux platines 4 et rendues solidaires l'une de l'autre au moyen de quatre colonnettes 6, 7, 8 et 9, lesquelles forment les quatre coins d'un carré dont le centre est positionné sur l'axe 1. Sur chacune des colonnettes se trouve monté par deux roulements à bille un io galet qui est disposé entre les deux platines 4 et 5. Quatre galets 60, 70, 80 et 90 sont ainsi respectivement montés sur les colonnettes correspondantes 6, 7, 8 et 9. Chaque galet, par exemple le galet 60, comporte deux gorges usinées, une gorge supérieure 61 et une gorge inférieure 62, toutes deux par exemple de section rectangulaire. La gorge supérieure 61 du galet 60 est destinée au guidage de la crémaillère 10, tandis que la gorge inférieure 62 de ce même galet est destinée à celui de la crémaillère 20. De la même manière, les gorges supérieure et inférieure du galet 70 sont attribuées au guidage des crémaillères 30 et 20 respectivement. Similairement, les gorges supérieure et inférieure du galet 80 sont destinées à O permettre le guidage des crémaillères 30 et 40. Enfin, les gorges supérieure et inférieure du galet 90 sont destinées à respectivement coopérer avec les crémaillères 10 et 40. Dans un mode de réalisation particulier, pour assurer son guidage, chaque crémaillère 1040 dispose d'un plat métallique 11-41, de section rectangulaire, qui présente quatre surfaces pour permettre un guidage horizontal :5 partiel, et un guidage vertical complet. Plus précisément, le plat métallique 11 de la crémaillère 10 présente des surfaces 12, 13 et 14 (respectivement horizontale, verticale et horizontale sur la figure 3) - externe -, qui viennent coopérer avec des surfaces correspondantes de la gorge supérieure 61. Enfin, le plat métallique laisse apparaître une surface - interne qui déborde de la crémaillère, et qui se 3o décompose en une partie inférieure 15 et une partie supérieure 16, de part et d'autre de la crémaillère, qui sera destinée à compléter le guidage horizontal comme il sera décrit plus loin. Suivant l'invention, on utilisera préférentiellement un plat métallique 11 qui présente une section rectangulaire. Il faut cependant observer que cela ne constitue qu'un mode particulier de réalisation. Dans un autre exemple de réalisation, on pourra en particulier choisir une forme plus proche d'un " V " plutôt qu'une forme de section carrée. Alternativement, chaque crémaillère peut être constituée d'un bloc unique, usinée de manière à faire apparaître les surfaces nécessaires pour opérer le guidage des crémaillères. Comme on le voit sur la figure 3, les trois faces externes 12, 13 et 14 du plat métallique 11 permettent à la crémaillère de venir s'encastrer dans la gorge supérieure 61 du galet 60, de manière à permettre un double guidage, horizontal dans un sens et vertical dans les deux sens, lorsque le plat vient s'encastrer dans o cette demrnière. De la même manière, la crémaillère 20 (resp. 30, 40) comprend un plat métallique 21 (resp. 31; 41), qui comprend trois surfaces externes qui sont destinées à venir en contact avec des surfaces correspondantes d'une gorge, inférieure ou supérieure, d'un galet qui lui correspond. Plus particulièrement, le plat métallique 21 (resp. 31, 41) comprend en outre une surface additionnelle interne présentant une partie inférieure et supérieure. v' De manière à compléter le guidage horizontal, le dispositif selon l'invention comprend en outre trois galets supplémentaires 50, 51 et 52 qui sont montés sur l'axe d'entraînement 1, éventuellement solidaires de ce dernier. Le galet 50 est un galet médian qui est localisé entre les engrenages 2 et 3 et qui est destiné à permettre l'appui sur la surface interne inférieure des plats métalliques 11 et 31, et sur la face interne supérieure des plats 41 et 21 des crémaillères 40 et 50, respectivement. Le galet 51 est un galet supérieur qui est localisé au-dessus de l'engrenage 2 et qui vient s'appuyer sur la surface interne supérieure des plats métalliques 11 et 31. Enfin, le galet 52 est un galet inférieur qui est placé en dessous de l'engrenage 3 et qui vient s'appuyer sur la surface interne inférieure des plats métalliques 21 et 41. Ainsi, comme on le voit, le galet 50 permet de compléter le guidage horizontal des quatre crémaillères, tandis que le galet supérieur 51 et le galet inférieur 52 assurent respectivement le guidage horizontal de deux crémaillères seulement. Cette disposition apporte un avantage considérable puisqu'elle permet de maintenir une certaine distance entre chaque crémaillère et l'engrenage qui l'entraîne en rotation et permet, ainsi, de la faire fonctionner dans de bonnes conditions. La structure de guidage des quatre crémaillères est telle que se trouve réduit o considérablement la résultante verticale des efforts qui s'exercent sur l'ensemble de la structure de guidage. C'est également un avantage important de l'invention. A l'extrémité de chaque crémaillère se trouve une tête de bielle montée sur roulement, et qui présente un taraudage dans lequel est destinée à venir se visser une extrémité fileté d'une tige de bielle. Plus particulièrement, la crémaillère 10 (resp. , 30, 40) se trouve pourvu d'une tête de bielle 17 (resp. 27, 37, 47) comportant un taraudage destiné à recevoir une tige de bielle 18 (resp. 28, 38, 48). Chaque tige de bielle 18-48 comporte à l'autre extrémité un autre filetage, inverse du précédent, qui est destiné à venir se visser sur une seconde tête de bielle 19 qui est associée à la crémaillère considérée et qui se trouve fixée sur le panneau à déployer. De cette manière la tige peut faire la liaison entre les deux têtes de bielles correspondantes à une même crémaillère, et la distance entre les deux têtes de bielles est ajustable au moyen des deux taraudages - à gauche et à droite - correspondant. Cet ajustage permet de régler finement les positions limites de développement du panneau. La course reste, elle, inchangée par l'ajustement du tirant. Dans un mode de réalisation particulier, les têtes de bielles sont décentrées par rapport aux crémaillères, de manière à permettre un recentrage global des quatre têtes de biellette pour qu'elle soit toutes dans un même plan médian, intermédiaire entre le plan A et le plan B. 2 Z / I2792016 Le mécanisme suivant l'invention est en outre doté de quatre éléments de butée. Un premier élément 91 est fixé à l'extrémité du plat métallique libre d'une crémaillère, par exemple la crémaillère 10, qui vient en appui sur une butée réglable 92 qui est fixée sur la platine 4 lorsque l'élément acoustique pyramidal est en position déployé. Un élément de butée supplémentaire 93 est fixé sur l'extrémité de la tête de bielle d'une crémaillère, par exemple 10, et qui vient en appui sur un élément 94 lorsque l'élément acoustique pyramidale arrive en position repliée maximale, comme on le voit sur la figure 4. Dans un mode de réalisation particulier, on pourra avantageusement dupliquer les éléments de butée, de manière à accroître îo la fiabilité du mécanisme. Dans un mode de réalisation préféré, les deux engrenages 2 et 3 sont identiques, ce qui permet d'assurer la synchronisation d'un même mouvement de déploiement de quatre panneaux symétriques. On pourra cependant envisager le recours d'engrenages de diamètres différents si le besoin se fait sentir de provoquer des mouvements de déploiement différents pour certains panneaux, par exemple si l'élément acoustique à déployer présente une certaine dissymétrie, fondée sur l'emploi d'une pyramide à base rectangulaire et non carrée. no Comme on l'a mentionné précédemment, le moteur destiné à entraîner en rotation les engrenages 2 et 3 est pourvu d'un dispositif de limitation de couple ou de limiteur d'effort incorporé. Un tel dispositif est bien connu de l'homme du métier, et ne sera donc pas décrit plus en détail. Tout au plus, il convient d'observer que certains dispositifs de limitation seront plus adaptés que d'autres à la constitution :a d'organe de commande d'ouverture d'élément acoustique. C'est le cas en particulier des dispositifs qui présentent un faible taux d'usure, par exemple à caractéristique biconique utilisant un bain d'huile. Dans un mode de réalisation particulier, le système est commandé une unité 3o de commande électrique utilisant un temporisateur qui, associé à l'effet du limiteur de couple et aux butées 91-94 du système, permet d'assurer un parfait déploiement de l'élément pyramidal lorsque plusieurs de ces éléments sont associés pour couvrir la totalité ou une grande partie de la surface à traiter sur le plan acoustique. L'usage d'un temporisateur permet d'accroître la fiabilité du dispositif, et notamment la sécurité mécanique de l'installation. f0 Revendications 1. Dispositif permettant de commander les éléments d'une structure volumique destinés à se déployer ou au contraire à se replier, notamment une pyramide comportant un ensemble de quatre panneaux, comprenant: - un axe de rotation (1) auquel se trouve fixé un engrenage supérieur (2) et un io engrenage inférieur (3); - un premier jeu de deux crémaillères (10, 30) dont les axes sont parallèles et qui sont disposés de part et d'autre de l'engrenage supérieur (2); - un second jeu de deux crémaillères (20, 40) présentant des axes parallèles mais perpendiculaires aux axes dudit premier jeu de crémaillères (10, 30), les crémaillères dudit second jeu étant disposées de part et d'autre, en miroir, de l'engrenage inférieur (3) - des moyens de guidage desdits crémaillères (10, 20, 30, 40); - des moyens de fixation de type bielle- tige-bielle permettant de fixer l'extrémité de chacune des dites crémaillères a un des éléments de ladite structure acoustique de manière à provoquer, d'une manière synchronisée, le déploiement ou le repliement de ladite structure. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de guidage des dites crémaillères comportent: 3e - deux platines (5, 6) fixés au moyen de quatre colonnettes (6, 7, 8, 9) formant les quatre coins d'un carré dont le centre est l'axe de rotation (1) I0 - quatre galets (60, 70, 80, 90) respectivement montés sur chacune des dites colonnettes (6, 7, 8, 9), chacune des dits galets présentant une gorge supérieure et une gorge inférieure et étant destinée à servir d'appui à la surface externe d'un plat métallique fixe sur une crémaillère associée à ladite gorge afin de réaliser le guidage s vertical et une partie du guidage horizontal de ladite crémaillère; ledit plat métallique comportant également une surface interne supérieure (15) et une surface interne inférieure (16) de part et d'autre de la crémaillère sur lequel vient appuyer un galet fixé sur ledit axe de rotation permettant de compléter le guidage horizontal de ladite crémaillère. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé er. ce que l'axe de rotation (1) comporte: un galet inférieur (52) destiné à servir d'appui à la surface interne des plats métalliques correspondant à la gorge inférieure des dits galets; un galet médian (50) destiné à servir d'appui à la surface interne supérieure des plats métalliques correspondant à la gorge inférieure desdits galets, et à la surface interne inférieure du plat métallique correspondant à la gorge supérieure desdits galets;. un galet supérieur (51) destiné à servir d'appui à la surface interne supérieure des plats métalliques correspondant à la gorge supérieure des dits galets. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les plats métalliques sont de section rectangulaire. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'axe (1) est mis en rotation par des moyens de rotation associés à un dispositif de limitation de couple, et en ce que!es moyens de guidage sont associés à des moyens de butée pour stopper le déploiement ou, au contraire, le repliement des éléments de ladite structure acoustique volumique. , 2792016 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens de rotation sont constitués d'un moteur électrique commandé par une temporisation réglée de manière à assurer le total déploiement ou repliement des éléments de la structure acoustique volumique. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque crémaillère comporte à son extrémité une tête de bielle taraudée et destiné à recevoir une tige de bielle fileté présentant à son autre extrémité un autre filetage, inverse du précédent, et destinée à être vissée dans le taraud d'une seconde tête de bielle fixée io sur l'élément à déployer. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la structure volumique est une pyramide comportant quatre panneaux dont les faces externes et les faces internes présentent des qualités acoustique distinctes, en sorte que l'ensemble réalise une structure volumique acoustique ayant une propriété acoustique variable. 9. Ensemble destiné à traiter les propriétés d'une surface donnée, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de dispositifs acoustiques tel que définis dans la revendication 7 et disposés en quinconce.