Brevet FR2803588A1 — publié le 20010713

-1 DISPOSITIF DE COMPENSATION POUR PORTE A RELEVAGE VERTICAL La présente invention concerne un dispositif destiné à compenser la masse d'un objet entraîné dans un mouvement vertical, ascendant ou descendant. Plus particulièrement, mais non exclusivement, le type de dispositif selon 1o l'invention est destiné à compenser, pendant les phases d'ouverture et de fermeture, les portes à relevage vertical, telles que par exemple les portes de garage. Les portes à relevage vertical, selon le type de technologie utilisé, possèdent une masse, soit constante, soit variable, lors de leur fonctionnement. Afin de faciliter leur manipulation ou d'aider le moteur qui les actionne, les portes sont équilibrées, ou compensées, par différents dispositifs, tels que des contrepoids par exemple. Cependant, ces derniers sont lourds (puisque leur poids doit être le même que celui de la porte), difficiles à manipuler lors du montage et encombrants. D'autres dispositifs connus visent à créer un couple constant ou variable sur la porte, afin d'équilibrer celle-ci lors de son fonctionnement. Ces dispositifs emploient par exemple un ressort de torsion associé à un tambour sur lequel s'enroule le câble d'actionnement de la porte. Ces systèmes nécessitent un nombre de pièces important, et les ressorts de torsion restent difficiles à installer sur les sites puis à mettre en oeuvre. D'autres dispositifs connus emploient un ressort de compression comportant une vis à bille accouplée à l'arbre moteur de la porte, et munie d'un écrou à recirculation externe. Lors, par exemple, de la phase de fermeture, le déplacement axial de l'écrou comprime le ressort, créant ainsi un couple de retour sur la vis et 0o donc sur l'arbre moteur, couple visant à équilibrer la porte. Cependant, ce couple d'équilibrage croît en phase de fermeture et décroît en phase d'ouverture. Par conséquent, ce type de dispositif ne peut équilibrer les portes dont la masse ne varie pas ou très peu lors du relevage, telles que les portes basculantes ou à empilements de sections. Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif apte à équilibrer les portes à relevage vertical dont la masse ne varie pas ou très peu lors des phases d'ouverture et de fermeture, fournissant un effort de compensation constant avec un minimum de pièces. A cette fin, selon l'invention, le dispositif pour compenser la masse d'un objet lors d'un mouvement vertical ascendant ou descendant dû à la rotation d'un arbre est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques aptes à être comprimés ou décomprimés entre deux butées, chaque butée étant mobile en translation lors de la rotation de l'arbre. Avantageusement, les moyens élastiques comprennent un ressort et l'arbre est fileté, chaque butée étant constituée d'un écrou immobilisé en rotation. De préférence, le filetage réalisé sur l'arbre possède un pas différent pour chacun des deux écrous. Selon une forme particulière de réalisation, des moyens moteurs sont prévus pour actionner la rotation de l'arbre. De façon avantageuse le dispositif selon l'invention est appliqué au relevage de porte à masse constante ou très peu variable. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, se rapportant à des exemples de réalisation illustratifs mais en aucun cas limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique de côté d'un premier type de porte à relevage vertical sur laquelle est susceptible d'être appliqué le dispositif selon l'invention; - La figure 2 est une vue schématique de côté d'un second type de porte sur laquelle est susceptible d'être appliqué le dispositif selon l'invention - La figure 3 est une vue en perspective de la porte de la figure 1 montrant l'implantation du dispositif selon l'invention; - La figure 4 est une vue schématique de côté du dispositif selon l'invention. Dans ce qui suit, la direction horizontale est définie par le sol S, la direction verticale étant sensiblement perpendiculaire à la direction horizontale. Les termes "haut" et "bas" se rapportent à des éléments respectivement "éloignés" et "proches" du sol S. La figure 1 représente, en vue schématique de côté, un premier type de porte à relevage vertical sur laquelle est susceptible d'être appliqué le dispositif selon l'invention, plus particulièrement appelé porte basculante. L'ensemble est constitué de deux rails verticaux 1, de type connu et implantés dans le sol S (seul le rail vertical la étant visible sur la figure 1). Chaque rail vertical 1 est associé à un rail horizontal 2, disposé à l'extrémité libre de celui-ci, opposée au sol S. Grâce à tous moyens d'actionnement connus et non représentés, un tablier 3 coulisse dans les rails 1, 2 pour prendre différentes positions 3a, 3b, 3c entre une position fermée o le tablier 3 est parallèle aux rails verticaux 1 et une position ouverte o le tablier 3 est parallèle aux rails horizontaux 2. L'ouverture de la porte basculante se fait par la montée du tablier 3 dans la direction et le sens de la flèche fl, la fermeture s'opérant grâce à la descente du tablier 3 dans direction et le sens de la flèche f2. La figure 2 est une vue schématique de côté d'un second type de porte sur laquelle est susceptible d'être appliqué le dispositif selon l'invention. Ce type de porte, dite à empilement, comporte un tablier articulé 4 souple s ou rigide monté de façon connue sur une paire de rails verticaux 1 fixés sur le sol S servant de moyens de guidage. Le tablier articulé 4, d'architecture classique, comprend des sections 4a reliées entre elles par des liaisons pivot 4b. Des moyens d'actionnement, connus et non représentés, permettent l'ouverture de la porte par l'entraînement du tablier articulé 4 vers le haut (sens de la flèche fl). Les différentes sections 4a se replient en accordéon les unes sur les autres. La fermeture s'effectue par la descente (sens de la flèche f2) des sections 4a du tablier articulé 4. La figure 3 est une vue en perspective de la porte à tablier 3 basculant de la figure 1, montrant l'implantation du dispositif 5 selon l'invention. On retrouve les deux paires de rails verticaux (la, lb) et horizontaux (2a, 2b) guidant le tablier 3. Le dispositif selon l'invention 5 est disposé au niveau de la partie haute d'un rail vertical (le rail lb dans l'exemple de réalisation de la figure 3), sensiblement au niveau de la jonction des rails 1b et 2b. Il est à noter qu'avantageusement un second dispositif 5 peut être disposé symétriquement à la jonction des rails la et 2a. Des moyens d'actionnement 6, constitués par exemple d'une sangle 7 ou d'un câble s'enroulant sur un tambour 8 ou de tout autre moyen similaire, sont reliés, à une extrémité, au dispositif 5, et à l'autre extrémité, à la base du tablier 3. Ces moyens d'actionnement 6 peuvent être soit accouplés à un moteur, soit actionner manuellement. La figure 4 montre, en vue schématique de côté, le détail du dispositif 5 io appliqué à une forme de réalisation particulière o les moyens d'actionnement 6 comprennent une sangle 7 apte à s'enrouler sur un tambour 8 lors de l'ouverture de la porte. Le dispositif 5 comprend un arbre 9, d'axe X sensiblement horizontal, accouplé de façon connue à l'une de ses extrémités au tambour 8, et à l'autre extrémité soit à des moyens moteurs, soit à des moyens de support tels qu'un palier, tous deux connus et non représentés. L'arbre 9 comporte, sur une première partie, un premier filetage 10 sur lequel est vissé un premier écrou 11, de forme générale connue et présentant une face d'appui 11a, perpendiculaire à l'arbre 9 et tournée vers le tambour 8. En outre, l'arbre 9 comporte, sur une seconde partie, un second filetage 12 sur lequel est vissé un second écrou 13, de forme générale connue et présentant une face d'appui 13a, également perpendiculaire à l'arbre 9 et disposée en regard de la face d'appui 1 a de l'écrou 11. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 4, le premier filetage 10, sur lequel est vissé le premier écrou 11, est réalisé au niveau de l'extrémité opposée à celle o se trouve le tambour 8, tandis que le second filetage 12, sur lequel est vissé le second écrou 13, est adjacent au tambour 8. Les écrous 11, 13 sont immobilisés en rotation par tous types de procédé connu mais sont libres en translation, et lors de la rotation de l'arbre 9, les écrous 11, 13 se déplacent en translation par rapport au dit arbre 9. Les filetages 10 et 12 sont de même sens mais de pas différents, le pas du second filetage 12 étant plus faible que celui du premier filetage 10. Entre les écrous 11 et 13, servant de moyens de butée, est disposé un is moyen élastique constitué dans l'exemple de réalisation de la figure 4, par un ressort à spirales 14 engagé sur l'arbre 9. Le ressort 14 se trouve donc en appui contre les faces d'appui 11a et 13a des écrous 1 1 et 13. La compression du ressort 14 induit un couple sur l'arbre 9, par l'intermédiaire des écrous 11, 13 contre lesquels le ressort 14 est en appui. Selon le sens de rotation du dit arbre 9, ce couple induit croît (compression du ressort 14) ou décroît (décompression du ressort 14) et ainsi, soit facilite soit contrarie la dite rotation. Du fait de la configuration des filetages 10, 12, la rotation de l'arbre 9 provoque un déplacement différentiel en translation des écrous 11, 13. Sous l'action des butées mobiles à déplacement différentiel constituées par les écrous 11, 13, le ressort 14 se trouve globalement comprimé ou décomprimé selon le sens de déplacement des écrous 11, 13, et donc selon le sens de rotation de l'arbre 9. Dans un premier sens de rotation de l'arbre 9, le premier écrou 11 comprime le ressort 14, tandis que le second écrou 13 a tendance à légèrement le décomprimer afin de limiter l'amplitude de la variation du couple induit sur l'arbre 9. De même, dans le sens de rotation inverse de l'arbre 9, le premier écrou 11 décomprime le ressort 14, tandis que le second écrou 13 a tendance à légèrement le comprimer, toujours afin de limiter l'amplitude de la variation du couple induit sur l'arbre 9. À Pendant la phase de fermeture de la porte: La rotation de l'arbre 9 entraîne le dévidage de la sangle 7 du tambour 8 (position représentée en traits pleins). Le premier écrou 11 a tendance à comprimer le ressort 14 contre la face 13a du second écrou 13. En raison de la différence de pas des filetages 10 et 12, les écrous 11, 13 se déplacent dans le sens de la flèche f3, mas à des vitesses différentes. Le second écrou 13 a donc tendance lui à décomprimer le ressort 14. La différence de course des écrous 11 et 13 provoque globalement une compression du ressort 14, qui emmagasine ainsi de l'énergie susceptible d'être restituée à l'arbre 9 lors de la phase d'ouverture. L'écrou 13, en décomprimant légèrement le ressort 14, diminue l'amplitude de la variation du couple sur l'arbre 9 lors de la compression du ressort 14. * Pendant la phase d'ouverture de la porte: La rotation de l'arbre 9 entraîne l'enroulement de la sangle 7 autour du tambour 8 (pour atteindre la position représentée en traits interrompus). Les écrous se déplacent tous deux suivant la flèche f4. Le premier écrou 11, en se déplaçant, entraîne la décompression du ressort 14, légèrement comprimé par le second écrou 13. Le pas du filetage 10 étant supérieur à celui du filetage 12, la course de l'écrou 11 est plus importante que celle de l'écrou 13, entraînant globalement une décompression du ressort 14. Cette décompression du ressort 14 libère ainsi l'énergie nécessaire à la compensation de la masse du tablier de la porte et selon un couple résultant sur l'arbre 9 sensiblement constant. L'ouverture de la porte s'en trouve ainsi facilitée. Si cette ouverture est réalisée manuellement, I'effort nécessaire pour lever le tablier 3 est moins important. Si l'ouverture est réalisée par un moteur, I'aide que constitue le dispositif 5 permet de diminuer la puissance du moteur. En outre, le dispositif 5 est réglable, et ce sur plusieurs niveaux. D'une part, en jouant sur le pas des filetages 10, 12, la vitesse relative de déplacement des écrous 11, 13, et donc leur course respective, varient. L'importance de la compression ou de la décompression du ressort 14 varie donc en conséquence. D'autre part, les caractéristiques intrinsèques de l'élément élastique (ressort ou autre) influent directement sur la compression et donc sur la quantité d'énergie transmise à l'arbre 9. Le dispositif est donc adaptable à tous types de porte à relevage vertical, de masse constante ou variant peu, et ce quelle que soit la masse du tablier. 1l REVENDICATIONS 1. Dispositif pour compenser la masse d'un objet lors d'un mouvement vertical ascendant ou descendant dû à la rotation d'un arbre (9) caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques aptes à être comprimés ou décomprimés entre deux butées (11, 13), chaque butée (11, 13) étant mobile en translation lors de la rotation de l'arbre (9). o 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort (14). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre (9) est fileté, chaque butée (11, 13) étant constituée d'un écrou immobilisé en rotation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le filetage (10, 12) réalisé sur l'arbre (9) possède un pas différent pour chacun des deux écrous (11, 13). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens moteurs sont prévus pour actionner la rotation de l'arbre (9). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il est appliqué au relevage de porte à masse constante ou très peu variable.