Brevet FR2842240A1 — publié le 20040116

Dispositif de fermeture de porte La présente invention concerne un dispositif pour pousser une porte dans une position fermée ou première position. Des dispositifs pour pousser des portes ou analogues dans des positions fermées ou ouvertes sont bien connues dans l'art. On souhaite fréquemment qu'une porte soit maintenue dans une position fermée pour des raisons de sreté, de sécurité ou autre, et cela est particulièrement vrai dans les systèmes d'ascenseurs, au niveau des portes de palier. Dans les systèmes d'ascenseurs, des portes coulissantes sont placées sur chaque palier pour sécuriser la cage d'ascenseur lorsque la cabine ne se trouve pas au niveau du palier. Dans cette application particulière, le mécanisme responsable de l'ouverture à la fois des portes de palier et des portes de la cabine est monté sur la cabine de 15 l'ascenseur et se déplace verticalement avec elle. l'arrivée au niveau d'un palier à desservir, les portes de la cabine d'ascenseur et les portes du palier sont mises en prise, et le mécanisme d'ouverture les place dans la position ouverte. Bien que ce même mécanisme ramène également les portes dans leurs positions fermées au terme du 20 chargement et déchargement des passagers, il est souhaitable que les portes de palier comprennent des moyens indépendants pour pousser les portes dans une position fermée. Pour des raisons d'espace et autres, il est courant d'utiliser un mécanisme à câble pour commander les portes de palier. Un tel25 mécanisme connu dans l'art utilise un tambour d'enroulement sur lequel le câble d'entraînement s'enroule et se déroule quand la porte coulisse pour se fermer et s'ouvrir. Un ressort de torsion relié au tambour d'enroulement applique un couple croissant sur le tambour à mesure que le câble, qui est relié à une extrémité à la porte de palier, 30 est tiré durant l'ouverture. Quand on relâche la porte de palier, le ressort réenroule le câble sur le tambour, ce qui tire la porte de palier dans la position fermée. Un problème de ce système de l'art antérieur est cependant que le ressort de torsion n'applique pas un couple uniforme sur le tambour 35 pendant toute la plage de déplacement de la porte. Comme le comprendront les experts dans l'art, un ressort de torsion délivre un couple moindre quand la porte se trouve dans la position fermée ou 2 2842240 première position, et un couple maximal quand la porte est dans la position ouverte ou deuxième position et le câble a été entièrement déroulé du tambour d'enroulement. Cette variation du couple produit une variation similaire de la force de rappel appliquée par le câble sur la porte. Pour ouvrir des portes de cage d'ascenseur équipées du système à câble et ressort de torsion de l'art antérieur, il est nécessaire de prévoir un mécanisme d'ouverture de porte ayant une force suffisante pour surmonter la force maximale générée par le dispositif de fermeture de porte. Mais on a alors un mécanisme d'ouverture de porte qui est beaucoup plus puissant, lourd et coteux que ce que l'on souhaite. On a donc besoin d'un dispositif de fermeture de porte qui délivre une force de fermeture uniforme sur toute la longueur de déplacement de la porte mobile, mais qui préserve également les avantages d'encombrement et de flexibilité du dispositif à câble et tambour d'enroulement de l'art antérieur. Selon la présente invention, un dispositif pour entraîner une porte jusqu'à une première position fermée depuis une deuxième position ouverte comprend un câble, fixé à une extrémité à la porte et à l'autre extrémité à un dispositif à ressort servant à tirer la porte vers la 20 première position. Le dispositif à ressort comprend un tambour d'enroulement ayant une surface périphérique extérieure conique, de sorte que le câble est enroulé sur une surface de diamètre progressivement décroissant quand on tire la porte en direction de la première position. Un ressort de torsion entraine le tambour 25 d'enroulement, en appliquant la plus grande force de torsion quand le câble est entièrement déroulé et la moindre force de torsion quand le câble est entièrement enroulé et la porte se trouve dans la première position fermée. En adaptant le diamètre croissant du point d'enroulement du 30 câble sur le tambour d'enroulement au couple appliqué par le ressort de torsion, qui croît de manière correspondante, le dispositif selon la présente invention délivre au câble et à la porte une force de poussée linéaire constante, orientée en direction de la première position. Cet agencement est particulièrement utile pour des portes de 35 palier coulissant horizontalement dans un ascenseur, o il est souhaitable d'appliquer une poussée de fermeture sur les portes de palier indépendamment du mécanisme d'ouverture et de fermeture de 3 2842240 portes monté sur la cabine de l'ascenseur. Le dispositif selon la présente invention réalise la flexibilité et la compacité des systèmes de câbles entraînés par ressort de l'art antérieur, mais sans nécessiter une puissance augmentée pour ouvrir les portes de palier contre une résistance croissante du ressort. Avec références aux figures des dessins annexés, et en particulier à la figure 6, un agencement du dispositif selon la présente invention dans un ascenseur va être décrit. La figure 6 montre une porte palière d'ascenseur 13 comprenant une patte de suspension 14 avec des 10 rouleaux supports 15 montés en elle. Les rouleaux 15 roulent sur une voie horizontale 12 qui est fixée à un linteau de porte 11, comme le montre la figure. La figure 7 montre une vue en plan de la porte 13 avec une cabine d'ascenseur 17 placée au niveau du palier, et la porte 17a de la cabine d'ascenseur est en prise avec la porte palière 13 au moyen 15 d'un verrouillage amovible 19. Les portes 17a et 13 verrouillées sont déplacées latéralement 8 au moyen d'un actionneur de porte 18, comme il est bien connu dans l'art. Selon la présente invention, un dispositif à ressort 16 est fixé au linteau de porte 11 pour tirer un câble 23 fixé en 23b à la patte 20 de suspension 14. Le dispositif à ressort 16 comprend un tambour d'enroulement 22 pour enrouler et dérouler le câble 23 quand la porte palière 13 se déplace latéralement. Se référant maintenant à la figure 2, une vue schématique du dispositif à ressort 16 montre le tambour d'enroulement 22 avec une 25 surface périphérique extérieure 27, monté de manière à tourner autour d'un axe central 21. Le dispositif à ressort 16 comprend de plus un ressort en spirale 24 fixé à l'axe 21 au niveau d'une première extrémité intérieure 24a, et au tambour d'enroulement 22 au niveau d'une deuxième extrémité extérieure 24b. Ainsi, quand le tambour 30 d'enroulement 22 tourne en réaction au déroulement du câble 23, le ressort en spirale 24 se déforme. Le couple opposé délivré au tambour d'enroulement 22 par le ressort 24 induit une tension dans le câble 23, ce qui génère une force de retour ou de rappel sur la porte palière 13. Se référant à la figure 1, des détails supplémentaires du 35 dispositif à ressort 16 sont visibles sur la vue en coupe proposée. La surface périphérique extérieure 27 du tambour d'enroulement 22 est de forme conique, avec un diamètre extérieur qui diminue vers l'intérieur 4 2842240 quand on se déplace, le long de l'axe 21b, d'une extrémité 25 de diamètre maximal du tambour 22 à l'autre extrémité 26 de diamètre minimal. Comme on peut le voir sur la figure, le câble 23 est enroulé sur la surface périphérique extérieure de diamètre décroissant 27. Ainsi, quand la quantité maximale de câble 23 est enroulée sur le tambour d'enroulement 22, le câble se trouve à l'extrémité 26 de diamètre minimal du tambour 22. Comme le montre également la figure 1, des gorges de guidage 30 sont également prévues dans la surface périphérique 10 extérieure 27 pour recevoir le câble 23 quand il est enroulé sur le tambour d'enroulement 22. Les gorges de guidage 30 servent à positionner le câble 23, en garantissant un fonctionnement en douceur de l'invention. Les gorges 30 et le câble 23 enroulé forment une hélice en spirale sur la surface périphérique extérieure 27, comme le montrent clairement les figures 3 et 4. Le fonctionnement du dispositif selon la présente invention va maintenant être expliqué. Le dispositif sert à pousser une porte mobile dans deux directions, comme une porte palière d'ascenseur 13, dans une première direction dirigée vers une première position, en 20 appliquant une force de traction sur un câble 23 relié à la porte 13 au niveau d'une première extrémité 23b et à un dispositif à ressort 16 au niveau de la deuxième extrémité. Le dispositif à ressort 16 applique une force de traction constante sur le câble 23 au moyen de l'interaction entre le ressort en spirale 24 et la surface périphérique -extérieure 25 conique 27, comme décrit précédemment. Comme il apparaîtra aux experts dans l'art, quand le câble 23 est entièrement enroulé sur le tambour d'enroulement 22, le câble est positionné au niveau de l'extrémité 26 de plus petit diamètre ou de diamètre minimum. Simultanément, le ressort en spirale 24 est dans sa configuration la 30 moins déformée, de sorte qu'il exerce une force de torsion minimale sur le tambour d'enroulement 22. Quand le câble 23 est tiré du tambour 22 par le mouvement de la porte 13 de la première position à la deuxième position, le tambour 22 tourne, ce qui déforme le ressort en spirale 24. Ainsi, 35 quand le câble est tiré de la partie de diamètre croissant de la surface périphérique extérieure 27, la force de torsion exercée sur le tambour d'enroulement 22 par le ressort en spirale 24 augmente également. 2842240 Comme le montre clairement la figure 5, la force F exercée sur le câble 23 est égale au couple T exercé par le ressort en spirale 24 divisé par le bras de levier R, qui est égal au rayon courant du câble 23 sur la surface périphérique extérieure 27. Pour la porte 13 dans la première position, pour laquelle la quantité maximale de câble 23 est enroulée sur le tambour d'enroulement 22, la force F1 est donc déterminée par le couple Ti divisé par le rayon Ri. Comme mentionné précédemment, Ti et Ri sont à leurs valeurs minimales, et T et R augmentent quand on déroule le câble 23 depuis le tambour 22. Dans la deuxième position, ou position entièrement ouverte de la porte 13, le câble 23 est donc entièrement déroulé du tambour 22, et T2 et R2 sont à leurs valeurs maximales. En dimensionnant judicieusement le ressort 24 et la forme de la surface périphérique extérieure conique 27 du tambour d'enroulement 22, la force exercée sur le câble 23 peut donc être maintenue relativement constante. Les figures 8 et 9 montrent des configurations alternatives du dispositif de fermeture de porte selon la présente invention. Le mode de réalisation représenté sur la figure 8 fonctionne de façon similaire au mode de réalisation décrit ci-dessus, sauf que le dispositif à ressort 16 est monté sur la patte de suspension de porte 14 au lieu du linteau fixe il, l'autre extrémité du câble 23 étant désormais fixée au linteau 11 au point 23b, au lieu d'être fixée à la suspension de porte 14. La figure 9 montre le dispositif selon la présente invention tel qu'il pourrait être installé dans un système de double porte, dans lequel deux portes de cage d'ascenseur sont utilisées. Dans cette configuration, le dispositif à ressort 16 est monté sur la patte de suspension de porte 14 de la première porte 13a, tandis que la première extrémité du câble 23 est fixée à la patte de suspension de porte 14 de la deuxième porte de cage d'ascenseur 13b. Quand les portes passent d'une première position fermée, dans laquelle les bords en vis-à-vis 40a et 40b butent l'un contre l'autre, à une deuxième position ouverte pour permettre aux passagers de passer du palier à la cabine de l'ascenseur ou inversement, le câble 23 est déroulé du tambour d'enroulement 22. Les portes 13a et 13b sont alors poussées dans la position fermée par la force appliquée au câble 23 par le tambour d'enroulement 22 et le ressort en spirale 24, comme expliqué précédemment. 6 2842240 Il apparaîtra clairement aux experts dans l'art qu'il existe de nombreux modes de réalisation ou agencements équivalents qui, bien que non représentés directement ici, entrent dans le cadre de l'invention. Par exemple, bien que le dispositif selon la présente invention ait été représenté dans un système d'ascenseur à une ou plusieurs portes coulissantes, l'invention peut tout autant être appliquée à des portes pivotantes ou levantes. De même, bien qu'elle soit représentée ici pour pousser la ou les portes dans une position fermée, l'invention peut également être utilisée, si on le désire, pour pousser une porte dans une position ouverte. 7 2842240 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour pousser dans une première direction une porte (13) mobile dans deux directions, comprenant un câble (23), ayant une première extrémité (23b) fixée à ladite porte et orienté de manière à lui délivrer une force de traction dans ladite première direction; et un dispositif à ressort (16), en prise avec ledit câble pour appliquer la force de traction à celui-ci, ledit dispositif à ressort étant caractérisé en ce qu'il comprend de plus un tambour d'enroulement (22) ayant une surface périphérique extérieure (27) sur laquelle est enroulé ledit câble, dans lequel le diamètre extérieur de ladite surface périphérique extérieure en prise avec ledit câble varie d'une manière qui correspond à la quantité dudit câble enroulée sur ledit tambour d'enroulement. 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif à ressort comprend de plus un ressort de torsion (24), en prise avec ledit tambour d'enroulement, dans lequel ledit ressort de torsion applique un couple (T i) d'amplitude minimale au tambour d'enroulement quand la porte coulissante se trouve dans un premier déplacement ultime dans ladite première direction, et applique un couple (T 2) d'amplitude maximale au tambour d'enroulement quand la porte mobile se trouve dans un deuxième déplacement ultime dans une deuxième direction opposée à ladite première direction. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface périphérique extérieure du tambour d'enroulement est de forme conique, de sorte que le diamètre extérieur s'effile-vers l'intérieur avec un déplacement axial d'une extrémité du tambour (25) vers l'autre extrémité du tambour (26). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que une deuxième extrémité (23a) dudit câble est fixée à la surface périphérique extérieure du tambour d'enroulement, et en ce que ledit 30 câble est enroulé de manière circonférentielle sur la surface périphérique extérieure du tambour, de sorte que la quantité maximale de câble est enroulée sur lui quand la porte coulissante se trouve dans la première position ultime. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité minimale dudit câble est enroulée sur la surface périphérique extérieure du tambour quand la porte mobile se trouve dans la deuxième position ultime. 8 2842240 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième extrémité dudit câble est fixée à la surface périphérique extérieure au niveau de l'extrémité de plus grand diamètre du tambour d'enroulement, et ledit câble est enroulé sur la surface périphérique extérieure de diamètre effilé du tambour. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une gorge de guidage (30), placée sur la surface périphérique extérieure, pour recevoir ledit câble enroulé sur le tambour d'enroulement. 8.Dispositif pour pousser une porte (13) mobile en direction d'une première position fermée depuis une deuxième position ouverte, caractérisé en ce qu'il comprend un câble (23) fixé à la porte au niveau d'une première extrémité (23b) pour tirer la porte en direction de la première position, et un tambour d'enroulement (22) ayant une surface périphérique extérieure (27) conique dont le diamètre s'effile dans la direction axiale (21b), dans lequel l'autre extrémité (23a) du câble est fixée à la surface périphérique extérieure du tambour au niveau de son plus grand diamètre, et le câble est enroulé sur la surface périphérique extérieure effilée du tambour dans un mouvement de la porte de la 20 deuxième position à la première position, et dans lequel un ressort de torsion (24) est en prise avec le tambour d'enroulement pour appliquer un couple croissant (T) au tambour d'enroulement quand le câble est tiré du tambour par le mouvement de la porte vers la deuxième position.