Brevet FR2837865A1 — publié le 20031003

L'invention a trait à un mécanisme de man#uvre et à une installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un tel mécanisme. Par installation de fermeture, on entend les portes, portails, volets, grilles et matériels équivalents. Dans une installation de fermeture ou de protection solaire, il est connu d'utiliser un organe d'entraînement mécanique ou électrique pour faire tourner, autour de son axe géométrique principal, un arbre d'enroulement pour un écran d'obturation d'une ouverture, ou d'un organe de transmission d'effort, tel qu'une sangle, associé à un tel écran. Il est connu de compenser le couple exercé sur le mécanisme d'enroulement par le poids de l'écran d'obturation, cette compensation étant obtenue par un ou plusieurs ressorts dits de compensation . Des mécanismes d'enroulement comprenant des ressorts de compensation sont connus, par exemple, de FR-A-2 743 107, de DE-A-296 05 670 ou de JP-A-2000-234485. Dans ces dispositifs, il est prévu, d'une part, un moteur tubulaire d'entraînement et, d'autre part, des ressorts de compensation, ces ressorts et ce moteur devant être mis en place dans l'arbre d'enroulement sur le site d'utilisation de l'installation, alors que les conditions de travail de l'installateur sont parfois précaires, notamment du fait d'une accessibilité en hauteur limitée. En outre, de nombreuses pièces doivent être prévues pour installer, d'une part, le ressort de compensation et, d'autre part, le moteur à l'intérieur de l'arbre d'enroulement, ce qui renchérit les installations connues. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier. l'invention en proposant un mécanisme de man#uvre qui comprend au moins un ressort de compensation et qui peut être mis en place de façon aisée, alors que son prix de revient est plus attractif que celui des mécanismes compensés connus. Dans cet esprit, l'invention concerne un mécanisme de man#uvre d'une installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un organe d'entraînement en rotation d'un arbre d'enroulement pour un écran d'obturation et au moins un ressort de compensation du poids de cet écran d'obturation. Ce mécanisme est caractérisé en ce que le ressort est monté autour de l'organe d'entraînement et appartient avec celui-ci à un sous-ensemble apte à être au moins partiellement introduit de façon unitaire à l'intérieur de l'arbre d'enroulement, une première extrémité du ressort étant cinématiquement liée à l'organe d'entraînement, alors que sa seconde extrémité est apte à être cinématiquement liée à cet arbre lorsque le sousensemble est en place dans l'arbre. Grâce à l'invention, l'organe d'entraînement, qui peut être un moteur électrique, et le ressort de compensation peuvent être manipulés et mis en place en une opération relativement simple, ce qui facilite le travail de l'installateur, diminue le temps de montage et réduit le nombre de pièces accessoires nécessaires. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, ce mécanisme incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - La seconde extrémité du ressort est solidaire d'un organe d'entraînement apte à être solidarisé avec l'arbre, à l'intérieur de celui-ci. - La seconde extrémité du ressort est solidaire d'une bague montée libre en rotation autour d'un boîtier de l'organe d'entraînement. Cette bague est avantageusement solidaire en rotation avec un arbre de sortie de l'organe d'entraînement. En variante, elle peut être rendue directement solidaire en rotation avec l'arbre d'enroulement, de telle sorte que l'arbre de sortie de l'organe d'entraînement n'est pas sollicité par le ressort de compensation. Ceci permet d'éviter que le réducteur classiquement prévu en sortie d'un moteur électrique soit soumis pendant une période de stockage relativement longue à un effort exercé sur l'arbre de sortie par le ressort armé dans une configuration de compensation du couple maximum exercé par l'écran d'obturation. On peut, en particulier, prévoir que la bague est pourvue d'au moins un relief apte à venir en prise avec un relief correspondant prévu sur l'arbre d'enroulement pour la solidarisation en rotation de cette bague et de cet arbre. - La première extrémité du ressort est ancrée sur un boîtier de l'organe d'entraînement. - La première extrémité du ressort est solidaire en rotation d'une bague immobilisée autour d'un boîtier de l'organe d'entraînement. - Le ressort a une longueur telle qu'il ne dépasse pas sensiblement, selon une direction axiale, par rapport à un boîtier de l'organe d'entraînement. L'organe d'entraînement peut comprendre un moteur électrique, éventuellement associé à un réducteur. L'invention concerne également une installation de fermeture ou de protection solaire qui comprend un mécanisme de man#uvre tel que précisément décrit. Une telle installation est plus facile à mettre en place et plus économique que celles de l'état de la technique. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'une installation de fermeture équipée d'un mécanisme de man#uvre conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale partielle de principe d'une partie d'une installation de fermeture en cours d'assemblage - la figure 2 est une coupe axiale partielle de l'installation de la figure 1 en configuration d'utilisation - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 1, pour une installation conforme à un second mode de réalisation de l'invention - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 2 pour l'installation de la figure 3 - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 1, pour une installation conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention et - la figure 6 est une coupe analogue à la figure 2 pour l'installation de la figure 5. L'installation représentée partiellement aux figures 1 et 2 comprend un mécanisme 1 permettant d'enrouler plus ou moins un tablier T autour d'un axe géométrique X-X', ceci permettant d'obturer plus ou moins une ouverture 0 ménagée dans la maçonnerie d'un bâtiment. Le mécanisme 1 comprend un arbre 2 dont l'axe géométrique central est confondu avec l'axe X-X' et qui est supporté par rapport à la structure du bâtiment au moyen d'une console 3 formant palier. Un organe d'entraînement 4 est prévu pour mettre en rotation l'arbre autour de l'axe X-X', comme représenté par la flèche R à la figure 2. Cet organe comprend un moteur électrique 41 et un réducteur 42. On note 43 l'arbre de sortie de l'organe 4 et 44 son boîtier à l'intérieur duquel sont logés les éléments 41 et 42. Un ressort de compensation 5 est prévu pour compenser le couple exercé par le poids du tablier T autour de l'axe X-X'. Ce ressort est un ressort de torsion disposé en hélice autour du boîtier 44 de l'organe 4. Le boîtier 44 est pourvu d'un ergot 45 autour duquel est ancrée une première extrémité 51 du ressort 5 qui est conformée en boucle. La seconde extrémité 52 du ressort 5 est introduite dans un logement 62 ménagé dans un disque d'entraînement 6 prévu pour être solidarisé en rotation avec l'arbre 2 par tout moyen approprié, par exemple par rivetage. Le disque 6 est pourvu d'une ouverture centrale 61 de section adaptée à la section de l'arbre 43, de telle sorte que le disque 6 est solidaire en rotation de l'arbre 43. Une bague-entretoise 7 est prévue pour centrer le boîtier 44 dans l'arbre 2, avec possibilité de rotation. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 1, les éléments 3 à 7 constituent un sous-ensemble 10 qui peut être partiellement introduit, en une opération, à l'intérieur de l'arbre 2, comme représenté par la flèche F1. En particulier, l'organe 4 et le ressort 5 appartiennent à l'ensemble 10 et sont mis en place dans l'arbre 2. On note Ls la longueur du ressort 5 prise selon la direction de l'axe X-X'. On note L4 la longueur de l'organe 4 prise selon la même direction. La longueur L5 est inférieure à la longueur L4 et le ressort 5 ne fait pas sensiblement saillie au-delà du boîtier 44, ce qui confère au sous-ensemble 7 un caractère compact et monolithique simplifiant sa manipulation et permettant des gains de temps en installation. Lorsque le dispositif est en configuration de fonctionnement représenté à la figure 2, une rotation R de l'arbre 2 induit une rotation correspondante du disque 6 et une modification de la tension du ressort 5, puisque son extrémité 52 tourne autour de l'axe X-X', alors que son extrémité 51 demeure fixe par rapport au boîtier 44 qui est lui-même fixe par rapport à l'axe X-X'. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 3 et 4, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 100. Le mécanisme 101 de ce mode de réalisation est également centré sur un axe X-X' et comprend un arbre 102 d'enroulement d'un tablier T, cet arbre étant supporté grâce à une console 103 et recevant un organe d'entraînement 104 comprenant un moteur électrique 141 et un réducteur 142. Comme précédemment, un ressort 105 est monté autour du boîtier 144 de l'organe 104, ce ressort étant solidaire par sa première extrémité 151 d'un ergot 145 prévu sur le boîtier 144. Une bague-entretoise 107 est disposée autour du boîtier 144, à proximité de la console 103, avec possibilité de rotation, et permet un centrage relatif des éléments 102 et 104. Une bague 108 est montée libre en rotation autour de l'extrémité 144a du boîtier 144 opposée à la console 103, cette bague 108 étant pourvue d'une ouverture centrale 181 dont la section est telle qu'elle peut être entraînée en rotation par l'arbre de sortie 143 de l'organe 104. La seconde extrémité 152 du ressort 105 est fixée par tout moyen approprié sur la bague 108, par exemple par coopération de formes, clippage, collage ou soudage. Un disque d'entraînement 106 est fixé à l'intérieur du tube 102 lors de sa fabrication et est pourvu d'une ouverture 161 de réception de l'arbre 143, la section de l'ouverture 161 permettant un entraînement en rotation du disque 106 à partir de l'arbre 143. Les éléments 103 à 107 et 108 constituent un sousensemble 110 qui peut être partiellement introduit en une opération à l'intérieur du tube 102, comme représenté par la flèche F1 à la figure 3. La longueur L105 du ressort 105 parallèlement à l'axe XX' est inférieure à la longueur L104 de l'organe 104 parallèlement à cet axe. Dans le troisième mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 5 et 6, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. Le mécanisme 201 de ce mode de réalisation comprend un arbre 202 d'entraînement d'un tablier T permettant d'obturer plus ou moins une ouverture 0. Cet arbre 202 est supporté par une console 203 immobilisée par rapport à la maçonnerie du bâtiment. Un organe d'entraînement 204 comprend un moteur électrique 241 et un réducteur 242 disposés à l'intérieur d'un boîtier 244 de forme cylindrique à section circulaire comme les boîtiers 44 et 144. On note 243 l'arbre de sortie de l'organe 204. Cet arbre 243 est prévu pour être introduit dans une ouverture 261 d'un disque d'entraînement 206 monté fixe à l'intérieur de l'arbre 202. Un ressort 205 est monté autour du boîtier 244 et immobilisé en rotation sur celui-ci par serrage de sa première extrémité 251 sur une bague tronconique 209, ellemême immobilisée sur l'extrémité 244a du boîtier 244 opposé à la console 203. Une autre bague 208 est montée autour du boîtier 244, au niveau de son extrémité 244b la plus proche de la console 203, la bague 208 pouvant tourner autour de l'extrémité 244b. La bague 208 est, par ailleurs, pourvue d'une surface tronconique 282 de réception et de coincement de la seconde extrémité 252 du ressort 205. La bague 208 est également pourvue de plusieurs saillies radiales 283 destinées à être chacune engagées dans une encoche 223 ménagée au niveau de l'extrémité 221 du tube 202. Les éléments 203 à 205,208 et 209 constituent un sous-ensemble 210 pouvant être introduit en une opération, représentée par la flèche F1 à la figure 5, à l'intérieur du tube 202, ce sous-ensemble permettant de réaliser les fonctions d'entraînement du tube 202 et de compensation, comme les sous-ensembles 10 et 110 des premier et second modes de réalisation. Du fait de l'introduction du sous-ensemble 210 dans le tube 202, l'arbre 243 vient en prise à l'intérieur de l'ouverture 261, alors que les saillies 283 viennent en prise dans les encoches 223. Comme représenté à la figure 5, lors de la mise en place de l'installation, la bague 206 est montée sur l'arbre 243 avant que le sous-ensemble 210 ne soit introduit dans le tube 202, ce qui évite un réglage postérieur de l'orientation relative des bagues 206 et 208. Une même façon de procéder peut être employée avec les mécanismes des premier et deuxième modes de réalisations. Ce mode de réalisation présente l'avantage particulier que, dans la configuration de la figure 5 du sous-ensemble 210, qui correspond à sa configuration de stockage avant mise en place dans une installation prévue sur un bâtiment, le couple exercé par le ressort 205 entre les bagues 208 et 209 n'est pas transmis à l'arbre 243. Il est en effet prévu un moyen d'immobilisation en rotation de la bague 208 par rapport au boîtier 244, ce moyen pouvant être une clavette 211 comme représentée en traits mixtes à la figure 5. Tout autre moyen d'immobilisation peut cependant être envisagé, par exemple une fixation par vissage. La position de la bague 208 peut être réglée, avant son immobilisation par rapport au boîtier 244, de telle sorte que l'effort de compensation exercé par le ressort 205 correspond sensiblement à l'effort de compensation à exercer pour compenser le poids maximum du tablier T, c'est-à-dire son poids en configuration fermée de l'ouverture 0. Ce couple maximum n'étant pas transmis à l'arbre 243, et par la même au réducteur 242, ce réducteur peut être dimensionné en tenant compte du fait que, lorsque le sous-ensemble 210 est en place dans l'arbre 202, le poids du tablier T et l'effort du ressort 205 se compensent approximativement. Le réducteur 242 peut donc être plus petit et plus léger que les réducteurs des installations connues, ceci permettant de réaliser un gain substantiel sur le prix de revient du mécanisme 201. La longueur L205 du ressort 205 est sensiblement plus courte que la longueur totale de l'organe 204. Selon une variante non représentée de l'invention, un mécanisme conforme à son principe peut également être équipé d'un dispositif de sécurité tel que décrit dans la demande de brevet français déposée le même jour que la présente demande au nom de SIMU et ayant pour titre Dispositif de sécurité et mécanisme de man#uvre d'une installation de fermeture ou de protection solaire incorporant un tel dispositif . Les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation mentionnés peuvent être combinées entre elles sans sortir du cadre de la présente invention. De même, des modifications évidentes peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, sans sortir du cadre de la présente invention. Revendications 1. Mécanisme de man#uvre d'une installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un organe d'entraînement en rotation d'un arbre d'enroulement pour un écran d'obturation et au moins un ressort de compensation du poids dudit écran, caractérisé en ce que ledit ressort (5 ; 105 ; 205) est monté autour dudit organe (4 ; 104 ; 204) et en ce que ledit ressort et ledit organe appartiennent à un sous-ensemble (10 ; 110 ; apte à être au moins partiellement introduit (F1) de façon unitaire à l'intérieur dudit arbre (2 ; 102 ; une première extrémité (51 ; 151 ; 251) dudit ressort étant cinématiquement liée audit organe, alors que sa seconde extrémité (52 ; 152 ; est apte à être cinématiquement liée audit arbre lorsque ledit sous-ensemble est en place dans ledit arbre. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde (52) extrémité dudit ressort (5) est solidaire d'un organe d'entraînement (6) apte à être solidarisé avec ledit arbre (2), à l'intérieur de celui-ci. 3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde extrémité (152 ; 252) dudit ressort (105 ; 205) est solidaire d'une bague (108 ; 208) montée libre en rotation autour d'un boîtier (144 ; 244) dudit organe d'entraînement (4 ; 204). 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bague (108) est solidaire en rotation avec un arbre de sortie (143) dudit organe d'entraînement. 5. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bague (208) est apte à être rendue directement solidaire en rotation avec ledit arbre d' enroul ement (202). 6. Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite bague (208) est pourvue d'au moins un relief (283) apte à venir en prise avec un relief correspondant (223) prévu sur ledit arbre d'enroulement (202), pour la solidarisation en rotation de ladite bague et dudit arbre. 7. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première extrémité (51 ; 151) dudit ressort (5 ; 105) est ancrée sur un boîtier (44 ; 144) dudit organe d'entraînement (4 ; 104 ) . 8. Mécanisme selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite première extrémité (251) dudit ressort (205) est solidaire en rotation d'une bague (209) immobilisée autour d'un boîtier (244) dudit organe d'entraînement. 9. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ressort (5 ; 105 ; 205) a une longueur (L5 ; L105 ; L205) telle qu'il ne dépasse pas sensiblement, selon une direction axiale (X-X'), par rapport à un boîtier (44 ; 144 ; 244) dudit organe d'entraînement (4 ; 104 ; 204). 10. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe d'entraînement (4 ; 104 ; 204) comprend un moteur électrique (41 ; 141 ; 241). 11. Installation de fermeture ou de protection solaire, caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme de man#uvre (1 ; 101 ; 201) selon l'une des revendications précédentes.