Brevet FR2892141A1 — publié le 20070420

BREVET DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Cette invention concerne un dispositif mécanique qui permet de faire coulisser latéralement une tige suivant une direction, puis de faire coulisser latéralement une seconde tige suivant une direction perpendiculaire à la précédente. Cela dans l'intention soit d'empêcher le va et vient d'une porte ou d'une fenêtre ouverte, soit de maintenir un angle d'ouverture d'une fenêtre ou d'une porte ouverte constant. Planche 1 ARRIERE PLAN TECHNIQUE Pour une porte, le battant mobile pivote toujours autour d'un axe fixe. Ce battant, lorsque la porte est fermée est perpendiculaire au pan de mur vers 20 lequel se fait l'arrivée de la porte lorsqu'on ouvre cette porte. Lorsque la porte est fermée, l'angle d'ouverture est 0 , et lorsque la porte est totalement ouverte l'angle d'ouverture est 90 . L'angle d'ouverture est l'angle que fait le battant mobile de la porte avec la partie fixe de cette porte. L'angle d'arrivée est l'angle que fait le battant 25 mobile de la porte avec le pan de mur vers lequel se fait l'arrivée de la porte. Puisque ce pan de mur est perpendiculaire à la partie fixe de la porte, les deux angles ainsi définis sont bien évidemment et nécessairement complémentaires. Partons maintenant d'un certain angle d'ouverture donné, plaçons sur la porte un index fixe, puis sur le mur vers lequel se fait l'arrivée, derrière la 30 porte ,fixons un autre index mobile, supposons que lorsque on ouvre la porte 1 suivant l'angle donné, les deux index arrivent l'un en face de l'autre. Si maintenant, on ouvre ou on ferme légèrement un peu plus la porte, à partir de cette dernière position, l'index fixé sur la porte n'arrive plus en face de celui fixé sur le mur. Pour faire arriver cet index mobile en face de celui fixé sur la porte, il faut soit le déplacer en ligne droite, à droite ou à gauche de sa position initiale sur le mur, soit le déployer vers l'avant ou vers l'arrière à partir de cette même position, ou bien l'un et l'autre de ces deux déplacements l'un après l'autre. Ce groupe de gestes constitue un réglage de l'angle d'ouverture de la porte. Si l'index reste figé sur une position, et qu'on fasse varier sa longueur, une augmentation de sa longueur provoque une diminution de l'angle d'ouverture et une diminution de sa longueur provoque une augmentation de l'angle d'ouverture. si par contre, on fige la longueur de l'index ,et puis qu'on le fasse déplacer latéralement dans un sens ou dans l'autre, soit vers le coin du mur où est fixée la porte,ou dans l'autre sens en dehors, on diminue ou on augmente respectivement l'angle d'ouverture . Puisque l'index fixé sur la porte occupe une position fixe, et est d'une longueur invariable, c'est alors l'index mobile, qui permet d'ajuster la distance de l'index fixe, au coin que fait le mur d'arrivée avec la partie fixe de la porte d'une part, puis d'ajuster la distance de ce même index fixe, au pan du mur d'arrivée d'autre part. Un déplacement latéral ajuste la distance de l'extrémité libre de l'index fixe, au coin de mur. Une variation de la longueur de l'index mobile ajuste la distance de l'extrémité libre de l'index fixé sur la porte, au pan de mur vers lequel se fait l'arrivée. Le premier ajustement constitue un réglage 2 longitudinal de l'angle, le second constitue un réglage transversal de l'angle, ces deux ajustements constituent le réglage de l'angle d'ouverture de la porte ou de la fenêtre. Planche 2 Nous allons pouvoir utiliser ces résultats pour procéder à la graduation du variateur permettant le réglage des angles d'ouverture. Planche 3 Pour cela, on note : d la distance de l'index fixe sur la porte, à l'axe de pivotement de cette porte, g la longueur de l'index fixé sur la porte, 0 l'angle d'ouverture, H le réglage transversal, D le réglage longitudinal. Ces deux réglages sont alors donnés en fonction de l'angle d'ouverture 0, des quantités d et g pour une ouverture non totale par : H= d cos (0) - g sin (0) D= dsin(0) + g cos(0) Ces deux réglages dépendant de trois quantités dont deux, d et g peuvent être fixées, le variateur peut par conséquent être gradué suivant les formules obtenues dès lors que d et g sont données. Ces formules mathématiques sont les équations des mouvements de déplacements transversaux et longitudinaux de l'index mobile relativement à l'index fixé sur la porte. Nous disposons désormais d'un moyen pour effectuer la graduation du variateur. Une étude sommaire des fonctions D et H nous permet d'affirmer d'une part ,que D est une fonction strictement positive, que la fonction H s'annule pour une valeur d'angle cp tel que tan (q) = d/g. Comme les dérivées H' et D' de H et D sont telles que : H' = -D et D' =H, alors, H est strictement décroissante sur les valeurs d'angles compris entre 0 et 90 . Il n'en n'est par contre rien pour D, en effet, sa dérivé D'= d cos (0) ûg sin (0) ne garde pas un signe constant 3 dans l'intervalle des valeurs d'angle de 0 à 90 , plus précisément, cette dérivé nous le savons, s'annule pour la valeur de l'angle 9p tel que : tan (cp)= d/g. Puis d'autre part, cette fonction est croissante de 0 à (p puis décroissante de 9 à 90 par conséquent en tenant compte de la longueur de l'index fixe et de sa position sur la porte, on ne peut ouvrir cette porte à plus de 9p Cette valeur limite de l'angle d'ouverture, donne la position limite de l'index mobile par rapport au coin de mur et par conséquent, le déploiement nul'de ce même index mobile. Planche 9 Nous savons désormais d'où nous devons faire partir l'index mobile pour le déplacer latéralement vers le coin du mur. L'emplacement statique du variateur est trouvé. Cette position est précisée par D tel que : D2= d2 +g2. Maintenant que la porte est ouverte suivant l'angle désiré, il faut la maintenir dans cette position, pour cela, on choisit de faire capturer l'index fixé sur la porte par celui fixé au mur, Cela nécessite un ajustement de la tête de l'index placé sur le mur, sur la position de la tête de l'index placé sur la porte, de façon à les engager l'une dans l'autre. Cet ajustement de l'index l'un par rapport à l'autre, est une opération pour réaliser la réception puis le maintien de l'angle d'arrivée et par conséquent de l'angle d'ouverture désiré. 30 4 5 BREVET DESCRIPTION DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet d'empêcher le va et vient d'une porte ou d'une fenêtre ouverte lorsque on est en présence de courants d'air, ou d'ouvrir la fenêtre ou la porte suivant un angle désiré. 10 Planche 4 L'invention est un appareil de réglage d'angles d'ouverture, qui placé derrière une porte ou une fenêtre permet de régler l'ouverture de la porte ou de la fenêtre suivant l'angle désiré. 15 Cet appareil, est un boîtier (20) à l'intérieur duquel se déplace par coulissage un élément rigide horizontal (1) entraînant une réglette graduée(15), sur cet élément (1) perpendiculairement, est fixé un autre élément rigide (6). À travers ce second élément rigide (6), perpendiculairement, coulisse un troisième élément rigide (8). L'élément (8) entraîne une autre réglette graduée (16), et 20 porte à une de ses extrémités libres une tige (11) la liaison entre le tige (11) et l'élément (8) est une liaison articulée (10) pour permettre le basculement de la tige (11). Cette tige (11) porte à son extrémité libre une tête de capture (12) munie d'un clic de blocage qui lorsque la tige (11) bascule sur une position essentielle pour la capture d'un élément donné, cette tête (12) est entraînée sur 25 la dite position, pour capturer l'élément convoité qui est la tête du piton (21) fixé sur la porte ou la fenêtre. 305 BREVET DESCRIPTION DES DESSINS ET DES ELEMENTS Le dessin de la planche 5 représente le mécanisme de réglage du variateur. Ce mécanisme est réalisé grâce à une barre (1) à petits crans qui vient par ses crans sur un élément cylindrique rigide à filetage linéaire (3), cet élément à filetage est prolongé dans un dégagement à l'extérieur par une tête de vissage (2), pour faire coulisser par filetage la barre (1). Sur la barre (1), est fixée perpendiculairement, une deuxième barre (6), dans cette barre (6), s'enfile une troisième barre (8) à petits crans. La barre (8) arrive dans la barre (6). Un conduit glissière est pratiqué dans la barre (6), et la barre (8) y vient par ses crans sur un autre élément cylindrique rigide (9) portant un filetage linéaire. Cette élément (9), est placée dans le conduit glissière à travers la barre (6), et est prolongé à l'extérieur dans un dégagement par une tête de vissage (7), pour permettre le coulissage par filetage, de la barre (8). Une tige (11) enfin, prolongée d'une tête de capture (12), est fixée à une extrémité de (8). Cette tige(11), est fixée sur la tige (8), par une articulation (10) permettant le basculement de la tige (11) sur des positions où elle entraînera la tête(12) qui procèdera à la capture. 6 BREVET DESCRIPTION DE L'ORGANISATION ET DE L'AGENCEMENT DES ELEMENTS La Planche 6 représente fig. 7 un élément cylindrique (3 )à filetage , cet élément reçoit par enfilement une pièce rigide cylindrique (4) fig. 8, cette pièce est d'une épaisseur qui permette la rotation de l'élément cylindrique( 3) fig. 9 la pièce bobine ainsi réalisée est ensuite fixée fig.10 par ses deux extrémités, à deux supports fixes et parallèles du boîtier , ces supports qui sont des faces du boîtier , sont à une hauteur du fond du boîtier telle que, lorsque la bobine est installée, aucun mouvement libre, aisé et fonctionnel de la barre ainsi ,que de la bobine n'est empêché. Des éléments fixes (5a), (5b), (5c), (5d) sont fixés de part et d'autre des extrémités de la bobine, au voisinage de ses fixations sur le boîtier, pour limiter les déplacements latéraux de l'élément cylindrique (3), le long de la pièce enfilée (4).On fixe enfin la tête vissage (2) sur l'élément cylindrique (3) ; cette tête arrive par deux passages pratiqués sur une face du boîtier. Ces passages doivent permettre un rotation fonctionnelle de la dite tête de vissage (2). La barre (1) arrive sur l'élément cylindrique (3) par ses crans. A une extrémité plus loin de l'élément cylindrique (3), d'un coté de cet élément cylindrique(3), est fixée sur la barre (1) une assise( (14), assez fine et suffisamment solide . Cette assise (14), arrive au fond du boîtier sans empêcher le mouvement de cou lissage de (1). Une autre assise (13), est fixée sur la barre (1), de l'autre coté de l'élément cylindrique, et très près de cet élément cylindrique (3) ; de sorte que la distance entre ces deux assises (13) et 7 (14) soit la longueur d'une course. De plus cette seconde assise (13) ne doit pas empêcher le cou lissage de la barre (1). Planche 8 Une bobine est installée comme pour celle du boîtier (20), dans la barre rigide 10 (6) où elle accueillera la barre (8) par ses crans, pour permettre son cou lissage par filetage sur l'élément cylindrique (9) grâce à la tête de vissage (7). BREVET DESCRIPTION DE LA METHODE ET DU SYSTEME DE GRADUATION 15 Nous allons adopter le système de graduation linéaire suivant, ce système permet par analogie, dans une première étape, de marquer provisoirement sur des réglettes (15), et (16) entraînées, les longueurs des déplacements ; puis en seconde étape, de traduire ces longueurs des déplacements, sur leurs 20 valeurs d'angles correspondants ; puis enfin de marquer définitivement sur les réglettes, les longueurs des déplacements traduites en termes de valeurs d'angles d'ouverture correspondants, à la place de leur marquage provisoire. Chaque réglette sera fixée sur la partie destinée à la lecture de chaque élément mobile. 25 Les angles qui nous intéressent sont ceux strictement compris entre 0 et 9 Il existe des moyens puissants, rapides et précis pour le calcul de H et D pour des angles d'ouverture compris entre 0 et 9p . Nous allons procéder au calcul 30 de H et D degré par degré de 1 , 2 ,3 , 4 , jusqu'à cp avec 8 une précision de l'ordre 1/10000. Le marquage analogique de H sur une réglette sera décroissant Le marquage analogique de D sur l'autre réglette sera aussi décroissant En effet, H et D varient en sens contraire. Aux grands degrés d'angles correspondent les petites longueurs de déplacements H, aux petits degrés d'angles correspondent les grandes longueurs de déplacements H et réciproquement. Plus l'index mobile sera prés du coin du mur qui reçoit le battant, plus l'angle d'ouverture sera petit. Plus il en sera éloigné, plus cet angle sera grand. BREVET DESCRIPTION DE LA METHODE DE LECTURE OU DE REGLAGE La réglette (15) graduée est placée sur l'index mobile et est entraîné, un autre index fixe (17) ou repère de lecture de déplacement, est fixé sur le boîtier (20), puis vient en face de la réglette (15) pour permettre la lecture ou le réglage des longueurs de déplacements traduites en valeurs d'angles, pour ce qui concerne le réglage horizontal. Pour le réglage vertical, la réglette (16) graduée étant entraînée, la réglette (16) viendra en face de l'index fixe (18), placé sur la barre (6), pour permettre la lecture ou le choix des longueurs de déplacements traduites en valeurs d'angles. 9 BREVET DESCRIPTION DU MODE DE GRADUATION DES REGLETTES Graduation et réglage transversal: La réglette (16) sera graduée de degré en degré de 1 jusqu'à cp de l'arrière, vers l'avant. À l'état initial, c'est la valeur 9 qui sera lue, et sera donc en face de l'index de lecture (18) fixé sur (6). Cette réglette (16), sera fixée dans ce sens sur la barre (8). Sur la réglette, en arrière à partir d'un voisinage relativement immédiat du mur, sera marqué la valeur 1 . En avant, en face de l'index de lecture (18), ce sera cp ; et lorsque la réglette sera totalement déployée, on lira 1 à l'index (18). Graduation et réglage longitudinal : La réglette (15) sera graduée de degré en degré de 1 jusqu'à cp de l'extérieur, vers le coin que fait le mur de réception avec le mur de fixation du battant mobile. Cette réglette (15) sera fixée dans ce sens, tel que à l'état initial, l'index de lecture (17) fixé sur le boîtier (20) sera en face de (p , et lorsque la réglette (16) est totalement déployée, la graduation 9p se trouve à une distance du coin du mur, égale à la longueur de l'index fixé sur la porte, d'une part, puis que la graduation 1 se retrouve en face de l'index de lecture (17) d'autre part. 10 DESCRIPTION DES POSITIONS INITIALES DES REGLETTES DANS L'ENVIRONNEMENT GENERAL Planche 9 Le variateur sera posé et fixé de telle sorte que à l'état initial, la graduation 1 de la réglette (15) des réglages longitudinaux, soit à une distance au coin de mur qui soit égale à la longueur de la pente, que fait l'extrémité supérieure de l'index sur la porte, avec l'axe de pivotement de la porte. La barre (6) sera fixée sur la barre (1) à l'extrémité de la barre (1), et l'index de lecture sera fixé au voisinage de l'assise (13) à l'état initial. EXEMPLE DE EXEMPLE DE REALISATION D'UN VARIATEUR On prend cp = 75 , g = 10 cm, alors d= g tan (75 ) H et D peuvent être calculés comme suit : D=10tan(75 ) sin(0) +10 cos(0) H =10tan(75 )cos(0) -10sin(0) Le calcul de cosinus et sinus pour des mesures entières d'angle de degré en degré peut se faire par itérations successives. On sait, pour tout n que : cos (n +1) = cos (n) cos (1) ùsin (n) sin (1) Et, sin (n+l) = sin (n) cos (1) +cos (n) sin (1) Ainsi en posant : cos (1)= a et sin (1)=b , Tn= cos (n) et Qn= sin (n), on a : Tn+1= a Tn - bQn , et Qn+1 = a Qn + b Tn 11 L'algorithme de calcul de cosinus et sinus, puis de D et H est le suivant : n=1, T= a, Q=b 11 D=10Qtan (75 ) + 10T, H = 10tan (75 ) -10Q 12 calculer D et H 10 13 mémoriser : n, D et H 14 faire a =a , b=b tant que n Calculer D et H avec la précision 1/10000 21 D=10tan (75 ) Q + 10T, H= 10tan (75 ) T -10Q 22 mémoriser n, D et H avec une précision de 1/10000. 20 23 Aller à 14. 24 Arrêter le calcul, aller à 25. imprimer dans un tableau (75, 3) les résultats : n, D et H Les valeurs de n, D et H étant obtenues, sur la réglette (15), une longueur de 25 déplacement D correspondra à un angle de n . Et sur la réglette (16), une longueur de déplacement H équivaudra à un angle de n . Le début de la graduation de chaque réglette partira chaque fois de 1 et terminera à 75 . Les réglettes étant graduées, il ne restera qu'à les fixer sur les index à leur emplacement respectif dans le sens suggéré par le mode de graduation. Ce qui achève la graduation du variateur. 12 Selon d'autres modes de réalisation, le pas de l'incrémentation sur les valeurs successives d'angles peut être, constant et différent de 1 , ou variable d'une valeur d'angle à la valeur d'angle suivante. BREVET DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT DU VARIATEUR Lorsqu'on désire ouvrir une porte ou une fenêtre suivant un angle donné, ou empêcher le va et vient de la porte ou de la fenêtre en cas de passage de courants d'air, on procède en première étape au réglage de l'angle désiré pour l'ouverture de porte ou de fenêtre. Pour cela, on effectue l'un après l'autre le réglage transversal, puis le réglage longitudinal de l'angle à l'aide des têtes de vis (2) puis (7) .On tourne dans un sens ou dans l'autre sur chacune des têtes, l'une après l'autre, pour faire arriver la valeur de l'angle désiré inscrite sur chaque réglettes (15) puis (16), en face de chacun des index de lecture (17) puis (18). Ensuite en seconde étape, on fait arriver la porte sur la tête de capture (12). la tête de piton (21), à la réception de la porte, arrive en face de la tête (12) dans laquelle elle s'engage pour y être capturée lorsque, ces deux têtes sont dans le même axe d'arrivée de la porte. Sinon un basculement manuelle de la tête (12), dans l'axe de la tête de piton permet l'engagement des deux têtes l'une dans l'autre, puis la capture de la tête de piton par la tête (12). Pour l'empêchement d'un va et vient éventuel lorsqu'on est en présence d'un courant d'air , la motivation est essentiellement d'abord basée plus sur une capture qu'un choix d'angles ; on règle donc sur un angle quelconque puis on procède à la capture comme précédemment. La libération de la tête de piton (21) se fait toujours manuellement sur le clic 13 de blocage aménagé sur la tête de capture (12), ce clic permet de désengager les clics de verrouillage aménagés sur la tête de piton (21) et à l'intérieur de la tête de capture (12), cela favorise aussi le désengagement des têtes l'une de l'autre. 15 20 25 14 Revendications 1 Dispositif mécanique qui permet d'empêcher le va et vient d'une porte ou d'une fenêtre ouverte ,ou qui permet de maintenir un angle d'ouverture pour une porte ou une fenêtre ouverte, est caractérisé par 10 l'existence d'un variateur d'angles d'ouverture, ce variateur est un appareil organisé en un boîtier (20) , une première barre (1) coulissante , une tête de vis (2), un mécanisme de filetage(3), une seconde barre (6 ) fixée sur (1), un autre mécanisme de filetage (9),une troisième barre (8) coulissante dans (6), une tige articulée (11) munie d'une tête de capture 15 (12)du piton (21 ), des têtes de vissage (2) et (7). 2 dispositif selon la revendication 1 caractérise en l'existence d'un boîtier (20), que ce boîtier héberge un mécanisme de filetage (3) monté sur une tête de vis (2) pour permettre le coulissage latéral par filetage de la barre (1). 20 3 dispositif selon les revendications 1, et 2 caractérisé par l'existence de d'une barre (6), fixée perpendiculairement sur la barre (1), que dans cette barre est pratiqué un conduit glissière hébergeant un autre mécanisme de filetage (9), monté sur une tête de vis (7), pour permettre un coulissage par filetage de la barre (8). 25 4 dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en l'existence d'une troisième barre (8), que cette barre est enfilée par le conduit glissière de la barre (6) dans laquelle elle arrive sur la tête de vis (7) pour subir un coulissage par filetage â travers cette barre (6). dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérise en l'existence d'une 30 tige articulée (10) sur la barre (8), que cette tige est munie d'une tête (12) pour la capture du piton (21). 15 15 6 dispositif selon les revendications 1, 2, 3,4 et 5 caractérisé en l'existence des deux mécanismes de filetage (3) et (9), leurs éléments de contact et d'agencement : les barres (1 ), (6), (8), les têtes de vis (2) et ( 7), la tige articulée (10) et sa tête (12) pour capture. 7 dispositif selon les revendications 1 et 6 caractérisé en l'existence d'une graduation permettant d'indexer les déplacements latéraux des barres (1) et (8) sur les angles incidents d'ouverture. 8 dispositif selon la revendication 7 caractérisé en l'existence d'une graduation, que cette graduation provient d'équations mathématiques de déplacements longitudinaux et transversaux d'un index mobile qui coïnciderait avec l'une puis l'autre barre (1) et (8) du variateur, puis que cette graduation permet le choix ou le réglage d'angles d'ouverture par des déplacements latéraux provoqués des barres (1) et (8) du variateur. 9 dispositif selon les revendications 1, 7 et 8 caractérisé par l'existence d'un appareil gradué et que la graduation opérée sur cet appareil permet soit de choisir des angles d'ouverture, soit de régler des angles d'ouverture pour maintenir constant un angle d'ouverture pour une porte ou une fenêtre. 10 dispositif selon la revendication 9 caractérisé par l'existence d'un appareil de réglage d'angles d'ouverture, que cet appareil est un variateur d'angle d'ouverture de porte ou de fenêtre. 16