Brevet FR2955920A1 — publié le 20110805

Dispositif de commande du degré d'ouverture d'une bouche de ventilation et bouche de ventilation comprenant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif de commande du degré d'ouverture d'une bouche de ventilation, ainsi qu'une bouche de ventilation équipée d'un tel dispositif. Dans le domaine de la ventilation de pièces de bâtiment telles que les cuisines ou les salles de bain, il est connu d'utiliser des bouches de ventilation régulées automatiquement en fonction des paramètres physiques de l'air, notamment l'hygrométrie. L'ouverture des volets de la bouche de ventilation est contrôlée en fonction de l'hygrométrie de l'air, et devient maximale lorsqu'un seuil d'hygrométrie est atteint. Le contrôle de l'ouverture est généralement réglé pour que les volets soient fermés lorsqu'une limite inférieure de l'hygrométrie est atteinte dans la pièce où la bouche de ventilation est installée. Généralement, un moyen existe pour un utilisateur présent dans la pièce de commander lui-même l'ouverture maximale des volets de la bouche de ventilation. Pour réaliser le contrôle automatique d'ouverture d'une bouche de ventilation, des solutions telles que connues de FR-2 853 956 utilisent un élément dont les dimensions varient en fonction des propriétés physiques de l'air. L'élément en question présente généralement une forme allongée, est maintenu en tension grâce à un ressort et l'une de ses extrémités est reliée au volet de la bouche de ventilation. Lorsque l'hygrométrie augmente, la longueur de l'élément allongé augmente, ce qui permet de manoeuvrer les volets de façon à obtenir un débit d'air plus important. Le ou les volets de la bouche de ventilation sont maintenus en position fermée grâce à un deuxième ressort. La commande de débrayage, qui permet d'ouvrir entièrement les volets de la bouche de ventilation, agit en imposant une translation de la structure comprenant l'élément allongé, ce qui annule le fonctionnement de régulation de l'élément allongé. Cette solution fonctionne correctement mais nécessite le coulissement de pièces volumineuses et l'utilisation de plusieurs ressorts, ce qui provoque des frottements, de l'hystérésis et donne à l'ensemble un poids relativement élevé. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouveau dispositif de commande du degré d'ouverture d'une bouche de ventilation dont le fonctionnement est simplifié et fiabilisé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande du degré d'ouverture d'une bouche de ventilation, ce dispositif de commande comprenant au moins un volet mobile dont la position influe sur le degré d'ouverture de la bouche de ventilation, un actionneur qui agit sur le volet selon un paramètre physique de l'air, cet actionneur 2 comprenant un corps fixe par rapport à la bouche et un élément allongé dont la longueur est fonction du paramètre physique, cet élément allongé comportant une extrémité fixe par rapport au corps et une extrémité mobile par rapport au corps et accouplée au volet. Ce dispositif de commande est caractérisé en ce que l'actionneur comporte un organe élastique apte à exercer sur un organe cinématiquement lié à l'extrémité mobile de l'élément allongé, un premier effort tendant à éloigner les extrémités de l'élément allongé l'une de l'autre et, sur une partie de l'actionneur, un deuxième effort de déplacement du volet vers sa position fermée. Grâce à l'invention, un même ressort assure le maintien du volet dans une position fermée et la tension de l'élément agissant selon un paramètre physique de l'air. Cette construction permet de réduire le nombre de pièces en coulissement lors du fonctionnement du dispositif, ce qui a pour effet de faciliter le débrayage et d'alléger la structure. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif de commande peut incorporer une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises avec toutes les combinaisons techniquement admissibles : - L'actionneur comporte un levier intermédiaire articulé sur le corps et accouplé au volet, une bielle constituant l'organe cinématiquement lié à l'extrémité mobile de l'élément allongé, articulée sur le corps et apte à exercer un effort sur un organe solidaire de l'extrémité mobile de l'élément allongé, alors que l'organe élastique est disposé entre le levier intermédiaire et la bielle et exerce le premier effort sur la bielle et le deuxième effort sur le levier intermédiaire. - Il comporte un tiroir solidaire de l'extrémité mobile et coulissant selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'élément allongé, alors qu'une butée solidaire de la bielle est apte à transmettre au tiroir l'effort exercé par la bielle selon la direction précitée. - Une butée du tiroir est apte à transmettre au levier intermédiaire un effort selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de l'élément allongé. - L'effort à fournir au niveau du tiroir pour éloigner les extrémités de l'élément allongé l'une de l'autre est supérieur à l'effort à fournir au niveau du levier intermédiaire pour maintenir le volet en position fermée.- Le premier effort est un effort de rotation exercé sur la bielle par l'organe élastique avec un premier bras de levier, le deuxième effort est un effort exercé sur le levier intermédiaire par l'organe élastique avec un second bras de levier, l'effort à fournir au niveau du tiroir pour éloigner l'une de l'autre les extrémités de l'élément allongé est un effort de rotation exercé avec un troisième bras de levier, et l'effort transmis au levier intermédiaire par le tiroir est un effort de rotation exercé avec un quatrième bras de levier, alors que le rapport du premier bras de levier sur le troisième bras de levier est supérieur au rapport du deuxième bras de levier sur le quatrième bras de levier. - L'organe élastique est un ressort hélicoïdal tendu entre la bielle et le levier intermédiaire. - Il comprend un deuxième volet commandé par un deuxième actionneur. - Le deuxième volet est apte à commander également le premier volet. L'invention concerne également une bouche de ventilation qui comprend un dispositif de commande tel que mentionné ci-dessus. 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 deux modes de réalisation d'un dispositif de commande conforme à son principe, donné uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue partiellement éclatée en perspective d'une bouche de ventilation conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en perspective d'un actionneur d'un dispositif de commande conforme à l'invention, la figure 3 est une vue en perspective, avec arrachement partiel et sous un autre angle, de l'actionneur représenté à la figure 2, la figure 4 est une vue éclatée de l'actionneur représenté aux figures 2 et 3, la figure 5 est une vue de face, avec arrachement partiel, de l'actionneur représenté à la figure 2, dans une configuration correspondant à la fermeture maximale d'un volet d'un dispositif de commande conforme à l'invention, la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, à plus petite échelle et dans une configuration correspondant à une ouverture intermédiaire du volet, la figure 7 est une vue analogue à la figure 6, dans une configuration correspondant à l'ouverture maximale du volet, la figure 8 est une vue en perspective d'un dispositif de commande conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, il est représenté une bouche de ventilation B, qui comporte un dispositif de commande 1 de son degré d'ouverture, ainsi qu'un boîtier 2 traversé de part en part par un passage qui est délimité par un conduit 3, d'acheminement de l'air à travers la bouche de ventilation. Le boîtier 2, qui renferme l'essentiel du dispositif de commande 1, est en trois parties, à savoir une embase 4 de support du dispositif de commande 1 et de fixation de la bouche de ventilation, un couvercle 5 et une grille 6 encliquetée dans le couvercle 5, à l'entrée du conduit 3. Le dispositif de commande 1 comprend un actionneur 7 monté sur l'embase 4 au voisinage du conduit 3, ainsi qu'un volet 9 monté à l'intérieur du conduit 3 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe X-X'. De la sorte, le degré d'ouverture de la bouche de ventilation B est fonction de la position angulaire du volet 9. L'actionneur 7 comprend un corps 11 comportant deux parois 13 et 15, parallèles à un plan P4 défini par l'embase 4. Une zone interne 28 du corps 11 est comprise entre les parois 13 et 15. Une partie 16 de la paroi 15 est contenue dans le plan P4 et est fixée à l'embase 4 par deux vis 17. La paroi 15 comprend une partie surélevée 18 par rapport au plan P4 définissant, entre l'embase 4 et cette partie surélevée 18, un espace E. L'actionneur 7 comprend un élément allongé dont la longueur varie en fonction d'un paramètre physique de l'air. Dans l'exemple représenté, cet élément allongé est une tresse 20 sensible à l'hygrométrie de l'air. La tresse 20 comporte une extrémité 22 fixe par rapport au corps 11, et une extrémité 24 mobile par rapport à ce corps. L'extrémité mobile 24 est solidaire d'un tiroir 30 qui est monté dans le corps 11 avec possibilité de coulissement dans l'espace 28, selon un axe Y-Y' parallèle au plan P4 et perpendiculaire à la direction de l'axe X-X'. L'axe Y-Y' est aligné avec la direction longitudinale de la tresse 20. Le tiroir 30 comporte un moyen de guidage en translation selon l'axe Y-Y', constitué de deux pions, dont un seul est visible sur les figures avec la référence 34, saillants du tiroir 30 perpendiculairement au plan P4, adaptés pour coulisser dans deux fentes 115 correspondantes ménagées dans les parois 13 et 15 du corps 11 selon l'axe Y-Y'. Sur les figures 5 à 7, l'actionneur est représenté coupé selon un plan correspondant à la partie supérieure du tiroir 30, pour la clarté du dessin. L'actionneur 7 comprend une bielle 40 articulée par rapport au corps 11. Cette bielle 40 est montée dans l'espace interne 28 sur un arbre 42, solidaire du corps 11 et perpendiculaire au plan P4. On note A42 l'axe longitudinal de l'arbre 42 qui est également l'axe de rotation de la bielle 40 par rapport au corps 11. La bielle 40 est pourvue de deux pions, dont un seul est visible sur les figures avec la référence 44, excentrés d'une distance d, par rapport à l'axe A42i saillants dans une direction parallèle à l'axe A42 et adaptés pour venir en appui sur deux butées 32 du tiroir 30. La bielle 40 comporte également une ouverture 46 de passage d'une tige 36 prolongeant le tiroir 30 selon un axe parallèle à l'axe Y-Y'. Cette ouverture 46 est ménagée dans la bielle, entre l'arbre 42 et les pions 44. . La tige 36 est adaptée pour traverser l'ouverture 46, en étant guidée en translation dans un orifice 121 qui est ménagé dans une nervure 12 du corps 11, cet orifice étant partiellement visible, par arrachement sur la figure 3. L'actionneur 7 comprend également un levier intermédiaire 50 articulé par rapport au corps 11 selon un axe A52 défini par un arbre 52 solidaire du corps 11 et perpendiculaire au plan P4. L'arbre 52 est fixé au corps 11 au niveau de la partie surélevée 18 de la paroi 15. Le levier intermédiaire 50 comporte deux butées cylindriques, dont une seule est visible sur les figures avec la référence 53, excentrées d'une distance d2 par rapport à l'axe A52 et adaptées pour venir en appui sur deux butées planes 38 du tiroir 30, perpendiculaires à l'axe Y-Y' et orientées dans la direction opposée aux butées 32. Le levier intermédiaire 50 est pourvu d'un bras 54 qui s'étend à l'extérieur de l'espace interne 28 et est apte à pivoter dans l'espace E situé entre la partie surélevée 18 et l'embase 4. L'extrémité du bras 54 forme une fourche 56 qui s'étend perpendiculairement au plan P4. Le volet 9 est articulé autour d'un arbre 91 dont l'extrémité située du côté du conduit 3 où l'actionneur 7 est installé est pourvue d'une manivelle dont le maneton 93 passe entre les deux branches de la fourche 56, si bien que le volet 9 est accouplé au bras 54 du levier intermédiaire 50. Entre la bielle 40 et le levier intermédiaire 50 est tendu un ressort hélicoïdal 60. Ce ressort est implanté sur les parties excentrées de la bielle 40 et du levier intermédiaire 50 et exerce, selon son axe longitudinal A60i respectivement un effort E, sur la bielle 40 et un effort E2 sur le levier intermédiaire 50. L'effort E, s'exerce avec un bras de levier Il par rapport à l'axe A42 et l'effort E2 s'exerce avec un bras de levier 12 par rapport à l'axe A52. Les bras de levier l et 12 par rapport aux axes A42 et A52 sont les distances, respectivement sur la bielle 40 et le levier intermédiaire 50, séparant l'implantation du ressort 60 et les axes de rotations A42 et A52. Les parties excentrées de la bielle 40 et du levier intermédiaire 50 étant dirigées dans des directions opposées, les efforts E, et E2 tendent à imprimer à la bielle 40 et au levier intermédiaire 50 deux rotations de sens identiques à la figure 5. Le fonctionnement est le suivant. Dans une configuration normale où l'hygrométrie de la pièce dans laquelle la bouche de ventilation B est installée est faible, le volet 9 est en position fermée. Cette configuration correspond à la longueur minimale L0 de la tresse 20. Dans cette configuration normale, la tension de la tresse 20 est réalisée par l'action du ressort 60 qui exerce l'effort E, sur la bielle 40. Cet effort E, tend à faire tourner la bielle 40 dans le sens de la flèche F, à la figure 5, autour de l'axe A42. Sous l'effet de ce début de rotation, la bielle 40 exerce sur le tiroir 30 un effort E4 avec un bras de levier égal à la distance d,. Plus précisément, les pions 44 exercent l'effort E4 sur les butées 32 du tiroir 30 qui coulisse parallèlement à l'axe Y-Y', ce qui permet au tiroir 30 d'exercer sur la tresse 20 un effort de tension tendant à éloigner ses extrémités 22 et 24 l'une de l'autre selon l'axe Y-Y'. Parallèlement, le ressort 60 exerce l'effort E2 sur le levier intermédiaire 50. L'effort E2 tend à faire tourner le levier intermédiaire 50 dans le sens de la flèche F2 à la figure 5, autour de l'axe A52. Sous l'effet de ce début de rotation, la fourche 56 du levier intermédiaire 50 exerce sur le maneton 93 un couple tendant à déplacer le volet 9 vers sa position fermée. Si l'hygrométrie de la pièce augmente, notamment dans le cas où la cuisson d'un aliment dégage de la vapeur dans une cuisine, la longueur L de la tresse 20 augmente. Comme l'extrémité 22 de la tresse 20 est fixe par rapport au corps 11, l'extrémité mobile 24 se déplace, selon l'axe Y-Y', en s'éloignant de l'extrémité fixe 22. Le déplacement selon l'axe Y-Y' de l'extrémité mobile 24 de la tresse 20 induit un déplacement du tiroir 30 selon le même axe et dans le même sens. Du fait de ce déplacement et comme représenté à la figure 6, les butées 38 du tiroir 30 exercent sur les butées 53 du levier intermédiaire 50 un effort E3, avec un bras de levier égal à la distance d2, qui fait tourner ce levier à l'encontre de l'effort E2, dans le sens de la flèche F3. Cette rotation du levier intermédiaire 50 se fait dans le sens correspondant à l'ouverture du volet 9. On note r, le rapport entre les bras de levier Il et d, et r2 le rapport entre les bras de levier 12 et d2. Le dimensionnement des bras de levier l et 12 et la position des pions 44 à la distance d, de l'axe A42 et des butées cylindriques 53 à la distance d2 de l'axe A52 sont tels que r, est supérieur à r2. Ceci permet que l'effort E3 entraîné par l'élongation de la tresse 20 soit suffisant pour induire effectivement une rotation du levier intermédiaire 50 à l'encontre de l'effort E2. Le mouvement d'ouverture du volet 9 peut se poursuivre, au fur et à mesure de l'augmentation de l'hygrométrie de l'air, jusqu'à l'ouverture complète du volet. Dans cette configuration d'ouverture maximale, le débit d'air à travers la bouche B est maximal. Un système d'ouverture du débit complémentaire pouvant être commandé à l'aide d'une cordelette externe à la bouche de ventilation permet d'annuler le fonctionnement de l'actionneur 7 et d'ouvrir entièrement le volet 9, quelle que soit la nature de l'atmosphère de la pièce. Dans le deuxième mode de réalisation représenté à la figure 8 les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, la bouche de ventilation B comprend un deuxième volet 100 commandé par un deuxième actionneur 10 monté sur l'embase 4. Les deux volets 9 et 100 sont chacun articulés sur deux côtés opposés du conduit 3. Le volet 9 est commandé par l'actionneur 7. L'actionneur 10 comprend une temporisation pneumatique 102, permettant à un utilisateur d'ouvrir le volet 100 pour une période prédéterminée, qui peut être de trente minutes, au moyen d'une cordelette 120. En fonctionnement normal de la bouche de ventilation B conforme à ce mode de réalisation, le volet 100 est dans une configuration fermée dans laquelle il obture partiellement le conduit 3, et le volet 9 est soumis à la commande automatique de l'actionneur 7. Dans le cas où un utilisateur souhaite utiliser le débit maximal de la bouche de ventilation, il ouvre le volet 100 et actionne la temporisation pneumatique 102 simultanément grâce à un mécanisme connu. Un coulisseau 104, solidaire d'une partie de l'actionneur et portant une fourche 106, manoeuvre le volet 100 par l'intermédiaire d'une manivelle 108. Ce coulisseau 104 est pourvu d'une butée 110 qui est adaptée pour manoeuvrer une manivelle 95 du volet 9 implantée sur l'arbre 91 sur un côté opposé du conduit 3 par rapport à la manivelle 93. Lorsque l'utilisateur actionne, à l'aide d'une cordelette 120, l'ouverture totale du conduit 3 de la bouche de ventilation B et la translation du coulisseau 104 selon un axe A104 parallèle à l'axe Y-Y', la butée 110 coopère avec la manivelle 95 et impose au volet 9 un mouvement de rotation autour de l'axe X-X' dans le sens de l'ouverture du volet 9. Une fois que le temps d'ouverture est écoulé, la temporisation pneumatique 102 est désactivée, entraînant un mouvement de translation du coulisseau 104 selon l'axe A104 dans la direction de fermeture du volet 100. Simultanément, la manivelle 95 du volet 9 n'étant plus en appui contre la butée 110 solidaire du coulisseau 104, le volet 9 reprend, sous l'action du ressort 60, la position qui était la sienne avant la désactivation du fonctionnement de l'actionneur 7 par l'utilisateur. On peut faire ici usage de l'enseignement technique de FR-2 853 956. Cette méthode de contrôle de l'ouverture du volet 9 à l'aide d'une temporisation pneumatique peut également s'appliquer au premier mode de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1.- Dispositif de commande du degré d'ouverture d'une bouche (B) de ventilation, ce dispositif comprenant : - un volet (9) mobile dont la position influe sur le degré d'ouverture de la bouche de ventilation (B), - un actionneur (7) qui agit sur le volet (9) selon un paramètre physique de l'air, cet actionneur (7) comprenant un corps (11) fixe par rapport à la bouche (B) et un élément allongé (20) dont la longueur (L) est fonction du paramètre physique, cet élément allongé (20) comportant une extrémité fixe (22) par rapport au corps (11) et une extrémité mobile (24) par rapport au corps (11) et accouplée au volet, caractérisé en ce que l'actionneur (7) comporte un organe élastique (60) apte à exercer, sur un organe (40) cinématiquement lié à l'extrémité mobile (24) de l'élément allongé (20), un premier effort (E,) tendant à éloigner les extrémités (22, 24) de l'élément allongé (20) l'une de l'autre et, sur une partie (50) de l'actionneur, un deuxième effort (E2) de déplacement du volet (9) vers sa position fermée. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur (7) comporte un levier intermédiaire (50) articulé sur le corps (11) et accouplé au volet (9), une bielle (40) constituant l'organe cinématiquement lié à l'extrémité mobile (24) de l'élément allongé (20), articulée sur le corps (11) et apte à exercer un effort (E4) sur un organe (30) solidaire de l'extrémité mobile (24) de l'élément allongé (20), et en ce que l'organe élastique (60) est disposé entre le levier intermédiaire (50) et la bielle (40) et exerce le premier effort (E,) sur la bielle (40) et le deuxième effort (E2) sur le levier intermédiaire (50). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un tiroir (30) solidaire de l'extrémité mobile (24) et coulissant selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (Y-Y') de l'élément allongé (20) et en ce qu'une butée (44) solidaire de la bielle (40) est apte à transmettre au tiroir (30) l'effort (E4) exercé par la bielle (40) selon la direction précitée. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une butée (38) du tiroir (30) est apte à transmettre au levier intermédiaire (50) un effort (E3) selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (Y-Y') de l'élément allongé (20). 5.- Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'effort (E4) à fournir au niveau du tiroir (30) pour éloigner l'une de l'autre les extrémités (22, 24) de l'élément allongé (20) est supérieur à l'effort (E2) à fournir au niveau du levier intermédiaire (50) pour maintenir le volet (9) en position fermée. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que : - le premier effort (E,) est un effort de rotation exercé sur la bielle (40) par l'organe élastique (60) avec un premier bras de levier (I,), - le deuxième effort (E2) est un effort exercé sur le levier intermédiaire (50) par l'organe élastique (60) avec un second bras de levier (12), l'effort (E4) à fournir au niveau du tiroir (30) pour éloigner l'une de l'autre les extrémités (22, 24) de l'élément allongé (20) est un effort de rotation exercé avec un troisième bras de levier (d,), l'effort (E3) transmis au levier intermédiaire (50) par le tiroir (30) est un effort de rotation exercé avec un quatrième bras de levier (d2), et en ce que le rapport (r,) du premier bras de levier (1,) sur le troisième bras de levier (d,) est supérieur au rapport (r2) du deuxième bras de levier (12) sur le quatrième bras de levier (d2). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'organe 15 élastique (60) est un ressort hélicoïdal tendu entre la bielle (40) et le levier intermédiaire (50). 8.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième volet (100) commandé par un deuxième actionneur (10). 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le deuxième 20 actionneur (10) est apte à commander également le premier volet (9). 10.- Bouche de ventilation, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commande (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10