Brevet FR2954389A1 — publié le 20110624

FERME-PORTE A RETENUE ELECTROMECANIQUE ET A LIAISON MECANIQUE A CAME La présente invention se rapporte au domaine des ferme-portes à retenue électromagnétique. Un ferme-porte à retenue électromagnétique et à amortissement hydraulique est connu de la demande de brevet européen N° EP 1 375 807. Ce ferme-porte comporte une partie à retenue électromagnétique comportant un moyen de retenue électromagnétique et une partie de rappel comportant un moyen de rappel et notamment un moyen de rappel à amortissement hydraulique ainsi qu'un système de liaison mécanique entre ces deux parties. Ce système de liaison mécanique comporte une cloche, c'est-à-dire un cône ouvert à ces deux extrémités longitudinales, ainsi qu'une pluralité de billes logées dans des logements d'un piston liée mécaniquement à un moyen de rappel. La présente invention concerne plus particulièrement un ferme-porte à retenue électromagnétique comportant une partie à retenue électromagnétique et une partie de rappel ainsi qu'un système de liaison mécanique comportant au moins une came, cette came présentant une zone de contact et une zone en crochet et cette came étant mobile en rotation autour d'un axe. Un tel ferme-porte est connu de la demande de brevet allemand N° DE 102005040659. Dans ce dispositif, chaque came est mobile en rotation autour d'un axe. Les cames du ferme-porte présenté dans ce document lorsque le ferme-porte est considéré longitudinalement (c'est-à-dire en coupe selon l'axe longitudinal central du ferme-porte), ont ceci de particulier : l'axe de rotation des cames est positionné à une extrémité des cames ; plus précisément, la zone de contact et la zone en crochet sont situées du même côté de l'axe de rotation des cames : du côté de la partie de rappel. Ainsi, dans ce ferme-porte, il y a selon l'axe longitudinal du ferme-porte une succession : partie à retenue électromagnétique / axe de rotation des cames / zone de contact / zone en crochet / chariot mobile dans une glissière qui est lié par un bras de liaison à un moyen de rappel ; ce chariot mobile appartient ainsi à la partie de rappel. Un inconvénient majeur du dispositif présenté dans ce document est constitué par le fait qu'il est difficile de le dissimuler dans un dormant et a fortiori dans un ouvrant en raison de son volume et en raison de la coopération chariot mobile/bras de liaison. En particulier au regard des efforts en jeux, les cames doivent être suffisamment longues et leurs axes de rotation suffisamment écartés de l'axe longitudinal central du ferme-porte. Il n'est pas envisageable de les raccourcir, sauf à écarter leurs axes de rotation de l'axe longitudinal central : le ferme-porte serait alors plus court, mais plus large. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un ferme-porte compact, qui puisse être facilement dissimulé dans un dormant ou un ouvrant, ou qui puisse être conçu comme pivot de sol, tout en étant suffisamment fiable. La présente invention se rapporte ainsi dans son acception la plus large à un ferme-porte à retenue électromagnétique comportant une partie à retenue électromagnétique et une partie de rappel ainsi qu'un système de liaison mécanique comportant au moins une came, cette came présentant une zone de contact et une zone en crochet et étant mobile en rotation autour d'un axe, caractérisé en ce que la came (et de préférence chaque came) étant considérée longitudinalement (c'est-à-dire en coupe selon l'axe longitudinal du ferme-porte), l'axe de rotation de la came (et de préférence chaque came) est positionné entre la zone de contact et la zone en crochet. La came (et de préférence chaque came) présente ainsi en coupe longitudinale une forme globale de haricot avec une zone de contact à une extrémité longitudinale, une zone en crochet à une autre extrémité longitudinale et la came (et de préférence chaque came) est mobile autour d'un axe de rotation qui est situé entre ces deux zones. Dans une variante préférée de l'invention, l'axe de la came (et de préférence chaque came) est positionné sensiblement à égale distance des deux extrémités longitudinales de la came, ou l'axe de la came (et de préférence chaque came) est positionné plus près de l'extrémité longitudinale de la came (ou de chaque came) qui comporte la zone de contact que de l'extrémité longitudinale de la came qui comporte la zone en crochet. Par ailleurs, de préférence, ladite came (et de préférence encore chaque came) étant considérée longitudinalement, la surface de la zone de contact et/ou la surface de la zone en crochet est arrondie (c'est-à-dire que dans cette et/ou ces zone(s), il n'y a pas de surface plane qui serait parallèle à l'axe de rotation de la came ; la surface est courbe avec au moins un, voir plusieurs, rayon(s) de courbure selon un axe parallèle à l'axe de rotation de la came). Selon l'invention, les cames sont, de préférence, au nombre de deux, voire quatre. Elles sont de préférence en nombre pair. Dans une variante particulière, indépendamment du fait que l'axe de rotation de la (ou des) came(s) soit ou non positionné entre la zone de contact et la zone en crochet, il est préféré que la came (et de préférence chaque came) soit montée sur un carter intermédiaire qui est mobile en translation selon l'axe longitudinal. Ainsi, il est possible de modifier la position longitudinale de l'axe (ou des axes) de la (ou des) came(s) qui est (ou qui sont) monté(s) sur ce carter intermédiaire. Dans une autre variante particulière, indépendamment du fait que l'axe de rotation de la (ou des) came(s) soit ou non positionné entre la zone de contact et la zone en crochet, il est préféré que la zone en crochet coopère avec une zone complémentaire qui est liée mécaniquement à un moyen de retenue électromagnétique appartenant à la partie à retenue électromagnétique ; la zone de contact coopère alors avec un élément de rappel appartenant à la partie de rappel ; la zone de contact coopère alors, de préférence, avec une zone complémentaire qui est située sur un doigt qui est lié mécaniquement à un moyen de rappel. Dans cette variante particulière, les zones en crochet de deux cames coopèrent, de préférence, avec une tige en forme de T, ladite tige étant de préférence montée en rotation selon un axe qui est orienté dans l'espace perpendiculairement aux axes des cames (cet axe n'est toutefois pas sécant avec les axes des cames), afin d'offrir un degré de liberté à la position du tronc de la forme en T autour de cet axe. La présente invention se rapporte également à une porte dans l'ouvrant ou le dormant de laquelle est positionné un ferme-porte selon l'invention. Par « dormant » il faut comprendre ici toute l'ossature de la porte, qu'elle soit en menuiserie ou en maçonnerie. Pour cette porte, ledit ferme-porte comprend un boîtier dans lequel est monté au moins un arbre d'entraînement mobile en rotation faisant saillie à l'extérieur dudit boîtier, ledit arbre d'entraînement étant relié par cette partie faisant saillie respectivement audit dormant ou audit ouvrant de la porte. Ce boîtier est alors, de préférence, caché à l'intérieur dudit ouvrant ou dudit dormant. Avantageusement, le ferme-porte selon l'invention est très compact, avec une largeur faible et une longueur faible qui sont telles qu'il peut être facilement caché dans le dormant ou dans l'ouvrant d'une porte, tout en étant très fiable pour chaque utilisation (blocage/déblocage de la porte) et très fiable dans le temps (conservation du blocage). Il n'y a pas de possibilité de fuite qui engendrerait une fermeture intempestive de la porte retenue et la porte est retenue avec la même force même après plusieurs milliers de refermeture. Avantageusement également, il est possible de régler l'angle (autour de 90 °), ainsi que la force de retenue de la porte. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif et des figures ci-jointes : • La figure 1 illustre une vue de face arrière d'un exemple de réalisation d'un ferme-porte selon l'invention ; • La figure 2 illustre une vue en coupe selon E-E de la figure 1 lorsque le ferme-porte selon l'invention est en position déverrouillée, la porte étant fermée ; • La figure 3 illustre une vue en coupe selon E-E de la figure 1 lorsque le ferme-porte selon l'invention est en position verrouillée, la porte étant retenue en position ouverte ; • La figure 4 illustre une vue en coupe selon F-F de la figure 2 ; et • La figure 5 illustre une vue de dessus du ferme-porte de la figure 1, avec le carter intermédiaire et la partie à retenue électromagnétique tournés d'environ un quart de tour par rapport à la partie de rappel. Il est précisé que dans ces figures les éléments de coupe en arrière plan ne sont pas toujours représentés mais que dans ces figures et d'une figure à l'autre (sauf pour la figure 5 qui est à une échelle plus petite) les proportions entre les divers éléments représentés sont respectées et, afin d'en faciliter la lecture. La figure 1 illustre un ferme-porte 20 à retenue électromagnétique et à amortissement hydraulique et plus précisément montre la partie arrière d'un tel ferme-porte. Comme visible sur cette figure 1, le ferme-porte 20 comporte une partie à retenue électromagnétique A et une partie de rappel B à amortissement hydraulique. La figure 1 n'illustre pas la partie avant du ferme-porte, dans laquelle est opéré le lien mécanique entre la partie de rappel B et l'ouvrant ou le dormant auquel cette partie est reliée. Ce lien mécanique peut être identique à celui connu de la demande de brevet européen N° EP 1 375 807. Dans le cadre de la présente invention, comme pour ce document antérieur, le ferme-porte est un dispositif permettant un maintien de la porte dans une zone autour de 90° d'ouverture. L'arrêt en position ouverte de la porte est réalisé par un système électromécanique et plus précisément par un système électromagnétique. Ce mécanisme verrouille le mouvement du dispositif de fermeture de porte en lui interdisant d'agir. La zone d'arrêt « position ouverte » est réglable angulairement autour de 90°. De même, la fermeture de la porte peut être provoquée : soit par déverrouillage de l'appareil, via une commande électrique (et dans ce cas précis une coupure électrique), soit par forçage mécanique sur la porte elle-même. Dans le cas d'un forçage, le mécanisme se déverrouille alors de lui-même. Les figures 2 et 3 ci-jointes illustrent chacune une vue en coupe selon EE de la figure 1, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal central X du ferme-porte ; la différence 20 entre ces figures est expliquée plus loin. Un bouchon 5 cylindrique et tubulaire vient fermer l'extrémité du carter principal 21 qui accueille la partie de rappel B à amortissement hydraulique. Ce bouchon 5 est vissé à son bord extérieur sur ce carter et comporte en son centre un trou 25 pour le passage d'un doigt 1. Le doigt 1 est assemblé (mécaniquement solidaire) avec un ressort de rappel 4 en compression qui est en appui à l'une de ses extrémités sur le bouchon 5 et à l'autre extrémité sur une rondelle 3 et un circlip 2 liés au piston de la partie de rappel B. Le doigt 1 est mobile par rapport au bouchon 5. Un joint d'étanchéité 7 annulaire empêche toute fuite hydraulique en dehors de 30 la partie de rappel B entre le bouchon 5 et le doigt 1. Un carter intermédiaire 8 est accroché au bouchon 5 via une bague de réglage 6 qui est fixée sur la partie extérieure du bouchon 5 et qui présente une partie filetée intérieure sur laquelle le carter intermédiaire 8 est vissé. 6 La partie à retenue électromagnétique A comporte une ventouse 16 électromagnétique, alimentée en courant via un câble d'alimentation 17. Cette ventouse coopère avec une contreplaque 14 située en vis-à-vis. La ventouse 16 est vissée sur un carter mécanique 15 formé d'un cylindre tubulaire. Ce carter mécanique 15 est lui-même vissé sur le carter intermédiaire 8. Les trois carters : le carter principal 21, le carter intermédiaire 8 et le carter mécanique 15 sont ainsi positionnés l'un à la suite de l'autre, dans cet ordre, avec leurs axes centraux respectifs situés dans l'espace selon le même axe : l'axe longitudinal central du ferme-porte. Le carter intermédiaire 8 présente par ailleurs sur son pourtour une couronne ou au moins un plot qui fait saillie entre le carter principal 21 et carter mécanique 15. Les figures 2 et 3 montrent par ailleurs qu'un système de liaison mécanique comportant deux cames 10, 10' est interposé entre la partie à retenue électromagnétique A et la partie de rappel B. Ces deux cames 10, 10' sont montées chacune respectivement sur un arbre 9, 9' cylindrique qui est fixé sur le carter intermédiaire 8. Les cames 10, 10' sont ainsi chacune mobiles en rotation par rapport au carter intermédiaire 8 par rotation autour des arbres 9, 9'. Chaque arbre 9, 9'est orienté respectivement selon un axe Y, Y' qui est fixe par rapport au carter intermédiaire 8. Chaque axe Y, Y' est en permanence orienté dans l'espace selon une direction qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal central X du ferme-porte. Chaque came 10, 10' présente une zone de contact C, C' et une zone en crochet D, D' Selon l'invention, les cames 10, 10' étant considérée longitudinalement, l'axe Y, Y' de chaque came est positionné entre la zone de contact C, C' et la zone en crochet D, D'. Chaque came 10, 10' présente ainsi en coupe longitudinale une forme globale de haricot avec une zone de contact C, C' à une extrémité longitudinale (l'extrémité gauche sur les figures 2 et 3), une zone en crochet D, D' à une autre extrémité longitudinale (l'extrémité droite sur les figures 2 et 3) et chaque came est mobile autour d'un axe Y, Y' de rotation qui est situé entre ces deux zones. Comme visible sur les figures 2 et 3, l'axe Y, Y' de chaque came 10, 10' est positionné plus près de l'extrémité longitudinale de chaque came 10, 10' qui comporte la zone de contact C, C' (à gauche des axes Y, Y' sur les figures) que de l'extrémité longitudinale de la came 10, 10' qui comporte la zone en crochet D, D' (à droite des axes Y, Y'sur les figures). Ainsi, le moment de force est plus grand pour la fonction crochet mise en oeuvre par les zones en crochet D, D' que pour la fonction contact mise en oeuvre par les zones de contact C, C'. Toutefois, il est aussi possible que l'axe Y, Y' de chaque came 10, 10' soit positionné sensiblement à égale distance des deux extrémités longitudinales de la came 10, 10', ou que l'axe Y, Y' de chaque came 10, 10' soit positionné plus loin de l'extrémité longitudinale de chaque came 10, 10' qui comporte la zone de contact C, C' que de l'extrémité longitudinale de la came 10, 10' qui comporte la zone en crochet D, D'. Par ailleurs, la surface de la zone de contact C, C' et la surface de la zone en crochet D, D' de chaque came est arrondie : c'est-à-dire que dans ces zones, il n'y a pas de surface plane qui serait parallèle à l'axe de rotation de la came ; chaque surface de zone est courbe avec au moins un, voir plusieurs, rayon(s) de courbure selon un axe parallèle à l'axe Y ; Y' de rotation des cames. Chaque zone s'étend sur une largeur (mesurée parallèlement aux axes Y, Y') comprise par exemple entre 1 et 2 cm. Toutes les zones présentent ici la même largeur et les deux cames présentent ainsi une largeur constante sur toute leur longueur. Chaque zone de contact C, C' coopère avec une zone complémentaire qui est situé à l'extrémité du doigt 1 qui est liée mécaniquement au moyen de rappel (ressort de rappel 4). Cette extrémité du doigt 1 présente une largeur (mesurée parallèlement aux axes Y, Y') sensiblement identique à la largeur des cames 10, 10'. Du fait que le doigt présente une section rectangulaire, les deux zones complémentaires à l'extrémité du doigt 1 sont ici réalisées par deux surfaces qui sont chacune inclinées d'un angle d'environ 45 ° par rapport à l'axe X et orientée en pointe, vers cet axe. Le contact entre les zones de contact C, C' et les zones complémentaires à l'extrémité du doigt 1 est toujours le même : il s'agit d'un contact d'un contact de type « linéique ». Cette coopération est illustrée en détail sur la figure 4. On peut voir par ailleurs sur cette figure 4 que la section intérieure du carter intermédiaire 8 est rectangulaire, avec une largeur du rectangle (mesurée parallèlement aux axes Y, Y') juste très légèrement supérieure à la largeur des cames 10, 10'. Chaque zone en crochet D, D' coopère avec une zone complémentaire qui est liée mécaniquement au moyen de retenue électromagnétique et plus précisément qui est liée à la contre-plaque 14. Ici, les zones en crochet D, D' des deux cames 10, 10' coopèrent chacune avec une tige 11 unique en forme de T dont le tronc est coaxial avec l'axe longitudinal central X. Les deux branches du T sont orientés sensiblement perpendiculairement à l'axe X et présentent chacune une largeur sensiblement identique à la largeur des cames 10, 10'. Le contact entre les zones en crochet D, D' et les zones complémentaires des branches du T est toujours le même : il s'agit d'un contact de type «portion de plan ». Toutefois, pour assurer que les deux segments de droite soient toujours bien parallèles, le tronc de la forme en T est mobile en rotation selon un axe Z qui est perpendiculaire à l'axe X. Pour ce faire, le tronc de la tige 11 présente à son extrémité opposées aux branche un trou débouchant à ses deux extrémité et orienté selon l'axe Z. Un arbre cylindrique 13 est glissé dans ce trou pour permettre au tronc de tourner autour du cylindre. Ce cylindre est lui-même glissé dans un trou orienté selon l'axe Z et ménagé dans la contre-plaque 14. Cet assemblage par ailleurs d'offrir un degré de liberté par rapport à l'axe Z de la contre-plaque 14 par rapport à la face électromagnétique positionnée en vis-à-vis. ARMEMENT DU SYSTEME DE RETENUE (passage de la figure 2 à la figure 3) : Lors de l'ouverture de la porte, le doigt 1, sous l'effet du ressort de rappel 4 suit le mouvement du piston de la partie de rappel B. Le doigt 1 tend à sortir de l'espace intérieur du carter intermédiaire 8. La contreplaque 14, sous l'effet de quatre ressorts de compression 12 entraine la tige 11, qui, par l'intermédiaire des deux zones en crochet D, D', provoque la rotation des cames 10, 10' respectivement autour des axes Y, Y', qui viennent en position de blocage (figure 3), interdisant le retour de doigt 1, par appui des zones de contact C, C' contre le doigt. Ainsi, la contreplaque 14 vient en contact avec la ventouse 16 qui est vissée à son extrémité droite sur le carter mécanique 15, lui-même vissé à son extrémité gauche sur le carter intermédiaire 8. Lorsque de la ventouse 16 est alimentée en courant électrique, elle assure le maintien en position de la contreplaque 14, ce qui a pour effet de maintenir les zones de contact C, C' plaquées contre l'extrémité du doigt 1. 9 Comme visible en figure 3, dans cette position, l'axe de blocage 1 pénètre sur quelques millimètres seulement dans le carter intermédiaire 8. DEVERROUILLAGE Par rupture de courant En cas de rupture de courant, la partie de rappel B tend à ramener le doit 1 dans sa position initiale (extrémité du doigt 1 essentiellement dans le carter intermédiaire 8, ce qui a pour effet de ramener la contre plaque 14 en position éloignée de la ventouse 16, la ventouse n'opposant pas d'effort résistant. Forcé En cas de forçage sur la porte, cela entraine un effort qui est transmis au doigt 1 par le piston de la partie de rappel B, qui tend à le ramener dans sa position initiale « porte fermée », telle qu'illustrée en figure 2. Cet effort est transmis à la contreplaque 14 via les cames 10 et d'une part les surfaces inclinées du doigt 1 coopérant avec les zones de contact C, C' et d'autre part les surfaces inclinées de la tige 11 coopérant avec les zones en crochet D, D'. L'effort résultant au niveau de la contreplaque 14 s'oppose à celui de la ventouse 16. Lorsque l'effort résultant est supérieur à l'effort de maintien de la ventouse 16, le système se déverrouille (passage de la position de la figure 3 à la position de la figure 2). Réglage de l'angle de maintien porte ouverte La position du doigt 1 est dépendante de l'angle d'ouverture de la porte, il est donc possible de régler l'angle de verrouillage de la porte en agissant sur la position du carter intermédiaire 8 par rapport au bouchon 5. La bague de réglage 6 dispose d'un filetage gauche/droite permettant de régler la position relative axiale du carter intermédiaire 8 par rapport au bouchon 5, en vissant ou dévissant le carter intermédiaire 8 et donc la position relative axiale des axes Y, Y' des cames 10, 10' par rapport au doigt 1. Ecarter le carter intermédiaire 8 du bouchon 5, revient à diminuer l'angle de maintien de la porte. A l'inverse, rapprocher le carter intermédiaire 8 du bouchon 5 revient à augmenter l'angle de maintien de la porte. L'angle minimum d'accrochage est obtenu en bridant le déplacement relatif entre la bague de réglage 6 et le carter intermédiaire 8 : une butée (non illustrée) est en liaison complète avec le carter intermédiaire 8 : elle dispose d'une tête passant de l'autre côté distant de la bague de réglage 6. L'angle minimum est atteint lorsque la tête de la butée vient en appui sur la bague 6. Le blocage du réglage de l'angle est obtenu via des vis en prise dans le carter intermédiaire 8. Pour bloquer le réglage, les vis sont serrées sur la partie de rappel B ce qui permet de bloquer la partie à retenue électromagnétique A. Réglage de l'effort de maintien porte ouverte Par ailleurs, il est possible de régler l'effort de maintien en agissant sur la position de la ventouse 16 par rapport au carter intermédiaire 8 via le carter mécanique 15 les reliant. Reculer la ventouse 16 par rapport à la contre-plaque adjacente montée dans le carter mécanique 15 engendre entraine une diminution l'intensité de l'effort de retenue. Les cames 10 agissent comme un démultiplicateur de l'effort de la ventouse 16. La présente invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet tel que défini par les revendications. REVENDICATIONS1. Ferme-porte (20) à retenue électromagnétique et à amortissement hydraulique comportant une partie à retenue électromagnétique (A) et une partie de rappel (B) ainsi qu'un système de liaison mécanique comportant au moins une came (10, 10'), cette came présentant une zone de contact (C, C') et une zone en crochet (D , D') et étant mobile en rotation autour d'un axe (Y, Y'), caractérisé en ce que, la came (10, 10') étant considérée longitudinalement, l'axe (Y, Y') de la came est positionné entre la zone de contact (C, C') et la zone en crochet (D , D'). 2. Ferme-porte (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (Y, Y') est positionné sensiblement à égale distance des deux extrémités longitudinales de la came (10, 10'), ou l'axe (Y, Y') est positionné plus près de l'extrémité longitudinale de la came (10, 10') qui comporte la zone de contact (C, C') que de l'extrémité longitudinale de la came (10, 10') qui comporte la zone en crochet (D , D'). 3. Ferme-porte (20) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la came (10, 10') étant considérée longitudinalement la surface de la zone de contact (C, C') et/ou la surface de la zone en crochet (D, D') est arrondie. 4. Ferme-porte (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (Y, Y') de la came (10, 10') est monté sur un carter intermédiaire (8) qui est mobile en translation selon l'axe longitudinal par rapport à ladite partie à retenue électromagnétique (A) et/ou ladite partie de rappel (B). 5. Ferme-porte (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la zone en crochet (D, D') coopère avec une zone complémentaire qui est liée mécaniquement à un moyen de retenue électromagnétique. 6. Ferme-porte (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les zones en crochet (D, D') de deux cames (10, 10') coopèrent avec une tige (11) en forme de T, ladite tige (11) étant de préférence montée en rotation selon un axe (Z) qui est orienté dans l'espace perpendiculairement aux axes (Y, Y'). 7. Ferme-porte (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la zone de contact (C, C') coopère avec une zone complémentaire qui est située sur un doigt (1) qui est lié mécaniquement à un moyen de rappel. 8. Porte dans l'ouvrant ou le dormant de laquelle est positionné un ferme-porte (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit ferme-porte comprenant un boîtier dans lequel est monté au moins un arbre d'entraînement mobile en rotation faisant saillie à l'extérieur dudit boîtier, ledit arbre d'entraînement étant relié par cette partie faisant saillie respectivement audit dormant ou audit ouvrant de la porte. 9. Porte selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit boîtier est caché à l'intérieur dudit ouvrant ou dudit dormant.