Brevet FR2954388A1 — publié le 20110624

La présente invention concerne le domaine des panneaux coulissants, et plus spécifiquement ceux d'un poids relativement élevé. L'invention s'applique notamment aux fenêtres et portes à vantail coulissant. Elle concerne plus particulièrement les chariots qui permettent le coulissement de ces vantaux. Il existe de façon classique des portes ou fenêtres comportant un ou plusieurs vantaux coulissants par rapport à un dormant. Un tel vantail est apte à coulisser dans un plan globalement vertical pour ouvrir ou fermer une ouverture délimitée par le dormant dans un mur par exemple. De façon classique, pour son mouvement de coulissement, le vantail ou ouvrant coulissant est guidé le long d'un rail de guidage que comporte le dormant, généralement en la traverse inférieure de ce dernier. Le vantail coulissant comporte, en vis-à-vis du rail de guidage, un ou plusieurs chariots qui sont aptes à coulisser le long du rail, de manière à permettre l'ouverture et la fermeture de la porte ou fenêtre. Ces chariots sont fixés sous une traverse inférieure du vantail coulissant. Le poids du vantail est supporté par les chariots en appui sur le rail au sol. Les normes relatives aux recommandations pour lutter contre les déperditions d'énergie conduisent à augmenter l'isolation des vantaux et par conséquent leur poids. Certains vantaux peuvent ainsi dépasser les 200 kg, certains atteignant des poids de 300 kg. Les panneaux coulissant roulant sur un rail grâce à un chariot posent certains problèmes de fonctionnement, notamment dans le cas des 25 vantaux de poids élevé. Un chariot de coulissement classique, dans le cas d'un vantail guidé dans un rail au sol, comporte un support qui est fixé sous la traverse inférieure du vantail coulissant, et une cage de galets insérée dans ce support, les galets étant montés rotatifs sur leurs axes respectifs comme moyens de roulement. Il comporte par ailleurs en général une vis de réglage qui permet d'ajuster la hauteur du vantail. Tous ces éléments du chariot doivent être capables de grande précision de fonctionnement et conserver leur efficacité au cours du temps et de manoeuvres répétées, ce qui pose problème notamment avec les vantaux de poids élevé. Pour assurer la commodité d'emploi, la stabilité des vantaux en cours de déplacement tout en étant capables de supporter des vantaux de poids élevé, on est amené à utiliser des chariots avec de gros galets. Ceci oblige néanmoins à augmenter la hauteur de la traverse du vantail sous ~o laquelle est situé le chariot et ainsi à diminuer la surface vitrée dans le cas des fenêtres, ce qui ne donne pas un effet esthétique forcément recherché, et de plus cela augmente les coûts. Afin de remédier à ces problèmes, l'invention propose un chariot à trois galets de roulement qui comportent des points de contact entre les 15 faces latérales externes de la cage et les parois longitudinales (latérales) internes du support qui l'inclut, ces points étant situés de part et d'autre du galet médian, entre les axes de rotation des galets extrêmes. Ces points de contact forment donc des points d'appui du support sur la cage qui se trouvent respectivement à l'aplomb d'une zone située entre le 20 pourtour du galet médian et l'axe du galet extrême. Selon l'invention, afin de réaliser des points de contact entre la cage et le support, la cage comporte sur chacune de ses faces latérales longitudinales, c'est-à-dire parallèle à la direction de roulement des galets (et au sens du coulissement du vantail), une portée sur laquelle vient en 25 appui une rampe disposée de part et d'autre des parois longitudinales internes du support. Selon un cas préféré de l'invention, cette portée présente une forme globalement parallélépipédique avec à chacune de ses extrémités supérieures une courbure concave, et chaque rampe présente deux pentes rectilignes de sens opposés. Cette courbure concave permet de créer des points d'appui tangentiels avec la pente de la rampe. Selon une configuration préférée de l'invention, les pentes des rampes de sens opposés ont sensiblement le même degré d'inclinaison 5 (en absolu) par rapport à la ligne de roulement des galets, qui correspond en fonctionnement à la direction horizontale. L'invention concerne plus spécialement un chariot comportant trois galets de roulement, disposés à équidistance les uns des autres. Plus particulièrement dans ce cas, les courbures concaves de chacune lo des portées de la cage et les pentes des rampes sont telles qu'elles créent des points de tangence qui se situent à l'aplomb d'une zone qui est à équidistance de l'axe de rotation du galet médian, à une distance égale au deux tiers de l'entraxe entre galets. Ces points d'appui permettent d'obtenir une relation de proportionnalité entre le nombre de galets et la 15 charge à supporter. L'invention présente en outre l'avantage que le déplacement du chariot peut se faire avec un mouvement de bascule de la cage de galets, afin de pouvoir suivre le relief du rail de guidage. Ce mouvement de bascule, de faible amplitude, résulte de l'articulation qui se crée entre la 20 cage et le support, au niveau de la courbure concave des cages sur laquelle s'appuient des rampes. Selon un mode particulier de l'invention, chaque rampe se situe directement en face interne des parois latérales du support du chariot. La rampe est intégrée à la paroi du support. 25 Selon une autre configuration avantageuse de l'invention, une extrémité seulement de chacune des parois longitudinales internes du support présente une rampe avec une pente rectiligne directement intégrée. L'autre extrémité de la rampe est formée par un coin. Ce coin est de préférence un coin réglable dans sa position en direction longitudinale, participant au réglage du vantail comme indiqué plus loin. Ce coin a de préférence une forme parallélépipédique évidée, présentant une extrémité pentue qui s'enfourche sur une extrémité de la cage jusqu'à être en appui avec une des courbures concaves de chacune des portées de la face latérale de la cage. II s'établit alors un point d'appui de la rampe directement sur la portée de la cage et la paroi longitudinale interne du support et, à l'autre extrémité du chariot, un point d'appui entre la partie pentue du coin et la lo portée de la cage. Cette configuration est symétrique pour chaque côté longitudinal du chariot. Cette configuration particulière permet en outre de donner un mouvement de bascule, de faible amplitude, au chariot lorsque le chariot roule sur un rail de guidage pour entraîner un vantail en coulissement, 15 comme indiqué précédemment. Ce coin comporte en son autre extrémité, un évidement recevant l'extrémité de la vis de réglage du vantail par réglage de l'appui du coin sur la cage. Cette vis permet de régler la hauteur du vantail par action sur la position longitudinale du coin. Ce coin permet d'avoir une course de la 20 vis de réglage plus importante, ce qui facilite ainsi le réglage des vantaux qui ont un poids relativement élevé. En effet le déplacement de la vis de réglage fait bouger le coin qui, par l'intermédiaire de sa pente en contact avec la courbure de portée de la cage, va faire monter ou descendre cette cage, et donc le vantail qui est supporté par le chariot. Le fait que la 25 course de la vis de réglage soit relativement longue diminue le couple à fournir sur la vis de réglage pour lever le vantail. En effet selon le principe de la conservation du travail, si la course augmente à travail constant, l'effort à fournir diminue, le travail étant égal à la course multipliée par l'effort. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas de vantail de 30 poids élevé. Une inclinaison des pentes des rampes d'environ 30 degrés (en absolu) est préconisée pour des conditions optimales de fonctionnement et aussi de réglage. Les chariots selon l'invention peuvent s'appliquer à différents systèmes de fenêtres ou portes. Ils sont toutefois particulièrement bien adaptés aux systèmes de fenêtre ou porte à vantail coulissant sur un rail de guidage disposé en traverse basse d'un dormant. En effet ils sont mieux configurés pour accepter des vantaux lourds du fait que le sol les supporte directement alors que dans les systèmes de vantaux suspendus sur rail, tout le poids est porté par l'intermédiaire d'une traverse haute. L'invention concerne aussi un vantail coulissant, apte à être guidé le long d'un rail de guidage disposé en la traverse basse, horizontale, d'un dormant, comportant un ou plusieurs chariots à galets rotatifs tel qu'on vient de les décrire. Lesdits chariots sont fixés sous une traverse inférieure du vantail coulissant. Les galets roulent sur le rail quand le vantail est manoeuvré pour permettre son ouverture et sa fermeture. L'invention s'applique avantageusement à un vantail coulissant qui pèse au moins 150 kilos. L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures 1 à 3 dans lesquelles : - la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un chariot selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du chariot selon l'invention, de la figure 1, - la figure 2A est une vue en coupe selon le plan de coupe AA du chariot de la figure 2, - la figure 2B est une vue en coupe selon le plan de coupe BB du chariot de la figure 2, la figure 3 est une vue en coupe montrant un chariot selon l'invention, intégré dans le dormant d'un vantail coulissant, Tous les éléments ne sont pas représentés à la même échelle pour la clarté des figures. La figure 1 représente un chariot C à trois galets 3 selon l'invention, destiné à être fixé sous la traverse V d'un vantail coulissant d'une fenêtre par exemple. Les galets 3 roulent sur un rail de guidage R lo posé dans la traverse basse (horizontale) du dormant D de la fenêtre, comme le montre la figure 3. Ce chariot comprend un support 1 et une cage 2 qui comporte les galets 3, la cage s'insérant dans le support 1. Chaque galet 3 est disposé dans un compartiment de la cage 2. 15 Le support 1 comporte en outre un coin de réglage 14, réglable dans sa position en direction longitudinale, qui vient s'enfourcher par sa forme évidée avec des parois latérales pentues 41, dans l'extrémité arrière 26 de la cage 2. En plus de son rôle de rampe, ce coin permet de régler la hauteur du vantail comme expliqué ci-après. 20 Ce support 1 a une forme parallélépipédique évidée. Il présente deux parois latérales (longitudinales) internes 11 et 12, parallèles à la direction de roulement des galets, qui correspond à la direction du coulissement du vantail V. Dans ce mode de réalisation particulier, la rampe d'appui est formée d'une part par la pente respectivement 110, 120 25 intégrée aux parois latérales internes 11, 12 du support qui présente une pente rectiligne et d'autre part par la pente 42 du coin de réglage 14, comme montré sur la figure 2A. Sur la figure 1, ne se voit clairement que la rampe 110 d'une des parois internes 11 du support. Sur la figure en coupe 2A, est représentée la configuration symétrique pour la paroi 12 du support 1. A l'une de ses extrémités 10, ce support 1 comporte un évidement 101 où pourra s'insérer une vis 100 qui permet de fixer le chariot dans la traverse inférieure du vantail V. A son autre extrémité 13, se situe un autre évidement 131 qui a une forme telle qu'elle puisse accueillir l'écrou 51 sur lequel se visse la vis 5 qui permet le réglage de la hauteur du vantail par action sur le coin 14. La cage 2 comporte des faces latérales 21 et 22. Sur chacune de ces faces, se situe symétriquement de part et d'autre de la cage, une portée 20. Sur la figure 1, seule la portée 20 de la face 21 de la cage 2 est visible. La portée symétrique de la face 22 de la cage 2 est visible sur la figure en coupe 2A. Ces portées étant symétriques dans cet exemple, elles portent le même numéro de référence 20. Comme le montre la figure 2A, une telle portée 20 permet d'une part de créer au niveau de sa courbure 24, des points de contact tangentiels 241 formant les points d'appui entre la cage 2 et la pente 120 de la rampe de la paroi latérale interne 12 du support 1, et d'autre part de créer, au niveau de sa courbure 23, des points de contact tangentiels 231 formant les autres points d'appui entre la cage 2 et les pentes 42 du coin de réglage 14. Dans le cas présent, le chariot comportant trois galets symétriques. II a été calculé que pour qu'ils supportent une charge égalitairement, les points tangentiels 231 et 241 doivent se situer à équidistance de l'axe de rotation du galet médian, à une distance « d » égale au deux tiers de l'entraxe « L » entre galets. Il existe par ailleurs une certaine amplitude de mouvement donné par le glissement possible entre la pente des rampes 110, 120 et 42 et la courbure 23, 24 des portées de la cage 2. Le chariot peut ainsi rouler avec un certain mouvement dit de bascule qui permet au chariot de suivre le relief du rail qui peut ne pas être parfaitement rectiligne tant dans le plan horizontal que vertical. Le coin de réglage 14 comporte par ailleurs à son autre extrémité un élément avec une fente 43 qui permet de recevoir l'extrémité de la vis 5 qui règle l'appui du coin 14 sur la cage 2. La vis 5 selon cette configuration a une course de réglage relativement longue qui est avantageuse pour ajuster la hauteur d'un vantail relativement lourd. En effet le déplacement de la vis 5 fait bouger le coin 14 qui, par l'intermédiaire de sa pente 42 en contact avec la courbure 23 de la cage l0 2, va faire monter ou descendre cette cage 2, et donc le vantail qui est supporté par le chariot. Le fait que la course de la vis de réglage soit relativement longue diminue le couple à fournir sur la vis de réglage pour lever le vantail. En effet selon le principe de la conservation du travail, si la course augmente à travail constant, l'effort à fournir diminue, le travail 15 étant égal à la course multipliée par l'effort. Les pentes des différentes rampes font un angle d'environ 30 degrés par rapport à la ligne de roulement des galets (c'est-à-dire l'horizontale). Une telle inclinaison est favorable au fonctionnement du vantail lors de son coulissement et elle permet aussi un réglage facile. 20 Une pente plus élevée nécessiterait un effort plus important pour déplacer le coin lors du réglage avec la vis. Cette pente d'environ 30 degrés semble aussi optimale pour avoir un bon appui des rampes sur les portées de la cage et également pour le mouvement de bascule de la cage à galets. La description qui précède explique clairement comment 25 l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. Ce chariot permet le bon fonctionnement et la stabilité d'un vantail, notamment de poids élevé, lors de son coulissement, de le manoeuvrer aisément. En particulier, elle fournit un chariot à galets permettant notamment de faire coulisser un vantail de poids élevé. Le poids du vantail est réparti de 30 manière égalitaire sur les galets. On peut prévoir que si on utilise un galet conçu pour supporter un poids donné, on pourra utiliser trois galets identiques pour supporter trois fois ce poids, ce qui n'était pas le cas dans l'art antérieur. De plus ce chariot présente l'avantage de faire coulisser un vantail dans un rail de guidage avec un mouvement de bascule qui permet de suivre le relief du rail. II présente aussi l'avantage de faciliter le réglage d'un vantail de poids élevé. Un chariot selon l'invention est en outre avantageux dans la mesure où il permet d'avoir une cage à trois galets mais apte à ne recevoir que deux galets. Dans le cas de deux galets, on les dispose symétriquement dans chacun des logements les plus extrêmes pour avoir ~o un bon équilibre. Il n'est donc pas nécessaire de faire des cages de tailles différentes selon le nombre de galets. Ceci permet d'utiliser un même modèle de cage et de support de chariot qu'il y ait deux ou trois galets, ce qui est avantageux dans le procédé de fabrication des chariots et donc des portes et fenêtres à vantail coulissant. 15 Il ressort néanmoins de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits et représentés sur les figures et qu'elle s'étend au contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents. REVENDICATIONS1. Chariot porteur de vantail coulissant comportant trois galets montés rotatifs sur leurs axes respectifs entre deux faces latérales d'une cage insérée dans un support à fixer sous le vantail, caractérisé s en ce que le support (1,14) comporte deux rampes latérales (110, 120, 42) , par paroi latérale dudit support, présentant deux pentes rectilignes de sens opposés et venant en appui sur des portées (20) à courbure concave (23, 24) que présente chacune des faces latérales (21, 22) de la cage (2), pour définir des points de tangence entre la rampe et la w portée (231, 241) qui se situent respectivement de part et d'autre du pourtour du galet médian et entre les axes de rotation des galets extrêmes. 2. Chariot selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pentes desdites rampes ont le même degré d'inclinaison, par rapport à 15 la ligne de roulement des galets. 3. Chariot selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque rampe (110, 120) se situe en face interne des parois latérales dudit support (1). 4. Chariot selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le 20 support (1) comporte un coin (14), réglable dans sa position en direction longitudinale, qui forme l'une des rampes (42). 5. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les courbures des portées coopèrent avec lespentes rectilignes des rampes de sorte qu'un mouvement de bascule se crée quand le chariot se déplace. 6. Chariot selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les pentes rectilignes des rampes ont une inclinaison 5 d'environ trente degrés, par rapport à ligne de roulements des galets. 7. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la cage comporte trois galets identiques, disposés à équidistance les uns des autres, et que les points de tangence se situent à équidistance de l'axe de rotation du galet médian, 10 à une distance égale aux deux tiers de l'entraxe entre galets. 8. Chariot selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le coin (14) comporte une zone évidée (43) dans laquelle s'insère une vis de réglage (5) du coin permettant de régler la hauteur du vantail. 15 9. Vantail coulissant, apte à être guidé le long d'un rail de guidage disposé en une traverse basse de dormant horizontale, comportant sous sa traverse inférieure, un ou plusieurs chariots qui permettent son coulissement le long dudit rail pour son ouverture et sa fermeture, caractérisé par le fait que lesdits chariots sont tels que 20 revendiqué à l'une des revendications précédentes. 10. Vantail coulissant selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il pèse au moins 150 kg.