Brevet FR3097003A1 — publié le 20201211

Description Titre de l'invention : Portail coulissant à motorisation électrique optimisé [0001] L'invention concerne les portails coulissants, et en particulier de tels portails cou- lissants munis d'une motorisation électrique. [0002] La structure d'un système de portail coulissant comporte généralement un rail et un vantail guidé en coulissement par ce rail. Une telle structure comprend généralement également un montant vertical, muni de roulettes supérieures et inférieures pour guider le vantail en coulissement. Dans un souci de confort, les portails coulissants sont le plus souvent motorisés pour assurer leur entraînement en translation. Ainsi, de tels portails comportent un moteur destiné à entraîner sélectivement le vantail entre une position ouverte et une position fermée. Une crémaillère est généralement fixée sur le vantail. Un pignon d'un motoréducteur vient s'engrener sur cette crémaillère pour assurer l'entrainement du vantail. [0003] De telles structures de portail se sont avérées présenter des défaillances. D'une part, on peut noter une usure prématurée de la transmission mécanique du motoréducteur d'entrainement, notamment duc à un encrassement de la crémaillère. En particulier, on a noté des casses prématurées de réducteurs de vitesse de ces transmissions. Par ailleurs, le motoréducteur nécessite un capotage qui s'avère volumineux et gênant à loger. [0004] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur une structure pour portail coulissant, comprenant : -un rail de guidage s'étendant selon une direction longitudinale ; -un vantail guidé en coulissement selon la direction longitudinale par le rail de guidage ; -la structure comprend un moteur électrique linéaire synchrone à aimants permanents pour l'entrainement du vantail, le moteur électrique comprenant : -des aimants permanents fixés sur le vantail et répartis selon la direction longitudinale ; -des électroaimants répartis selon la direction longitudinale en vis-à-vis des aimants permanents et solidaires du rail de guidage ; -un circuit de commande configuré pour alimenter sélectivement lesdits électroaimants de façon à entraîner le vantail en coulissement selon ladite direction longitudinale. [0005] L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être 2 combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. [0006] Selon une variante : -le vantail comporte une gorge s'étendant selon la direction longitudinale, les aimants permanents étant fixés sur un flanc de ladite gorge ; -le rail comporte un élément s'étendant selon la direction longitudinale et logé au moins partiellement dans ladite gorge, les électroaimants étant fixés sur ledit élément en vis-à-vis des aimants permanents. [0007] Selon une autre variante, ledit élément comprend une rainure s'étendant selon la direction longitudinale et dans laquelle sont logés des câbles d'alimentation des électroaimants. [0008] Selon encore une variante, ledit élément comporte une paroi supérieure, et lesdits électroaimants sont positionnés en retrait selon une direction transversale par rapport à la paroi supérieure. [0009] Selon encore une autre variante : -d'autres aimants permanents sont fixés sur un autre flanc de ladite gorge ; -d'autres électroaimants sont fixés sur ledit élément en vis-à-vis des autres aimants permanents. [0010] Selon une variante, des électroaimants sont répartis sur toute la course du vantail en coulissement. [0011] Selon encore une variante, lesdits aimants permanents sont recouverts d'un film de protection. [0012] Selon une autre variante, des aimants permanents successifs sont positionnés en une succession selon la direction longitudinale, les polarités respectives de la face de deux aimants permanents successifs en vis-à-vis des électroaimants étant opposées. [0013] Selon encore une autre variante, l'espacement entre les aimants permanents et les électroaimants en vis-à-vis est inférieur à lOmm. [0014] L'invention porte également sur un portail comprenant une telle structure et un vantail et un montant fixe s'étendant selon une direction verticale perpendiculaire audit axe longitudinal, ledit vantail étant monté coulissant latéralement par rapport audit montant fixe. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la des- cription qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [0016] [fig.1] représente une vue de face d'une structure pour portail coulissant comportant un montant fixe, un rail de guidage et un vantail monté coulissant sur le rail; [0017] [fig.2] représente une vue en coupe de côté de l'association du vantail et du rail de la figure 1 ; 3 [0018] [fig.3] représente une vue en coupe de dessus de l'association du vantail et du rail de la figure 1. [0019] La figure 1 représente une vue de côté d'une structure pour portail coulissant 1 comportant : - un montant fixe 20 s'étendant selon une direction verticale A ; - un rail 30 s'étendant au niveau du sol selon la direction longitudinale horizontale B; - un vantail de portail 40 guidé en coulissement selon la direction longitudinale B par l'intermédiaire du mil 30; - des rouleaux de guidage inférieur 51 et supérieur 52 permettant de guider le vantail 30 en coulissement par rapport au montant fixe 20. Le rouleau 52 est ici fixé au montant 20 par l'intermédiaire d'une platine 50 ; -un circuit de commande 10. [0020] Le vantail 40 est donc monté coulissant latéralement par rapport au montant 20 et guidé en coulissement selon la direction longitudinale B notamment par l'intermédiaire du rail 30. Le vantail 40 peut comporter de façon connue en soi des roulettes venant en appui sur le sol pour limiter l'effort nécessaire à son coulissement. [0021] La figure 2 représente une vue schématique simplifiée en coupe de côté de l'association du rail 30 et du vantail 40. La figure 3 représentent une vue schématique simplifiée en coupe de dessus de l'association du rail 30 et du vantail 40. Le vantail 40 comporte ici une gorge 43 dans sa partie inférieure. Des aimants permanents 41 et 42 sont fixés sur le vantail 40 et répartis selon la direction longitudinale. Des électroaimants 51 et 52 sont répartis selon la direction longitudinale en vis-à-vis des aimants permanents 41 et 42 et solidaires du rail de guidage 30. Le circuit de commande 10 est configuré pour alimenter sélectivement les électroaimants 51 et 52, de façon à entraîner le vantail 40 en coulissement selon la direction longitudinale. La combinaison des aimants permanents 41 et 42, des électroaimants 51 et 52, et du circuit de commande 10 forme donc un moteur électrique linéaire synchrone à aimants permanents pour l'entraînement du vantail 40 en coulissement. [0022] Une telle structure permet d'obtenir un entraînement en coulissement du vantail 40 sans nécessiter de motoréducteur, ce qui permet d'éviter des problèmes d'usure et de rupture rencontrés avec de tels motoréducteurs. Ainsi, une telle structure pour portail pivotant présente une très grande fiabilité et un faible niveau d'usure. De plus, le rail 30 et le vantail 40 servent d'éléments structurels pour le circuit électromagnétique du moteur électrique linéaire synchrone formé. Par ailleurs, le moteur linéaire synchrone est formé dès l'assemblage du vantail 40 et du rail 30 et dès la connexion des électroaimants au circuit de commande 10. [0023] La gorge 43 s'étend selon la direction longitudinale. Cette gorge 43 est orientée vers le bas. La gorge 43 comporte des flancs sensiblement verticaux. Les aimants permanents 41 et 42 sont ici fixés sur des flancs opposés de la gorge 43. On peut également envisager de fixer des aimants permanents 41 et 42 seulement sur l'un des flancs de la gorge 43. [0024] Le rail 30 comporte ici une embase 36 fixée au sol et un élément 33 en saillie verti- calement (selon la direction A) par rapport à l'embase 36. L'embase 36 et l'élément 33 s'étendent selon la direction longitudinale. L'élément 36 est ici logé au moins partiellement dans la gorge 43. Les électroaimants 51 et 52 sont ici fixés sur des faces opposées de l'élément 33, en vis-à-vis des aimants permanents 41 et 42. On peut également envisager de fixer des électroaimants 51 et 52 seulement sur l'une des faces de l'élément 33. [0025] Comme illustré à la figure 3, un flanc de la gorge 43 comporte une succession d'aimants permanents 421 et 422 selon la direction longitudinale. Les polarités respectives de la face de deux aimants permanents successifs 421 et 422 en vis-à-vis des électroaimants sont opposées. Ainsi, les aimants permanents 421 présentent un pôle nord orienté vers le rail 30, les aimants permanents 422 présentent un pôle sud orienté vers le rail 30. De même, notre flanc de la gorge 43 comporte une succession d'aimants permanents 411 et 412 selon la direction longitudinale. Les polarités respectives de la face de deux aimants permanents successifs 411 et 412 en vis-à-vis des électroaimants sont opposées. Ainsi, les aimants permanents 411 présentent un pôle nord orienté vers le rail 30, les aimants permanents 412 présentent un pôle sud orienté vers le rail 30. [0026] Avantageusement, les aimants permanents et/ou les électroaimants sont recouverts d'un film de protection non illustré, pour les protéger des projections et des agressions extérieures. [0027] Comme illustré à la figure 3, une face de l'élément 33 comporte une succession d'électroaimants 521 et 522. Les électroaimants 521 et 522 sont positionnés en vis-à-vis des aimants permanents 421 et 422. L'autre face de l'élément 33 comporte une succession d'électroaimants 511 et 512. Les électroaimants 511 et 512 sont positionnés en vis-à-vis des aimants permanents 411 et 412. Les électroaimants 511, 512, 521 et 522 sont alimentés de façon à former un moteur linéaire synchrone d'entraînement du vantail 40. Les aimants permanents et les électroaimants en vis-à-vis sont avantageusement espacés d'une distance inférieure à 10 mm, afin d'optimiser l'efficacité du moteur linéaire synchrone formé. Les électroaimants pourront avantageusement présenter une dimension comprise entre 15 et 40 mm selon la direction B, ce qui peut constituer un bon compromis entre une bonne résolution des champs électromagnétiques et une bonne amplitude des champs électromagnétiques. Les électroaimants pourront également présenter une dimension comprise entre 15 et 30 mm selon la direction A. Les aimants pourront avantageusement présenter une dimension comprise entre 15 et 40 mm selon la direction B, cc qui peut constituer un bon compromis entre une bonne résolution des champs magnétiques générés et une bonne amplitude de ces champs magnétiques. Les aimants permanents pourront également présenter une dimension comprise entre 15 et 30 mm selon la direction A. [0028] Avantageusement, l'élément 33 comporte une rainure 34 s'étendant selon la direction longitudinale. Une telle rainure peut être utilisée pour loger des câbles d'alimentation (non illustrés) des électroaimants 51 et 52. Ces câbles d'alimentation sont ainsi naturellement protégés par le rail 30. [0029] Avantageusement, des électroaimants sont répartis sur le rail 30 sur toute la course du vantail 40 en coulissement, pour permettre d'appliquer une même force motrice sur toute la course du vantail 40. [0030] Pour favoriser la protection des élcctroaimants 51 et 52, l'élément 33 du rail 30 comporte avantageusement une paroi supérieure 35, les électroaimants 51 et 52 étant positionnés en retrait selon une direction transversale horizontale par rapport à cette paroi supérieure 35. La paroi supérieure 35 peut recouvrir la rainure 34, afin de protéger des câbles d'alimentation y étant logés. [0031] L'invention a été décrite en référence à une structure pour portail coulissant 1, avec des aimants permanents fixés sur le vantail 40 et des électroaimants fixés sur le rail 30, ce qui facilite la connexion des électroaimants qui restent immobiles. On peut également envisager de fixer des électroaimants sur le vantail 40 et les aimants permanents sur le rail 30, ce qui complique par contre la réalisation des câbles d'alimentation des électroaimants. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Structure pour portail coulissant (I), comprenant : -un rail de guidage (30) s'étendant selon une direction longitudinale ; -un vantail (40) guidé en coulissement selon la direction longitudinale par le rail dc guidage (30) ; caractérisée en ce que : -la structure comprend un moteur électrique linéaire synchrone à aimants permanents pour l'entrainement du vantail (40), le moteur électrique comprenant : -des aimants permanents (41, 42) fixés sur le vantail (40) et répartis selon la direction longitudinale ; -des électroaimants (51, 52) répartis selon la direction longitudinale en vis-à-vis des aimants permanents et solidaires du rail de guidage (30) ; -un circuit de commande (10) configuré pour alimenter sélectivement lesdits électroaimants de façon à entraîner le vantail en coulissement selon ladite direction longitudinale. [Revendication 2] Structure pour portail coulissant (1) selon la revendication 1, dans laquelle : -le vantail (40) comporte une gorge (43) s'étendant selon la direction longitudinale, les aimants permanents (41) étant fixés sur un flanc de ladite gorge (43) ; -le rail (30) comporte un élément (33) s'étendant selon la direction longitudinale et logé au moins partiellement dans ladite gorge (43), les électroaimants étant fixés sur ledit élément (33) en vis-à-vis des aimants permanents. [Revendication 3] Structure pour portail coulissant (1) selon la revendication 2, dans laquelle ledit élément comprend une rainure s'étendant selon la direction longitudinale (34) et dans laquelle sont logés des câbles d'alimentation des électroaimants (51, 52). [Revendication 4] Structure pour portail coulissant (1) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle ledit élément (33) comporte une paroi supérieure (35), et clans laquelle lesdits électroaimants sont positionnés en retrait selon une direction transversale par rapport à la paroi supérieure (35). [Revendication 5] Structure pour portail coulissant (1) selon lune quelconque des reven- dications 2 à 4, dans laquelle : -d'autres aimants permanents (42) sont fixés sur un autre flanc de ladite gorge (43) ; 7 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] -d'autres électroaimants (52) sont fixés sur ledit élément (33) en vis-à-vis des autres aimants permanents. Structure pour portail coulissant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle des électroaimants (51, 52) sont répartis sur toute la course du vantail (40) en coulissement. Structure pour portail coulissant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdits aimants permanents (41, 42) sont recouverts d'un film de protection. Structure pour portail coulissant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle des aimants permanents successifs sont positionnés en une succession selon la direction longitudinale, les polarités respectives de la face de deux aimants permanents successifs en vis-à-vis des électroaimants étant opposées. Structure pour portail coulissant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'espacement entre les aimants permanents et les électroaimants en vis-à-vis est inférieur à 10mm. Portail comprenant une structure (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un montant fixe (20) s'étendant selon une direction verticale (A) perpendiculaire audit axe longitudinal (B), ledit vantail étant monté coulissant latéralement par rapport audit montant fixe (20).