Brevet FR3128728A1 — publié le 20230505

L’invention concerne un cadenas à billes à anse interchangeable comportant : - un jeu de billes qui coopère avec des poches diamétralement opposées de l’entraineur, ainsi qu’avec des poches ménagées sur les jambes de l’anse, - une poche secondaire ménagée sur la jambe longue (3a) pour recevoir la bille qui lui correspond, dans une position autorisant l’extraction où l’anse (3) est ouverte et pivotée d’un angle donné sur le corps (1) de cadenas, par rapport à sa position fermée sur le corps (1) de cadenas, - une troisième poche sur l’entraineur (6) étant adaptée pour recevoir la bille dans une position angulaire donnée du rotor, lorsqu’un opérateur cherche à désengager la jambe longue (3a) par rapport au corps (1) une fois la bille reçue dans la poche secondaire. L’extraction ou la mise en place de la jambe longue (3a) d’une anse (3) n’est autorisée que lorsque l’anse (3) en U est dans cette position d’extraction et qu’un opérateur exerce un effort sur la clef qui s’oppose à l’effort du ressort de torsion et maintient le rotor dans sa position angulaire où la bille en regard de l’alésage de la jambe longue (3a) est reçue dans la troisième poche (14) sur l’entraineur. Figure pour l’abrégé : Fig. 8 Cadenas à billes à anse interchangeable Domaine technique général et art antérieur La présente invention est relative aux cadenas à billes à anse interchangeable. Un cadenas à billes comporte classiquement un corps de cadenas et une anse en U, avec une jambe longue reçue dans un alésage du corps et une jambe courte destinée à être reçue dans un alésage parallèle pour son verrouillage dans celle-ci. Un jeu de billes coopère avec des logements d’un entraineur, ainsi qu’avec des logements ménagés sur les jambes de l’anse, pour assurer le verrouillage/ déverrouillage des jambes sur le corps de cadenas. Un cylindre à rotor et stator permet de tourner l’entraineur dans différentes positions, et notamment dans une position où les billes sont reçues dans les logements de l’entraineur, permettant alors le déverrouillage du cadenas. De tels cadenas peuvent être utilisés dans des applications très diverses, nécessitant différentes tailles d’anse en U. Pour éviter d’avoir à changer de cadenas pour chaque nouvelle application, il a déjà été proposé des cadenas à anse interchangeable, permettant de mettre en place des anses de différentes dimensions, sur un même corps de cadenas. Le brevet US 5.377.511 propose une structure en ce sens. L’extraction de l’anse y nécessite toutefois d’intervenir avec un outil pour retirer une vis, afin d’avoir accès à une goupille. Une fois la goupille enlevée, l’entraineur du cadenas est autorisé à des débattements plus importants, ce qui lui permet de prendre une position où l’anse peut être enlevée. Un fonctionnement sans remise en place de la goupille est ensuite possible après le premier changement d’anse. Ce mode de fonctionnement permet d’avoir accès facilement à l’interchangeabilité de l’anse, mais dégrade la sécurité du cadenas dans la mesure où il autorise une extraction accidentelle de l’anse si la rotation d’ouverture est dépassée. La demande de brevet US2007/0240459 décrit quant à elle un autre exemple de cadenas à billes à anse interchangeable. Le cadenas décrit dans cette demande de brevet est un cadenas à lames, sans ressort d’anse et sans ressort de rappel pour la fermeture automatique. L’anse peut être extraite par rapport au corps de cadenas lorsqu’elle est dans une position angulaire à 180° par rapport à sa position fermée sur le corps de cadenas et que le rotor se trouve dans sa position autorisant l’extraction. Cette solution manque toutefois de fiabilité dans la mesure où, lorsque le cadenas est ouvert, la position angulaire où l’anse est pivotée de 180° sur elle-même est souvent utilisée, par exemple pour accrocher le cadenas ouvert par son anse sur un support en attendant de le refermer. Il peut dès lors arriver des situations où le rotor est tourné dans sa position autorisant l’extraction et où l’anse sort accidentellement du corps de cadenas. Présentation de l’invention Un but général de l’invention est de proposer une solution de cadenas à billes à anse et cylindre interchangeable qui ne présente pas les inconvénients de l’art antérieur et qui soit en particulier d’une plus grande fiabilité. A cet effet, l’invention propose un cadenas à billes à anse et cylindre interchangeable comportant : - un corps de cadenas, - une anse en U, ladite anse présentant une jambe longue reçue dans un alésage du corps et une jambe courte destinée à être reçue dans un alésage parallèle pour le verrouillage - un cylindre de serrure à clef logé à l’intérieur du corps et comportant un rotor et un stator, - un entraineur qui coiffe le rotor et tourne axialement avec celui-ci, - un jeu de billes qui coopère avec des poches diamétralement opposées de l’entraineur, ainsi qu’avec des poches ménagées sur les jambes de l’anse, pour assurer le verrouillage/ déverrouillage des jambes sur le corps de cadenas, - une poche secondaire ménagée sur la jambe longue pour recevoir la bille qui lui correspond dans une position où l’anse est ouverte et pivotée d’un angle donné sur le corps de cadenas, - une troisième poche sur l’entraineur étant adaptée pour recevoir la bille dans une position angulaire donnée du rotor, lorsqu’un opérateur cherche à extraire la jambe longue par rapport au corps une fois la bille reçue dans la poche secondaire, Dans la solution proposée, la poche secondaire est ménagée sur la jambe longue selon une configuration adaptée pour lui permettre de recevoir la bille dans une position de l’anse où celle-ci est, par rapport à sa position fermée sur le corps de cadenas, pivotée sur l’axe de ladite jambe longue d’un angle d’extraction donné qui est compris entre 40° et 140°, typiquement 90°. Le cadenas comporte en outre un ressort de torsion qui est disposé sur l’entraineur et assure le rappel du rotor vers une position neutre permettant l’engagement et le désengagement de la clef. Avec une telle configuration, l’extraction ou la mise en place de la jambe longue d’une anse en U par rapport à l’alésage du corps de cadenas destiné à recevoir ladite jambe n’est autorisée que lorsque l’anse en U est dans cette position pivotée à 90° et qu’un opérateur exerce un effort sur la clef qui s’oppose à l’effort du ressort de torsion et maintient le rotor dans sa position angulaire où la bille en regard de l’alésage de la jambe longue est reçue dans la troisième poche sur l’entraineur. En l’absence de cet effort spécifique, le rotor et l’entraineur reviennent à leur position initiale. L’extraction accidentelle n’est alors pas possible. Au surplus, la position à 90° (ou plus généralement une position donnée entre 40° et 140°) n’est pas naturellement stable lorsqu’on accroche le cadenas ouvert sur un support, ce qui réduit d’autant plus le risque d’extraction. Dans un mode de réalisation, les poches ménagées sur la jambe longue (de l’anse) sont allongées. L’invention propose par ailleurs un ensemble comportant un cadenas du type précité, ainsi qu’au moins une anse d’une hauteur différente de celle du cadenas. Elle propose en outre un procédé de changement d’anse sur un cadenas à billes à anse et cylindre interchangeable du type précité dans lequel on met en œuvre les étapes suivantes : - pivotement de l’anse sur l’axe de la jambe longue pour positionner ladite anse dans sa position angulaire d’extraction, - rotation de la clef pour faire tourner le rotor dans sa position angulaire où la bille en regard de l’alésage de la jambe longue est reçue dans la troisième poche sur l’entraineur, - maintien d’un effort sur la clef pour que le rotor garde cette position, avec extraction de la jambe longue par rapport au corps, mise en place sur le corps de la jambe longue d’une nouvelle anse, - relâchement de l’effort sur la clef pour la mettre en position initiale, - enfoncement de la jambe longue dans le corps pour armer la bille dans la seconde poche de l’anse, - maintien de cette position axiale de l’anse pour permettre la rotation de la clé à 90°, - maintien de la position angulaire du rotor - tirage et pivotement de la nouvelle anse pour lui faire reprendre une position angulaire de fermeture. Également, selon une mise en œuvre, dans le procédé de changement d’anse sur un cadenas à billes à anse interchangeable proposé, on met en œuvre les étapes suivantes : - pivotement de l’anse sur l’axe de la jambe longue pour positionner ladite anse dans sa position angulaire d’extraction, - rotation de la clef pour faire tourner le rotor dans sa position angulaire où la bille en regard de l’alésage de la jambe longue est reçue dans la troisième poche sur l’entraineur, - maintien d’un effort sur la clef pour que le rotor garde cette position, avec extraction de la jambe longue par rapport au corps, mise en place sur le corps de la jambe longue (3a) d’une nouvelle anse, - relâchement de l’effort sur la clef, - pivotement de la nouvelle anse pour lui faire reprendre une position angulaire de fermeture. Brève description des dessins, D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : la est une vue en perspective éclatée illustrant un cadenas conforme à un mode de réalisation possible de l’invention ; la est une vue en coupe du cadenas de la en configuration fermée ; les figures 3a et 3b, 4a et 4b, 5a et 5b, 6a et 6b, 7a et 7b, 8, 9a et 9b et 10, illustrent différentes étapes de verrouillage / déverrouillage de l’anse, ainsi que d’extraction et de mise en place d’une nouvelle anse. Description d’un ou plusieurs modes de mise en œuvre et de réalisation Structure générale du cadenas - Exemple Le cadenas illustré sur les figures 1 et 2 comporte un corps de cadenas 1 recevant un cylindre 2 de serrure de cadenas, ainsi qu’une anse 3 en U montée sur le corps 1. Le corps 1 est typiquement en laiton, acier traité, aluminium, inox ou plastique. Le cylindre de serrure 2 comporte un rotor 2a, un stator 2b, ainsi qu’un jeu 2c de pistons, contre-pistons et ressorts. Une clef (non représentée) assure l’alignement des pistons et contre-pistons dans les logements correspondant du rotor 2a et du stator 2b et permet de faire tourner ledit rotor 2a dans le stator 2b pour déverrouiller le cadenas. Le rotor 2a est coiffé, à son extrémité opposée à celle recevant la clef, par un entraîneur 6 qui est monté solidaire en rotation ledit rotor 2a et tourne avec celui-ci. Ledit entraineur 6 est de forme générale cylindrique. Il comporte un logement coaxial au rotor, qui reçoit un ressort de torsion 7 engagé d’un côté sur le corps de cadenas 1 et de l’autre sur l’entraineur 6. Ledit ressort 7 exerce sur l’entraineur 6 un effort tendant à ramener le rotor 2a dans une position neutre permettant l’engagement/désengagement de la clef dans ledit rotor 2a. L’anse 3 en U présente une jambe longue 3a et une jambe courte 3b. La jambe longue 3a est engagée coaxialement - avec un ressort hélicoïdal 5 d’anse - dans un alésage complémentaire 4a du corps de cadenas 1. La fonction de ce ressort hélicoïdal 5 est de repousser l’anse 3 en U vers le haut, lorsque l’anse U est déverrouillée. Le corps de cadenas 1 comporte également un deuxième alésage 4b destiné à recevoir coaxialement la jambe courte 3b en position de verrouillage de l’anse en U sur le cadenas. L’alésage 4b reçoit en outre une vis longue 15 qui coopère avec un filetage complémentaire d’une plaque 16, qui ferme le fond du corps 1 de cadenas et maintient le cylindre 2 en place dans celui-ci. Le cylindre 2 peut ainsi être changé par vissage / dévissage de la vis 15 sur le corps 1. A son extrémité la plus éloignée du fond du U, la jambe 3a de l’anse 3 comporte une rainure circonférentielle 8, ouverte radialement vers l'extérieur. Les jambes 3a et 3b et l’entraineur 6 comportent en outre différentes poches destinées à coopérer avec un jeu de deux billes 12a, 12b, pour assurer différentes fonctions lors de la manipulation du cadenas. En particulier, la jambe courte 3b comporte, à proximité immédiate de son extrémité opposée au fond du U, une poche hémisphérique 9 qui est ouverte radialement vers l’extérieur et fait face à la jambe 3a. La jambe longue 3a comporte quant à elle une encoche 10 définie par : - une poche hémisphérique 10a au même niveau et en regard de la poche 9 à laquelle elle fait face, - un méplat 10b qui prolonge le fond de ladite poche 10a et s’étend de celle-ci vers la rainure circonférentielle 8, dans un plan perpendiculaire à un plan passant par les axes des deux jambes 3a, 3b. L’entraineur 6 comporte quant à lui deux poches hémisphériques 13a, 13b diamétralement opposées, qui sont au même niveau que les billes 12a, 12b et sont destinées à se trouver en regard des alésages 4a, 4b, lorsque le rotor 2a est tourné de 90° par rapport à sa position neutre où la clef peut être engagée dans ledit rotor 2a. Au repos du ressort de torsion 7, lorsque ledit rotor 2a est dans sa position neutre et que l’anse 3 en U est en position fermée sur le corps 1, les billes 12a, 12b sont en butée contre les parois de l’entraineur 6 et repoussées par lesdites parois dans les poches 9 et 10, assurant ainsi le verrouillage des deux jambes de l’anse 3 dans les alésages du corps 1 (figures 3a et 3b). L’état ouvert est obtenu en tournant la clef et le rotor de 90°. Les billes 12a, 12b glissent sur les parois de l’entraineur 6 et se logent dans les poches 13a et 13b. Lorsque le ressort 5 remonte l’anse 3 par rapport audit corps 1, la jambe courte 3b peut être désengagée de son alésage 4b, tandis que la bille 12a glisse le long de la poche 10a, jusqu’à être bloquée par la coopération de la bille 12a et de la rainure 8 qu’elle présente à son pied (figures 4a et 4b). Moyens participant à l’interchangeabilité de l’anse 3 La jambe longue 3a comporte en outre une deuxième encoche 11 ( ). Celle-ci comporte également une poche hémisphérique 11a et un méplat 11b qui s’étend du fond de ladite poche 11a, vers la rainure circonférentielle 8. La poche 11a est située à un niveau de la jambe 3a entre le niveau de la poche 10a et la rainure de terminaison 8, en étant à proximité du niveau précité de ladite poche 10a. Le méplat 11b est perpendiculaire au méplat 11a. L’entraineur 6 comporte quant à lui une poche complémentaire 14 (figures 4a, 4b et suivantes) située à la périphérie cylindrique dudit entraineur 6, entre les deux poches 13a, 13b, typiquement à proximité de la poche 13a qui reçoit la bille 12a, avec un décalage de 35° de sa position angulaire sur le cylindre de l’entraineur 6, par rapport à la position de la poche 13a sur ledit entraineur 6. Le désengagement de l’anse 3 intervient de la façon suivante. La clef étant tournée à 90°, l’anse 3 qui passe en position sorti du corps 1 est elle-même tournée par l’utilisateur autour de l’axe de la jambe longue 3a, afin de positionner l’anse 3 dans sa position d’extraction. Cette position d’extraction fait un angle donné compris entre 40° et 140° par rapport à la position fermée de l’anse 3 sur le corps de cadenas. Typiquement, elle est à 90°.Les billes 12a, 12b restent en place dans les poches 13a, 13b de l’entraîneur 6. La poche secondaire 11 est alors positionnée en regard de la bille 12a (figures 5a et 5b). La clef est alors mise en position initiale pour que l’entraîneur 6 revienne en position neutre avec le rotor 2a, sous l’effet du ressort de torsion 7. La bille 12a est alors repoussée par la paroi périphérique de l’entraîneur 6 dans la poche secondaire 11 (Figures 6a et 6b), pendant la phase d’insertion de la jambe longue 3a dans l’alésage 4a. Une fois la bille 12a ainsi en place dans ladite poche 11, la clef est manœuvrée pour tourner le rotor 2a et l’entraîneur 6 d’un angle de 35°. La poche complémentaire 14 de l’entraîneur 6 vient alors se positionner en regard de la bille 12a. Lorsque le ressort 5 pousse l’anse 3 par rapport au corps 1 du cadenas, l’extrémité de la jambe 3a de l’anse 3 (sous la rainure 8) repousse la bille 12a dans la poche 14. La jambe 3a peut alors s’extraire de son alésage (Figures 7a et 7b). La clef étant toujours maintenue dans cette position à 35°, une nouvelle anse est introduite par sa jambe longue 3a dans l’alésage 4a. Une fois cette nouvelle anse 3 en place dans ledit alésage 4a et sur le ressort 5, la clef est relâchée pour revenir en position initiale après passage du pied 8 devant la bille 12a, ce qui permet dans la continuité de l’enfoncement de l’anse de repousser la bille 12a dans la poche 11a ( ). Il reste alors à l’utilisateur de maintenir la nouvelle anse 3 dans cette position axiale par rapport au corps 1 pour permettre la rotation de la clé à 90° qui sera maintenu (vis-à-vis bille 12a et poche 11a) et enfin de remonter la jambe 3a dans son alésage, la bille 12a étant alors en butée sur la rainure circonférentielle 8. Puis il effectue une rotation de 90° de la nouvelle anse, pour retrouver l’état ouvert initial, la bille 12a étant reçue dans la poche 13a de l’entraineur 6 (Figures 9a, 9b). L’utilisateur peut ensuite refermer la nouvelle anse 3 sur le corps 1. Les billes 12a et 12b se repositionnent dans les poches 9 et 10a pour assurer le verrouillage du cadenas ( ). Avec un cadenas du type qui vient d’être décrit, il y a très peu de risque de désengagement de l’anse, dès lors qu’il est nécessaire d’agir sur la clé et de faire prendre à l’anse une position angulaire très particulière pour arriver à désengager la jambe longue du corps de cadenas. Le désengagement ne se fait qu’en suivant la succession d’étapes qui vient d’être décrites. Typiquement, le cadenas peut être commercialisé comme un ensemble comportant ledit cadenas et un jeu d’anses de différentes dimensions. Cadenas à billes à anse interchangeable comportant : - un corps (1) de cadenas, - une anse (3) en U, ladite anse présentant une jambe longue (3a) reçue dans un alésage du corps (1) et une jambe courte destinée à être reçue dans un alésage parallèle pour le verrouillage, - un cylindre (2) de serrure à clef logé à l’intérieur du corps (1) et comportant un rotor et un stator, - un entraineur (6) qui coiffe le rotor et tourne axialement avec celui-ci, - un jeu de billes (12a, 12b) qui coopère avec des poches diamétralement opposées de l’entraineur, ainsi qu’avec des poches ménagées sur les jambes de l’anse, pour assurer le verrouillage/ déverrouillage des jambes sur le corps (1) de cadenas, - une poche secondaire ménagée sur la jambe longue (3a) pour recevoir la bille qui lui correspond, dans une position autorisant l’extraction où l’anse (3) est ouverte et pivotée d’un angle donné sur le corps (1) de cadenas, par rapport à sa position fermée sur le corps (1) de cadenas, - une troisième poche sur l’entraineur (6) étant adaptée pour recevoir la bille dans une position angulaire donnée du rotor, lorsqu’un opérateur cherche à désengager la jambe longue (3a) par rapport au corps (1) une fois la bille reçue dans la poche secondaire, caractérisé en ce que la poche secondaire est ménagée sur la jambe longue (3a) selon une configuration adaptée pour lui permettre de recevoir la bille dans une position de l’anse (3) où celle-ci est, par rapport à sa position fermée sur le corps (1) de cadenas, pivotée sur l’axe de ladite jambe longue (3a) d’un angle d’extraction donné qui est compris entre 40° et 140° et en ce que ledit cadenas comporte en outre un ressort de torsion qui est disposé sur l’entraineur (6) et assure le rappel du rotor vers une position neutre permettant l’engagement et le désengagement de la clef, l’extraction ou la mise en place de la jambe longue (3a) d’une anse (3) en U par rapport à l’alésage du corps (1) de cadenas destiné à recevoir ladite jambe n’étant ainsi autorisée que lorsque l’anse (3) en U est dans cette position d’extraction et qu’un opérateur exerce un effort sur la clef qui s’oppose à l’effort du ressort de torsion et maintient le rotor dans sa position angulaire où la bille (12a) en regard de l’alésage de la jambe longue (3a) est reçue dans la troisième poche (14) sur l’entraineur. Cadenas selon la revendication 1, caractérisé en ce l’angle de la position de l’anse (3) autorisant l’extraction est de 90°. Cadenas selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la troisième poche de l’entraineur (6) est située sur celui-ci dans une position angulaire à 35° par rapport à la position angulaire de la poche de l’entraineur (6) destinée à coopérer avec la bille coopérant avec les poches de la jambe longue. Cadenas selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poches ménagées sur la jambe longue (3a) de l’anse (3) sont allongées. Ensemble comportant un cadenas selon l’une des revendications précédentes, ainsi qu’au moins une anse (3) d’une hauteur différente de celle du cadenas. Procédé de changement d’anse (3) sur un cadenas à billes à anse interchangeable selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel on met en œuvre les étapes suivantes : - pivotement de l’anse (3) sur l’axe de la jambe longue (3a) pour positionner ladite anse (3) dans sa position angulaire d’extraction, - rotation de la clef pour faire tourner le rotor dans sa position angulaire où la bille en regard de l’alésage de la jambe longue (3a) est reçue dans la troisième poche sur l’entraineur, - maintien d’un effort sur la clef pour que le rotor garde cette position, avec extraction de la jambe longue (3a) par rapport au corps, mise en place sur le corps (1) de la jambe longue (3a) d’une nouvelle anse, - relâchement de l’effort sur la clef, - pivotement de la nouvelle anse (3) pour lui faire reprendre une position angulaire de fermeture.