[0001] La présente invention a pour objet un dispositif d'obturation d'un foyer coulissant
dans une direction sensiblement verticale, du type porte, destiné en particulier,
mais non exclusivement, à l'obturation d'un foyer de cheminée ou d'un poêle et plus
généralement de tout moyen de chauffage à flamme.
[0002] On sait qu'afin d'éviter les projections de combustible et notamment de fragments
de bois incandescents ayant explosé sous l'influence de la chaleur il est connu de
munir les cheminées d'écrans pare-feu. Il est également connu d'introduire dans la
cheminée un dispositif connu sous le nom de foyer fermé dont la partie avant est protégée
par une porte vitrée laissant la vue du feu et le rayonnement de celui-ci sans présenter
les inconvénients d'une cheminée ouverte. En particulier, les foyers fermés permettent
un réglage fin de la combustion par un contrôle du tirage dans le foyer.
[0003] Certains de ces dispositifs incluent une porte articulée sur l'un de ses côtés. D'autres
dispositifs sont équipés d'une porte coulissante vers le haut ce qui permet l'escamotage
de la porte à l'intérieur du manteau de la cheminée. Afin de faciliter la manoeuvre
de la porte, il est connu de monter celle-ci équilibrée par un contrepoids, se déplaçant
dans un plan vertical, le contrepoids et la porte étant mécaniquement liés par un
câble passant sur une poulie disp.osée à la partie supérieure de la cheminée. Malheureusement,
lorsque la porte est relevée, le ou les contrepoids apparaissent à l'intérieur de
la cheminée. De plus, les câbles supportant en permanence le contrepoids cassent au
bout d'un certain temps. Il est également connu par FR-A-2 512 932 et DE-A-3 248 467
d'utiliser des contrepoids pivotant autour d'un arbre ou de deux axes horizontaux.
Mais, la force à exercer pour lever la porte varie au fur et à mesure des mouvements
d'élévation ou d'abaissement de celle-ci.
[0004] La présente invention a pour objet une porte de foyer coulissante en direction verticale
et équilibrée par un dispositif équilibré de contrepoids.
[0005] Selon la présente invention, le dispositif d'obturation comprenant un élément obturateur
guidé verticalement, et équilibré par un contrepoids est caractérisé en ce que le
contrepoids est solidaire d'un bras articulé sur un arbre horizontal, l'extrêmité
libre du bras étant reliée à la partie supérieure de l'élément obturateur par un feuillard
guidé sur un support en forme de secteur sphérique. Ainsi, aucun contrepoids n'apparaît
lorsque l'on soulève la porte ou élément obturateur.
[0006] Le poids de la porte est ainsi équilibré par le moment du contrepoids par rapport
à son axe de rotation. Malheureusement, ce moment varie avec le sinus de l'angle formé
par le bras par rapport à l'horizontale. Aussi, selon une autre caractéristique de
l'invention, un second contrepoids est disposé sur l'arbre de rotation du premier
contrepoids, sensiblement à angle droit avec la direction du bras portant le premier
contrepoids. Ainsi, la composante due au premier contrepoids et celle due au second
contrepoids ont une action pratiquement constante quelles que soient les positions
des contrepoids au cours de la levée de l'élément obturateur, la somme des composantes
des deux contrepoids étant sensiblement égale au poids de l'élément obturateur. Lorsqu'un
déséquilibre se produit, il est compénsé par le frottement du feuillard sur son guide.
L'effort à effectuer pour lever la porte est donc faible, puisqu'il se limite à la
compensation des frottements et il est, par ailleurs constant.
[0007] Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément obturateur est vitré, de
préférence par un double vitrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation,
donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent
:
Les Figs 1 et 2, des schémas explicatifs du fonctionnement d'un dispositif selon l'invention;
- La Fig.3, une vue de côté en coupe d'une cheminée équipée d'un dispositif selon
l'invention;
- La Fig.4, une vue de face en coupe;
- La Fig.5, une vue d'un détail montrant le blocage de la porte en position basse,
autour d'un axe horizontal.
[0008] La Fig.1, représente les éléments du dispositif, la porte étant en position basse
ou fermée. La Fig.2 représente les mêmes éléments la porte étant en position haute
ou ouverte. Sur ces Figs, les éléments sont schématisés en vue de côté. On distingue
sur ces Figures une porte 1 dont l'extrémité supérieure est reliée, par un feuillard
2 passant sur un guide 3, à l'extrêmité supérieure d'un bras 5 articulé sur un arbre
horizontal 4. L'arbre 5 porte un premier contrepoids 7, au voisinage de son extrémité
supérieure afin que l'action de celui-ci soit maximum. De préférence, le contrepoids
7 est monobloc avec le bras. 5 Sur l'arbre 4, est également monté un second contrepoids
8 par l'intermédiaire d'un second bras 6. Bien entendu, pour des raisons de résistance
à la torsion, un tel ensemble d'éléments se trouve de part et d'autre du foyer.
[0009] Selon une caractéristique de l'invention, le bras 6 forme un clapet de contrôle du
tirage. On a schématisé en 9 la poutre de la cheminée.
[0010] Sur la Fig.1, la porte 1 obture le foyer. Le bras 5 portant le contrepoids 7 est
dans une position légèrement inclinée par rapport à la verticale. Dans cette position,
l'action du poids 7, fonction du sinus de l'angle formé par le bras 5 avec l'horizontale,
est à ce moment peu importante. Par contre, plus la porte est levée, plus cette action
devient importante pour atteindre sa valeur maximale lorsque le bras 5 est horizontal
(sinus 0°). Le poids 7 se déplace toujours au-dessus du foyer de la cheminée et par
suite n'est pas apparent.
[0011] Avec cette seule disposition, il est nécessaire de supporter pratiquement tout le
poids de la porte 1 lors de la levée de celle-ci. Selon une autre caractéristique
de l'invention, un second poids 8 est monté sur l'arbre 4. Ce second poids est monté
en quelque sorte en opposition de phase avec le poids 7. Ainsi, lorsque le levier
5 est en position sensiblement verticale (Fig.l), le levier 6 portant le poids 8 est
dans une position sensiblement horizontale. Son action sur l'extrêmité du feuillard
2 est maximale et décroît pour devenir nulle lorsque la porte est ouverte (Fig.2).
La force exercée par le poids 7 croît lorsque la porte est levée tandis que simultanément
la force exercée par le poids 8 décroit dans la même proportion et vice-versa, lors
de la fermeture de la porte. Le poids à équilibrer est celui de la porte qui est transmis
par le feuillard 2. La valeur des poids 7 et 8, et la longueur des bras 5 et 6 sont
choisies de manière à ce que leur résultante sur le point d'attache sur le feuillard
2 soit sensiblement égale à la force du poids de la porte. Le déplacement de la porte
est , dans ces conditions réalisé dans des conditions d'équilibre permanent de sorte
que la porte peut être levée et maintenue à n'importe quel niveau, avec une force
dérisoire. Les petites différences entre les forces pouvant se produire sont, par
ailleurs compensées par le frottement du feuillard 2 sur son guide fixe 3. Le feuillard
est avantageusement en acier inoxydable alors que le guide 3 est en fonte.
[0012] On retrouve les éléments précédemment mentionnés sur les Figs 3 et 4 qui sont des
coupes verticales partielles d'un dispositif selon l'invention montré respectivement
en vue de côté et en vue de face. Sur ces deux Figs, la référence 12 désigne le boisseau
de la cheminée. Sur la Fig.3, la porte vitrée 1 est en position levée et vient en
butée contre la partie inférieure du guide 3. A ce moment, la porte 1 est cachée par
le manteau de la cheminée (non représenté) prenant appui sur la poutre 9. Les poids
7 et 8 occupent les positions représentées en tirets sur la Fig.3. Pour des raisons
pratiques, la position de fermeture de la porte correspond à une position légèrement
inclinée par rapport à la verticale du bras 5 comme schématisé par les traits pointillés.
L'arbre de rotation 4 est monté à la partie supérieure de l'avaloir 10 qui a une forme
générale en auge inversée. Comme celà apparaît mieux sur la Fig.4, les bras 5 dont
un seul est représenté se déplacent à l'extérieur de l'avaloir 10, à l'intérieur du
manteau de la cheminée. Comme indiqué précédemment, le contrepoids 8 est solidaire
d'un volet ou clapet 6 en rotation avec l'arbre 4. Lorsque la porte 1 est manoeuvrée,
le poids 7 se déplace selon la trajectoire indiquée sur la Fig.3. Les bras 5 sont
rendus solidaires de l'arbre 4 par des goupilles 11 ou encore par une section appropriée
de l'arbre 4, par exemple en carré.La rotation de l'arbre 4 entraîne donc celle du
clapet 6. Celui-ci est monté sur l'arbre 4 de manière à être en position horizontale
(comme représenté en coupe sur la Fig.3) lorsque la porte est fermée. Cette position
correspond à un tirage minimal, étant entendu que ce clapet n'est pas étanche. Lorsque
l'on soulève la porte 1, le clapet 6 pivote autour de l'arbre 4 ce qui ouvre progressivement
le conduit de tirage. Comme connu en soi, l'avaloir 10 est monté au bas de la cheminée
sous un support de boisseau 13 qui supporte également le guide- feuillard 3.
[0013] Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie supérieure 14 de la porte
1 du foyer est munie, comme celà apparaît mieux sur la vue de détail qui constitue
la Fig.5 d'une broche 15 sensiblement parallèle au plan de la porte 1. De part et
d'autre de l'avaloir, à la partie inférieure de celui-ci sont prévus des logements
17. Lorsque la porte 1 en position basse pivote autour de son bord supérieur 16, la
broche 15 prend la position représentée en tirets et pénètre à l'intérieur du logement
17 qui forme alors une butée évitant le soulèvement vertical de la porte. Afin que
celle-ci ne puisse pas s'échapper horizontalement, la partie inférieure des broches
15 vient, après pivotement en butée contre la pièce 18, solidaire de l'avaloir 10.I1
est ainsi possible de faire pivoter la porte 1 sans soulèvement notamment en vue du
débistrage de la vitre.
[0014] Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par
substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour celà du cadre de l'invention.
10 Dispositif d'obturation d'un foyer comprenant un élément obturateur (1) guidé verticalement,
et équilibré par un contrepoids caractérisé en ce que le contrepoids (7) est solidaire
d'un bras (5) monté sur un arbre horizontal(4) pivotant, l'extrêmité libre du bras
(5) étant reliée à la partie supérieure de l'élément obturateur (1) par un feuillard
guidé (2) sur un support en forme de secteur sphérique (3).
2° Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un second contrepoids
(8) est disposé sur l'arbre de rotation (4) du premier contrepoids (7) et solidarisé
en rotation avec celui-ci, sensiblement à angle droit avec la direction du bras (5)
portant le contrepoids (7).
3° Dispositif selon l'une des revndications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe
obturateur est une porte (1) vitrée comprenant au moins une épaisseur de vitre.
4° Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contrepoids (8) est
monté à l'extrêmité arrière d'un clapet (6) qui est en position sensiblement horizontale
quand la porte (1) est en position basse et en position sensiblement verticale, à
l'intérieur de l'avaloir (10) quand la porte (1) est en position haute.
5° Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les composantes des
contrepoids (7,8) sur l'extrémité du feuillard (2) sont sensiblement égales au poids
de la porte (1) celle-ci se trouvant en équilibre indifférent dans n'importe quelle
position.
6° Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que le bord supérieur (14) de la porte (1) est muni d'une broche (15) coopérant
avec un logement (17), de part et d'autre de la porte (1), pour permettre le pivotement
sans soulèvement de la porte (1) autour de l'axe (16).
7° Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que les contrepoids (7;8) se déplacent au niveau de l'avaloir (10).