[0001] La présente invention concerne un dispositif d'entraînement d'un écran de fermeture
ou de protection solaire, ainsi qu'une installation de fermeture ou de protection
solaire incorporant un tel dispositif.
[0002] Par installation de fermeture, on entend les portes, portails, volets, grilles et
matériels équivalents.
[0003] Dans une telle installation, un écran, qui peut être un tablier souple ou un panneau
rigide ou semi-rigide, est déplacé en regard d'une ouverture afin d'obturer sélectivement
celle-ci. Afin d'automatiser le fonctionnement de l'installation, on a proposé par
le passé de l'équiper de moyens de détection automatique de la position et/ou du déplacement
de l'écran et de repérer ainsi des positions pré-définies pour commander l'alimentation
électrique du moteur d'entraînement de l'écran, notamment les positions de fins de
course haute et basse ainsi qu'éventuellement des positions intermédiaires dans lesquelles
l'alimentation électrique du moteur est interrompue ou modifiée pour arrêter l'écran
ou faire varier sa vitesse et/ou son couple d'entraînement.
[0004] Un exemple d'un tel dispositif d'entraînement automatisé est donné par FR-A-2 654
229.
[0005] Bien que le dispositif précité soit satisfaisant quant à sa fonction de commande
automatique de l'entraînement de l'écran, il présente un inconvénient quant à son
étanchéité, notamment quant à l'étanchéité de l'unité électronique de traitement qu'il
contient. En effet, ce type de dispositif est susceptible d'être installé à l'extérieur
et ainsi d'être soumis aux intempéries. Il en résulte des risques importants de voir
de l'eau s'infiltrer à l'intérieur du tube et donc d'atteindre l'unité électronique
de traitement et le moteur électrique, notamment par l'ouverture nécessaire aux liens
cinématiques entre les moyens de transmission et la bague. Il est délicat de rendre
étanche cette ouverture en raison de la mobilité de la bague qui en outre doit présenter
des jeux axiaux et radiaux suffisants pour, d'une part, s'adapter à des tubes d'enroulement
de diverses provenances dont les dimensions sont peu précises du fait de leur mode
de fabrication et, d'autre part, rattraper les jeux de dilatation liés au fonctionnement
du moteur et aux conditions climatiques.
[0006] Pour contourner ce problème, un ou plusieurs joints d'étanchéité peuvent être interposés
entre la bague et la tête fixe et on peut tenter d'ajuster au mieux la bague autour
de la tête fixe. Par ailleurs, comme décrit dans EP-A-0965 724, on peut monter autour
d'un support circulaire une couronne d'aimants de polarités alternées. Ces solutions
sont peu économiques car elles nécessitent des pièces plus volumineuses, des géométries
particulières au niveau des éléments en contact et/ou un procédé de montage complexe.
Dans le dispositif connu de EP-A-0 965 724, la couronne d'aimants est onéreuse et
la précision de la mesure dépend de l'écart angulaire entre les aimants périphériques.
Cet écart étant fixé par le diamètre du support qui dépend du type du moteur utilisé,
il ne peut pas être facilement ajusté.
[0007] Dans le domaine des moteurs électriques à commande automatique, US-A-4,952,830 propose
de noyer dans une résine appropriée des capteurs électroniques de détection du déplacement
du rotor d'un moteur, ces capteurs étant liés cinématiquement au stator. L'étanchéité
des capteurs est ainsi assurée mais cette solution ne garantit pas l'étanchéité des
conducteurs reliant les capteurs à une unité électronique de traitement des signaux
fournis par ces capteurs. En d'autres termes, les problèmes potentiels d'étanchéité
n'affectent pas les capteurs en tant que tels mais sont reportés sur les composants
électroniques plus éloignés de l'unité de traitement.
[0008] Le but de la présente invention est de proposer un dispositif du type précité, dans
lequel les parties du dispositif sensibles à l'eau sont efficacement protégées, notamment
les composants électroniques de ce dispositif.
[0009] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entraînement d'un écran de
fermeture ou de protection solaire, comportant un groupe moto-réducteur, un organe
de déplacement de l'écran, commandé en rotation autour d'un axe par le groupe moto-réducteur,
une tête montée fixement sur une structure porteuse et supportant le tube d'enroulement
et de déroulement, une pièce représentative de la position et/ou du déplacement du
tube et liée cinématiquement à ce tube par des moyens de transmission mécanique, et
des moyens de détection de la position et/ou du déplacement de la pièce représentative,
reliés à une unité de traitement électronique adaptée pour déterminer la position
et/ou le déplacement du tube, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une cloison
étanche solidaire de la tête, qui délimite au moins en partie, d'un côté, un premier
compartiment de réception d'au moins la pièce représentative et, de l'autre côté,
un second compartiment de réception d'au moins l'unité de traitement électronique.
[0010] La cloison étanche du dispositif selon l'invention permet de délimiter hermétiquement
des logements creux respectifs pour la pièce mobile représentative de la position
et/ou du déplacement du tube et pour au moins l'unité de traitement électronique sensible
à l'humidité et à l'eau provenant de l'extérieur du dispositif. Cette cloison étant
solidaire de la tête, elle est fixe par rapport à la structure porteuse et ne nécessite
donc aucun aménagement mécanique important. De plus, elle ne complique pas le montage
et l'installation du dispositif.
[0011] D'autres caractéristiques de ce dispositif, prises isolément ou selon toutes les
combinaisons techniquement possibles, sont énoncées aux revendications 2 à 9.
[0012] L'invention a également pour objet une installation de fermeture ou de protection
solaire, qui comprend un écran adapté pour être entraîné par un dispositif tel que
défini ci-dessus.
[0013] Une telle installation est économique, fiable et pérenne.
[0014] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une coupe longitudinale schématique partielle d'une installation conforme
à l'invention ;
- les figures 2 et 3 sont des coupes planes suivant les flèches II-II et III-III indiquées
sur la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en perspective d'une pièce de l'installation de la figure
1 ; et
- les figures 5 et 6 illustrent une variante du dispositif d'entraînement selon l'invention,
la figure 6 étant en partie une coupe suivant le plan VI-VI indiqué sur la figure
5.
[0015] L'installation de la figure 1 comprend un écran E de fermeture ou de protection solaire,
destiné à être sélectivement enroulé autour d'un tube T sensiblement horizontal et
d'axe X-X fixe par rapport à la maçonnerie d'une structure fixe S dans laquelle est
ménagée une ouverture O à obturer avec l'écran E. Le tube d'enroulement T constitue
un organe de déplacement de l'écran E et est monté sur un dispositif 1 d'entraînement
réversible de l'écran E.
[0016] Ce dispositif 1 comporte une tête 2 montée rigidement sur la maçonnerie de la structure
S. Comme représenté sur les figures 1 à 4, cette tête 2 comporte une embase pleine
4 en forme de disque centré sur l'axe X-X et montée sur la maçonnerie et, du côté
opposé à la structure S, une jupe annulaire 6 centrée sur l'axe X-X.
[0017] Par commodité, la suite de la description sera orientée de telle sorte que le terme
« avant » signifie « dirigé vers la maçonnerie », c'est-à-dire dirigé vers la gauche
sur la figure 1, tandis que le terme arrière correspond à la direction opposée. De
plus, pour des raisons de visibilité, la jupe 6 est représentée en traits pleins sur
la figure 4 alors que, sur cette vue, l'essentiel de cette jupe devrait être masqué
par l'embase 4 représentée uniquement en traits mixtes.
[0018] La jupe 6 est constituée d'une partie avant 6A détaillée ci-après et d'une partie
arrière 6B cylindrique d'axe X-X. La face extérieure de la partie arrière 6B est munie,
à son extrémité avant, d'une nervure saillante 6B1 qui s'étend sur toute la périphérie
de la jupe. Cette nervure 6B1 délimite ainsi avec le reste de la face extérieure de
la partie 6B un épaulement 6B2.
[0019] A la différence de la partie arrière 6B, la partie avant 6A de la jupe 6 ne s'étend
pas, en coupe transversale, sur toute la périphérie circulaire de l'embase 4 mais
est interrompue en partie haute, c'est-à-dire dans les parties hautes des figures
1 à 3, de telle sorte qu'une cloison ou nervure 8 raccorde les parties de jupe en
regard interrompues.
[0020] La cloison 8 comprend, d'une part, une paroi axiale 8A qui s'étend en saillie vers
l'arrière de l'embase 4 essentiellement suivant la direction X-X et qui présente une
section transversale en forme globale de U (figures 2 et 3) et, d'autre part, une
paroi radiale 8B parallèle à l'embase 4, depuis laquelle la paroi axiale 8A s'étend
en saillie vers l'avant et qui se prolonge radialement vers le haut jusqu'à la partie
arrière 6B de la jupe 6, en formant l'extrémité avant de la nervure 6B1.
[0021] La paroi axiale 8A est constituée d'une partie avant 8A1 et d'une partie arrière
8A2 dont la profondeur, par rapport au niveau où la partie avant 6A de la jupe 6 est
interrompue par la cloison 8, est plus petite que celle de la partie avant 8A1. Une
partie transversale 8A3 relie les parties avant 8A1 et arrière 8A2 de la paroi axiale
8A.
[0022] Dans cet exemple de réalisation, la cloison 8 et la jupe 6 forment une pièce d'un
seul tenant, venue de matière avec l'embase 4. En d'autres termes, la tête 2 constituée
de l'embase 4, de la jupe 6 et de la cloison 8 est une pièce d'un seul tenant, réalisée
de préférence en un matériau synthétique. Cette pièce est par exemple obtenue par
moulage.
[0023] Un fourreau 10 d'axe X-X est monté rigidement, par exemple par emboîtement en force,
autour de la partie arrière 6B de la jupe 6, en étant calé axialement contre l'épaulement
6B2 et avec interposition éventuelle d'un joint d'étanchéité ou analogue non représenté.
Ce fourreau reçoit intérieurement un moteur 12 et son réducteur associé 14 à partir
duquel s'étend un axe de sortie 16 en prise avec une entretoise ou un disque transversal
18 du tube d'enroulement T. Du côté de la structure S, le tube T est supporté par
la partie avant 6A de la jupe 6, avec interposition d'une bague annulaire 20 centrée
sur l'axe X-X et liée cinématiquement au tube.
[0024] La bague 20 est pourvue d'une denture intérieure 20A en prise avec un pignon cylindrique
22 à double denture, au niveau de sa denture arrière 22A de plus grand diamètre. Ce
pignon est monté libre en rotation autour d'un axe 24 parallèle à l'axe X-X et supporté
par la paroi radiale 8B de la cloison 8. La denture avant 22B de plus petit diamètre
du pignon 22 est en prise avec une roue dentée 26 montée libre en rotation autour
d'un axe 28 supporté par l'embase 4 de la tête 2. Le diamètre de la denture 22B étant
inférieur à celui de la denture 22A, le mouvement de rotation de la roue 26 est démultiplié
par rapport à celui de la bague 20, c'est-à-dire à celui du tube d'enroulement T.
[0025] Avantageusement, pour rendre la plus compacte possible la partie mécanique constituée
du pignon 22 et de la roue 26, la paroi 8 est dimensionnée à la fois pour que la profondeur
de la partie arrière 8A2 de la paroi axiale 8A soit sensiblement égale au diamètre
extérieur de la denture arrière 22A du pignon 22, pour que la distance axiale séparant
l'embase 4 de la partie transversale 8A3 de la paroi axiale 8A soit sensiblement égale
à la dimension axiale de la roue 26, ce qui assure le calage axial de cette dernière,
et pour que la distance axiale séparant l'embase 4 de la paroi radiale 8B soit sensiblement
égale à la somme des dimensions axiales de la roue 26 et du pignon 22, ce qui assure
le calage axial du pignon. En respectant le dimensionnement détaillé ci-dessus, il
est possible, à titre de variante non représentée, de se passer des axes 24 et 26,
la cloison 8 assurant le guidage en rotation du pignon 22 et de la roue 26. Les écartements
des branches respectives des U que forment les sections transversales des parties
avant 8A1 et arrière 8A2 de la paroi 8A, ainsi que la courbure du fond de ces U, correspondent
alors aux diamètres respectifs de la roue 26 et de la denture 22A du pignon 22 et
à leur courbure respective.
[0026] La roue 26 est polarisée, c'est-à-dire qu'elle est munie suivant sa périphérie d'une
succession de pôles magnétiques, selon une géométrie prédéterminée. Cette roue est
par exemple réalisée en plastoferrite magnétisée après injection. En repérant la position
et le déplacement de ces zones magnétisées autour de l'axe 28, il est possible de
déterminer la position et le déplacement correspondant du tube T.
[0027] A cet effet, le dispositif 1 comporte deux capteurs 30 à effet Hall reliés à une
unité de traitement électronique 32. Plus précisément, le dispositif 1 est équipé
d'une plaquette 34 de circuits imprimés, solidarisée à la tête 2 et s'étendant en
saillie de l'embase 4 suivant la direction X-X en partie au-dessous de la cloison
8. La plaquette est par exemple glissée et retenue dans des encoches appropriées 6A1
prévues sur la face intérieure de la jupe 6 comme représenté sur les figures 2 et
3. Sur cette plaquette sont montés, d'une part, les capteurs 30 qui, lorsque la plaquette
est solidarisée à la tête 2, sont disposés sensiblement dans le plan transversal médian
de la roue polaire 26 de manière à réagir aux champs magnétiques engendrés par les
zones magnétisées de la roue, et, d'autre part, les composants électroniques de l'unité
32, les capteurs 30 étant reliés à cette unité par exemple par des conducteurs électriques
prévus dans la plaquette 34.
[0028] L'unité de traitement 32 est adaptée pour analyser les signaux émis par les capteurs
à effet Hall 30 de manière à déterminer la position et le mouvement de la roue polaire
26 et, par là, ceux du tube d'enroulement T, ainsi que pour commander le cas échéant
l'alimentation électrique du moteur 12, via une liaison de commande 36.
[0029] Pour assurer l'étanchéité des composants électroniques du dispositif 1, c'est-à-dire
les capteurs 30 et l'unité 32, ces composants sont situés du côté, tourné vers le
moteur 12, de la cloison 8 tandis que la roue 26 et le pignon 22 sont situés de l'autre
côté. De cette façon, toute infiltration d'eau ou d'humidité pénétrant entre le tube
T et la bague 20 reste cantonnée au niveau du pignon 22 et de la roue 26, sans pouvoir
franchir la cloison étanche 8 pour atteindre les capteurs 30 et/ou l'unité 32. Pour
ne pas perturber les capteurs à effet Hall 30, la matière constituant la cloison 8
n'induit aucune perturbation électro-magnétique sensible.
[0030] En d'autres termes, la cloison 8 définit de part et d'autre de ses parois axiale
8A et radiale 8B deux compartiments distincts, à savoir un premier compartiment 40
ouvert vers le haut, qui reçoit essentiellement le pignon 22 et la roue 26 et qui
est axialement fermé à l'avant par l'embase 4 et à l'arrière par la paroi radiale
8B et, d'autre part, un second compartiment 42 fermé radialement par la jupe 6, qui
reçoit essentiellement les capteurs 30, l'unité électronique 32 et la plaquette 34
et qui est fermé à l'avant par l'embase 4 et ouvert à l'arrière.
[0031] On notera que le terme « compartiment » recouvre de manière générale tout logement
creux qui, en coupe transversale, est délimité au moins en partie par une paroi globalement
concave.
[0032] Avantageusement, suivant une coupe transversale du dispositif 1, par exemple la coupe
des figures 2 et 3, ces compartiments 40 et 42 sont superposés, la paroi axiale 8A
de la cloison 8 étant interposée entre eux. De cette façon, l'encombrement en longueur
du dispositif 1 est réduit. De plus, comme la roue polaire 26 est axialement située
entre l'embase 4 et le pignon 22, l'encombrement axial du compartiment 40 est diminué
et les capteurs 30 situés dans le compartiment 42 sont amenés au plus près de l'embase
4 pour détecter les champs magnétiques générés par la roue de manière à dégager un
volume libre important dans le compartiment 42 pour agencer la plaquette 34 et les
composants électroniques de l'unité 32. Par ailleurs, en moulant d'un seul tenant
l'embase 4, la jupe 6 et la cloison, on obtient une pièce qui détermine à la fois
la position de la roue polaire 26 et la position des capteurs 30, ce qui permet de
maîtriser au mieux les tolérances déterminant le positionnement relatif de la roue
et des capteurs.
[0033] La partie 8A1 de la paroi 8A est concave vue du logement 40 et convexe vue du logement
42. Ainsi, la roue 26 est partiellement entourée par la cloison 8. En pratique, la
cloison 8 entoure la roue 26 sur environ 180°.
[0034] Le logement 40, qui est concave autour de la roue 26, est compact et ne s'étend que
sur un secteur angulaire relativement faible par rapport à la périphérie de la jupe
6.
[0035] La géométrie de la cloison 8 permet, notamment grâce à ses portions 8A1 et 8A2, de
recevoir dans le logement 40 la transmission formée des éléments 22 et 26 qui constituent
un ensemble multiplicateur de mouvement permettant une détection de la rotation du
tube T avec une grande précision, alors que cet ensemble est compact.
[0036] L'utilisation d'un ensemble multiplicateur 22, 26 qui a un pas polaire relativement
important permet d'écarter les capteurs 30 de la roue 26 sans risque d'interférence
entre les pôles de la roue 26. Ainsi, les capteurs 30 n'ont pas à être immédiatement
au voisinage de la roue 26, ce qui permet de concevoir la paroi 8 avec une épaisseur
suffisante pour assurer une bonne solidité de l'ensemble.
[0037] La géométrie de la cloison 8 induit également que les capteurs 30, la plaque 34 et
l'unité 32 peuvent être localisés dans une partie centrale du tube T. Ces éléments
30, 32 et 34 n'ont donc pas à être configurés spécialement pour être disposés au voisinage
de la paroi interne du tube qui n'est pas plane.
[0038] Le fonctionnement du dispositif 1 est le suivant :
[0039] Lorsque l'écran E est enroulé autour du tube T ou déroulé depuis ce tube, ce dernier
entraîne en rotation suivant un mouvement correspondant la bague annulaire 20 dont
le mouvement est transmis à la roue polaire 26 via le pignon 22. La position et le
déplacement de cette roue, représentative de la position et du déplacement du tube
T, sont détectés par les capteurs 30 dont les signaux sont transmis à l'unité de traitement
32 qui détermine alors par calcul la position et le déplacement du tube. En fonction
d'un paramétrage pré-déterminé, l'unité 32 commande alors si nécessaire l'arrêt ou
le ralentissement du moteur 12, par exemple si l'unité conclut à l'arrivée en fin
de course de l'écran E.
[0040] En utilisant deux capteurs à effet Hall 30 comme dans le dispositif 1, il est possible
d'identifier le sens de rotation de la roue polaire 26, et, par là, celui du tube
d'enroulement T. A titre de variante, un seul capteur à effet Hall 30 est prévu, notamment
si la détermination du sens de rotation n'est pas nécessaire ou s'il est déterminé
par d'autres moyens.
[0041] Sur les figures 5 et 6 est représentée une variante du dispositif d'entraînement
1 des figures 1 à 3. Dans cette variante, la roue polaire 26 est remplacée par une
roue optique 50 en forme de disque, qui porte suivant sa périphérie huit surfaces
biseautées réfléchissantes 52. Pour permettre la détection de la position et du mouvement
de cette roue 50, les capteurs 30 du dispositif des figures 1 à 3 sont remplacés par
un ou plusieurs ensembles constitués d'un émetteur 54 de faisceaux lumineux et d'un
récepteur correspondant 56 relié à une unité de traitement analogue à l'unité 32,
à même de traiter électroniquement les signaux fournis par ce récepteur. Ce récepteur
est adapté pour détecter la réflexion du faisceau lumineux émis par l'émetteur 54
sur une des surfaces réfléchissantes 52.
[0042] Dans cette variante, la cloison étanche 8 est interposée entre la roue optique 50
et le ou les ensembles émetteur 54 - récepteur 56, comme représenté sur la figure
5.
[0043] La cloison 8, ou tout au moins la partie de cloison située sur le trajet des faisceaux
lumineux, c'est-à-dire en regard de l'émetteur 54 et du récepteur 56, est constituée
d'un matériau transparent aux faisceaux lumineux employés. La cloison 8 est alors
par exemple réalisée au moyen d'une technique de moulage en bi-matière ou par apport
d'un élément soudé transparent.
[0044] Divers aménagements et variantes aux dispositifs d'entraînement décrits ci-dessus
sont en outre envisageables. A titre d'exemple :
- la cloison 8 est rapportée de façon étanche sur l'embase 4 de la tête 2, par vissage,
clipsage ou collage par exemple ;
- les moyens de détection, tels que les capteurs à effet Hall 30, peuvent être noyés
dans la matière constituant la cloison 8 ; et/ou
- la partie de l'embase 4 qui ferme l'avant du compartiment 40 peut être axialement
percée pour permettre l'introduction du pignon 22 et de la roue 26 dans ce compartiment
; dans ce cas, la section transversale de la paroi axiale 8A1 peut être plus refermée
sur elle-même, par exemple conformée en C, tout en restant ouverte en une zone de
sa périphérie pour assurer l'engrènement des dentures 20A et 22A.
1. Dispositif d'entraînement d'un écran (E) de fermeture ou de protection solaire, comportant
un groupe moto-réducteur (12, 14), un organe (T) de déplacement de l'écran (E), commandé
en rotation autour d'un axe (X-X) par le groupe moto-réducteur, une tête (2) montée
fixement sur une structure porteuse (S) et supportant le tube d'enroulement et de
déroulement (T), une pièce (26 ; 50) représentative de la position et/ou du déplacement
du tube (T) et liée cinématiquement à ce tube par des moyens (20, 22) de transmission
mécanique, et des moyens (30 ; 54, 56) de détection de la position et/ou du déplacement
de la pièce représentative (26 ; 50), reliés à une unité (32) de traitement électronique
adaptée pour déterminer la position et/ou le déplacement du tube (T), caractérisé en ce qu'il comporte en outre une cloison étanche (8) solidaire de la tête (2), qui délimite
au moins en partie, d'un côté, un premier compartiment (40) de réception d'au moins
la pièce représentative (26 ; 50) et, de l'autre côté, un second compartiment (42)
de réception d'au moins l'unité de traitement électronique (32).
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison étanche (8) est venue de matière avec la tête (2).
3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, suivant une coupe transversale du dispositif (1), les premier (40) et second (42)
compartiments sont au moins partiellement superposés radialement, la cloison étanche
(8) étant interposée entre eux.
4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier compartiment (40) est fermé axialement par, à une extrémité, une partie
(4) de la tête (2) et, à l'extrémité opposée, une paroi radiale (8B) de la cloison
(8).
5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de transmission mécanique (20, 22) comportent une bague (20) solidaire
du tube (T) et au moins un organe de transmission (22) interposé entre la bague (20)
et la pièce représentative (26 ; 50), ledit organe de transmission étant, pour l'essentiel,
situé dans le premier compartiment (40).
6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, prises ensemble, caractérisé en ce que la pièce représentative (26, 60) est adjacente à ladite partie (4) de la tête (2)
et l'organe de transmission (22) est adjacent à ladite paroi radiale (8B) de la cloison
(8).
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cloison (8) présente, du côté du premier compartiment (40), au moins une surface
de guidage en déplacement de la pièce représentative (26, 50) et éventuellement de
l'organe de transmission (22).
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection (30) sont situés dans le second compartiment (42).
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce représentative (50) comporte au moins une surface réfléchissante (52) et
les moyens de détection comportent au moins un émetteur (54) et au moins un récepteur
(56) d'un faisceau lumineux.
10. Installation de fermeture ou de protection solaire, caractérisée en ce qu'elle comprend un écran (E) de fermeture ou de protection solaire et un dispositif
(1) d'entraînement de cet écran conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.