La présente invention concerne un dispositif de freinage d'arbre d'un tablier souple ou rigide et articulé d'une porte rapide industrielle, commerciale, domestique ou de garage.
Pour fermer une ouverture pratiquée dans une cloison séparant deux espaces, on peut utiliser une porte rapide ayant un tablier souple qui s'enroule ou se replie au niveau du linteau de la porte. Ce type de portes présente l'avantage de pouvoir s'ouvrir et se fermer très rapidement avec une vitesse supérieure à 0,5m/s. Une telle porte est donc particulièrement adaptée pour équiper une baie au travers de laquelle circule un traffic important.
Pour déplacer le tablier, la porte est équipée d'une chaîne cinématique d'entraînement qui permet de mettre en rotation un arbre sur lequel peut s'enrouler directement le tablier ou sur lequel peuvent s'enrouler des sangles qui permettent le repliement du tablier.
La chaîne cinématique comprend généralement un moteur électrique qui, par l'intermédiaire d'un réducteur, entraîne l'arbre en rotation.
Bien entendu, les éléments de la chaîne cinématique sont dimensionnés pour subir un très grand nombre de cycles. Néanmoins, on peut déplorer une rupture mécanique dans le réducteur, une rupture d'un accouplement entre l'arbre et le réducteur, etc...
Dans un tel cas de figure, l'arbre n'est plus commandé ; il est alors totalement libre en rotation. Sous l'effet de la gravité, le tablier peut alors tomber brutalement puisque l'arbre auquel le tablier est lié n'est plus en mesure de contrôler la chute de ce dernier.
Il existe alors un risque d'accident si, simultanément à la chute du tablier, une personne traverse la porte et se trouve sur la trajectoire du tablier.
Le document
Un but de l'invention est de proposer une dispositif de freinage pour une porte rapide à tablier souple sécurisant le fonctionnement de celle-ci notamment en cas d'une rupture mécanique de sa chaine cinématique d'entraînement.
L'invention a essentiellement pour objet un dispositif de freinage selon le libellé de la revendication 1.
L'idée à la base de l'invention est de détecter une augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre au-delà d'un seuil prédéterminé. En pratique, l'augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre se produit en cas de rupture d'un élément de la chaîne cinématique d'entraînement, ce qui fait que l'arbre se trouve totalement libre en rotation et est entraîné par le poids du tablier. Si l'arbre est entraîné en survitesse, cela induit un déplacement des masselottes qui actionnent des moyens de freinage.
Une spécificité des portes à tablier souple réside dans le fait qu'elles présentent une vitesse de fonctionnement normale élevée. La rupture de la chaîne d'entraînement cinématique induit une survitesse qui n'est toutefois pas significativement supérieure à la vitesse de fonctionnement normal. En d'autres termes, le différentiel de vitesse de l'arbre entre son fonctionnement normal et un fonctionnement anormal n'est pas considérable. C'est pour cela que chaque cavité est équipée de moyens permettant de définir deux régimes de fonctionnement des masselottes, à savoir un régime de fonctionnement normal dans lequel la masselotte est maintenue dans une zone comprenant l'extrémité proximale de la cavité et un régime de fonctionnement anormal dans lequel le déplacement de la masselotte est favorisé pour actionner les moyens de freinage.
En cas de survitesse de l'arbre et, donc, du dispositif de freinage, la force centrifuge qui s'applique à la masselotte fait que celle-ci passe la zone en saillie pour atteindre la partie distale de la cavité. Cette partie distale, qui présente un angle moins aigu que la partie proximale, offre peu de retenue à la masselotte qui peut alors actionner les moyens de freinage.
Dans une autre forme de réalisation, chaque cavité présente, sur sa paroi sur laquelle la masselotte est en appui en condition de fonctionnement, une nervure qui sépare l'extrémité distale de l'extrémité proximale, nervure sur laquelle s'appuie la masselotte en fonctionnement normal de la porte. La présence de cette nervure est alors combinée avec la caractéristique selon laquelle les parties proximale et distale présentent des angles qui vont en s'accentuant radialement.
Dans une autre forme de réalisation, des moyens ruptibles retiennent la masselotte à la partie proximale de la cavité, ces moyens ruptibles sont susceptibles de se casser en fonctionnement anormal de la porte libérant la masselotte vers la partie proximale de la cavité.
On peut envisager que les moyens ruptibles sont constitués d'un fil dont la résistance permet d'encaisser la force centrifuge appliquée sur la masselotte en fonctionnement à vitesse normal de l'arbre mais ne permet pas d'encaisser la force centrifuge appliquée sur la masselotte en fonctionnement anormal.
Selon une possibilité, les moyens de freinage comprennent un ensemble mobile radialement ou axialement sur lequel agissent les masselottes, et un ensemble fixe sur lequel l'ensemble mobile peut entrer en contact par friction et/ou engrènement pour freiner la rotation de l'arbre.
Dans une forme de réalisation, chaque cavité recevant une masselotte présente à son extrémité distale un doigt radialement mobile pouvant occuper une position rétractée dans laquelle le doigt est maintenu par un ressort ou pouvant occuper une position sortie sous l'effet d'une poussée par une masselotte, le doigt en position sortie pouvant s'engager dans une lumière ménagée dans un disque fixe. Cette forme de réalisation a comme avantage de n'impliquer qu'un nombre réduit de pièces en mouvement.
Dans une autre forme de réalisation, chaque cavité recevant une masselotte est délimitée par la paroi ménagée dans le flasque par une paroi d'un ensemble axialement mobile entre une position de fonctionnement à vitesse normale dans laquelle l'ensemble mobile est poussé en direction de la cavité par des moyens élastiques et une position de fonctionnement à vitesse dépassant un seuil prédéterminé dans laquelle chaque masselotte pousse axialement l'ensemble mobile contre un disque fixe. Dans cette forme de réalisation, le déplacement des masselottes est converti en un mouvement axial d'un ensemble mobile qui réalise le blocage du dispositif en coopérant avec un disque fixe.
Le freinage peut être alors réalisé grâce à la caractéristique selon laquelle l'ensemble mobile présente, sur une paroi opposée à sa paroi tournée vers la cavité, au moins une dent susceptible de s'engrener dans une dent dépassant du disque fixe.
De préférence, les dents de l'ensemble mobile et les dents du disque fixe sont en contre dépouille et ne se dégagent après leur engrènement que par une rotation inverse de l'arbre. Ainsi, il est nécessaire qu'il y ait intervention humaine pour débloquer la rotation de l'arbre.
Le blocage peut également être réalisé grâce à la caractéristique selon laquelle l'ensemble mobile axialement présente sur sa paroi opposée à sa paroi en regard de chaque cavité, un anneau tronconique convergent sur laquelle s'appuie au moins un levier pivotant, présentant un crochet à son extrémité libre, le levier pouvant pivoter entre une position de fonctionnement a vitesse normale de l'arbre et une position de fonctionnement à vitesse de l'arbre dépassant un seuil prédétermine dans laquelle l'anneau appuie sur chaque levier pour le faire pivoter jusqu'à crocheter une barre fixe.
On peut, par ailleurs, envisager de prévoir un ralentissement de la rotation du dispositif avant son freinage complet. A cet effet, l'ensemble mobile axialement présente sur sa paroi opposée à sa paroi en regard de la cavité une garniture pouvant freiner par friction la rotation contre un élément fixe.
Pour assurer son mouvement axial par rapport à son axe, le dispositif comprend un roulement à billes linéaire permettant de faire coulisser l'ensemble mobile par rapport à l'axe.
On note également que le dispositif peut comprendre des moyens de liaisons avec une unité de contrôle permettant de reporter un déclenchement du dispositif.
Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif plusieurs forme de réalisation d'un dispositif de freinage selon celle-ci selon celle-ci.
Par simplification, les éléments qui se retrouvent dans ces différentes formes de réalisation, ou qui sont similaires d'une forme de réalisation à une autre, sont désignés par les mêmes références numériques.
De façon classique, une porte rapide destinée à fermer une baie dans une cloison présente deux montants 2 qui sont généralement reliés chacun à leur extrémité supérieure par un capot transversal 3.
L'un des montants 2 supporte des moyens d'entraînement d'un arbre 4 qui se trouvent à l'intérieur du capot transversal 3. Les moyens d'entraînement comprennent généralement un moteur électrique 5 et un réducteur 6 qui assurent la liaison avec l'arbre 4.
Dans l'exemple représenté de la porte, un tablier est suspendu à l'arbre 4 ; le tablier s'enroule sur l'arbre 4 pour dégager le passage et se déroule de l'arbre 4 pour fermer le passage.
Un autre mode de déplacement du tablier consiste à suspendre le tablier sur les montants 2 et à prévoir des sangles dont une extrémité est reliée à l'arbre 4 et dont l'autre extrémité est reliée au seuil du tablier. Lors de la rotation de l'arbre 4, les sangles s'enroulent sur l'arbre et relèvent ainsi le tablier qui se replie au-dessous du capot transversal.
La spécificité de la porte selon l'invention réside dans le fait qu'un dispositif de freinage 8 est disposé en bout de l'arbre.
On se reportera tout d'abord au
Le dispositif présente un ensemble mobile axialement 11 qui est entrainé en rotation avec l'axe 9.
Cet ensemble mobile 11 comprend un manchon 10 qui est engagé sur l'axe 9 et est solidaire de celui-ci par une clavette 15. Axialement, le manchon 10 est arrêté par un anneau élastique.
Le manchon 10 reçoit un manchon support 12 sur lequel est fixé un disque 13. Ce disque 13 est équipé de plusieurs dents radiales 14 dont la fonction apparaîtra plus loin. On note néanmoins que les dents 14 ont un profil en contre dépouille.
Un point qu'il est important de remarquer est qu'un roulement à billes 16 linéaire est interposé entre le manchon 10 et le manchon intermédiaire 12.
Ainsi, l'ensemble mobile 11 est entraîné en rotation par l'axe 9 et est susceptible d'avoir un déplacement axial grâce au roulement à billes 16 linéaire. Le déplacement axial de l'ensemble mobile 11 est limité par un ressort 21 disposé co axialement avec l'axe 9.
Un flasque 17 engagé sur l'axe 9 permet d'enfermer plusieurs masselottes 18 - dans l'exemple représenté les masselottes 18 sont au nombre de six - qui sont en appui contre le disque 13 de l'ensemble mobile 11. Comme on peut le voir sur les figures, chaque masselotte 18 est enfermée dans une cavité 19. La cavité 19 est, dans l'exemple de réalisation représenté, délimitée par une paroi de l'ensemble mobile 11 et par une paroi 20 ménagée dans le flasque 17. Cette paroi est très caractéristique puisque comme on peut le voir elle présente deux parties successives, à savoir une partie proximale qui se trouve à proximité de l'axe de rotation de l'axe 9 et une partie distale 20b qui s'éloigne de ce même axe. Le flasque 17 est solidaire en rotation de l'axe 9 par la clavette 15.
La spécificité de la paroi 20 est que la partie proximale 20a forme un premier angle avec l'axe de rotation et la partie distale 20b forme un second angle avec l'axe de rotation, ce second angle étant supérieur au premier.
On note également qu'une zone en saillie 22 sépare la partie distale de la partie proximale.
Le dispositif présente également un ensemble fixe qui, dans l'exemple représenté, est un disque qui possède quatre dents présentant un profil en contre dépouille.
Le fonctionnement du dispositif de freinage est donc le suivant.
Lorsque la porte est en action et, donc, que l'arbre 4 tourne pour assurer la montée ou la descente du rideau, la masselotte 18 est soumise à une force centrifuge qui l'éloigne donc de l'axe de rotation et la met en appui contre la zone en saillie 22 de la paroi 20 de la cavité 19. Cet état de fonctionnement normal de la porte est illustré par la
En revanche, si la vitesse de rotation s'accroît au-delà d'un seuil prédéterminé, la force centrifuge qui s'accroît à cause de la vitesse pousse la masselotte 18 au-delà de la zone en saillie 22 de la cavité 19. La
La masselotte 18 est alors en appui sur la partie distale de la cavité. Celle-ci présente un angle relativement obtus, la masselotte 18 rejoint l'extrémité distale de la cavité 19 et pousse l'ensemble mobile vers le disque fixe.
Comme le montre alors la
Les moyens, permettant le déplacement axial de l'ensemble mobile 25 sont similaires à ceux permettant le déplacement de l'ensemble mobile 11 et le flasque 17 avec ses cavités 19 renfermant des masselottes 18 est similaire à celui du dispositif des
On voit également que des leviers 27 sont embarqués sur le dispositif de freinage. Ces leviers 27 sont excentrés par rapport à l'axe de rotation et peuvent pivoter par rapport à des axes respectifs 28, parallèles à l'axe de rotation du dispositif. Chaque levier 27 présente, à son extrémité libre, un crochet 30.
On note également que plusieurs barres fixes 29, au nombre de six dans l'exemple illustré, sont placées autour du dispositif de freinage.
Le fonctionnement du dispositif dans cette forme de réalisation est le suivant.
La
Le dispositif des
On trouve dans cette forme de réalisation un flasque 1 7 dans lequel sont aménagées plusieurs cavités 19 renfermant des masselottes. Chaque cavité 19, à l'instar des cavités des deux formes de réalisation précédentes présente une partie proximale 20a et une partie distale 20b, séparées par une zone en saillie 22, la partie distale formant un angle plus ouvert avec l'axe de rotation que la partie proximale.
En ce qui concerne les moyens de freinage, ceux-ci sont constitués par un élément mobile 31 radialement pouvant coopérer avec un élément fixe.
L'élément mobile 31 présente un doigt 32 mobile radialement pouvant occuper une position rétractée 31 dans laquelle le doigt 32 est maintenu par un ressort 33 dans une position sortie en cas de compression du ressort 33.
L'élément fixe est, dans l'exemple représenté, une couronne 35 fixe dans laquelle sont ménagées des lumières 36 radiales.
Il est à noter que la cavité 19 peut inclure un moyen élastique tel qu'une lamelle élastique souple qui maintient la masselotte dans la partie proximale de la cavité, lorsque la porte fonctionne en régime normal.
L'invention fournit donc un dispositif de freinage qui, dans ses différentes formes de réalisation, permet d'assurer efficacement l'arrêt de la rotation d'un arbre d'une porte, lorsqu'il y a rupture de la chaîne d'entraînement de celle-ci.
L'invention fournit spécialement un dispositif de freinage adaptable aux portes à rideau souple dont la vitesse de rotation de l'arbre en fonctionnement normal et en fonctionnement anormal soit assez proche.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemple non limitatif, mais elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.