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Dispositif de fermeture automatique de portes, fenêtres ou analogues.
La présente invention a pour objet un appareil fermant automatiquement les portes, fenêtres ou analogues, qu'elles soient mobiles autour d'un axe ou qu'elles soient coulissantes, sans aucune brutalité du commencement à la fin, la durée totale de fermeture étant comprise entre 5 et 15 secondes par exemple;*les différentes constructions de l'appareil permettant de réaliser la fermeture :
a - soit dès l'abandon par la main, b- soit à volonté d'un opérateur placé à distance quelcon- -que, la fermeture restant toujours possible à la main
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c- soit dès que la température ambiante atteint une valeur déterminée, la fermeture restant également possible à la main
Ces trois sortes de réalisation de fermeture s'exerçant sur un seul vantail ou à la fois sur les deux - vantaux d'une porte, fenêtre ou analogue, avec arrivée au synchronisme des deux vantaux en fin de'fermeture même si ceux-ci étaient primitivement à des degrés d'ouverture inégaux.
Les résultats sont atteints au moyen d'un moteur mécanique à ressort avec train d'engrenages et régulateur centrifuge de vitesse, ce moteur comportant : a- soit un dispositif automatique d'arrêt et de mise en marche par roue de friction à ergots formant cliquet lorsque la fermeture doit être réalisée dès l'abandon par la main. b- soit un dispositif d'arrêt et de mise en marche électrique à l'aide d'un cliquet commandé par un électro- aimant ou formé par une bilame thermostatique chauffée par une résistance électrique lorsque la fermeture doit être réalisée à la volonté d'un opérateur placé à distance. a- soit un dispositif d'arrêt et de mise en,marche à l'aide d'un cliquet formé par une simple bilame thermostatique lrsque la fermeture doit être réalisée dès que la température ambiante atteint une valeur déterminée.
Ce moteur actionne un tambour qui enroule un ou deux ' rubans de métal extra souple suivant que l'action de fermeture de l'appareil s'exerce sur un seul vantail ou à la fois sur les deux vantaux d'une porte, fenêtre ou analogue.
L'appareil comporte une plaquette évidée entourant au maximum le tambour moteur .L'appareil et son installation comportant s'il y a lieu des tambours de renvoi du ou des rubans de métal extra souple pour que ce maximum soit obtenu.
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Les dessins annexés représentent des formes de réali- -sation de l'appareil choisies à titre d'exemple .
Les figures 1 à 7 sont relatives à l'appareil fermant, automatiquement un seul vantail mobile autour d'un axe vertical dès son abandon par la main :
La FIG.I- est une vue en élévation de l'appareil avec coupe par un plan AB mentionné sur les FIGS 2 et 3-
La FIG.2- est une vue de dessous de l'appareil avec coupe par un plan CD mentionné FIG.I -
La FIG. 3- est une vue de dessus de l'appareil avec coupe par un plan EF mentionné FIG. I-
La FIG. 4- est une vue de profil de la partie qui se fixe au vantail.
La FIG. 5- est une vue en élévation de l'appareil suivant FIG. 2-3- et de la partie suivant FIG. 4- installés respectivement à la partie supérieure de l'encadrement et du vantail figuré fermé.
La FIG. 6- est une vue de dessus de l'installation lorsque le vantail se ferme automatiquement.
La FIG. 7- est une vue de dessus de l'installation lorsque le vantail vient d'être fermé rapidement à la main.
Les FIG. 8- et 9- sont respectivement des vues en élévation et en plan du dispositif complémentaire à électro- aimant adaptéà l'appareil en vue de la réalisation de la fermeture automatique à volonté d'un opérateur placé à une distance quelconque.
La FIG. 10- représente une vue en plan du dispositif complémentaire à bilame thermostatique chauffée par résistance électrique adapté à l'appareil et qui constitue une variante du dispositif suivant FIG. 8- et 9¯.
FIG. Il- et 1 - sont relatives à l'appareil fermant automatiquement à la fois les deux vantaux mobiles autour
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d'un axe vertical d'une porte, fenêtre ou analogue :
FIG. 11- représente une vue en plan à substituer à la FIG. 3- pour obtenir cet appareil.
FIG. 12- est une vue de dessus de la même installa- -tion de cet appareil les deux ventaux étant fermés.
FIG. 13- est une vue de dessus de la même installa- -tion les deux vantaux étant ouverts de 90 .
FIG. 14- est une vue de dessus de l'installation les deux vantaux venant d'être fermés à la main .
FIG. 15- est une vue de dessus de l'installation les deux vantaux étant ouvets inégalement .
L'appareil suivant FIG.I- 2- 3- fermant automatique- -ment un seul vantail mobile autour d'un axe vertical dès son abandon par la main comprend un moteur mécanique logé dans un carter(I fermé par un couvercle(2-) Un ressort spiral(5-)préalablement bandé est relié d'une part à un axe (4-) fixé au carter(I-) et d'autre part à l'ergot d'un axe mobile (5). Cet axe mobile (5) est solidaire d'un rochet(6) sur lequel appuie un cliquet (7) articulé sur un axe (8) solidaire de la roue dentée (9). Le cliquet (7) est maintenu appuyé sur le rochet (6) au moyen d'une lamelle (10) formant ressort également solidaire de la roue dentée (9).
Cette roue dentée (9) est montée à frottement doux sur l'axe mobile (5), elle est maintenue appuyée sur le rochet (6) par une rondelle élastique (II) prenant appui contre l'épaulement del'axe mobile (5).
La roue dentée (9) engrène avec le pignon (12) calé sur l'axe mobile (13). La roue dentée (14) calée elle aussi sur l'axe mobile (13) engrène avec le pignon (15) calé sur l'axe mobile (16). La roue dentée (17) calée sur l'axe (16) engrène avec le pignon de l'axe mobile (18). Sur ce dernier est calée une traverse (19) sur laquelle peuvent coulisser
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deux masselottes (20) de forme demi circulaire comprenant une gorge qui reçoit un petit ressort à boudin (21) dont les extrêmi6és sont réunies. Ce ressort (Si) maintient les masse- -lottes (20) l'une contre l'autre lorsqu'elles sont au repos.
Les deux masselottes (20) sont logées dans une cavité circu- -laire du carter (I) et constituent la partie principale du régulateur centrifuge de vitesse. Sur la roue dentée (17) repose par son propre poids une roue (22) montée à frottement doux sur l'axe mobile (16) et cette roue (22) porte un ergot (23) et un ergot (24) un peu plus long que l'ergot (23).
Sur l'axe mobile (18) est calée une roue (25) comportant deux dents (25') de la forme indiquée et diamétralement opposées.
D'autre part sur l'axe mobile (5) est calé un tambour (26) par l'intermédiaire d'une goupille (27) ; sur ce tambour (26) s'enroule un ruban métallique (28) de faible épaisseur pour qu'il soit extra souple et dont l'extrémité porte un ergot (29) introduit dans le tambour (26 Le ruban (28) passe sur un tambour de renvoi (30), mobile sur un axe fixe (31) et son autre extrêmité est munie d'une boucle (32)fixée au support (33) par son axe (331) sur lequel elle est mobile mais dont le rebord circulaire en colerette de l'extrémité de cet axe l'empêche de sortir.
Les tambours (26-50) sont coiffés par une plaquette évidée (34) empêchant le ruben (28) de s'échapper de ces tambours. Les vis (35-35') assemblent le carter (I) et le couvercle (2) ; les vis (36-36') assemblent le carter (I) le couvercle (2) et la plaquette évidée (34); les vis (37-37') assemblent le couvercle (2) et la plaquette évidée (34).
Le vantail et son encadrement étant munis de l'appa- -reil comme l'indique la FIG. 5- lorsqu'on ouvre le vantail, le support (33') qui y est fixé s'éloigne de l'encadrement
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portant l'ensemble moteur. Le ruban métallique (28) se déroule du tambour (26) en prenant appui sur le tambour de renvoi(30); le tambour (26) tourne dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche et l'axe mobile (5) tournant avec lui bande davantage le ressort (3).
Le rochet (6) solidaire de l'axe mobile (5) tourne en soulevant le cliquet (7) sans entraîner la roue dentée (9); mais comme cette dernière sollicitée par la pression de la rondelle élastique (II) tend à tourner avec le rochet (6) contre lequel la rondelle l'appuie elle tend également à entraîner les roues et pignons du train d'engrenages dans le sens opposé à celui indiqué par les flèches; la roue (22) est entraînée par friction avec la roue (17) et son ergot (23) vient s'engager sous une des deux dents de la roue (25) qui, ainsi arrêtée, empêche tout mouvement du train d'engrenages et par suite toute usure inutile de celui-ci en assurant au rochet (6) et au cliquet (7) un rôle sûr et complet.
Lorsque la main abandonne le vantail, le ressort (3) fait tourner'l'axe mobile (5) dans le sens de la flèche, le rochet (6) s'arc-boute sur le cliquet (7) et fait tourner la roue (9) et par suite tout le train d'engrenages dans le sens des flèches. L'ergot (23) de la roue de friction (22) s'échappe de la roue à deux dents (25) et la roue de friction (22) est maintenue arrêtée par son deuxième ergot (24) qui un peu plus long que l'ergot (23) vient buter sur la partie formant bossage intérieur du carter (I).
Par suite du train d'engrenages l'axe (18) tourne à une vitesse élevée et les deux masselottes (20) coulissant sur la traverse (19) s'écartent l'une de l'autre par suite de l'action de la force centrifuge produite et viennent frotter contre la cavité circulaire du carter CI) lorsque la vitesse atteint une certaine valeur dépendant de leur masse et de
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l'action du ressort (21). Ces masselottes exercent ainsi un effort de frottement d'autant plus grand que la vitesse est plus élevée, ce qui freine automatiquement la rotation du mécanisme et contribue à lui conserver une vitesse sensible- ment constante.
Le tambour moteur (26) enroule le ruban métallique(28) et rappelle ainsi le vantail sans aucune brusquerie,du commen- cement à la fin, jusqu'à sa position conplète de fermeture comme le montre la FIG. 6-. Si au lieu d'abandonner le vantail celui-ci est fermé à la maie une vitesse plus grande que celle donnée par l'appareil,le ruban métallique extra souple(28) forme une boucle comme l'indique la FIG.
7-. La plaque évidée (34) empêchant alors le ruban (28) de s'échapper du tambour moteur(26), celui-ci continue à tourner en enroulant le ruban jusqu'à complète disparition de la boucle ainsi formée.Pour assurer un bon fonctionnement dans le cas de fermeture rapide à la main,il est nécessaire que la plaquette évidée(34) entoure entièrensnt le tambour (26) en ne laissant qu'un passage très réduit au ruban (28) d'où nécessité du tambour de renvoi (30) qui permet ainsi d'avoir une position tangentielle du ruban(28) toujours la même sur le tambour moteur (26). Grâce à la forme indiquée de la plaquette évidée (34) l'appareil peut être utilisé indifféremment sur les vantaux s'ouvrant à droite et sur ceux s'ouvrant à gauche.
L'appareil peut être installé à une distance quelconque plus ou moins grande de l'axe de rotation du vantail et peut ainsi donner un effort et une vitesse de fermeture plus ou moins grande.
Bien entendu,l'appareil ainsi décrit ne représente qu'une réalisation applicable surtout à un vantail mobile autour d'un axe vertical et seulement à titre d'exemple.
L'appareil peut être réalisé avec un régulateur centrifuge de vitesse différent, qomme celui qui existe notamment dans
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?sa moteursu mécaniques de machines parlantes avec mouvement par vis sans fin et roue tangentielle et peut comporter un nombre plus ou moins grand d'engrenages. Il peut aussi com- porter un autre système de rochet et de cliquet tel par exem- ple, celui par tambour et lame élastique intérieure. Il peut également ne pas comporter la roue à deux dents (25)ni la roue (22) avec ses deux ergots (23-24). Il peut être muni' d'un dispositif permettant de régler la vitesse.
De même,il pourrait être conçu de façon à être fixé sur le vantail au lieu de l'être sur l'encadrement, et le support (55') conçu pour être fixé sur l'encadrement au lieu de l'être sur le vantail.
Enfin l'appareil est adaptable à un vantail mobile autour d'un axe non vertical et également à un vantail coulis- -sant. Dans ce dernier cas,l'appareil n'aurait pas besoin de comporter le tambour de renvoi (30) pour assurer une position ' tangentielle invariable du ruban (28) sur le tambour motenr(26)
Les FIG. 8- 9- montrent une réalisation choisie à titre d'exemple du dispositif complémentaire adapté à l'appa- reil en vue de la réalisation de la fermeture automatique à volonté d'un opérateur placé à une distance quelconque, la fermeture restant toujours possible à la main et l'opérateur placé à distance pouvant être par exemple,une personne, un mouvement chronométrique ou un système automatique quelconque dont la marche dépend de facteurs déterminés.
La roue (22) avec ses ergots (23-24) est supprimée.
La roue (25) au lieu d'are calée sur l'axe formant pignon(18) est montée à frottement doux sous pression d'une rondelle élastique (38) prenant appui sur elle et sur l'épaulement de la traverse (19).La roue (25) est arrêtée par un cliquet (39) constitué par une lame d'acier formant ressort et qui consti- tue l'armature mobile d'un électro-aimant de très faible puissance par rapport à celle fournie par le moteur mécanique.
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En ouvrant le vantail le moteur mécanique est remonté, si c'est lui qui l'avait fermé automatiquement. Lorsque la main abandonne le vantail,celui-ci reste ouvert mais il peut être fermé à la main et ouvert à nouveau à volonté, tout comme un vantail non muni de l'appareil, grâce à la boucle que peut former le ruban métallique extra souple.(28).
Si le vantail est resté ouvert un opérateur placé à distance quelconque peut le fermer. Une personne peut en appuyant par exemple sur un bouton électrique, genre bouton de sonnerie, envoyer le courant dans l'électro-aimant (40) qui attirant l'armature (39) libère la roue à deux dents(25) et permet ainsi au moteur d'exercer son action de fermeture.
Si l'opérateur cesse d'appuyer sur le bouton alors que la fermeture du vantail n'est pas terminée le cliquet(59) se trouve libéré et son élasticité de construction le ramène à sa position initiale pour arrêter la rotation de la roue(25) et par conséquent l'action du moteur mécanique. En raison de la très grande vitesse de la roue (25), afin d'éviter un arrêt brusque susceptible de détériorer le Mécanisme, la rondelle élastique (38) joue le role de friction pour rendre l'arrêt progressif.
Si l'opérateur appuie sur le bouton, le vantail ayant été fermé à la main, l'action du moteur mécanique se borne à faire disparaitre la boucle que formait le. ruban métallique.
La FIG. 10- montre une variante du dispositif com - plémentaire suivant FIG. 8- 9- dans laquelle l'électro-ai- mant (40)est remplacé par une bilame thermostatique (41) constituée par la juxtaposition intime de deux lames de métaux de coefficients de dilation différents, sur laquelle est enroulée une résistance électrique (42). Le courant envoyé dans cette résistance échauffe la bilame et provoque sa
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déformation. L'extrémité de la bilame se déplace dans le sens de la flèche pour libérer la roue (25).
Une autre variante de réalisation non représentée du dispositif complémentaire pourrait consister en un cliquet arrêtant la roue (25) et commandé au moyen du système connu sous aine par câble sous galne souple utilisé notamment dans la commande des freins de bicyclette et dans celle des objectifs d'appareils photographiques.
Ces diverses réalisations de l'appareil en vue de la fermeture automatique à distanae peuvent être avantageusement appliquées en particulier à lafermeture des portes d'automo- biles,notamment des portes AR des voitures à quatre portes.
Il est ainsi possible au conducteur sans quitter sa place et sans descendre de voiture, de fermer les portes qui seraient restées ouvertes, soit en appuyant sur un bouton placé sur le tableau de bord par exemple, soit mieux encore, par un contact électrique obtenu judicieusement en appuyant sur la pédale de débrayage ou en plaçant le levier de changement de vitesse sur une des positions : Ière ou marche AR, ce qui dans ce cas constitue un dispositif de sécurité automatique assurant des portes toujours fermées au départ, tout en évitant l'ouverture inapinée pendant la marche.
Dans cette application particulière, on peut envosager comme variante, la réalisation suivante (non représentée), le mouvement libérateur du cliquet étant obtenu à l'aide d'un piston se déplaçant dans un cylindre soumis, à un instant déterminé, grâce à une vanne commandée comme le contact élec- trique cité plus haut, à l'action de la dépression du moteur suivant le système très connu et appliqué notamment aux servo- freins à dépression.
L'appareil peut être aussi conçu en vue de la réalisa- tion de la fermeture automatique dès que la température am -
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-biante atteint une valeur déterminée, tout en conservant la liberté de fermeture à la main. A cet effet, le dispositif complémentaire de la FIG. 10- comprend seulement une simple bilame thermostatique (41) très sensible en se déformant aux variations de la température et de façon qu'elle libère la roue (25) lorsque la température ambiante atteint la valeur déterminée pour laquelle la bilame a été établie ou réglée.
Cette disposition empêche notamment de tenir un vantail ouvert lorsque la température ambiante est inférieure ou supérieure, selon le cas désiré, à la valeur correspondante à l'action libératrice de la bilame, le moteur mécanique ne se trouvant plus enrayé et fermant aussit^ot après l'abandon du vantail par la main.
L'appareil peut être enfin réalisé pour exercer son action de fermeture immédiate ou différée à la fois sur les deux vantaux d'une porte, fenêtre ou analogue.
A cet effet le tambour moteur (26) enroule à la fois deux rubans métalliques extra souples (28) disposés comme l'indique à titre d'exemple la FIG. II-, la plaquette évidée (34) étant construite comme représentée.
L'appareil se fixe alors sur l'encadrement au milieu remplaçant le logement de crémone, Si il en existe. Comme l'in- dique la FIG. 12- son installation nécessite bien entendu, un support (33) (FIG. 4-) sur chacun des deux vantaux ,et si par exemple ceux-ci sont mobiles autour d'un axe, les deux rubans métalliques (28) passent sur deux tambours de renvoi (43) fixés à l'encadrement dans le but d'assurer une position de tangence invariable des rubans sur les tambours (26-30).
Les deux vantaux peuvent donc être ouvetss à des degrés égaux quelconques comme l'indique la FIG. 13-
Grâce aux boucles que peuvent former les rubans métal- liques (28) les deux vantaux peuvent être fermés à la main,
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l'appareil de fermeture automatisas étant en action ou non, comme le montre la FIG. 14-
Enfin, grâce aux boucles que peuvent former ces rubans métalliques, l'ouverture à la main d'un seul vantail suffit pour remonter le moteur mécanique si celui-ci a exercé son action de fermeture; les deux vantaux sont indépendants l'un de l'autre et peuvent être ouverts à des degrés diffé - rents comme le montre la FIG. 15-.
Dans ce cas lorsque le moteur mécanique exerce son action de fermeture immédiate ou différée le vantail le plus ouvert se ferme seul jusqu'à ce que la boucle du ruban du vantail le moins ouvert disparaisse ensuite les deux vantaux se ferment ensemble en synchronisme pour arriver en même temps sur l'encadrement et s'ils compor- tent un emboitement, celui-ci sera réalisé.