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Dispositif d'équilibrage pour portes basculantes et charges analogues.
La présente invention concerne l'équilibrage de char- ges mobiles, guidées de manière qu'un de leurs points décrive un arc de cercle. Tel est le cas, notamment, des portes bas- culantes fréquemment utilisées pour l'obturation de baies de garages et de hangars par exemple et articulées, à cet effet, à un bras oscillant qui oblige le bord inférieur de ces por- tes à décrire un arc de cercle tandis que leur bord supérieur se déplace le long d'un rail horizontal.
L'équilibrage de ces charges présente en pratique de grandes difficultés, dues au fait que la force nécessaire pour équilibrer la charge n'est pas constante, mais, suivant la po- sition de la charge, doit avoir des valeurs bien déterminées.
Pour ce motif, les ressorts à boudin habituellement envisagés à cet effet n'ont pas donné satisfaction car, pour qu'ils aient
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quelqu'efficacité, on est obligé de leur donné une longueur ex- cessive qui augmente démesurément l'encombrement du dispositif, Il est cependant toujours difficile de réaliser l'équilibrage aussi bien dans la partie supérieure que dans la partie infé- rieure de la course de la charge.
Les difficultés ci-dessus sont écartées par le dis- positif suivant l'invention dans lequel la charge est reliée à une extrémité d'un ressort spiral dont l'autre extrémité est reliée à un point fixe, l'une de ces liaisons étant rigide et l'autre extensible. Pour obtenir l'équilibrage sur toute l'éten- due de la course de la charge, il peut suffire d'un simple ressort spiral de grande longueur, ce qui donne déjà une diminution d'encombrement appréciable par rapport au ressort à boudin. Pour di -minuer encore l'encombrement, il faut en pratique que le ressort soit précontraint dans un boîtier et qu'il ait une longueur telle qu'à l'état de repos, au moins la spire extérieure reste appli- quée par sa précontrainte contre la paroi intérieure du boîtier.
Ainsi qu'il sera exposé, on obtient à l'aide d'un tel dispositif des avantages imprévus, non seulement l'équilibrage précis de la charge en toutes positions, mais la réduction de l'encombrement et la possibilité de régler facilement la tension du ressort suivant les besoins.
Sur le dessin annexé:
Fig. 1 est une vue schématique en élévation, montrant à titre d'exemple une porte basculante équilibrée par un dispo- sitif conforme à l'invention.
Figs. 2, 3 et 4 montrent schématiquement différentes dispositions du ressort spiral dans son application à l'inven- tion.
Figs. 5 et 6 sont des diagrammes.
Figs. 7, 8, 9, 10, 11 sont des vues semblables à la Fig. 1, montrant diverses formes du dispositif suivant l'inveni"
Dans la Fig. 1 on a représenté en 1 la porte basculan-
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te dont le bord inférieur indiqué par le point A est relié par un bras 2 à un point fixe 0 et se déplace de A" en A' suivant un arc de cercle de centre 0, tandis que son bord supérieur, muni de galets 10, se déplace horizontalement le long d'un rail 3.
Pour équilibrer la charge c'est-à-dire le poids de la porte on prévoit un lien 4 entre le bord inférieur de la porte et un point B situé au-dessus du point 0 et on exerce sur ce lien la force d'équilibrage. On voit que cette force doit va- rier entre les valeurs extrêmes proportionnelles à r + e et r - e, r. étant le rayon de l'arc de cercle décrit par le point A et e étant la distance entre les points B et 0.
Si le lien 4 est constitué par un ressort à boudin, la variation de longueur de celui-ci sera donc de 2e. P étant le poids de la porte, la force d'équilibrage devra varier de P r + e/e en A' à P r - e/e en A". En pratique une telle force e ne pourrait être exercée que par un ressort fortement précon- traint, si celui-ci doit être logé dans l'espace A B, ce qui est une solution très coûteuse. Il s'ensuit que la précontrainte sera généralement insuffisante et que le ressort à boudin sera insuffisant pour maintenir le point A en A'. Si pour obtenir l'équilibrage en A' on augmente les dimensions du ressort, celui- ci sera trop fort pour la position A" et s'opposera au maintien du point A dans cette position.
D'autre part si un ressort est établi en vue d'équi- librer un poids P, ce ressort ne pourra servir pour l'équili- brage d'un poids différent, mais devra être remplacé par un autre ressort.
Dans le dispositif suivant l'invention, comportant un ressort spiral 5 relié au point A, ces inconvénients sont évités.
Ce ressort peut être monté dans un boîtier fixe 6 (Fig. 2) et fixé à un axe rotatif 7 portant une poulie 8 à laquelle est fixé un câble constituant le lien 4. Ou bien l'axe 7 peut être fixe et le boîtier 6 mobile, le boîtier formant poulie pour le lien 4
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comme sur la Fig. 1. Dans le cas de faibles charges on peut aussi utiliser un ressort spiral dont l'extrémité intérieure est montée en un point fixe et l'extrémité extérieure raccordée au lien, ou prolongée par le lien attaché à la charge.
Un ressort spiral normal, à l'état de repos, a ses spires décollées (Fig. 2). La courbe d'un tel ressort, repré- sentant la variation du couple en fonction du nombre de tours, est représentée sur le diagramme de la Fig. 5 où le nombre de tours est compté en ordonnées et le couple en abscisses, et les hachures montrent la zone utilisée à l'équilibrage. Ce ressort n'est pas employé à capacité pleine mais, contrairement à ce qu'on a avec un ressort à boudin, la longueur en excès ne crée pas un encombrement gênant puisqu'elle s'enroule dans le boîtier 6.
On diminue encore cet encombrement en choisissant le diamètre du boîtier 6 de telle façon qu'à l'état de repos les spires extérieures du ressort ne soient plus décollées, mais bien calées contre la paroi intérieure du boîtier (Fig.3). Dans ces conditions le ressort logé dans le boîtier est précontraint et sa courbe est telle qu'indiquée sur la Fig. 6. Cette figure est un diagramme semblable à celui de la Fig. 5, et l'on voit d'après la zone hachurée qui correspond à la force utilisée, qu'on obtient une utilisation du ressort beaucoup meilleure.
Un effet inattendu de cette application du ressort spiral est le suivant: Si a est le diamètre de la poulie sur laquelle s'enroule le brin A B, la force nécessaire pour équili- brer le poids P de la charge est sensiblement proportionnelle à
P a . Il s'ensuit que, pour équilibrer en tous points des poids de valeurs différentes on n'est plus obligé de remplacer chaque fois le ressort par un autre, mais on peut utiliser le même res- sort si l'on a soin de faire varier le diamètre a de la poulie proportionnellement à Vp. Cette variation de a. peut se faire .en remplaçant la poulie par une autre, ce qui est évidemment
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plus commode que de changer de ressort.
Un moyen plus simple encore consiste à appliquer sur une poulie initiale 8 des demi- fourrures 9 (Fig. 4) qui peuvent être maintenues en place par le lien 4 lui-même. Il est ainsi possible, au moyen d'un jeu de fourrures d'épaisseurs différentes, de donner rapidement à la poulie le diamètre nécessaire.
Pour permettre l'emploi de poulies de petit diamètre, on peut avantageusement constituer le lien 4 par un ruban métal- lique de faible épaisseur. Un ruban métallique risque aussi moins de s'abîmer qu'un câble ordinaire et ne nécessite pas, comme un câble, l'emploi d'un tambour à rainures.
En raison de son faible encombrement, le ressort spi- ral du dispositif suivant l'invention peut, suivant les besoins ou les convenances, être placé en des endroits très différents.
Dans l'exemple de la Fig. 7, le bras 2 est prolongé au delà de son centre de pivotement 0 et le ressort, fixé au niveau du sol, est relié par le lien 4 au prolongement 2' du bras 2. Dans la Fig. 8, le boîtier 6 du ressort est monté sur le prolongement 2' du bras et le ressort est relié par le lien 4 à un point fixe C.
La disposition représentée à la Fig. 9 est semblable à celle de la Fig. 1, mais le boîtier du ressort est fixé au niveau du sol et le lien 4 qui le relie à la charge passe sur une poulie de renvoi 11.
Eigs. 1 0 et 11 montrent des dispositions avantageuses et convenant particulièrement à la manoeuvre d'une porte basculan- te. Dans l'un et l'autre cas le boîtier 6 du ressort est fixé au voisinage du point d'articulation du bras 2, soit directe- ment sur la porte 1, soit sur le bras 2 lui-même.
On remarquera que dans ces diverses formes de lien 4 passe au-dessus du centre de pivotement 0, ou en dessous de ce centre, suivant que la charge agit vers le bas ou vers le haut.
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D'autres formes d'exécution du dispositif peuvent évidemment être imaginées dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif d'équilibrage pour portes basculantes et autres charges guidées de manière qu'un de leurs points décrive un arc de cercle, caractérisé en ce que la charge est reliée à une extrémité d'un ressort spiral, dont l'autre extré- mité est reliée à un point fixe, l'une de ces liaisons étant rigide et l'autre extensible.