EP0068963A1

EP0068963A1 - Ferme-porte automatique à moyens de freinage incorporés

Info

Publication number: EP0068963A1
Application number: EP82401076A
Authority: EP
Inventors: Gérard Saigne
Original assignee: Paumellerie Electrique SA
Current assignee: Paumellerie Electrique SA
Priority date: 1981-06-23
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1983-01-05
Also published as: FR2508089A1; FR2508089B1; US4455708A

Abstract

Ce ferme-porte comport a l'extrémité de l'un des bras articulés un dispositif de fermeture dont le boîtier (10) enferme un piston cylindrique (16) entraîné par le bras, par l'intermédiaire d'un système pignon (12)-crémaillère (14), et de part et d'autre de ce piston, un ressort de rappel (22) et une vessie (44) remplie d'une gomme visqueuse incompressible mais déformable, et placée dans un piston creux (30) rappelé élastiquement en direction du piston cylindrique (16). Le piston creux a un diamêtre nettement supérieur a celui du piston cylindrique (16) et les actions combinées de cette différence de diamètres et de la viscosité de la gomme assurent un freinage efficace du retour du piston principal (16).

Description

Les ferme-porte actuellement utilisés sont constitués par deux bras qui sont articulés entre eux et destinés à être articulés l'un sur le battant, l'autre sur le dormant de la porte, et dont l'un est associé à un dispositif de fermeture automatique. Différents types de dispositifs de fermeture ont été réalisés, mais ils comportent tous, d'une façon générale, un piston mobile à l'intérieur d'un boîtier contenant de l'huile, et relié au bras par un système pignon-crémaillère, ou analogue. Un ressort repousse le piston, et par suite le bras, vers la position de fermeture mais ce déplacement est freiné par la pression de l'huile dans le boîtier, un passage étranglé limitant la circulation de l'huile dans ce sens.
De tels dispositifs doivent être parfaitement étanches malgré la traversée de l'axe du bras, toute fuite de l'huile faussant totalement leur fonctionnement. Il est donc indispensable de les réaliser de manière très précise avec des tolérances très faibles, ce qui entraîne des coQts élevés.
La présente invention a pour but de remédier à cela en réalisant un ferme-porte qui ne nécessite plus l'utilisation de pièces précises, les problèmes posés par l'étanchéité étant pratiquement supprimés.
Cette invention a en effet pour objet un ferme-porte dont le dispositif de fermeture comporte, à l'opposé du ressort, une vessie contenant une gomme visqueuse, déformable mais incompressible, placée dans un piston creux rappelé élastiquement dans une position de réglage.
La seule étanchéité nécessaire est ainsi celle de la fermeture de la vessie. Les autres organes doivent seulement pouvoir se déplacer les uns par rapport aux autres avec un minimum de frottement. La fabrication peut donc être simplifiée et, cependant, un tel dispositif peut rester précis et efficace même après une utilisation prolongée.
De préférence la gomme contenue dans la vessie est une gomme élastomère visco-élastique, à base de silicone. Une telle gomme, dont la viscosité est variable et qui réagit brusquement sous l'action d'un choc tel que celui du piston repoussé par le ressort, assure d'abord une absorption d'énergie importante puis, redevenue fluide et visqueuse, mais toujours incompressible, assure un freinage régulier du piston. La sécurité et l'efficacité du dispositif sont ainsi améliorées.
La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention.
Sur ces dessins :

- les fig. 1 et 2 représentent schématiquement un ferme-porte respectivement en position de fermeture et en position d'ouverture de la porte;
- la fig. 3 est une vue en coupe horizontale du dis-! positif de fermeture du ferme-porte de la figure 2;
- la fig. 4 est une vue, analogue à la figure 3, du dispositif de fermeture lorsque la porte est fermée;
- la fig. 5 est une vue en coupe verticale montrant la liaison entre le bras et le dispositif de fermeture.

Comme le montre la figure 1, le ferme-porte objet de l'invention comporte deux bras, respectivement 1 et 2, qui sont articulés entre eux en 3. Le premier bras, 1, a de préférence une longueur réglable et porte à son extrémité libre un axe 4 permettant son montage articulé, par exemple comme dans le mode de réalisation représenté, sur le dormant 5 de la porte. Le second bras 2 est, lui, fixé sur un dispositif 6 de fermeture de la porte porté, dans ce mode de réalisation, par le battant 7 de cette dernière.
Le bras 2 est solidaire à son extrémité d'un axe 8 qui le traverse mais traverse également, de part en part, un boîtier 10 du dispositif de fermeture 6. A l'intérieur de ce boîtier 10 l'axe 8 est solidaire d'un pignon denté 12, en prise avec une crémaillère 14 portée par un pignon cylindrique 16 coaxial au boîtier 10. La tige 18 de ce piston 16 est guidée dans un manchon cylindrique 20 solidaire de la paroi extrême 21 du boîtier 10. Par ailleurs un ressort 22 monté entre la paroi 21 et le cylindre 16 tend à écarter ce dernier et à le repousser en direction de l'extrémité opposée du boîtier 10.
Le déplacement du piston 16 est en outre guidé par un fourreau relativement épais, 24, qui est fixé dans le boîtier 10 et comporte un évidement 25 permettant le passage de l'axe 8 et du pignon 12. A son extrémité opposée au ressort 22 le fourreau 24 comporte un décrochement 26 ménageant entre lui et le boîtier 10 un espace annulaire 28 dans lequel peut coulisser la paroi latérale d'un piston creux 30, de grand diamètre. Le piston 30 est guidé par la paroi interne du boîtier 10 et assureVégalement le centrage de l'extrémité du manchon central 32, lequel est emboîté d'autre part sur une saillie annulaire 34 portée par la paroi extrême 36 du boîtier 10.
Le manchon 32 comporte un épaulement extérieur 38 et un ressort 40, en appui contre cet épaulement, tend à repousser le piston 30 en direction du fourreau 24.
Le manchon 32 étant creux porte à son extrémité interne l'embout 42 de remplissage d'une vessie 44 placée à l'intérieur du piston 30 et remplie d'un fluide visqueux et incompressible 46.
En utilisation l'embout 42 est fermé par une vis étanche 43, tandis que la saillie annulaire 34 de la paroi 36 qui porte le manchon 32 est obturée par une vis de réglage 48, solidaire d'un bouton de commande 50. La vis de réglage 48 est en butée contre le manchon 32 et détermine ainsi la position de l'embout de remplissage 42, c'est-à-dire de la vessie 44 par rapport au fourreau 24.
Le fluide visqueux 46 contenu dans la vessie 44 est de préférence une gomme élastomère visco-élastique, et notamment une gomme silicone non réticulée, présentant une constance de viscosité dans une large gamme de température et une forte capacité d'absorption d'énergie. Bien entendu cette gomme peut être additionnée de différents composants, de façon à faire varier sa viscosité selon le type de ferme-porte à réaliser. Il est par exemple possible d'ajouter à la gomme de la glycérine industrielle, de l'acide oléique blanc ou tout autre produit.
La vessie 44 est réalisée en un matériau étanche, résistant à des déformations répétées à diverses températures, tel qu'un élastomère fluoro-carboné ou autre.
Lorsque la porte est fermée, c'est-à-dire dans la position représentée sur les figures 1 et 4, le bras 2 est sensiblement perpendiculaire au battant 7 de la porte, tandis que le bras 1 est légèrement incliné par rapport au dormant 5. Par ailleurs le piston 16 se trouve dans sa position la plus éloignée de la paroi 21, c'est-à-dire en contact avec la vessie 44, comme le montre la figure 4.
Lorsque la porte 7 pivote jusqu'à sa position d'ouverture représentée sur la figure 2, les deux bras 1 et 2 pivotent l'un par rapport à l'autre et s'écartent, et l'axe 8 de fixation du bras 2 sur le boîtier 6 tourne sur lui-même dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en regardant les figures 3 et 4. Par suite, le pignon 12 entraîne la crémaillère 14 et provoque le déplacement du piston 16 en direction de la paroi extrême 21 du boîtier 10 contre l'action du ressort 22. La vessie 44, qui est libérée du contact du piston 16, mais reste soumise à l'action du ressort 40 qui tend à la rapprocher du fourreau 24, prend alors la forme représentée sur la figure 3, c'est-à-dire forme une saillie centrale et épouse la forme sensiblement conique de l'extrémité du fourreau 24.
Dès que l'effort d'ouverture sur la porte est interrompu, le ressort 22 repousse le piston 16 en direction de la vessie 44, de sorte que la crémaillère 14 provoque une rotation en sens inverse de l'axe 8 d'articulation du bras 2. Le piston 16 vient alors buter brutalement contre la saillie centrale de la vessie 44, dont il refoule le contenu en direction de l'embout 42. Puis le fluide visqueux 44 étant incompressible, la poursuite du déplacement du piston 16 repousse simultanément la vessie 44 et le piston 30 contre l'action du ressort 40, en direction de la paroi extrême opposée 36.
Le fluide 44 étant visqueux et le piston 30 ayant un diamètre nettement supérieur à celui du piston 16, ce dernier est progressivement freiné puis prêt à s'arrêter.
Lorsque, comme dans le mode de réalisation préféré, la gomme visqueuse 46 est une gomme silicone visco-élastique susceptible de se durcir brutalement sous l'effet d'un choc, l'ensemble formé par la vessie 44 et la gomme visqueuse 46 absorbe une quantité très importante de l'énergie du piston 16 et l'arrête pratiquement pendant un instant extrêmement court, de l'ordre de quelques dixièmes de seconde. La gomme visco-élastique 46 redevient toutefois rapidement visqueuse et fluide, de sorte que la poursuite du déplacement du piston 16 sous l'action du pignon 12 est possible, bien que considérablement freinée par la nécessité de déplacer l'ensemble de la gomme ainsi que le piston 30 contre l'action du ressort 40.
Au cours de ce déplacement du piston 16 et du pignon 12 le bras 2 s'est, d'une part rapproché du bras 1, l'articulation 3 se fermant progressivement, et d'autre part a pivoté avec ce bras autour de l'axe 4 d'articulation du bras 1, de la position représentée en trait plein sur la figure 2 jusqu'à la position extrême indiquée en trait interrompu. Dans cette dernière position, c'est-à-dire lorsque la porte se trouve à proximité de l'huisserie, le piston 16 du dispositif de fermeture est pratiquement dans sa position extrême et est prêt à s'arrêter. A ce moment les deux bras sont repliés dans une position telle que les efforts qui s'exercent sur leur articulation tendent à repousser le bras 2 vers sa position perpendiculaire au dormant 5 de la porte. Il se produit alors une détente de cette articulation qui achève la fermeture de la porte et permet éventuellement au pêne demi-tour de la serrure de s'engager dans la gâche.
Le dispositif de fermeture est alors dans sa position de repos, c'est-à-dire que la vessie 44 a repris sa position initiale. Le dispositif est prêt à être utilisé une nouvelle fois.
Dans un tel dispositif le seul fluide utilisé est la gomme contenue dans la vessie 44. Le seul dispositif d'étanchéité nécessaire est donc celui qui est placé entre l'embout de remplissage 42 et la vis 43 de fermeture de cet embout. Les autres organes ont simplement besoin de se déplacer facilement les uns par rapport aux autres et peuvent aisément être fabriqués avec des tolérances relativement larges. En conséquence le boîtier 10, de même que les organes qu'il contient, peuvent être réalisés en matière plastique ayant un bon coefficient de frottement. Par exemple le boîtier 10 est réalisé en polyamide ou polyester, tandis que le piston 30 qui coulisse dans ce boîtier est réalisé en un polyacétal . Bien entendu ces organes peuvent être également fabriqués en métal, par exemple en alliage d'aluminium ou de zinc (Zanak) , aucune reprise d'usinage n'étant nécessaire.
Le boîtier 10 est de préférence constitué par une seule pièce et est simplement ouvert à son extrémité. La paroi 36 qui supporte la vis de réglage 48 est alors constituée par un chapeau amovible fixé sur la paroi du boîtier 10, par exemple par un système à baïonnette. Le dispositif peut ainsi, à tout moment, être démonté pour être contrôlé et entretenu. Il est en outre possible à tout moment de modifier son réglage et d'avoir accès à l'intérieur de la vessie 44, soit en vue d'un remplissage, soit en vue d'une modification du produit visqueux contenu dans cette vessie, et ainsi de régler l'intensité du freinage qui est liée à la viscosité de la gomme, et/ou d'assurer un rattrapage des jeux et de l'usure.
On dispose ainsi d'un dispositif de réalisation peu coûteuse, dont le fonctionnement est sûr et fiable, et qui est particulièrement résistant à l'usure et à la fatigue.

Claims

1 - Ferme-porte comprenant des bras articulés et un dispositif de fermeture monté à l'une des extrémités de l'un des bras et comportant, à l'intérieur d'un boîtier fermé, un piston entraîné contre l'action d'un ressort par le déplacement du bras vers la position d'ouverture, et des moyens de freinage du déplacement en retour du piston sous l'action du ressort, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture comporte, à l'opposé du ressort (22), une vessie (44) contenant une gomme visqueuse (46) déformable mais incompressible, et placée dans un piston creux (30) rappelé élastiquement dans une position de réglage.

2 - Ferme-porte suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston principal (16) coulisse dans un fourreau cylindrique (24) fixé dans le boîtier, tandis que le piston creux (30), de plus grand diamètre, glisse dans le boîtier (10) lui-même, son déplacement étant fonction de la différence des diamètres entre les deux pistons.

3 - Ferme-porte suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vessie (44) qui contient la gomme visqueuse (46) comporte un embout de remplissage (42) qui traverse librement le fond du piston creux (30).

4 - Ferme-porte suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (32) fixé sur l'embout de remplissage de la vessie et traversant le fond du piston creux (30) qui est muni d'un épaulement (38) d'appui d'un ressort (40) de rappel de ce piston (30) .

5 - Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une vis (48) de réglage de la position de la vessie (44) vissée dans la paroi extrême du boîtier (10).

6 - Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gomme visqueuse (46) est une gomme silicone non réticulée, visco-élastique ayant une grande capacité d'absorption d'énergie et une viscosité constante dans une grande gamme de température.

7 Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vessie est réalisée en un matériau élastomère fluoro-carboné.

8 - Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau (24) de guidage du piston principal (16) comporte un décrochement périphérique qui délimite avec le boîtier (10) un espace annulaire (28) dans lequel coulisse la paroi latérale du piston creux (30).

9 - Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau (24) de guidage du piston principal (16) comporte, en regard de la vessie (44), une extrémité évasée vers l'extérieur et sensiblement tronconique.

10 - Ferme-porte suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité du boîtier voisine du piston creux (30) est formée par un chapeau amovible (36).