DISPOSITIF D'ARTICULATION DE PORTE ELECTROMECANIQUE ET PORTE EQUIPEE DUDIT DISPOSITIF

La présente invention se rapporte à un dispositif d'articulation d'un ouvrant sur un encadrement, ce dispositif comportant deux carters coaxiaux et mobiles l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation, un premier carter comportant des moyens électromécaniques et plus particulièrement électromagnétiques pour le blocage électromécanique d'un second carter. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'articulation à arrêt électromagnétique qui peut être utilisé en particulier comme crapaudine en partie basse d'une porte ou comme charnière.

Ce type de dispositif permet de bloquer une porte dans une position souhaitée une fois cette position atteinte (en général position porte ouverte à 90 °, 180 ° ou tout autre angle souhaité) à l'aide de moyens électromécaniques alimentés en courant électrique et permet de débloquer la porte en cas coupure de l'alimentation électrique des moyens électromécaniques, en particulier lors d'une incendie.

Ce genre de dispositif est en général proposé associé à d'autres dispositifs pour la même porte, en particulier un dispositif de refermeture qui permettra le retour de la porte dans une position porte fermée dès que les moyens électromécaniques ne seront plus alimentés, et éventuellement un dispositif d'amortissement de retour, par exemple un dispositif d'amortissement à freinage hydraulique, permettant de maîtriser la vitesse de retour de la porte sous l'effet du dispositif de refermeture si celui-ci n'est pas pourvu de moyen d'amortissement de retour. L'art antérieur connaît à ce titre la demande internationale de brevet N ⁰ WO

96/18793 qui porte sur une charnière à arrêt électromagnétique.

Dans ce document, le premier carter, comportant les moyens électromécaniques pour le blocage électromécanique, est situé en partie supérieure du dispositif et est destiné à être fixé à l'ouvrant, alors que le second carter est situé en partie inférieure du dispositif et est destiné à être fixé à l'encadrement. Les deux carters sont donc positionnés l'un à la suite de l'autre.

Dans ce document chaque carter de la charnière est fixé respectivement à l'ouvrant ou à l'encadrement à l'aide d'une plaque sensiblement parallèle à l'axe de rotation.

Du fait de ce mode de fixation les deux carters, situés l'un au-dessus de l'autre, se retrouvent contre une arête de l'ouvrant une fois le dispositif installé et sont donc à la merci d'actes de vandalisme.

L'alimentation électrique des moyens électromécaniques est en particulier difficile à dissimuler et comme toute interruption dans cette alimentation a pour effet de supprimer toute possibilité de retenue de la porte, la simple coupure malveillante des fils électrique de cette alimentation rend le dispositif inutilisable et oblige à le changer.

La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif d'articulation à arrêt électromécanique compact et suffisamment étroit pour pouvoir être dissimulé pour l'essentielle dans l'ouvrant de la porte.

Ainsi, ce dispositif est inaccessible dans sa quasi-totalité aux actes de malveillance ou de vandalisme.

L'alimentation électrique des moyens électromécaniques peut en outre être complètement dissimulée.

Par ailleurs, la présente invention entend permettre non seulement le guidage de la rotation et l'arrêt électromagnétique de la porte selon l'angle souhaité, comme précédemment, mais outre elle entend permettre de réaliser un soutien efficace du poids de l'ouvrant et par conséquent un soutien efficace dans la transmission des efforts entre l'ouvrant et l'encadrement, et ce, en particulier pour une utilisation comme crapaudine, en partie basse de la porte.

La présente invention se rapporte ainsi dans son acception la plus large à un dispositif d'articulation d'un ouvrant sur un encadrement selon la revendication 1.

Ce dispositif comporte deux carters coaxiaux et mobiles l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation R, un premier carter comportant des moyens électromécaniques pour le blocage électromécanique d'un second carter. Selon l'invention, les deux carters sont au moins partiellement concentriques, ledit premier carter étant situé au moins partiellement à l'intérieur dudit second carter.

L'axe R étant orienté verticalement, le premier carter est à l'intérieur du second carter sur une hauteur suffisante pour permettre une coopération mécanique

correcte entre les deux carters. Le premier carter peut être quasiment complètement à l'intérieur du second carter, mais, bien sûr, un élément mécanique lui appartenant ou lui étant directement rattaché doit faire sailli au-delà du second carter.

De préférence, ledit premier carter est destiné à être fixé à l'encadrement et ledit second carter est destiné à être fixé à l'ouvrant. Ainsi, le premier carter est fixe alors que le second carter est mobile autour de l'axe de rotation R.

Le premier carter comprend alors un élément mécanique lui appartenant ou lui étant directement rattaché qui fait sailli sous le second carter.

Le premier carter est, de préférence, relié fixement à une première plaque s 'étendant sensiblement perpendiculairement audit axe de rotation R et le second carter est, de préférence, relié fixement à une seconde plaque s 'étendant aussi sensiblement perpendiculairement audit axe de rotation R. Ces deux plaques sont ainsi l'une au- dessus de l'autre.

Les moyens électromécaniques comportent une ventouse électromagnétique positionnée, de préférence, à l'intérieur dudit premier carter. Ainsi, cette ventouse est fixe pendant les mouvements de rotation de l'ouvrant.

La présente invention se rapporte également à une porte présentant au moins un ouvrant articulé sur un encadrement, voire deux ouvrants articulés sur un encadrement, et comportant au moins un dispositif selon l'invention. Lesdits carters sont, de préférence, disposés à l'intérieur dudit ouvrant, de manière à être, pour l'essentiel, dissimulés dans l'ouvrant et à l'abri de tout acte de malveillance.

L'alimentation électrique des moyens électromécaniques est en outre, de préférence, dissimulée à l'intérieur dudit dispositif de manière à être, elle aussi, dissimulés et à l'abri de tout acte de malveillance.

Dans une variante avantageuse de l'utilisation de l'invention en tant que crapaudine, ladite première plaque est fixée au sol et ladite seconde plaque est fixée sous le chant inférieur dudit ouvrant.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs et des figures ci-jointes :

• La figure 1 illustre une vue schématique en perspective d'une porte de l'art antérieur ;

• La figure 2 illustre une vue en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention en position verrouillée et porte ouverte ;

• La figure 3 illustre une vue en coupe selon AA de la figure 2 mais en position porte fermée ; et • La figure 4 illustre une vue en coupe partielle du dispositif de la figure 2 en position déverrouillée et porte ouverte.

Il est précisé que les proportions entre les divers éléments représentés ne sont pas rigoureusement respectées dans ces figures afin d'en faciliter la lecture.

La figure 1 illustre une porte (30) de l'art antérieur mettant en œuvre une charnière à arrêt électromagnétique (31) telle que celle connue de la demande internationale de brevet N ⁰ WO 96/18793.

Cette porte (30) comporte un ouvrant (32) ainsi qu'un encadrement (33). Elle présente bien sûr deux faces principales ainsi qu'un chant périphérique, ce chant coopérant en partie inférieure, supérieure et latérale avec l'encadrement pour une fermeture étanche de la porte.

La charnière à arrêt électromagnétique (31) comporte des moyens électromécaniques pour le blocage électromécanique de l'ouvrant vis-à-vis du dormant dans une position souhaitée après que cette position ait été atteinte, en particulier par action manuelle contre l'ouvrant, ce blocage étant opéré grâce à l'alimentation électrique des moyens électromécaniques.

La charnière à arrêt électromagnétique (31) présente ainsi des câbles électriques (34) pour l'alimentation électrique des moyens électromécaniques qui sont visibles entre l'ouvrant et le dormant.

Cette charnière à arrêt électromagnétique (31) est par ailleurs associée à une charnière ressort (35) qui permet le retour de la porte dans une position porte fermée dès que les moyens électromécaniques de la charnière à arrêt électromagnétique (31) ne seront plus alimentés, et une charnière amortisseur de retour (36), par exemple une charnière amortisseur à freinage hydraulique, permettant de maîtriser la vitesse de retour de la porte sous l'effet de la charnière ressort. Ce sont ces deux charnières qui transmettent par ailleurs en majeure partie le poids de l'ouvrant (32) à l'encadrement (33).

La mise hors tension des moyens électromécaniques opère l'interruption du blocage, et par voie de conséquence le retour de l'ouvrant en position fermée.

Les câbles électriques (34) sont accessibles aux actes de malveillance et toute dégradation de ces derniers entraînant la coupure d'au moins un des câbles va provoquer le relâchement de l'ouvrant et son retour en position fermée.

Par ailleurs, dans ce cas, la porte ne peut plus être bloquée en position ouverte tant que l'alimentation électrique de la charnière à arrêt électromagnétique (31) ne peut pas être rétablie.

La figure 2 illustre un exemple de réalisation d'un dispositif d'articulation (1) selon l'invention. Sur cette figure, tous les éléments coupés ne sont pas hachurés pour en faciliter la lecture.

Ce dispositif d'articulation (1) comporte deux carters tubulaires coaxiaux (4, 5) et mobiles l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation R, qui est l'axe de rotation ici selon la verticale de l'ouvrant (2) vis-à-vis de l'encadrement (3).

Dans l'exemple illustré ici le dispositif d'articulation (1) constitue une crapaudine pour l'ouvrant (2), c'est-à-dire qu'il permet de transmettre en majeure partie le poids de l'ouvrant (2) à l'encadrement (3), en partie basse de l'ouvrant et plus précisément sous l'ouvrant. Au moins un autre dispositif d'articulation, pas nécessaire comme l'invention à arrêt électromécanique, est alors prévu en partie haute de la porte pour la transmission du reste du poids de l'ouvrant au dormant. Un dispositif de fermeture de porte est en outre en général prévu, indépendamment ou en association avec ce dispositif d'articulation haut. A ce titre, le retour de porte à retour amorti pour le retour amorti de la porte connu en particulier de la demande de brevet européen N ⁰ EP 1 518 989 présente l'avantage de pouvoir cumuler les fonctions d'articulation et de retour amorti et peut lui aussi être pour l'essentiel caché dans le dormant de la porte.

Dans cette configuration crapaudine, le dispositif d'articulation (1) ne constitue pas à proprement parler une charnière car l'axe de rotation est intégré dans l'ouvrant. Toutefois, il est tout à fait possible d'utiliser le dispositif d'articulation selon l'invention de la même manière que la charnière à arrêt électromagnétique (31) de l'art antérieur illustrée en figure 1. Il n'est alors plus nécessaire d'utiliser une charnière ressort et une charnière amortisseur de retour pour la transmission du poids de l'ouvrant au dormant ; il est possible d'utiliser une charnière simple pour la transmission du reste

du poids de l'ouvrant à l'encadrement et un retour de porte à retour amorti pour le retour amorti de la porte.

Par ailleurs, il est tout à fait possible d'utiliser le dispositif d'articulation selon l'invention en partie haute de la porte, c'est-à-dire non pas comme pivot de rotation crapaudine, en bas, mais comme pivot de rotation haut, en association avec un pivot de sol classique pour la transmission du reste du poids de l'ouvrant au dormant. Un dispositif de fermeture de porte est en outre en général prévu, indépendamment ou en association avec ce pivot de sol.

Comme visible sur la figure 2, c'est le premier carter (4) qui comporte des moyens électromécaniques pour le blocage électromécanique du second carter (5) et par voie de conséquence de l'ouvrant (2).

Ces deux carters (4, 5) sont pour l'essentiel concentriques, ledit premier carter (4) étant situé pour l'essentiel à l'intérieur dudit second carter (5). Le premier carter (4) est fixé à l'encadrement (3) par l'intermédiaire d'une première plaque (6) à laquelle il est relié fixement par collage ou soudage et le second carter (5) est fixé à l'ouvrant (2) par l'intermédiaire d'une seconde plaque (7) à laquelle il est aussi relié fixement par collage ou soudage.

Le premier carter (4) ne peut bien sûr pas être situé complètement à l'intérieur du second carter (5) car il faut que la liaison entre ce premier carter (4) et la première plaque (6) fasse saillie en dehors du second carter (5).

La première plaque (6) à laquelle est fixé le premier carter (4) s'étend sensiblement perpendiculairement audit axe R et est destinée à être fixé au sol S, par exemple par l'intermédiaire de vis (8). Elle est ainsi horizontale, parallèle au sol S. La seconde plaque (7) à laquelle est fixé le second carter (5) s'étend également sensiblement perpendiculairement audit axe R et est destinée à être positionnée sous le chant inférieur du dormant (2), par exemple par l'intermédiaire de vis (9). Elle est également ainsi horizontale et parallèle au sol S.

Un roulement à bille (11) intercalé en partie basse du dispositif entre les deux carters permet la rotation du second carter (5), extérieur et mobile par rapport au premier carter (4), intérieur et fixe.

La partie extérieure de ce roulement est en fait fixée à la seconde plaque (7) et la partie intérieure est fixée à la première plaque (6) par l'intermédiaire d'un

support (10). Ce roulement à bille est dimensionné pour permettre la reprise adéquate du poids de l'ouvrant (2) par l'encadrement (3).

Les moyens électromécaniques comportent une ventouse électromagnétique (12) située en partie basse dudit premier carter (4) à l'intérieur de ce dernier et sont alimentés en courant électrique grâce à des câbles (14) électriques qui passent au centre du roulement à bille (11) et sous ou dans la première plaque (6). Ces câbles sont destinés à être reliés à une centrale de commande, non illustrée, chargée d'une manière connue de mettre la ventouse électromagnétique sous tension ou hors tension en fonction des critères retenus.

Le second carter (5) renferme par ailleurs en partie haute un fourreau porte- billes (13) tubulaire qui est solidaire de ce dernier à l'aide d'une vis, visible sur la figure 3.

Ce fourreau porte-billes (13) présente deux trous (15, 15') coaxiaux et dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de rotation R, dans chacun desquels une bille (16, 16') est positionnée, les diamètres des trous étant très légèrement supérieurs au diamètre des billes. Ces trous sont donc positionnés horizontalement à 180° l'un de l'autre. Chaque bille peut bouger selon l'axe des trous.

Toutefois, en direction centripète par rapport à l'axe R du centre du fourreau les billes (16, 16') sont retenue par un fourreau de blocage (17) tubulaire présentant deux alésages coaxiaux, dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de rotation R, positionnés aussi horizontalement à 180° l'un de l'autre et de diamètre inférieur au diamètre des billes (16, 16').

Lorsque la porte est fermée, la position relative des fourreaux (13, 17) est telle que les billes (16, 16') et les alésages du fourreau de blocage (17) sont décalés de l'angle d'ouverture et de blocage en position porte ouverte, ici de 90 °.

Le fourreau porte -billes (13) comporte par ailleurs en son centre un cône (19), mobile axialement à l'intérieur de ce fourreau porte -billes. Ce cône présente à sa surface extérieure une cavité (20) annulaire, de forme complémentaire à celle des billes (16, 16').

Le cône (19) comporte en outre à son extrémité basse une contre-plaque magnétique (21), ainsi qu'un ressort (22) hélicoïdal. Ce ressort prend appui à son

extrémité basse contre la contre -plaque magnétique (21) et à son extrémité haute il peut venir en contact contre la face inférieure du fourreau porte-billes (13).

Le fonctionnement est, de préférence du type « sécurité positive » : Lorsqu'il y a rupture de courant d'alimentation des moyens électromagnétiques, le dispositif est libre et ne gêne en rien le passage par la porte, en particulier pour permettre l'évacuation des personnes.

Armement du dispositif Lorsque le dispositif est en position de sécurité (ouvrant libre d'être actionné) et que la porte est fermée, les billes ne sont pas alignées entre le fourreau porte-billes (13) et le fourreau de blocage (17) (situation non illustrée).

Pour permettre le blocage de la porte en position ouverte, il convient alors d'alimenter la ventouse électromagnétique de la manière requise. Lorsque la porte s'ouvre ensuite sous l'action d'une poussée manuelle, le fourreau porte-billes (13) tourne suivant l'axe de rotation R et va permettre d'aligner les billes avec les alésages présents dans le fourreau de blocage (17). Une fois cet alignement opéré, le ressort (22) pousse la contre plaque (21) vers la bas et cette dernière vient se coller sur la ventouse électromagnétique (12) entraînant ainsi le cône (19) solidaire de la contre -plaque (21). Par la même, les billes vont se loger dans les empreintes du fourreau de blocage (17). Le dispositif est verrouillé.

La porte est ouverte à 90° dans la configuration de la figure 2 et est bloquée dans cette position car la ventouse électromagnétique (12) exerce un effort de retenue sur la contre-plaque (21).

Libération de l'ouyrant Deux cas sont possibles :

Cas 1 : Lorsqu'il y a rupture d'alimentation électrique, la ventouse électromagnétique (12) n'exerce plus d'effort de retenue sur la contre -plaque (21) et par conséquent, le couple induit du fourreau porte bille (13) sur les billes (16, 16') force celles-ci à rentrer dans la cavité (20) du cône (19) faisant du même coup remonter l'ensemble du cône (19) avec sa contre -plaque (21).

L'ouvrant est libéré de sa position de blocage pour revenir en position de sécurité, c'est-à-dire libre de tout mouvement. Si un moyen de retour exerce une force de retour sur l'ouvrant, par exemple par l'intermédiaire d'une charnière de retour ou par l'intermédiaire d'un retour de porte, alors l'ouvrant revient en position fermée.

Cas 2 : Le deuxième cas consiste à considérer qu'une force est appliquée contre l'ouvrant maintenu en position ouverte par la ventouse électromagnétique (12) alimentée en courant électrique. Le couple induit par l'ouvrant soumis à cette force de refermeture sur le dispositif, autrement dit du fourreau porte -billes (13) sur les billes (16, 16') force celles-ci à rentrer dans la cavité (20) par l'intermédiaire du cône (19) avec plus d'intensité (du fait de l'effort de retenue de la ventouse électromagnétique (12) toujours présent). Les billes (16, 16') par réaction du cône (19) font remonter celui-ci et viennent décoller la contre-plaque (21). La porte est alors ainsi libérée de sa position de blocage pour revenir en position de sécurité.

Lorsque la ventouse électromagnétique (12) n'est pas alimentée en courant électrique, l'ouvrant (2) est libre de tout mouvement, sous réserve de l'action de tout autre moyen (limitateur d'ouverture, butée, ...)

La figure 4 illustre ainsi la configuration dans laquelle l'ouvrant est libre de tourner et où il est ouvert à 90 °.

On voit bien sur cette figure que la contre-plaque (21) n'est plus retenue par la ventouse électromagnétique (12).

Le mouvement de rotation de l'ouvrant s'opère par rotation des billes (16, 16') autour de la cavité (20) annulaire du cône (19) puisque le fourreau porte-billes (13) est solidaire du second carter (5), lui-même solidaire de l'ouvrant (2).

La présente invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet tel que défini par les revendications.