La présente invention concerne un système d’entrainement en rotation d’un organe d’enroulement d’un tablier d’écran de fermeture enroulable autour d’un axe central.

De manière classique, un volet ou une porte enroulable comprend un organe d’enroulement, tel qu’un tube d’enroulement, sur lequel est fixé un tablier souple, tel qu'un tablier formé par des lames articulées entre elles. Un moteur électrique entraîne le tambour en rotation pour ouvrir ou fermer le volet ou la porte.

Certaines normes en vigueur imposent de prévoir la possibilité de manoeuvrer le tablier en cas de panne électrique.

Des systèmes à ressort précontraint débrayables permettent de restituer de l’énergie emmagasinée par le ressort précontraint pour remonter le tablier. Une fois que le ressort a restitué son énergie, le ressort doit être précontraint à nouveau en opérant un certain nombre de tours avant de réarmer le système débrayable.

L’objectif de l’invention est de proposer un nouveau système d’entraînement dans lequel la précontrainte du ressort est obtenue de façon simple et précise.

A cet effet, l’invention concerne un système d’entrainement en rotation d’un organe d’enroulement d’un tablier d’écran de fermeture enroulable autour d’un axe central. Ce système comprend un actionneur entraînant un arbre de sortie, un arbre principal entraîné par l’arbre de sortie, un élément rotatif mobile en rotation et fixe en translation par rapport à l’arbre principal, et solidaire en rotation de l’organe d’enroulement. Ce système comprend également au moins un ressort de torsion fixé, à l’une de ses extrémités, à l’arbre principal, et à son autre extrémité, à l’élément rotatif, ainsi qu’un dispositif débrayable qui, dans une configuration embrayée, rend solidaires en rotation l’arbre principal et l’élément rotatif, et dans une configuration débrayée, désolidarise en rotation l’arbre principal et l’élément rotatif. En configuration débrayée, le ressort de torsion est apte à être précontraint par une rotation relative entre l’arbre principal et l’élément rotatif, et le ressort de torsion préalablement précontraint entraîne l’élément rotatif en rotation autour de l’axe central de telle manière que le tablier soit entraîné vers une configuration enroulée. Le système comprend, en outre, une tige filetée solidaire en rotation de l’arbre principal et un curseur vissé sur la tige filetée et fixe en rotation par rapport à l’organe d’enroulement de telle manière que le curseur est mobile en translation selon l’axe central du système entre une première position, dans laquelle le ressort n’est pas précontraint et l’actionneur est libre de précontraindre le ressort par libre rotation entre l’arbre principal et l’élément rotatif, et une seconde position, dans laquelle le ressort est précontraint et le curseur est en butée contre un élément solidaire de l’arbre principal de telle manière que l’actionneur est automatiquement stoppé.

Grâce à l’invention, la précontrainte du ressort est effectuée en mode débrayé de façon précise et simple, le curseur mobile permettant l’arrêt du moteur une fois que le bon nombre de tours a été atteint par la simple détection d’un pic de couple consécutif à l’arrivée du curseur en butée.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel système d’entrainement peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toutes combinaisons techniquement admissibles :

- Le système comprend une bague formant l’élément solidaire de l’arbre principal, fixée à l’arbre de sortie de l’actionneur et à laquelle une première extrémité de la tige filetée est fixée.

- Le système comprend une bague fixée à l’arbre principal et sur laquelle sont fixés le ressort et une seconde extrémité de la tige filetée.

- Le système comprend des formes d’arrêt net prévues de façon complémentaires sur le curseur et sur la bague fixée à la première extrémité de la tige filetée et/ou sur le curseur et sur la bague fixée une seconde extrémité de la tige filetée.

- Le système comprend des moyens d’amortissement de la butée du curseur contre l’élément solidaire de l’arbre principal.

- Le ressort coopère avec un noyau conique.

- Le système comprend un moyen de contrôle adapté pour signaler que le ressort est armé et prêt à fonctionner.

- Le système comprend un système de sécurité permettant d'interdire la manoeuvre du tablier tant que le ressort reste désarmé.

- Le système comprend un moyen de contrôle permettant de prouver que la libération du ressort a fonctionné.

- Le curseur et l’organe d’enroulement présentent une géométrie complémentaire permettant la translation du curseur par rapport à l’organe d’enroulement selon l’axe central du système et le blocage en rotation du curseur par rapport à l’organe d’enroulement selon l’axe central.

L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre d’un système d’entrainement conforme à son principe, faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : [Fig 1] la figure 1 représente en vue schématique un système d’entrainement conforme à l’invention dans une configuration embrayée ;

[Fig 2] la figure 2 représente en vue schématique le système d’entrainement de la figure 1 dans une configuration débrayée ;

[Fig 3] la figure 3 est une vue en perspective du système d’entrainement des figures 1 et 2 ;

[Fig 4] la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 3 ;

[Fig 5] la figure 5 est une vue de côté d’une partie du système d’entrainement dans un état libre d’un ressort du système ;

[Fig 6] la figure 6 est une vue similaire à la figure 5 dans un état précontraint du ressort.

Les figures 1 à 6 représentent un système d’entrainement 1 comprenant un actionneur 3 ayant un arbre de sortie 5. L’arbre de sortie 5 définit un axe central X du système d’entrainement 1. Par exemple, l’actionneur 3 peut être un moteur électrique, un treuil, etc.

L’arbre de sortie 5 est relié à un arbre principal 7 du système d’entraînement 1 , de telle manière que l’arbre principal 7 est solidaire en rotation de l’arbre de sortie 5.

Le système d’entraînement 1 comprend un élément rotatif 9 en liaison pivot avec l’arbre principal 7. L’élément rotatif 9 est fixe axialement sur l’arbre principal 7.

L’élément rotatif 9 est solidaire en rotation d’un organe d’enroulement d’un tablier d’écran de fermeture enroulable. Dans le cas d’un volet roulant, l’élément rotatif 9 est relié à un tube d’enroulement 1 1 formant l’organe d’enroulement, autour duquel viennent s’enrouler des lames du tablier. Le tube d’enroulement 1 1 est formé par un cylindre creux centré sur l’axe central X et dans lequel sont montés l’actionneur 3, l’arbre de sortie 5, l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9.

Le système d’entraînement 1 comprend un dispositif débrayable 2 qui, dans une configuration embrayée, rend solidaires en rotation l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9, et dans une configuration débrayée, désolidarise en rotation l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9.0

Ce dispositif débrayable 2 comprend un organe 13 mobile en translation sur l’arbre principal 7 et par rapport à l’élément rotatif 9. L’organe 13 est solidaire en rotation de l’arbre principal 7. L’arbre principal 7 ayant un profil circulaire rendant la solidarisation en rotation par montage direct impossible, le système d’entraînement 1 comprend une pièce intermédiaire 15 prévue entre l’arbre principal 7 et l’organe 13. La pièce intermédiaire 15 transmet les mouvements de rotation de l’actionneur 3 à l’organe 13 en lui laissant la possibilité de translation selon l’axe X. La pièce intermédiaire 15 présente par exemple un profil externe non circulaire, complémentaire d’un profil non circulaire prévu sur l’intérieur de l’organe 13. Ainsi, la rotation de la pièce intermédiaire 15 est transmise à l’organe 13, tout en permettant la translation relative de ces deux pièces.

Le dispositif débrayable 2 comprend des moyens de liaison débrayables prévus sur l’élément rotatif 9 et l’organe 13 qui leur permettent de s’embrayer ou de se débrayer suivant la position axiale de l’organe 13. L’élément rotatif 9 est équipé de premiers moyens d’accouplement en rotation 92, et l’organe 13 comporte des seconds moyens d’accouplement en rotation 132. Les moyens d’accouplement en rotation 92 et 132 sont formés par des formes complémentaires, telles que des dentures ou des cannelures. Dans cet exemple, les formes sont des reliefs en saillie et en creux alternés circonférentiellement visibles à la figure 3 formant, en configuration accouplée, des arrêts en rotation. Toute autre forme peut être envisagée.

Selon une variante non représentée, les premiers et seconds moyens d’accouplement en rotation peuvent être formés par un système d’embrayage à friction.

Dans une configuration embrayée représentée à la figure 1 , les moyens d’accouplement 92 sont en prise avec les moyens d’accouplement 132, provoquant une solidarisation en rotation de l’organe 13 avec l’élément rotatif 9. Dans une configuration débrayée représentée à la figure 2, les moyens d’accouplement 92 sont dans une seconde position éloignée et ne sont plus en prise avec les moyens d’accouplement 132, provoquant une désolidarisation en rotation de l’organe 13 avec l’élément rotatif 9. Entre la configuration embrayée et la configuration débrayée, l’organe 13 a subi une translation selon l’axe X à l’opposé de l’élément rotatif 9 entre une première position rapprochée et une seconde position éloignée.

Le dispositif débrayable 2 du système d’entraînement 1 comprend des moyens élastiques qui repoussent par défaut l’organe 13 dans la configuration embrayée. Ces moyens élastiques sont formés par un ressort de compression 19, interposé entre l’organe 13 et une collerette 152 de la pièce intermédiaire 15.

Le système d’entraînement 1 comprend également une commande reliée à l’organe 13, et adaptée pour déplacer l’organe 13 vers sa configuration débrayée, à l’encontre de l’effort du ressort 19. Par exemple, cette commande peut être prévue sous la forme d’un câble 21 actionnable par un utilisateur, et relié à l’organe 13 par une pièce de liaison 23. Lorsque le câble 21 est tiré, l’organe 13 est écarté de l’élément rotatif 9, ce qui l’entraîne vers sa configuration débrayée.

Le système d’entraînement 1 comprend au moins un ressort de torsion 25 qui entraîne l’élément rotatif 9 en rotation autour de l’axe central X de telle manière que le tablier soit entraîné vers une configuration enroulée. Ce ressort de torsion 25 a pour but de fournir un couple de rappel sur le tablier vers sa position enroulée en cas d’urgence si l’actionneur 3 est inopérant.

Le ressort de torsion 25 est interposé entre l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9. En d’autres termes, le ressort de torsion 25 est disposé en série entre l’actionneur 3 et le tube d’enroulement 1 1. L’actionneur 3 entraîne l’arbre principal 7, qui entraîne le ressort de torsion 25, qui entraîne l’élément rotatif 9, qui entraîne le tube d’enroulement 1 1 .

Le ressort de torsion 25 comprend une première extrémité 250 fixée à l’arbre principal 7, et une seconde extrémité 252 fixée à l’élément rotatif 9. La première extrémité 250 et la seconde extrémité 252 peuvent être respectivement fixées à l’arbre principal 7 et à l’élément rotatif 9 par tout moyen adapté, par exemple des vis.

Pour obtenir une remontée du tablier, une précontrainte est appliquée au ressort de torsion 25, de manière que celui-ci emmagasine de l’énergie et puisse délivrer un couple suffisant pour remonter le tablier lorsque le besoin survient. En configuration débrayée de l’organe 13, le ressort 25 est apte à être précontraint par une rotation relative entre l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9. En d’autres termes, dans un état non sollicité, ou libre, le ressort 25 ne peut générer une rotation relative de l’arbre principal 7 et de l’élément rotatif 9, mais lorsqu’une rotation entre l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9 est appliquée, le ressort 25 est dans un état sollicité, ou précontraint. Dans cet état, il subit une contrainte interne qui tend à exercer une rotation relative entre l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9 l’un par rapport à l’autre, de telle manière que le tablier soit relevé.

Le fonctionnement du système d’entraînement 1 est le suivant. En configuration de fonctionnement normal, l’élément rotatif 9 et l’organe 13 sont en configuration embrayée. Le couple généré par l’actionneur 3 est transmis à l’arbre principal 7 qui le transmet à l’organe 13 puis finalement il passe de l’organe 13 à l’élément rotatif 9 grâce aux moyens de liaison débrayables 92 et 132. Le couple de l’actionneur 3 se retrouve au niveau de l’élément rotatif 9. Le ressort de torsion 25 préalablement précontraint maintient sous tension l’élément rotatif 9 qui, une fois libéré sera entraîné en rotation, puis entraînera le tube d'enroulement 1 1. Mais tant que l’organe 13 et l’élément rotatif 9 sont embrayés, le ressort de torsion 25 ne peut pas libérer son énergie.

Lorsque l'on actionne le câble 21 formant la commande, selon la flèche F1 , en fonctionnement d’urgence, l’organe 13 se déplace en translation selon l’axe X en s’éloignant de l’élément rotatif 9, selon la flèche F2. Il faut pour cela appliquer au câble 21 une force supérieure à celle du ressort 19 qui maintient en position embrayée l’organe 13. Alors les moyens de liaison débrayables se déconnectent et l’élément rotatif 9 se retrouve libre en rotation autour de l’arbre principal 7 et est entraîné par le ressort de torsion 25 qui peut maintenant libérer son énergie. La configuration débrayée est atteinte. Le tube d’enroulement 1 1 est alors entraîné en rotation dans le sens de l’enroulement du tablier.

Lorsque l’on cesse d’actionner le câble 21 , le ressort 19 repousse l’organe 13 contre l’élément rotatif 9 pour que les moyens de liaison débrayables s’accouplent de nouveau. Les deux extrémités 250 et 252 du ressort de torsion 25 se retrouvent fixes par rapport à l’arbre principal 7, l’élément rotatif 9 ne peut être mis en mouvement que par l’actionneur 3. On retrouve la configuration embrayée.

Le système d’entraînement 1 a l'avantage d'être réarmable donc réutilisable. En effet lorsque la commande de débrayage est déclenchée, le système d’entraînement 1 est en configuration débrayée et le ressort de torsion 25 libère son énergie. Avant de relâcher le câble 21 et de rebasculer en configuration embrayée pour retrouver un fonctionnement normal, il est possible de retendre le ressort de torsion 25, ou de le remettre en état précontraint, car sa première extrémité 250 est fixée à l'arbre principal 7 qui est libre en rotation, tandis que la seconde extrémité 252 est liée à l’élément rotatif 9 qui est alors fixe en rotation. On applique une rotation au ressort de torsion 25, au moyen de l’actionneur 3, par exemple un nombre de tours prédéfini en fonction du couple nécessaire au relevage du tablier, puis on relâche le câble 21 pour retrouver de nouveau la configuration embrayée.

Pour faire en sorte d’obtenir le bon nombre de tours de façon automatique lors de la précontrainte du ressort 25 par l’actionneur 3, un dispositif de fin de course est intégré au système d’entraînement 1.

Ce dispositif de fin de course comprend une tige filetée 27 solidaire en rotation de l’arbre principal 7 et un curseur 29 vissé en liaison hélicoïdale sur la tige filetée 27 et fixe en rotation par rapport à l’organe d’enroulement 1 1 , de telle manière que le curseur 29 est mobile en translation selon l’axe central X du système 1.

Le curseur 29 est mobile entre une première position, représentée à la figure 5, dans laquelle le ressort 25 n’est pas précontraint et l’actionneur 3 est libre de précontraindre le ressort 25 par libre rotation entre l’arbre principal 7 et l’élément rotatif 9, et une seconde position, représentée à la figure 6, dans laquelle le ressort 25 est précontraint et le curseur 29 est en butée contre un élément solidaire de l’arbre principal 7 de telle manière que l’actionneur 3 est automatiquement stoppé.

Le système 1 comprend une bague 31 fixée à l’arbre de sortie 5 de l’actionneur 3 et à laquelle une première extrémité 270 de la tige filetée 27 est fixée. Le système 1 comprend également une bague 33 fixée à l’arbre principal 7 et sur laquelle sont fixés le ressort 25 et une seconde extrémité 272 de la tige filetée 27. Par sa liaison avec la tige filetée 27, la bague 31 est également solidaire de l’arbre principal 7. Le fonctionnement du système d’entraînement 1 lors du réarmage du ressort 25 est le suivant. En configuration débrayée, suite à la manoeuvre de la commande 21 , le ressort 25 a libéré son énergie pour remonter le tablier du volet roulant. Pour réarmer le ressort 25, ou en d’autres termes, le précontraindre, il est nécessaire de lui appliquer un certain angle de rotation, équivalent à un nombre de tours donné de l’actionneur 3. Le volet et par conséquent le tube 1 1 et l’élément rotatif 9 étant dans une position bloquée du fait de la configuration relevée du volet, il est nécessaire de faire subir à l’arbre principal 7 une rotation pour réarmer le ressort 25, avant de remettre le système 1 en configuration embrayée.

En configuration débrayée et non réarmée, le curseur 29 se trouve sur la tige filetée 27 dans une position en butée contre la bague 33 comme cela est visible sur la figure 5. Le curseur 29 peut se trouver dans une position intermédiaire entre la bague 33 et la bague 31 , comme cela est visible à la figure 4.

Lorsque l’actionneur 3 est mis en marche dans le sens du remontage du volet, l’arbre principal 7 et la tige filetée 27 subissent une rotation, transmise par la bague 33 au ressort 25. Le tube 1 1 étant bloqué, le curseur 29 étant en liaison hélicoïdale avec la tige filetée 27 subit une translation selon l’axe X en direction de la bague 31 , selon la flèche F3 de la figure 5. Cette translation se poursuit jusqu’à ce que le curseur 29 arrive en butée contre la bague 31. Cette arrivée en butée provoque au niveau de l’actionneur 3 un pic de couple, et l’actionneur 3 est adapté pour s’arrêter automatiquement en cas de pic de couple, tout comme il le fait lors de l’arrivée du volet en position remontée ou bien en position descendue. C’est cet appui en butée qui définit le bon nombre de tours pour précontraindre le ressort 25.

La précontrainte du ressort 25 est alors obtenue, et le système 1 peut être remis en configuration embrayée.

La précontrainte du ressort 25 peut être prédéfinie en choisissant un ou plusieurs des paramètres suivants :

- la longueur de la tige filetée 27 selon l’axe X,

- le pas de la tige filetée 27 selon l’axe X,

- la position de départ du curseur 29 sur la tige filetée 27, réglable lors de l’assemblage du système 1 en atelier, qui définit la course que peut parcourir le curseur 29 lors du réarmage, de manière à obtenir la remontée complète du tablier du volet,

- l’épaisseur selon l’axe central X du curseur 29.

Lors d’un déclenchement de la remontée du volet par le ressort 25, le ressort 25 se détend lors du débrayage comme décrit précédemment. L’actionneur 3 est dans une configuration inactive donc freinée, et l’élément rotatif 9 est entraîné en rotation provoquant la rotation du tube 1 1 et la remontée du volet. Le curseur 29 est alors entraîné vers sa position de la figure 5 d’avant réarmage, ou bien à une position intermédiaire éloignée de la bague 33, en fonction du réglage qui a été fait en atelier.

De façon optionnelle, le système 1 comprend des formes d’arrêt net prévues de façon complémentaire sur le curseur 29 et sur la bague 31. Ces formes peuvent être, par exemple, des surfaces de butée 310 et 292 prévues respectivement sur la bague 31 et le curseur 29. Ces surfaces 310 et 292 sont planes et orientées selon un plan comprenant l’axe principal X. De façon optionnelle, des surfaces d’arrêt similaires 330 et 290 peuvent être prévues respectivement sur la bague 33 et sur le curseur 29.

La translation du curseur 29 par rapport au tube d’enroulement 1 1 le long de l’axe central X et le blocage en rotation du curseur 29 par rapport au tube d’enroulement 1 1 peuvent être obtenus par une forme externe non circulaire du curseur 29, et une forme interne non circulaire complémentaire du tube d’enroulement 1 1. Par exemple, ces formes peuvent être un profil polygonal, notamment un profil octogonal visible aux figures 3 et 4.

Selon un mode de réalisation optionnel non représenté, le système 1 peut comprendre des moyens d’amortissement de l’arrêt du curseur 29 contre les bagues 31 et/ou 33, par exemple des blocs de matériau élastomère sur les surfaces de butée, des pièces en frottement, etc.

Selon un autre mode de réalisation optionnel non représenté, le système 1 peut comprendre un moyen de contrôle intégré dans le dispositif de fin de course ou dans un élément lié au ressort 25 pour permettre de signaler à un utilisateur que le ressort 25 est armé et prêt à fonctionner. Ce moyen de contrôle peut par exemple comprendre une cellule piézo-électrique.

Selon un autre mode de réalisation optionnel non représenté, le système 1 peut comprendre un système de sécurité intégré dans le dispositif de fin de course, ou bien dans un élément lié au dispositif débrayable 2, permettant d'interdire la manoeuvre du volet roulant tant que le ressort 25 reste désarmé.

Selon un autre mode de réalisation optionnel non représenté, le système 1 peut comprendre un moyen de contrôle intégré dans le dispositif de fin de course ou dans un élément lié au ressort 25, permettant de prouver que le système d’entrainement 1 a fonctionné, et que la remontée du volet roulant au moyen de la libération du ressort 25 a été obtenue. Un tel moyen de contrôle peut être utilisé lors d’une enquête accident.

Selon un mode de réalisation non représenté, le système d’entraînement 1 peut comprendre non pas un seul ressort 25 mais plusieurs éléments élastiques, notamment des ressorts. Par exemple, plusieurs ressorts coaxiaux disposés en série ou en parallèle peuvent être utilisés. Dans le cas d’une disposition en série, les ressorts seront disposés de façon coaxiale, chaque ressort exerçant un couple sur le suivant, le dernier étant relié à l’élément rotatif 9 pour transmettre le couple global de la série de ressort. Dans le cas d’une disposition en parallèle, les ressorts seront disposés de façon coaxiale, chaque ressort exerçant son couple sur l’élément rotatif.

Le ou les ressorts peuvent également être montés autour d’un noyau conique, c’est à dire une pièce centrée sur l’axe central X et dont le profil le long de l’axe central X n’est pas rectiligne. Lors de la précontrainte, le ressort 25 serait enroulé contre cette pièce et la déformation du ressort 25 serait modifiée par coopération avec le profil non rectiligne de cette pièce, générant une raideur non linéaire à la libération du ressort 25.

Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinées pour former de nouveaux modes de réalisation de l’invention.