FR2568304A1 - Device for the automatic actuation of doors and gates - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an automatic device for opening and closing doors and gates having one or two leaves. It comprises two articulated arms 1 and 2 actuated by a pneumatic jack 3 which ensures the opening. The springs 4 and 5 serve for ensuring the closing. A flow limiter 6 makes it possible to control the opening speed, whilst damping at the end of travel is regulated by means of a binding screw 7. Locking in the closed position is ensured by a self-blocking system within the jack. In the event of a power failure, it is sufficient to release the pin 8 in order to resume manual operation. Of the most expedient uses of the invention, mention may be made of the automation of the single-leaf or two-leaf gates of villas.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour 11 ouverture et la fermeture automatique des portes et portails, notamment par commande à distance et s'appliquant sur des portails ou existants à un ou deux battants. The present invention relates to a device for opening and closing automatic doors and gates, including remote control and applying on gates or existing one or two leaves.

Dans les systèmes connus de ce genre, 17utilisation de motoréducteurs ou de vérins électriques présentent toujours le risque, par un défaut d'isolement électrique quelconque de mettre sous tension la grille, le portail, ou tout autre élément métallique, ce qui présente un risque d'électrocution réel pour les usagers. Les intempéries, la pluie notamment augmentent ce risque.Une friction joue le rôle de limiteur dtefforts en cas d'obstacle, mais assure pas ltirréversabilité en cas de pression volontaire sur le portail, I1 est donc nécessaire d < adjondre à ce système une gâche électrique qui demande un ajustage très précis, ce qui pose des problèmes de fiabilité dès que les jeux de fonctionnement apparaissent, d'autre part, Si un obstacle immobilise le portail en milieu de course, le moteur continue de fonctionner, la friction s'use et, à terme, le moteur est détruit;; Il est négalement nécessaire d'avoir un appareillage électrique et électronique sophistiqué avec capteurs de fin de course pour assurer les séquences et priorités d'ouverture et de fermeture.En cas de panne de courant, le portail restera en position entr-ouvert si on se trouve au milieu de la séquence. D'autres dispositifs utilisent un procédé de déplacement des bras par vérin hydraulique. De tels systèmes présentent l'inconvénient majeur d'une mise en oeuvre compliquée. Il faut en effet des vérins double effet qui imposent un double circuit de canalisation aller, retour, une centrale hydraulique ( moteur + pompe ) et une commande électrique et électronique sophistiquée avec capteurs de fin de course assurant les séquences et les priorités d'ouverture et de fermeture.En outre, les fuites d'huile sont à redouter, car elles mettent hors service le système et risquent de souiller ltenvironnement. Le vérouillage en fin de course n'est pas assuré puisqu'il suffit de sectionner une canalisation pour pouvoir ouvrir ltensemble sans efforts. L'hivers ltaugmentation de la viscosité de l'huile rend laborieux les mouvements et les temps d'ouverture et de fermeture sont considérablement augmentés,
La présente invention vise à supprimer ces inconvénients, elle permet en effet de supprimer tout risque d'électrocution dus à un défaut dsisolement mettant le portail sous tension, puisquXaucun élément électrique n'est en contact avec le dit portail.En cas d'obstacle pendant l'ouverture ou la fermeture, l'immobilisation du portail peut être effectuée' en milieu de cycle sans limitation de temps et sans aucune consé quence néfaste. D'autre part, la pression à ltouverture comme à la fermeture étant faible, il n' existe aucun risque d'écrasement pour les enfants ou les animaux, Un système mécanique de vérouillage autoblocant à l'inté-
sieur du vérin assure un vérouillage en position fermé.Tout sectionnement des canalisations n'a aucun effet sur l'ouverture, de ce fait, il est pas nécessaire d'utiliser une gâche électrique et l'emploi du présent système peut s'appliquer sur tous les portails neufs et anciens, Lappa- reillage électrique de cet ensemble est très simplifié, car le règlage des vitesses d'ouverture et de fermeture sont assurés par des limiteurs de débit pneumatiques qui ne nécessitent ni fin de course électrique ni systèmes de contrôle de séquence.In known systems of this kind, the use of geared motors or electric cylinders always present the risk, by any lack of electrical insulation to power the gate, the gate, or any other metal element, which presents a risk of real electrocution for users. The weather, especially the rain increase this risk. A friction plays the role of limiter of efforts in case of obstacle, but ensures irreversabilité in case of voluntary pressure on the portal, It is thus necessary to add to this system an electric strike which requires a very precise adjustment, which poses problems of reliability as soon as the operating clearances appear, on the other hand, If an obstacle immobilizes the gate in the middle of the race, the engine continues to operate, the friction wears out and eventually, the engine is destroyed; It is negatively necessary to have a sophisticated electrical and electronic equipment with limit sensors to ensure the sequences and priorities of opening and closing. In case of power failure, the gate will remain in an open position if one found in the middle of the sequence. Other devices use a method of moving the arms by hydraulic jack. Such systems have the major disadvantage of a complicated implementation. It requires indeed double-acting cylinders which impose a double circuit of pipe go, return, a hydraulic power plant (motor + pump) and a sophisticated electrical and electronic control with limit sensors ensuring the sequences and the priorities of opening and In addition, oil leaks are to be feared as they shut down the system and may contaminate the environment. The lock at the end of the race is not ensured since it is enough to cut a pipe to open the whole effortlessly. Winter increases the viscosity of the oil makes the movements laborious and the opening and closing times are considerably increased,
The present invention aims at eliminating these disadvantages, it indeed makes it possible to eliminate any risk of electrocution due to an insulative defect putting the gate under tension, since no electrical element is in contact with said gate. In case of obstacle during opening or closing, the gate can be immobilized in the middle of the cycle without time limitation and without any harmful consequences. On the other hand, the pressure at opening and closing is low, there is no risk of crushing for children or animals, a mechanical locking system self-locking the inte-
the actuator locks in the closed position.Any sectioning of the pipes has no effect on the opening, therefore, it is not necessary to use an electric strike and the use of this system can be applied to all the new and old gates, the electrical system of this set is very simplified, because the trimming of the opening and closing speeds are ensured by pneumatic flow restrictors which do not require electric end of stroke or control systems. sequence.

Les fonctions ouverture et fermeture peuvent être très rapides, sont amorties en fin-de course, et ne sont pas influencées par le froid. The opening and closing functions can be very fast, are damped at the end of the stroke, and are not influenced by the cold.

Les fuites qui pourraient exister au niveau pneumatique n'ont que peu dtincidence sur le fonctionnement et ne risquent pas de souiller lten- vironnement. En cas de panne de courant, des chevilles verouillées par un cadenas permettent l'ouverture manuelle des portes.Leaks that may exist at the pneumatic level have little impact on the operation and are not likely to contaminate the environment. In the event of a power failure, ankles locked by a padlock allow manual opening of the doors.

Les moyens mis en oeuvre pour parvenir à ce résultat sont les suivants selon la figure I, présentée portail ouvert, un bras (23I) et (232) articulé en (24) est actionné par un vérin pneumatique (3) deux ressorts de traction (25) et (26) assurent le retour à la position initiale. La position du ressort (25) en fin de course ne permet pas d'assurer une fermeture totale du portail, on lui adjoint donc un autre ressort (26) du même modèle qui assure cette fonction. Une goupille (27) figure 2 permet de libérer le bras en cas de panne de courant et de permettre l'ouverture manuelle. Un cadenas (28) condamne cette goupille. Le dessin annexé figure I et 2 est une vue en coupe du système, le portail étant en position ouvert. Selon la figure 3, le vérin pneumatique (3) est alimenté par un tuyau flexible (6).L'embout (7) permet de contrôler la vitesse de déplacement du vérin (3) donc par voie de conséquence celle du déplacement du portail. En vissant légèrement l'embout (7) on comprime une rondelle en caoutchouc (8) ce qui permet de modifier le débit d'air comprimé par diminution du diamètre du trou (9). ;;\ la fermeture, la vis (IO) agit sur une bille (II) maintenue par un ressort (I2) ce qui permet de règler le débit d'air de sortie donc de pouvoir obtenir un décalage à la fermeture d'une porte par rapport à l'autre dans le cas d'existence dtunebattue sur le portail, L'amortissement en fin de course est obtenu par l'action d'une membrane (13) en caoutchouc qui obture le trou (I4) ce qui oblige l'air à passer l'étranglement (I5) règlé en débit par la vis (I6) sur laquelle a été éxécuté un plat oblique. Au retour, la membrane (13) libère le trou (I4) ce qui permet un remplissage atmosphérique normal du vérin en air. L'immobilisation mécanique du vérin en position fermé est assuré par le principe de blocage par coin.Une pression sur la tige du vérin (I7) appuie par l'intermédiaire d'une pièce conique (I8) sur des billes (I9) qui se bloquent par coincement sur le corps de vérin (3) interdisant tout déplacement. Seul ltaction de l'air comprimé agissant sur le piston (20) rendu étanche par le joint torique (21) libère les billes (I9) et tire la tige du vérin (17) par l'intermédiaire de la pièce (I8) et d'un circlips (22). The means used to achieve this result are as follows according to FIG. 1, presented with an open gate, an arm (23I) and (232) articulated at (24) is actuated by a pneumatic cylinder (3) with two traction springs ( 25) and (26) ensure the return to the initial position. The position of the spring (25) at the end of the race does not ensure complete closure of the gate, it is therefore added another spring (26) of the same model that provides this function. A pin (27) Figure 2 releases the arm in case of power failure and allow manual opening. A padlock (28) condemns this pin. The attached drawing figure I and 2 is a sectional view of the system, the gate being in the open position. According to FIG. 3, the pneumatic jack (3) is fed by a flexible hose (6) .The end piece (7) makes it possible to control the speed of movement of the jack (3) and therefore the movement of the gate. By slightly screwing the end piece (7) a rubber washer (8) is compressed, which makes it possible to modify the compressed air flow rate by reducing the diameter of the hole (9). the closing, the screw (IO) acts on a ball (II) held by a spring (I2) which allows to adjust the output air flow so can get a shift when closing a door relative to the other in the case of existence of a battue on the portal, the damping at the end of the race is obtained by the action of a membrane (13) made of rubber which closes the hole (I4) which obliges l air to pass the throttle (I5) set flow rate by the screw (I6) on which was executed oblique plate. On return, the membrane (13) releases the hole (I4) which allows a normal atmospheric filling of the cylinder in air. The mechanical immobilization of the cylinder in the closed position is ensured by the wedge blocking principle. A pressure on the rod of the cylinder (I7) is supported by means of a conical piece (I8) on balls (I9) which block by jamming on the cylinder body (3) prohibiting any movement. Only the action of the compressed air acting on the piston (20) sealed by the O-ring (21) releases the balls (I9) and pulls the cylinder rod (17) through the piece (I8) and a circlip (22).

Le dessin annexé figures 3-4-5-6 montre en coupe les différents éléments du vérin. The accompanying drawing figures 3-4-5-6 shows in section the various elements of the cylinder.

A titre d'exemple non limitatif, on va décrire ci-dessous un proto- type qui a été réalisé selon ltinvention.  By way of nonlimiting example, a prototype which has been produced according to the invention will be described below.

Le problème étant d'automatiser un portail existant à double battants en tube acier d'un poids total de cent cinquante kilogs par vantail. On a construit deux bras articulés (23I) eut (232) en tube d'acier carré profilé de-- 30 X 30. La cote d'entraxe déployée du bras est de 1068 mm. Chaque élément de bras mesure respectivement 430 mm et 63s mm. Le rapport entre ces deux dimensions, sont; P doit astre toujours conservé. Le vérin em- ployé, déja décrit figure 3 a un diamètre intérieur de 50 mm, une course de 257 mm avec une tige de 12 mm de diamètre et fonctionne à une pression comprise entre 4 et 7 bars. Les ressorts de rappel figure I (25) et (26) sont du type de traction de diamètre extérieur 27 mm, comptant 73 spires jointives sur une longueur totale de boucle à boucle de 280 mm. le fil employé est de diamètre 3,5 mm. Une électrovanne 3 voies commandée par un système de télécommande envoie flair comprimé dans les vérins pour ltouver- turne, la fermeture étant assurée en purgeant le système à l'air libre. The problem is to automate an existing double-leaf steel tube gate with a total weight of one hundred and fifty kilog per leaf. Two articulated arms (23I) were constructed (232) of 30 X 30 square profiled steel tubing. The expanded centerline dimension of the arm was 1068 mm. Each arm element measures 430 mm and 63 mm respectively. The relationship between these two dimensions, are; P must always be preserved. The cylinder used, already described in FIG. 3, has an internal diameter of 50 mm, a stroke of 257 mm with a rod 12 mm in diameter and operates at a pressure of between 4 and 7 bar. The return springs in FIG. 1 (25) and (26) are of the type of traction of 27 mm outside diameter, counting 73 contiguous turns over a total length of loop buckle of 280 mm. the thread used is 3.5 mm in diameter. A 3-way solenoid valve controlled by a remote control system sends compressed air into the cylinders for the shutter, closing being ensured by venting the system to the open air.

le domaine d'application le plus évident est l'automatisation des portes et portails extérieurs existants ou non de maisons individuelles, l'application peut eAtre également envisagée pour l'ouverture automatique de trappes ou sas d'accès malaisé ou d'ouvertures fréquentes.  the most obvious field of application is the automation of existing and non-existing outdoor doors and gates, the application can also be envisaged for the automatic opening of hatches or doors with difficult access or frequent openings.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1/ Dispositif de manoeuvre automatique d'un portail par des moyens pneumatiques comprenant un bras articulé (231) et (23G) fixé, d'une part sur le portail et d'autre part sur un point fixe qui pourra Etre le pilier. Le dit bras comportant des moyens pour sa mise en mouvement tels qu vérin pneumatique et des ressorts de rappel, caractérisé par le fait que la fermeture des portes est obtenue par l'effort de rappel des ressorts au moment où cesse l'action des vérins.1 / Apparatus for automatic operation of a portal by pneumatic means comprising an articulated arm (231) and (23G) fixed on the one hand on the portal and on the other hand on a fixed point which may be the pillar. Said arm comprising means for its setting in motion such as pneumatic cylinder and return springs, characterized in that the closing of the doors is obtained by the return force of the springs at the moment when the action of the cylinders ceases. 2/ Dispositif selon i caractérisé par le fait que les bras d'articu- lation doivent avoir un rapport entre eux de deux tiers pour un bon fonctionnement.2 / Apparatus according to i characterized in that the articulating arms must have a ratio between them of two thirds for proper operation. 3/ Dispositif selon I caractérisé par le fait que les deux ressorts de rappel (25) et (26) sont du type ressort de traction et qu'ils assurent chacun une partie active de la fermeture du portail. le ressort (25) assure avec efficacité la première partie de la fermeture, aidé du deu xième ressort (26) celui-ci ayant pour principale mission d'assurer le dépliage complet des bras en fin de course et de ce fait une fermeture parfaite. 3 / Device according to I characterized in that the two return springs (25) and (26) are of the tension spring type and they each provide an active part of the closure of the gate. the spring (25) effectively provides the first part of the closure, aided by the second spring (26) the latter having the main mission to ensure the complete unfolding of the arms at the end of the race and thus a perfect closure. 4/ Dispositif selon I caractérisé par le fait que les vérins (3) comportent des moyens de ralentissement, dtamortissement et de blocage mécanique interdisant tout foncticnnement manuel, 5/ Dispositif selon 4 caractérisé par le fait que les moyens de blocage de sécurité en fin de course sont assurés par un système de billes associées à une pièce cynique qui provoque un effet de coin, bloque l'ensemble au repos et assure de ce fait l'impossibilité de toute ouverture manuelle.4 / Device according to I characterized in that the cylinders (3) comprise means for slowing, damping and mechanical blocking prohibiting any manual operation, 5 / Device according to 4 characterized in that the security locking means at the end of race are ensured by a system of balls associated with a cynical piece that causes a wedge effect, blocks all at rest and thus ensures the impossibility of any manual opening. 6/ Dispositif selon 4 caractérisé par le fait que les moyens de ralentissement à l'ouverture sont assurés par ltaetion d'un étranglement règlable (9) monté directement sur le vérin.6 / Apparatus according to 4 characterized in that the means for slowing down the opening are provided by ltaetion an adjustable throttle (9) mounted directly on the cylinder. 7/ Dispositif selon 4 caractérisé par le fait que les moyens d'amortissement à l'ouverture sont assurés par un limiteur de débit règlable (I6) associé à une soupape à membrane (13) qui s'obture à 11 ouverture et assure un remplissage atmosphérique du vérin à la fermeture. L'amortissement est réalisé par l'action sur la contre pression du vérin.7 / Device according to 4 characterized in that the damping means at the opening are provided by an adjustable flow restrictor (I6) associated with a diaphragm valve (13) which is closed at opening and ensures a filling atmospheric cylinder to closing. The damping is achieved by the action on the back pressure of the cylinder.
Figure img00040001
Figure img00040001
 8/aractéfimé par le fait que les moyens de décalage à latfermeture sont assurés par un by-pass à obturation règlable (7) monté sur le vérin qui provoque une retenue supplémentaire sur le vérin qui doit se fermer en dernier.A noter que cet élément (7) fait partie de la meAme pièce utilisée 8 / arficéfimé in that the means of offsetting closure are provided by an adjustable shut-off bypass (7) mounted on the jack which causes additional restraint on the cylinder which must close last. Note that this element (7) is part of the same part used
Figure img00040002
Figure img00040002
 <tb> en <SEP> 2s <SEP> V 1 <SEP> p, <SEP> c; > gA <SEP> X <SEP> v <SEP> wt <SEP> > 2 <SEP> Db sa <SEP> Me'<tb> in <SEP> 2s <SEP> V 1 <SEP> p, <SEP> c; > gA <SEP> X <SEP> v <SEP> wt <SEP>> 2 <SEP> Db its <SEP> Me ' <tb> 9/ Caractérisé par le fait cluse laii peut être remplacé par ud liquide quelconque, seule une modification des règlages est à envisager ainsi que la matière du vérin qui pourra, dans certains cas, hêtre inoxydable. <tb> 9 / Characterized by the fact lause laii can be replaced by ud any liquid, only a modification of the trimmings is to be considered as well as the material of the cylinder which may, in some cases, beech stainless.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2284856A (en) * 1993-11-16 1995-06-21 Frederick Hugh Place Spring actuated door closer

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