Brevet FR2224613A1 — publié le 19741031

L'invention concerne une halle à d'air dont la toiture est, pour l'essentiel, constituée de deux nembranes disposées l'lute au-dessus de l'autre, où, t proximité du bord extérieur e la toiture, la membrane supérieure est reliée de façon étanche à la nembrane inférieure maintenue à distance au travers d'un bourrelet pnemmati- que. Il incombe à l'invention d'élaborer une halle à coussin d'air qui soit modifiable, c'est à dire une halle dont l'aire intérieure, abritée par le coussin d'air, puisse, selon les conditions atrosphé- riques du moment, être soit isolée de ''extérieur, soit ouverte vers l'extérieur. D'après l'invention, le problème posé est résolu par le fait que la membrane inférieure s'appuie sur un ou plusieurs montants disposés sur le sol de l'aire couverte et que le bord extérieur de la toiture peut être réglé en hauteur par rapport à l'arete supérieure des montants en levant ou en abaissant les secteurs mobiles du bord extérieur de la membrane inférieure, secteurs qui, vus de 1' intérieur de la halle, dépassent les montants. Ainsi, au moyen d'un mouvement déterminé imprimé au bord extérieur du coussin d'air, la halle peut être plus ou moins ouverte vers l'extérieur. l'appui du bord extérieur contre le sol assure 1' isolation de l'air intérieure. 3ans la conception spécifique de l'objet de l'invention, le bord extérieur est relié à un système de guidage qui détermine les mouvements au cours du relèvement et de l'abaissement. Le bord extérieur peut ainsi être fixé à des bras oscillants reliés au ou aux montants par un point de rotation. la membrane inférieure est arrimée utilement aux montants. Comme moyen d'arrimage, on cnoisira nar exemple des oeillets de câble cousus dans cette membrane inférieure. Selon la configuration de la halle, la membrane inférieure peut également être arrimée àd'autres éléments intérieurs tels que le plafonnage par exemple. Selon une autre forme d'exécution ue l'objet de l'invention le bord extérieur est relié,par une articulation, aux montants de guidage disposés à l'extérieur de la surface couverte et coulisse dans le sens ongitufl7inal de ces montants. A cet effet, le bord extérieur comporte un anneau de erl-a-e rigide en soi qui, dans les différentes hauteurs, est verouillable avec les montants de I?a:e. il est tout aussi avantageux d'usili- ser un cadre à la place de l'anneau de serrage. Par ailleurs, selon l'invention, le coussin d'air et l'espace en dessous de a membrane inférieure sont reliés a un réseau pne-r.a- tique par l'intermédiaire de valves télécommandées intercalées. Après le déblocage des éléments de verrouillage, qui peuvent par exemple être fixés sur les montants de guidage, le bord extérieur avec le secteur en saillie de la membrane inférieure ainsi que la membrane supérieure mobile qui lui est reliée, peuvent être abaissés ou relevés en fonction des modifications de la pression dans le coussin d'air. l'anneau de serrage sert dans ce cas de contre-poids aux forces agissant dans le coussin d'air et qui ont tendance à voquer le mouvement ascendant du bord extérieur. La halle à coussin d'air peut donc, sous l'effet de l'équipement pneumatique, être ouverte ou fermée sans qu'il soit fait appel à des installations complémentaires particulières. Un autre avantage réside dans le fait que les montants sont réglables dans le sens vertical. le réglage en hauteur peut être réalisé, après le déblocage des installations de verrouillage, par le fait que ces montants, à com mande hydraulique, coulissent dans une gaine aménagée dans le sol de la halle à coussin d'air. le volume de la halle peut ainsi être réduit à volonté pour atteindre en cas de besoin la valeur zéro. La réduction du volume de la nalle entraîne une réduction des coûts de chauffage. Par ailleurs, l'abaissement des membranes facilite l'entretien voire le remplacement de la toiture. Pour réaliser une ouverture partielle, c'est à dire par exemple l'ouverture d'un côté seulement de la halle ; coussin d'air :ar une manoeuvre appropriée des dis érents secteurs du bord extérieur, la membrane supérieure comporte à cet effet sur sa section extrême une pellicule s'incurvant vers le bas en formant un pli et dont la ligne de pliage inférieure comporte un élément porteur déformable, cousu dans la pellicule incurvée. Cet élément porteur ceut par exem ple être un cale de charge ou un tuyau flexible. Jars une variante du système décrit, dans laquelle le déplace ment du bord extérieur est réalisé sous l'effet d'une installation pneumatique, la halle à coussin d'air peut être conçue de manière telle que les bras oscillants soient dotés d'un équipement moteur relié au ou aux montants respectivement aux installations intérieures. le bord extérieur neut également et d'une manière simple se déplacer sous l'effet de systèmes d'entraînement fixés sur les montants de guidage. les systèmes d'entratnement comportent de préférence une charge ne sans fin qui est entrainée dans le sens longitudinal des montants de guidage et sur laquelle est fixé à l'aide d'une articulation le bord extérieur du toit. L'anneau de serrage utilisé comme contre-poids peut être remplacé avantageusement par un liquide qui remplit la cavité intérieure du bord extérieur du coussin d'air qui a pour effet de relier cette cavité intérieure, par l'intermédiaire d'une conduite à une installation de pompage extérieure. le rég-lage du mouvement du bord extérieur s'obtint avec beaucoup de précision en augmentant ou en diminuant le volume du liquide. D'autres détails et d'autres avantages de l'objet défini par 1' invention sont donnés ci-après au cours de la description de plusieurs exemples représentés dans le dessin. Sur ce dernier les fig.la et lb - sont respectivement des vues en coupe et de dessus d'une halle à coussin d'air à base circulaire et comportant des montants de guidage extérieurs. la fig.2 - est une vue en coupe d'une halle à coussin d'air comportant des montants réglables en hauteur. les fig.3a et 3b - sont respectivement des vues en coupe et de dessus d'une halle à coussin d'air équipée de bras oscillants et d' un bord extérieur maneauvrable-par secteurs. la fig.3c - est une vue. an coupe d'une pellicule en position incurvée présentant la forme d'une gaine soufflée. la fig.4 - est une vue en coupe d'une halle à coussin d'air où la membrane inférieure glisse sur un montant respectivement sur une 6eTle ae munbanss. la fig.5 - est une vue en coupe d'une halle à coussin d'air où chaque montant comporte deux bras oscillants. la fig.6 - est une vue en coupe d'une halle a coussin d'air avec des bras oscillants d'un module différant. la fig.7 - est une vue partielle d'une halle à coussin d'air avec anneau de serrage et installation de chauffage. la fig.8 - est une vue partielle d'une halle à coussin d'air avec un contre-poids liquide. la fig.9 - est une vue en coupe d'une halle à coussin d'air utilisée comme installation de bain flottante. les figea et 10b sont respectivement des vues en coupe et en coupe partielle d'une halle à coussin d'air mobile sur roues et la fig.11- est une vue en coupe d'une halle à coussin d'air équipée d'un bâti central. La toiture 1 de la halle à coussin d'air est, pour l'essentiel, constituée de la membrane supérieure 2 et de la membrane inférieure 3 qui s'appuie et glisse sur les montants 5 fixés dans la surface 4 de l'aire abritée. me secteur extérieur 3' de la membrane inférieure 3, dont l'ex- trémité forme avec l'extrémité de la membrane supérieure 2 le bord extérieur 6 de la torture 1, se déplace par rapport aux montants 5. Un anneau de serrage 7, fixé à la face inférieure du bord extérieur 6, est guidé dans le sens vertical dans les montants de guidage 8. De ce fait, le bord extérieur 6 de la toiture 1 ne peut se mouvoir que dans le seul sens vertical. Dans la position schématisée (fig.la) où le bord extérieur 6 respectivement l'anneau de serrage 7 est en contact direct avec le sol 4, l'intérieur de la halle 9 est entièrement isolé de 1'extérieur Après le déblocage du système de verrouillage (non représenté) par l'intermédiaire duquel le mouvement de l'anneau de serrage 7 est commandé dans les montants de guidage 8,, le bord extérieur 6, sous l'effet d'une pression suffisante dans le coussin d'air, se déplace vers le haut, ce qui a pour effet de provoquer l'ouverture latérale de la halle à coussin d'air. La géométrie de la membrane supérieure 2 ne subira guère de modification.Au cours du processus d'ouverture, ia membrane int0rieure 3 glissera sur les supports , ce qui Ialt qu elle accusera éventuellement me flache plus importante entre les supports. Guette position dans laquelle l'anneau de serrage 7 se trouve approximativement à mi-hauteur des contants de guidage 8 est schématisée également dans la fig.la. En augmantant encore la Pression dans le cossin d'air, le bord extérieur 6 dépassera la hauteur du bord supérieur des ontants 5 et la rerbrane inférieure 3 adoptera, vue du sol, un fléchIsse- ment concave. le coussin d'air est relié par une tuyauterie 10 à une soufflerie 11 entrainée par un moteur électrique ou un moteur à combustion interne. La conduite d'aspiration 12 de la soufflerie 11 est reliée au travers des valves intercalées 17 respectivement 14 à l'intérieur 9 de la halle, respectivement à l'extérieur. la conduite d'amenée 10 est équipée de valves 15, 16 et 17 qui permettent d'agir sur la dans pression le coussin d'air. En position convenable des valves, c'est à dire en ouvrant les valves 14 et 16 et en fermant les valves 13, 17 et 15, la halle à coussin d'air peut être utilisée, en position fermée, en tant que lalle portante où l'on provoque une légère surpression dans l'espace intérieur 9. b'anneau de serrage 7 servant de contre-poids peut, par un procédé connu en soi, être remplacé par un câble habillé d'un tube de protection. L'arête supérieure des montants 5 présente la forme d'une surface de glissent courbe. Elle peut, pour aciliter le glissement de la membrane inférieure 3, être équipée de rouleaux de guidage. Les montants 5 peuvent être réglables en hauteur (fig.2). A cet effet, des gaines 18 aménagées dans le sol 4 de la surface abri- tée servent de glissières verticales aux montants 5. Les supports et/ou les gaines sont équipée utilement d'installations de verrouillage à laide desquelles les supports 5 meuvent être immobilisés dans différentes positions. le bord extérieur 6 est relié, tout an gardent sa liberté de mouvement, aux montants de guidage extérieurs 8 - l'aide d'un cible 19. le mouvement ascendant et descendant des supports 5, reliés à la membrane inférieure 7 à l'aide d'oeillets cousus sur cette mem- branle ou à l'aide d'un cadre rl ide, peut également être trovoqué par l'intermédiaire d' uné installation pneumatique.En ce ci con concerne par exe r)'e l'aWaissen.ent des supports 5, celui-ci eut être réalisé de manière a ce cue, après le verrouilla;e du bord extérieur de la halle et le déblocage de l'installation de verrouillage aux supports 5, l'augmentation de la pression dans le coussin d'air provoque le mouvement descendant des montants équipés d'un système de freinage (tel un cylindre amortisseur hydraulique par exemple). Les montants 5 sont reliés à leur extrémité supérieure par une poutrelle 20 articulée aux oints d'assamblage. zans une présentation différente des equipements définis jusqu'à présent, le bord extérieur 6 ainsi que les montants 5 peuvent être dotés d'un élément moteur propre. le mouvement des montants peut Uar exemple être provoqué, soit par des groupes de cylindres hydrauliques, soit par des treuils à câbles aménagés en dessous du niveau du sol 4. le système d'entraînement du bord extérieur 6 de la halle à coussin d'air comporte utilement un moteur qui est fixé dans les montants de guidage et qui entraîne un câble de forme circulaire ou une chaîne sans fin relié au travers d'une articulation au bord extérieur 6 et tournant dans le sens longitudinal extérieur des montants de guidage 8.D'autres systèmes d'entraînement sont également valables, tels que par exemple des groupes de cylindres hydrauliques ou des crémaillères réglables à l'intérieur des montants de guidage. les montants de guidage peuvent, pour le guidage r bord extérieur 6, être remplacés par des bras oscillants 21 reliant ce bord extérieur 6 à l'extrémité supérieure des supports 5 au travers du point de rotation 22. En position abaissée, le bord extérieur 6 est verrouillable avec la surface du sol 4. Sous la membrane inférieure 3 qui, par des points de rotation 22 est reliée aux bras oscillants 21, un revêtement 23 s'étale,sous forme d'un plafond suspendu entre les montants 5 (fig.3). le montants 5 avec un revêtement 23 peuvent soit servir de support au bâti, soit être utilisés en tant qu'élément fixe de séparation entre les locaux subdivisant l'edpace intérieur de la halle. l'ouverture ou la fermeture de la halle à coussin d'air est provoquée é-alerent au moyen de l'air comprimé, c'est à dire par mo- dIlcazion d la pression dans le coussin d'air. Le bord extérieur 6 exécute à cet effet un mouvement rotatif autour des joints 22. Les bras oscillants 21 assurent la double fonction de guidage et de contre-poids. Afin d'assurer 11 ouverture fractionnée d'une halle à coussin d'air à base rectangulaire, la membrane supérieure 2 comporte sur sa section extrême une pellicule pliée 24, s'incurvant vers le bas, dont la ligne de plage inférieure comporte un câble de charge 25 déformable cousu dans la pellicule pendante. le pli formé par la pal- licule se trouve à chaque fois entre deux bras oscillants 21 et 21' (fig.3b). L'utilisation de tuyaux de charge flexibles à la place des câbles de charge 25 permet d'utiliser ceux-ci en même temps comme élément de la tuyauterie pour le refroidissement ou le chauffage avec de l'eau par exemple - de la membrane supérieure 2. la pellicule 24, qui peut être fixée à la membrane supérieure ou à la membrane inférieure, peut avantageusement présenter la forme itune gaine soufflée 25' dont la paroi est fixée partiellement aux bras oscillants voisins 21 et 21'. la gaine soufflée peut être reliée à l'espace sous pression entre les membranes. I1 est toutefois possible également de relier l'intérieur de la gaine à un générateur d'air comprimé particulier (fig.3c). Au lieu de comporter plusieurs montants 5 disposés l'un à côté de l'autre, la halle à coussin d'air peut ne comporter qu'un seul montant (si la halle est à base circulaire) ou qu'une série de montants (si la halle est à base rectangulaire) -fig.4, 5 et 6. En utilisant qu'un seul montant on peut réaliser une halle tournant également autour de ce montant. Dans les constructions illustrées par les fig.5 et 6, chaque montant 5 est équipé de deux bras oscillants 21. Ceux-ci peuvent s' articuler autour d'un point de rotation commun aménagé sur chaque montant (fig.5). Le montant 5 peut, à son extrémité supérieure, comporter soit une poutrelle transversale, soit une plaque 26 aux extrémités de laquelle s'articulent les bras oscillants 21 (fig.6). I1 est possible également de substituer un système d'auto-entraînement au système d' entraînement pneumatique du bord extérieur 6 et des bras oscillants 21 qui y sont reliés. btéquipement moteur est constitué en général par des groupes de cylindres hydrauliques dont le cylindre propre ment dit est fixé sur le montant, alors que le piston sortant partiellement de son cylindre s'articule sur le bras oscillant. Afin de maintenir le toit dans les différentes positions intermédiaires, le bord extérieur 6 est à la hauteur des bras oscillants 21, relié par un câble 27 à un treuil verrouillable 28 aménagé dans le sol 4 à l'intérieur de la halle à coussin d'air (fig.6). Lorsque les conditions atmosphériques sont défavorables, et en particulier en cas de basses températures, la halle à coussin d'air reste fermée, c'est à dire que le bord extérieur 6 avec l'anneau de serrage 7 qui y est fixé repose sur le sol 4. Dans cette position de la halle à coussin d'air, l'anneau de serrage est utilisé comme conduite collectrice pour 1?eau nécessaire au chauffage qui, à l'aide d'une pompe 29 et d'une conduite posée dans les montants 5, est amenée sur la face supérieure de la membrane inférieure 3' qui se trouve en pente, traverse celle-ci en lui transmettant des calories avant de s'écouler à nouveau dans l'anneau de serrage (fig.7). Le réglage pneumatique du bord extérieur 6 peut être amélioré par le fait qu'on peut faire varier la valeur du contre-poids dans la zone du secteur 3' de la membrane inférieure 3. A cet effet, un ou plusieurs montants 5 sont dotés d'une canalisation 30 dont la partie flexible 30' aboutit à la membrane inférieure 3'. L'extrémité de la partie 30' se trouve à proximité immédiate du bord extérieur 6 de la halle à coussin d'air. La canalisation 30 est reliée à une pompe 31 qui permet soit d'ajouter de l'eau à l'intérieur du coussin d'air, soit d'en retirer (fig.8). La halle à coussin d'air définie par l'invention peut avantageusement être utilisée en tant que piscine mobile (fiv.9). A cet effet la toiture 1, avec les supports 5 et les installations auxi liaires nécessaipen, est disposée sur une plateforme flottante 32 qui peut en l'occurence être une construction en bois. L'espace entre les montants 5 est aménagé en bassin qui, au travers d'ouvertures pratiquées dans le fond 34, communique avec l'eau servant de support à la halle. La halle à coussin d'air, c'est à dire le coussin d'air avec les éléments de support, peut également être aménagée de manière à pouvoir se déplacer sur une surface appropriée (fig.10 a, b). our ce faire, la halle est montée sur un dispositif de rouler ment 35, comportant des roues latérales 36 réglables en hauteur. L' espace libre 77 sous la plaque de Lond 35' du dlspositif de roulement est, pour les besoins de la cause, isolé vers l'extérieur par des tabliers souples 38 fixés sur la paroi latérale 35''. Par le réglage de la pression dans l'espace libre 57, il est possible dtin- fluencer, c'est à dire de réduire sensiblement la résistance à l'avancement de la halle. A cet effet, l'espace 37 peut être relié par une valve 39 à un générateur d'air comprimé alors que la liaison avec la pression extérieure est réalisée à l'aide d'une valve 40 (fig.10 b). Selon la qualité du sol, les roues peuvent être remplacées par d'autres éléments de déplacement, telles par exemple des surfaces de glissement. La fig.ll représente une halle à coussin d'air où l'intérieur est subdivisé en deux grands compartiments 41, 42, pouvant, à leur tour, être subdivisés chacun en compartiments plus petits. Pour ce faire, la membrane supérieure 2 est reliée à un volet intermédiaire 43 qui repose sur un bâti central 44 auquel est fixé le bâti 45. La membrane inférieure 3 repose sur le bâti 45. le volet intermédiaire 43 est fixé sur les deux côtés du bâti central 44, ce qui a pour effet de maintenir en même temps l'extrémité intérieure de la membrane supérieure 2. iElJR DICATIO 1.- halle à coussin d'air dont la toiture est, pour l'essen- tiel, constituée de deux membranes disposés 3'une au-dessus de 1' autre où, a proximité du bord extérieur de la toiture, la membrane supérieure est reliée de façon étanche à la membrane inférieure maintenue 8 distance par un bourrelet pneumatique, caractérisée par le fait que la membrane inférieure (3) s' appuie sur un ou plusieurs montants (5) disposés sur le sol de l'aira couverte (4) et que le bord extérieur -(6) de la toiture (1) peut être réglé en hauteur par rapport à l'arête supérieure des montants (5) en levant ou en abaissant les secteurs mobiles (3') de la membrane inférieure (3) secteurs qui, vus de l'intérieur de la halle, dépassent les montants (5). 2.- Halle à coussin d'air selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bord extérieur (6) est relié à un système de guidage qui détermine les mouvements au cours du relèvement et de l'abaissementv 3.- Halle à coussin d'air selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bord extérieur est fixé à des bras oscillants (21) reliés au ou aux montants (5) par l'intermédiaire d'un point de rotation (22). 4.- Halle à coussin d'air selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la membrane inférieure (3) est arrimée aux on- tants (5). 5.- Halle à coussin d'air selon des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bord extérieur (6) est relié par une articulation aux montants de guidage (8) disposés à l'extérieur de la surface couverte (4) et coulisse dans le sens longitudinal de ces montants. 6.- Halle à coussin d'air selon la revendication 5, caractérisée par le fait aue le bord extérieur (6) comporte un anneau de serrage (j) rigide en soi qui, dans les différentes hauteurs, est verrouillables avec les octants de guidage (8). 7.- Halle à coussin d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractarisée uar le fait que le coussin d'air (1) et 1' espace (9) situé en dessous de la membrane inférieure (3) sont reliés à un réseau pneumatique tar un système de valves télécomman dées intercalées. 8.- Halle à coussin d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les montants (5) sont réglables en hauteur. 9.- Halle à coussin d'air selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 8, dans laquelle un bord extérieur peut être relevé ou abaissé par secteurs individuels, caractérisée par le fait que la membrane supérieure (2) comporte sur sa section extrême une pellicule (24) s' incurvant vers le bas en formant un pli et dont la ligne de pliage inférieure comporte un élément porteur (25) déformable cousu dans la pellicule incurvée (24). 10.- Halle à coussin d'air selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les bras oscillants (21) sont équipés d'un système moteur relié au ou aux montants (5) respectivement aux installations intérieures. 11.- Halle à coussin d'air selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le bord extérieur (6) est déplaçable sous l'effet de systèmes d'entrainement fixés sur les montants de guidage (8). 12.- Halle à coussin d'air selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le système d'entraînement est composé d'une channe sans fin qui est entraînée dans le sens longitudinal des montants de guidage (8) et sur laquelle est fixé, par l'intermédiaire d'une articulation, le bord extérieur (6) de la toiture (1). 13.- Halle à coussin d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 12:, caractérisée par le fait que la cavité intérieure du coussin d'air (1) est, dans la zone du bord extérieur (6), remplie d'un liquide et reliée, par une canalisation (30, 30') conduisant vers l'extérieur, à une installation de pompage (31). 14.- Application d'une halle à coussin d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 et dans laquelle les montants sont aménagés sur une plateforme flottante, à la réalisation d'une piscine mobile. 15.- Application d'une halle à coussin d'air, selon l'uns quelconque des revendications 1 à 13, à la réalisation d'une unité mobile présentant une faible résistance à l'avancement.