Brevet FR2225608A1 — publié le 19741108

La présellte invention concerne en général les portes en tourniquet dont les vantaux sont disposés radialement avec un certain espacement angulaire autour d t un axe central et vertical de rotation, et en particulier une porte de ce type dont les vantaux peuvent se rabattre les uns contre les autres lorsqu'ils sont soumis à des pressions anormales, par exemple en cas de panique, afin de dégager l'accès du local fermé par la porte.Il existe différents types de portes de ce genre, mais elles présentent généralement l'un au moins des deux in convenients suivants : le mécanisme qui maintient les vantaux dans leur position nodale et les guide vers leur position rabattue est onéreux et compliqué, car il comporte des paliers permettant le montage d'un montant central reliant les mécanismes supérieur et inférieur ; en outre, la plus grande partie du mécanisme, notamment le montant central, est visible et nuit à l'esthétique de la porte. La présente invention concerne donc une porte en tourniquet à vantaux rabattables dont les mécanismes supérieur et inférieur sont montés indépendamment dans l'entrée du local sans être reliés par un arbre central de transmission des efforts ou du couple. Dans une des formes de réalisation préférée de la porte selon l'invention, ses vantaux sont reliés à deux mécanismes supérieur et intérieur montés dans L'encadrement de la porte autour d'un axe vertical de façon à maintenir les vantaux verticaux, espacés et capables de tourner autour de l'axe comme s'ils faisaient corps avec les mécanismes. Un dispositif étanche à l'air relié à l'vm au moins des vantaux et au mécanisme permet d'éviter qu'un courant d'air excessif ne passe autour des bords internes des vantaux. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure i représente en perspective une porte en tourniquet à vantaux rabattables selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective du mécanisme supérieur de la porte de la figure 1 la figure D est une vue en plan du logement du méca- ie de la figure 2 la figure 4 est une coupe horizon,tale selon la ligne 4--4 de la figure 2 la figure 5 représente en élévation latérale et partiellement en coupe le dispositif de montage supérieur et inf é- rieur de la porte de la figure 1 les figures 6 à 9 sont des vues en plan montrant sche- matiquement comment se rabattent les vantaux de la porte en cas d'urgence ; et la figure 10 représente en perspective les éléments d'une variante de 1' enclenchement faisant partie des mécanismes de la porte. La porte 2 en tourniquet représentée en perspective sur 4 la figure 1 comporte quatre vantaux/tournant autour d'un axe vertical central et reliés à deux mécanismes supérieur et inlé- rieur 14 et 16, eux-mc'mes reliés respectivement au plafond 18 et au plancher 20 de l'entrée d'un local. Ce plafond et ce plancher sont reliés par des parois incurvées 22, 24 centrées sur l'axe vertical passant par les mécanismes 14 et 16. Chacun des vantaux 4 est un panneau vitré 26 encadré en haut et en bas par deux traverses 28 et 30 plus épaisses que son montant latéral 32.Des bandes d'étanchement 34, 36 et 38, fixées aux traverses et montants 28, 30 et 32, empeAchent le passage de courants d'air. Les bords verticaux intérieurs des vantaux sont en contact avec un tube transparent ou translucide 40 en matière plastique qui évite aussi le passage des courants d'air, ajoute à l'esthétique d'ensemble de la porte mais ne supporte ni ne transmet aucun effort. On va décrire maintenant en regard des figures 2, 3 et 4 le mécanisme supérieur 14 et sa liaison avec les vantaux 4. Chaque vantail 4 est fixé par sa traverse supérieure 28 à un raccord 41 lui-m8me fixé de façon amovible à une clavette verticale 42 à laquelle est fixé un taquet 44 que contient un logement cylindrique 46. La porte est représentée dans sa position normale, c'est-.i-dire que ses v & taltx 4 sont orientés radialement par rapport à l'axe de rotation et maintenus dans cette position par un mécanisme d'enclenchement élastique 48 assez puissant monté dans l'extrémité externe du taquet 44 contre la paroi périphérique 50 du logement 46. Le raccord 41 prolonge la traverse 28 à laquelle il est relié par un tenon 43 complémentaire d'une mortaise longftudi- nale 45 de la traverse 28. Des vis 47 empêchent la séparation de ces deux éléments 28 et 41. Chacune des clavettes 42 comporte une partie inférieure 52 à section carrée, une partie médiane cylindrique 54 plus large, et une partie supérieure cylindrique 56. La partie 52 stembolte dans une cavité complémentaire 58 du raccord 41 où elle est serrée par des vis 60 qui permettent de rapprocher les parois d'une fente 62 du raccord. Sa partie médiane 54 passe dans une boutonnière radiale 64 formée dans le fond 66 du logement 46, de sorte que la clavette 42 ne peut tourner mais peut se déplacer radialement par rapport à l'axe de rotation vertical de la porte. La partie supérieure 56 de chaque clavette est fixée, par exemple par soudure à l'argent, dans le taquet 44 dont l'axe est sensiblement parallèle à celui de la traverse 28. L'enclenchement 48 est constitué d'un ressort 68 assez puissant qui peut se déplacer librement dans une cavité radiale 70 du taquet 44, laquelle est fermée par un couvercle amovible 72 au moyen de vis (non représentées) afin de maintenir une bille 74 en contact avec le ressort 68. Cette bille fait partiellement saillie à l'extérieur par un orifice du couvercle 72 pour s'engager dans la cuvette dune pièce d'arrêt 76 de structure analogue à celle d'une crapaudine et qui est emmanchée à force dans la paroi 50. Comme le montre mieux la figure 4, cette crapaudine 76 comporte vers l'extérieur une tige cylindrique 78 engagée dans un trou 80 de la paroi 50 et intérieurement une bride 82 partiellement engagée dans la paroi 50 et comportant dans sa face intérieure un creux central ou cuvette 84. La bille 74 faisant saillie dans cette cuvette 84 bloque le vantail 4 dans la position normale qu'il doit occuper par rapport aux autres. I ] est cependant possible de rabattre ces vantaux à partir de cette position en faisant sortir de force leurs billes 74 des crapaudines 76, comme on va le décrire ci-apres. Le logement 46 supporte aussi une came centrale 86 faisant saillie vers le haut à partir de son fond 66 et présentant sensiblement la forme d'une étoile à quatre branches. Comme le montre mieux la figure 3, cette came 86 comporte radialement quatre dépressions 88 dont le fond de chacune se trouve en face d'une des boutonnières 64 et des crapaudines 76, et quatre lobes 90 qui font saillie radialement entre les bouton nières 64 et coopèrent avec les extrémités intérieures 92 plus étroites des taquets 44 pour permettre aux vantaux 4 de se rabattre comme on le décrit plus loin. La came 86 conporte enfin un alésage axial 94 centré sur le même axe que la face interne 98 de la paroi périphérique 50 du logement, cet alésage comportant une rainure axiale 100 destinée au passage d'une clavette comme on le décrit plus loin en regard de la figure 5. La puissance des ressorts 68 des enclenchements 48 est suffisante pour maintenir les billes 74 dans les cuvettes 76 au cours du fonctionnement normal de la porte.Les vantaux 4 sont donc reliés de façon assez rigide au mécanisme 14 et peuvent tourner avec lui autour de l'axe de l'alésage 94 de la came 86. Te mécanisme inférieur 16 (figure 1) est analogue au mécanisme supérieur 14 et renié aux traverses inférieures 30 de la même façon. il peut aussi tourner autour de l'axe vertical de l'alésage 94 du mécanisme supérieur, mais il n'est pas fixé au plancher 20 comme l'est le mécanisme 14 au plafond 18 (figure 1). Cette différence de montage, décrite en regard de la figure 5, fait l'objet du paragraphe suivant. Le mécanisme supérieur 14 est fixé sur un bout d'arbre 106 au moyen d'une cale ou clavette 102,qui passe dans la rainure 100 (figure 3) et dans une rainure semblable 104 du bout d'arbre, et par un manchon 108 dont la bride supérieure 110 s'engage dans une cavité inférieure 112 du mécanisme 14 et que traverse une vis 114 vissée dans un taraudage 116 du bout d'arbre 106, de sorte que la rotation de la porte fait aussi tourner le mécanisme et le bout d'arbre. l'extrémité supérieure de ce dernier comporte une bride 118 qui le maintient dcllls un palier a rotule 120 fixé par des boulons 122 à une plaque annulaire 124, elle-même fixée par des vis 126 à la paroi supérieure annu'aire 128 d'un boltier 130.Un collier 123 entoure au-dessous du palier 120 le bout d'arbre 106 sur lequel il est bloqué par une vis sains tette 125 afin de limiter le mouvement ascendant du bout d'arbre 106 dans le palier 120. La paroi périphérique 136 du bottier cylindrique 130 est entourée d'une couronne 132 fixée à elle par des vis 134 et qui comporte des brides supérieure 138 et inférieure 140 entre lesquelles passe le plafond 18 de l'entrée du local qui, en l'oc currence, est constitué d'une plaque de verre. Une garniture d'étanchéité 142 est montée entre cette plaque 18 et les brides 138 et 140.Le bottier 130 peut aussi être fixé au plafond 18 par tout moyen approprié à la forme du plafond et à son em- placement dans le batiment Il est préférable d'utiliser un palier à rotule 120 auto-centreur plutôt qu'un palier lisse classique pour éviter tout d'éfaut d'alignement du mécanisme 14 lors de son montage dans le plafond 18 ainsi qu'vu grippage éventuel lors du rab-attement des vantaux 4 (figure 1) comme on va le décrire plus loin. Le mécanisme inférieur 16 comporte une bride annulaire 144 fixée à lui d'une manière quelconque, par exemple par soudage. Cette bride repose par l'intermédiaire d'un joint de propreté 150 sur un support annulaire 146 partiellement logé dans une cavité 148 du plancher 20. Ce mécanisme repose aussi sur une bride médiane 156 d'un bout d'arbre tubulaire 154 dals la partie supérieure duquel une cale ou clavette 152 le fixe au mécanisme 16. La bride 156 repose sur un roulement de butée 158 à palets coniques logé dans la cavité supérieure 160 d'un support 162 eu fonte.L'extrémité inférieure cylindrique du bout d'arbre 164 traverse le fond du support 162 et se termir.e par une partie à section carrée 166 qui s'emboîte dans un piston 168 entraînant un régulateur de vitesse 170. Tes enfants s'amusent souvent à faire tourner à grande vitessc les portes en tourniquet et il est donc préférable de les équiper d'un réSulatear de vitesse 170, mais ce détail n'a aucun rappor avec la présente invention. l'alésage axial 172 du bout d'arbre 154 est destiné à loger le tube 0 en matière plastique qui est de préférence transparent. L'extrémité supérieure de ce tube entoure le manchon 108 et son eAtré:nité inférieure est reveAtue d'une couche d'étanchéité ou d'un adrlésif qui permet de le faire adhérer à la paroi interne du bout d'arbre 154. L'assemblage de la porte 2 se fait en localisant d'abord les parois cur-vilignes 22, 24 (figure 1) par rapport à l'axe de ro-ation central de la porte et en les fixant au plafond 18 et au plancher 20. On place ensuite le boîtier 130 dans le plafond 18 en le centrant sur l'axe de rotation. Au moyen de gabarits convenables, on fait descendre un fil à plomb du centre du boltier 130 pour déterminer la position du centre du mécanisme inférieur 16 et du régulateur 170. Une fois ce dernier en place, on installe le bout d'arbre 154 et le roulement 158 dans le support 162, le bout d'arbre entourant et étant contré sur l'axe de rotation.On met alors en place le support annulaire 146 et l'on fixe au moyen de la clavette 152 le mécanisme inférieur 16 sur le bout d'arbre 154 en le poussant vers le bas jusqu'à ce qu'il repose sur la bride 156. On fixe ensuite au moyen des boulons 122 la plaque annulaire 124 au palier 120 dans lequel on enfonce de haut en bas le bout d'arbre 106 jusqutà ce que sa bride 118 entre en contact avec le palier. On fait alors glisser le collier 123 sur le bout d'arbre 106 en le faisant encrer en contact avec la face inférieure du palier 120 et on serre la vis sans tête 125 pour bloquer ce collier sur le bout d'arbre et empêcher ce dernier de pouvoir se déplacer dans le palier. Il faut toutefois laisser un lépor jeu entre le collier 123 et le palier 120 pour assurer la libre rotation du bout d'arbre et du palier. On installe alors le sous-ensemble ainsi formé dans le boîtier 130 et l'on fait traverser aux vis 126 la plaque annulaire 124 pour les visser dans la paroi supérieure 128 et fixer le sous-ensemble sur le boîtier. il ne reste plus alors qu'à glisser le mécanisme 14 sur l'extrémité inférieure du bout d'arbre 106 avec la clavette 102 en position et mettre en place le manchon 108 en vissant la vis 11/le dans le taraudage du bout d'arbre 106. On termine l'assemblage en enfonçant le tube 40 dan le bout dtarbre 154te façon à permettre ensuite à son extrémité supérieure de passer par-dessus le manchon 108.Le tube 40 est relaitvement rigide, mais sa grande lon- gueur lui donne assez de souplesse pour autoriser ce mode d'assemblage. On va décrire maintenant le mode de fixation des vantaux 4 en regard des figures 2 et 5. On commence par fixer les raccords 41 aux parties inférieures 52 des clavettes 42 et des clavettes correspondantes du mécanisme inférieur 16. Il y a en tout huit raccords 41 sensiblement parallèles aux taquets 44. On serre les vis 60 de manière à maintenir en place les raccords 41 et l'on fixe à ces derniers les vantaux en engageant les tenons 43 dans les cavités complémentaires 45 des traverses supérieures et inférieures 28 et 30. Une fois ces tenons 43 entièrement engagés dans les -cavités 45, on les maintient au moyen des vis 47 qui de préférence les traversent et se vissent dans le flanc opposé des traverses 28 et 30. Toutefois, ces vis peuvent simplement porter contre les tenons 43 pour les bloquer dans les cavités 45. On vérifie alors la position des vantaux dans l'entrée ou l'encadrement de la porte et l'on serre les vis 60 pour achever l'assemblage. Comme on l'a déjà dit, les ressorts 68 des enclenchements 48 sont assez puissants pour maintenir en place les vantaux au cours du fonctionnement normal de la porte. Si l'assemblage a été effectué de façon très précise, il n'est pas nécessaire d'utiliser un palier h rotule 120 et l'on peut se contenter d'un simple palier lisse, mais un palier à rotule présente l'avantage de compenser les imprécisions éventuelles de l'assemblage et d'assurer la liberté de mouvemellt de la porte et le rabattement convenable des panneaux en cas d'urgence, comme, on va le décrire maintenant en regard des figures 6 à 9. Sur la figure 6, les vantaux sont représentés dans leur position normale et les flèches A indiquent le sens du dépla cement des personnes se ruent vers la porte en cas de panique. La pression exercée par elles sur les vantaux 4a, 4b est trans mise par les raccords 41 et les clavettes 42 (figure 2) aux taquets 44a et 44b, et la force exercée tend à faire sortir les billes 74- des cavités des crapaudines 76. Dès que cette pression devient supérieure à la force de retenue exercée par les enclenchements coopérant avec les taquets 44a, 4-4b, les billes correspondantes sortent de leur pièce d'arrêt et les taquets 44a, 44b pivotent pour prendre la position représentée sur la figure 7, leur paroi inférieure glissent sur le fond 66 du logement 46 (il en est de même pour les taquets du mécanisme inférieur).Dès que les extrémités extérieures des taquets s'écartent de la surface interne 98 de la paroi 50, les billes qu'ils contiennent font saillie au maximum sous la pression exercée par leurs ressorts, mais les couvercles 72 (figure 2) les empêchent de s'échapper. Bien que le mouvement qu'on vient de décrire et qui aboutit à la position représentée sur la figure 7 ne soit qu'un mouvement pivotant, dès que les flancs des taquets 44a et 44b viennent heurter ceux des lobes 90 de la came 86, les clavettes 56 sont poussées radialement vers l'extérieur dans les boutonnières 64a et 64b, comme le montre la figure 8, de sorte que leur mouvement est un mouvement composé, à la fois pivotant et coulissant qui cesse dès que les vantaux 4a, 4b viennent heurter les vantaux 4c, 4d (voir figure8). La pression continue exeruée par les gens qui sortent du batiment s'exerce alors sur ces derniers en faisant céder leurs enclenchements élastiques et en provoquant leur rabattement, de sorte que finalement les quatre vantaux prennent la position représentée sur la figure 9 dans laquelle ils sont parallèles et rabattus les uns contre les autres. Dans cette position, les clavettes 42a et 42b se trouvent contre l'extrémité extérieure des bouton nitres 64a, 64-b tandis que les clavettes 42c et 42d n'ont fait que pivoter sans coulisser dan: les boutonnières 64c et C4d. Il va de soi cependant que les flèches A pourraient être orientées par rapport à la porte dans n'importe quel sens et provoquer de la même façon le rabattemont des vantaux 4 certaines des clavettes 1-2 se déplaçant alors vers les extrémités extérieure des boutonnieres 64. Pour ramener les vantaux 4 à leur position primitive, il suffit de les saisir et de les faire pivoter jusqu'à ce que les billes 74 s'engagen-t de nouveau dans les cuvettes des pièces d'arrêt 76. Comme le montre la fifre 4, ces pièces 76 font saillie vers l'intérieur par rapport à la surface interne 98 de la paroi 50 de sorte que, lorsque l'utilisateur fait reprendre aux vantaux leur position primitive, il sent la bille 74 entrer en contact avec la pièce 76 et c'est alors qu'il doit forcer pour la faire passer dans la curette 84. Quelques essais suffisent pour lui donner conscience de la force à déployer. Dès que les vantaux sont rabattus comme le montrent les figures 7, 8 et 9, ils ne sont plus bloqués par rapport aux deux logements supérieur et inférieur, et le logement 46 a tan- dance à ne plus rester centré sur l'axe de rotation, ce que permet le palier 120 ; il est ainsi possible d'éviter dans toute la mesure du possible que des forces de frottement importantes n'empêchent les vantaux de se rabattre convenablement. outrez fois, tant que l'un des vantaux au moins demeure dans sa position normale, les mécanismes inférieur et supérieur tendent à rester alignés. Il est parfois nécessaire de rabattre deux des vantaux, par exemple les vantaux 4b et 4d de la figure 6 pour permettre de faire passer par la porte certains objets, par exemple des escabeaux. Il suffit pour cela de saisir le vantail qu'on désire rabattre et de le déplacer brusquement et très fortement vers le vantail contre lequel on veut le rabattre La rigidité des mécanismes 14 et 16 dépend des enclen- chements 48 qui les paintiennent alignés.En cas de panique, il est préf érable qu'un des vantaux reste dans sa position normale jusqu'à ce que tous les autres .soient rabattus afin de maintenir les mécanismes alignés et d'aider le palier e rotule 120 à réduire au minimum les forces de frottement éentuelles. Il su -f-t pour cela de monter dans un des taquets un ressort @@ plus puisa1it que ceux qui sont montés dans les autres. De ceste façon le ve-tail correspondant à ce ressort plus puis- salit tend à demeurer dans sa position normale pendant que les trois astres se rabattent, après quoi la force appliquée au dernier vantail provoque aussi son rabattement.Du fait de ce retard au rabattement, ce dernier vantail maintient alignés les mécanismes 14 et 16 jusqu'au dernier moment en réduisant les force de frottement éventuelles. lis figure 10 représente une autre forme de réalisation des éléments constituant le mécanisme d'enclenchement 48 (figure 2). La bille 74 et la pièce d'arrêt ou crapaudine 76 précèdemment décrites ne sont pas toujours suffisantes dans le cas de vantaux très longs qui tendent à se rabattre trop faci liement pour une puissance donnée du ressort 68. Comme cette puissance est limitée par des considérations d'encombrement, il est alors préférable d'utiliser la forme de réalisation de la figure 10. Comas on le voit sur cette figure, la pièce d'arrêt 76a comporte une entaille 76b et non une cavité sphérique, et la bille 74 de la figure 2 est remplacée par un tenon 74a dont l'extrémité avant 74b a la forme d'un coin complémentaire de l'entaille 76b. Il est possible d'utiliser des coins 74b et des entailles 76b dont les parois complémentaires font entre elles des angles adaptés à la force qu'on estime nécessaire pour rabattre les vantaux de la porte. Plus l'angle de ces parois est petit plus est grande la force nécessaire pour provoquer le rabattement du vantail. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Porte en tolgrnique.. tovYnartt autour d'un axe vert i- cal entre le plafond et le plancher de l'entrée d'un local, caractérisée en ce que chacun de ses vantaux est relié en haut et en bas par deux dispositifs indépendants à deux mécanismes supérieur et inft-liez qui peuvent tourner autour dudit axe vertical, le premier dans un palier suspendu au plafond et le second dans un palier fixé au plancher, et qui sont capables soit de maintenir normalement leur vantail dans sa position déployée de rotation soit de céder sous une pression anormalement forte (en cas de panique, par exemple) pour permettre à ce vantail de se rabattre contre son voisin en dégageant ladite entrée, l'ensemble constitué par les vantaux et lesdits dispositifs constituant ainsi le seul moyen d'empocher lesdits mécanismes de trop tourner l'un par rapport à l'autre. 2. Porte en tourniquet selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un au moins desdits mécanismes est constitué d'un logement sensiblement cylindrique, centré sur l'axe vertical, dont le fond est percé de boutonnières rayonnantes traversées chacune par une clavette verticale reliée par une de ses extrémités à un vantail et fixée par l'autre dans le logement à l'extrémité intérieure d'un taquet qu'un enclenchement élastique monté entre lui et la paroi périphérique du logement maintient normalement aligné dans l'axe de la boutonnière et en contact avec un organe qui limite son déplacement radial vers le centre du logement afin de lui faire maintenir le vantail dans sa position déployée, ledit enclenchement étant capable, lorsque la clavette et le taquet correspondant lui transmettent une force déterminée résultant d'une pression excessive exercée sur le vantail pour le faire tourner, de céder pour permettre au taquet d'abord de pivoter avec sa clavette jusqu'à ce qu'il soit arreté par son entrén contact avec d'autres éléments du mécanisme, puis de continuer à tourner en meme temps que le vantail, sa clavette étant guidée au cours de ce dernier mouvement par la boutonnière, dans laquelle elle peut se déplacer radialement vers l'extérieur 3.Porte on tourniquet selon la revendication 2, caractérisée. en ce que chaque enclencllement élastique est constitué d'un plongeur qui est maintenu élastiquoment en contact avec une pièce darrcAt et pousse normalenent l'extrémité intérieure du taquet correspondant contre une came qui constitue ledit organe, est centrée sur l'axe vertical, fixée sur le fond du logement et entre en contact avec un des flancs du taquet lors de son pivotement initial pour limiter ce dernier. 4. Porte en tourniquet selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi extérieure de la came est sensiblement parallèle à l'axe vertical et forme autant de dépressions séparées par des lobes qu'il existe de taquets, l'extrémité intérieure de chacun de ces derniers étant arrondie de façon à s'ajuster dans une dépression correspondante de la came et à faire entrer progressivement son flanc en contact avec un des lobes contigus lors de son pivotement. 5. Porte en tourniquet selon la revendication 4, caractérisée en ce que le fond du logement est entouré d'une paroi périphérique sensiblement cylindrique fixée à lui et centrée sur ledit axe vertical, l'extrémité extérieure de chaque taquet étant située presque contre cette paroi dans la position déployée des vantaux, et les plongeurs entrant en contact avec les pièces d'arrêt entre cette paroi et les extrémités extérieures des taquets. 6. Porte en tourniquet selon la revendication 5, caractérisée en ce que le fond du logement et les faces inférieures des taquets sont lisses afin de permettre à ces derniers de se déplacer facilement dans le logement lorsque les vantaux passent de leur position déployée à leur position rabattue. 7. Porte en tourniquet selon la revendication I, caractérisée en ce que les deux mécanismes comportent un dispositif permettant de monter un élément d'étanchéité relativement rigide qui coopere avec les bords intérieurs des vantaux pour empêcher les courants d'air de passer autour de ces bords.