Brevet FR2420617A1 — publié le 19791019

L'invention concerne les toitures repliables pour bâtiments divers. Dans les systèmes connus de couvertures mobiles à éléments rigides, il y a recouvrement dtéléments, fixes ou mobiles, par des mouvements de translation ou de rotation, ce qui donne lieu à des structures lourdes. Par ailleurs, dans les systèmes connus de couvertures mobiles par empilage de petits éléments, ceux-ci sont souples, généralement en toile ou en matière synthétique, de sorte qutil stensuit une réduction de la longévité du bâtiment et une mauvaise isolation thermique. Le but de ltinvention est de réaliser une toiture repliable qui ne présente pas les inconvénients précités des systèmes de couverture connus. A cet effet, la toiture repliable suivant l'invention, qui est composée de panneaux rigides articulés, est caractérisée en ce que lesdits panneaux de forme allongée à deux bords longitudinaux parallèles reposent1 par leurs deux extrémités, respectivement, sur les parties supérieures de deux groupes de tiges articulées les unes sur les autres en ciseaux de Nuremberg dans deux plans verticaux parallèles, les articulations intermédiai- res desdites tiges prenant appui sur des chariots qui reposent sur deux poutres parallèles. Grâce à cette structure particulière, on évite la lourdeur des toitures connues à éléments qui se recouvrent ou la réduction de longévité et la mauvaise isolation thermique des toitures composées dtempilages de petits élements souples. Dans un mode de réalisation avantageux, les bords supérieurs parallèles de deux panneaux successifs sont reliés ltun à l'autre par un couvre-åoint formant faîtage, tandis que les bords inférieurs de deux panneaux successifs sont reliés l'un à l'autre par un couvre-åoint formant chéneau, lesdits couvrejoints étant en un matériau souple et imperméable, de sorte que la toiture est étanche. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une toiture repliable suivant l'invention. Sur ces dessins Fig.1 représente schématiquement1 en perspective, lten- semble de la toiture, Fig.2 montre, à plus grande échelle, le montage des panneaux en position dépliée comme sur la Fig.1, Fig.3 est, également à plus grande échelle, une vue de profil dtun chariot de support dtune extrémité de deux panneaux, Fig.4 est une coupe verticale faite suivant la ligne IV IV de la Fiv.3, Fig.5 est une vue analogue à celle de la Fig.2, mais montrant une partie de toiture en position repliée, Fig.6 est une vue de profil d'un dispositif de fermeture latérale de la couverture déployée, et Fig.7 est, à plus grande échelle, un détail représenté en coupe faite suivant la ligne Vil-Vil de la Fig.6. La toiture repliable représentée schématiquement dans son ensemble sur la Fig.1 est composée d'une suite de panneaux rigides de forme allongée 1, à deux bords opposés parallèles, de forme rectangulaire dans l'exemple, qui reposent, par leurs deux extrémités, respectivement, sur les parties supérieures de deux groupes de tiges 3 articulées les unes sur les autres dans deux plans verticaux parallèles, de manière à former, dans chaque groupe, des ciseaux de Nuremberg, ctest-à-dire une suite de lo- sanges articulés identiques. Sur la Fig.2, on peut voir, à plus grande échelle, le montage des panneaux 1 sur u groupe de tiges articulées 3. Chaque tige 3 présente un point d'articulation supérieur matérialisé par une charnière supérieure 4, un point d'articulation intermédiaire matérialisé par une charnière intermédiaire 5, et un point d'articulation inférieur matérialisé par une charnière inférieure 6 (visible seulement sur la Fig.1). Une tige 3 quelconque est articulée, par son milieu, sur le milieu dtune autre tige au moyen d'une charnière intermédiaire 5, tandis que son extrémité supérieure est articulée, par une charnière supérieure 4, sur ltextrémité supérieure d'une tige suivante et que son extrémité inférieure est articulée, par une charnière inférieure 6, sur l'extrémité inférieure d'une tige précédente.Dans chacun des deux groupes de tiges, les deux tiges de chaque extrémité sont deux fois plus courtes que les autres puisqu'elles ne participent, chacune, qutà la formation du premier et du dernier losange, alors que toutes les autres tiges intermédiaires participent à la formation de deux losanges successifs. Chaque charnière intermédiaire 5 est supportée par un gousset Il (voir Fig.3 et 4) solidaire d'un chariot 12 muni de deux galets de roulement 13 et d'un galet de guidage latéral 14. Les galets de roulement 13 reposent sur la face intérieure de ltune des ailes dtun profilé 15 de section en forme de "Ut couché fixé sur la face supérieure d'une poutre 16 de section en ou sur une poutre métallique forme de RI" qui repose elle-même sur un mur 17/, le galet de guidage latéral 14 roule contre la face intérieure de l'âme du profilé 15 de section en wUt couché. Le chariot 12 est muni, à chacune de ses extrémités, d'une plaque 21 servant de butoir contre la plaque correspondante portée par le chariot adjacent, lorsqu'on replie la couverture. Dune manière générale, la toiture repose donc sur deux elle de la construction mentsparaiieles 17 /(voir aussi Xig.1S, par l'intermédiaire des chariots 12 qui roulent sur les rails 15 portés par ces murs. La toiture est rendue étanche par des couvre-joints de faîtage 24 (Fig.2) et par des couvre-joints formant chéneaux 25; ces couvre-joints sont en un matériau souple et imperméable, par exemple une matière plastique appropriée, telle que du butyle. Chaque couvre-joint de faîtage 24 relie les parties marginales supérieures de deux panneaux 1 successifs, par dessus la charnière supérieure 4 correspondante; chaque bord du couvrejoint est serré à plat contre le panneau correspondant au moyen d'une barre métallique méplate 26 par des vis ou des boulons 27 qui traversent ladite barre, la partie marginale du couvrejoint et le panneau. Le montage des couvre-joints chéneaux 25 est le même que celui des eouvre-joints de faîtage. Chaque panneau 1 est composé, par exemple, de deux parois externes 31 en métal ou en fibro-ciment séparées l'une de ltau- tre par un remplissage en mousse de plastique 32 qui constitue un isolant thermique. Les tiges articulées 3 sont constituées par des profilés métalliques, par exemple de section en "U" ou en "I". Sur la Big.1, on a indiqué un mur d'extrémité 41 qui supporte la charnière 5 d'articulation du premier panneau 1; cette charnière occupe donc un emplacement fixe, à l'exclusion de toutes les autres charnières intermédiaires 5 qui sont portées par les chariots 12 décrits plus haut. Pour replier la toiture, on rassemble donc ses panneaux constitutifs vers le mur d'extrémité 41.A cet effet, il est prévu un dispositif de commande qui comporte un câble 44 passant sur un tambour de treuil 45 ainsi que sur un certain nombre de poulies fixes et de poulies mobiles, à savoir : deux poulies fixes 46, 47 au-dessus du tambour de treuil 45, deux poulies fixes 48, 49 portées par les extrémités distales des deux murs latéraux parallèles 17, deux poulies mobiles 51, 52 portées par le chariot extrême 12 roulant sur l'un de ces deux murs (voir aussi Fig.3), et, enfin, deux poulies mobiles semblables 53, 54 portées par le chariot extrême 12 roulant sur l'autre mur 17. Les deux extrémités du câble 44 sont attachées en 61 et 62 à une plaque 63 fixée au mur d'ex- trémité 41.A partir de son point d'attache 61, le câble passe successirement sur la poulie mobile 53, la poulie mobile 51, la poulie fixe 46, le tambour 45 autour duquel il fait plusieurs tours pour ne pas glisser sur lui, la poulie fixe 47, la poulie fixe 48, la poulie mobile 52, la poulie mobile 54 et la poulie fixe 49 pour rejoinre son autre point d'attache 62. A chaque tour que l'on fait faire au tambour de treuil 45 dans le sens de la flèche f1, il stenroule sur le tambour une longueur de câble égale à celle qui s'en déroule, ce qui se traduit par un déplacement de l'ensemble des quatre poulies mobiles 51, 52, 53, 54, et, par conséquent, du dernier panneau 1, d'une longueur correspondante dans le sens de la flèche f2, c'est-àdire dans le sens qui produit le pliage de la toiture vers le mur d'extrémité 41.Chaque losange formé par les tiges articulées 3 se rétrécit de la même quantité. En continuant a' faire tourner le tambour de treuil dans le même sens, on ramène tout l'ensemble de la couverture vers le mur dtextrémité 41 et la toiture prend la configuration représentée partiellement sur la Fig.5. Pour déployer la couverture, il suffit évidemment de faire tourner le tambour de treuil dans l'autre sens. En variante, la poulie fixe 49, qui ne tourne jamais, pourrait constituer un point dtattache du câble en remplacement du point d'attache 62. Sur la Fig.6, on a représenté un moyen de fermeture des extrémités des sheds de section triangulaire formés par la toiture dépliée, sous la forme de panneaux verticaux 71 dont la partie supérieure est de forme triangulaire correspondante; ces panneaux sont montés à coulissement vertical entre deux poteaux successifs 72; ils portent des galets 73 qui roulent dans des guides verticaux 74 de section en forme de wU" fixés auxdits poteaux. Ces panneaux sont équipés de contrepoids d'équilibrage qui, dans exemple, sont constitués par des portes de façade 77 également munies de galets 78 qui roulent dans des guides verticaux correspondants 79 fixés aussi aux poteaux 72.De chaque côté, la liaison entre un panneau 71 et la porte de façade correspondante est assurée par un câble ou une chaine sans fin 81 qui passe sur une poulie supérieure 82 et sur une poulie inférieure 83 portées par des chapes telles que 84 fixées aux poteaux 72; l'un des deux brins du câble ou de la chaîne est fixé au panneau par une patte 85 et l'autre brin à la porte par une patte correspondante (non représentée). Ainsi, l'ouverture des portes 77 vers le haut assure automatiquement la descente des panneaux supérieurs 71 qui se dégagent des sheds en dents de scie de la couverture. Une toiture du genre de celle qui vient d'être décrite présente de nombreuses applications, par exemple à des piscines, salles de sports, tennis, restaurants, salles de spectacles, etc. Elle peut être facilement mise en oeuvre sur des ouvrages de plein air existants, elle occupe le minimum de place au sol et permet la réalisation de bâtiments de bonne qualité architecturale, pouvant être isolés thermiquement et possèdant une acoustique satisfaisante en raison de la section de son plafond en ligne brisée. Par son caractère modulaire, une telle toiture peut être facilement industrialisée et, par conséquent, être mise en oeuvre à un prix de revient relativement économique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui a été donné à titre d'exemple; on peut y apporter de nombreuses modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, de son cadre. C'est ainsi, par exemple, que, dans ce qui précède, on a supposé que les panneaux de toiture à deux bords opposés parallèles étaient de forme rectangulaire, mais ils pourraient présenter toute autre forme appropriée désirée, par exemple des formes en parallèlogrammes ou en trapèzes, ou encore à extrémités irrégulières. On pourrait aussi remplacer la commande par câble unique, par une commande qui comporterait un câble sans fin de chaque côté attaché au dernier panneau et passant sur des poulies toutes fixes, les deux câbles passant respectivement sur deux tambours de commande accouplés pour que les deux extrémités de chaque panneau subissent des déplacements parfaitement synchrones. REVENDICATIONS 1.- Toiture repliable composée de panneaux rigides mobiles articulés, caractérisée en ce que les panneaux (1) de forme allongée à deux bords longitudinaux parallèles reposent, par leurs deux extrémités, respectivement, sur les parties supérieures de deux groupes de tiges (3) articulées les unes sur les autres en ciseaux de Nuremberg dans deux plans verticaux parallèles, les articulations intermédiaires (5) desdites tiges prenant appui sur des chariots (12) qui reposent sur deux poutres parallèles (16). 2.- Toiture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que elle est munie d'un système de commande de repliage qui comporte un treuil (45) actionnant un câble (44) qui passe sur des poulies de renvoi fixes (46, 47, 48, 49) et sur des poulies de renvoi mobiles (51, 52, 53, 54) portées par les chariots (12) qui supportent le dernier panneau mobile (1). 3-- Toiture suivant ia revendication 1, caractérisée en ce que les bords supérieurs parallèles de deux panneaux (1) successifs sont reliés l'un à l'autre par un couvre-joint (24) formant faîtage, tandis que les bords inférieurs parallèles de deux panneaux (1) successifs sont reliés l'un à 11 autre par un couvre-åoint (25) formant chéneau, lesdits couvre-joints étant en un matériau souple et imperméable. 4.- Toiture suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, des panneaux de fermeture équilibrés (71) coulissant verticalement pour assurer la fermeture des extrémités des sheds formés par la toiture dépliée. 5.- Toiture suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'équilibrage des panneaux (71) coulissant verticalement est assuré, pour chaque panneau de fermeture, par une porte de façade conjuguée (77) coulissant aussi verticalement et de même poids, auquel elle est reliée par un système de câbles ou chaînes (81) passant sur des poulies fixes (82, 83).