Brevet FR2439850A1 — publié le 19800523

Dispositif de couverture souple à mouvement rapide d'ouverture et de fermeture. La présente invention concerne principalement un système apte à réaliser rapidement les opérations de couverture et de découverte de toiture d'enceinte où la vision zénithale peut être utile soit à des fins techniques (observations, tirs, etc...) soit pour l'agrément de l'usage (piscines, cinémas de plein air, auditorium, théâtre, etc...) et cela avec des cycles suffisamment courts pour que le changement de configuration soit réalisé aussi fréquemment que l'usager le souhaite. Dans les systèmes connus de toiture souple meme fixe et de petites dimensions, les concepteurs ont du répondre à deux sujétions qui sont - en premier la nécessité de permettre un écoulement des eaux (ou d'assurer la réception de la neige) sans que les flèches de voiles entraînent des rétentions. Ceci conduit aux formes classiques des tentes ou couvertures à deux pentes, coniques ou pyramidales. - en deuxième la nécessité d'éviter les déchirures de toiles ou les disloca tions d'édifice par claquement des toiles sous l'effet des pressions et dépressions dues au vent d'où les solutions habituelles de tension par hau banage - ce qui rend les systèmes d'un démontage aléatoire et de toute façon lent et délicat. La présente invention apporte des solutions aux problèmes d'instabilité de toile et d'écoulement des eaux d'une grande simplicité en même temps qu'elle permet des évolutions rapides de toiture sans machinerie compliquée - l'application du principe peut être faite à des ouvertures carrées, rectangulaires triangulaires - circulaires - ou en secteur de cercle le mouvement de toiture pouvant etre soit une translation soit une rotation soit un mouvement combiné complexe. L'exemple traité est celui d'une ouverture rectangulaire de dimensions importantes dan la couverture en béton d'un édifice en forme de voûte plus ou moins incurvée - l'application serait tout aussi judicieuse si la toiture de l'édifice était plane ou de configuration variée. La réponse à la contrainte d'écoulement des eaux est la mise en forme du voile souple (FIG. 1) pour conduire à une succession de cheneaux 5 de grandes dimensions dont chacun est représenté par une surface dont la génératrice 1 est un secteur circulaire (concave) et la directrice 2 un secteur circulaire à très grand rayon, convexe - les eaux sont ainsi canalisées vers les bords de l'ouverture où elles sont recueillies par des égouts en béton - dans l'exemple. On notera que le voile souple 3 peut être : - une voilure simple - une voilure constitué d'un -andwich 4 (FIn,. 2) à base de mousses ou de tout autre matériau - une suite d'éléments 10 (FIG. 3) constitués d'un double voile formant en veloppe et remplis d'air réchauffé ou refroidi, circulant ou non toutes dispositions de nature à, limiter les transferts thermiques de l'intérieur vers I'extérieur ou l'inverse, permettre la fusion de la neige par apport de calories en surface et, d'une manière générale, permettre d'améliorer le confort interne de l'enceinte. La mise en forme de la couverture est obtenue (FIG. 4) par l'appui sur des poutres 6 de place en place dont le profil est une courbe circulaire convexe à grand rayon assurant la courbure des cheneaux 5 et s'appuyant sur chaque rive de l'ouverture 8. Ces poutres sont dotées à leur partie supérieure recevant l'appui de la couverture, d'une partie arrondie 9 permettant d'assurer la continuité des contraintes de traction dans les voilures. La réponse à la contrainte de claquement des voilures est apportée, notamment, par la mise sous tension de la voilure de couverture réalisée par l'action combinée (FIG. 5) de l'écartement et du pivotement des poutres 6, de la tension initiale ou ultérieure du voile 3 et de sa configuration adéquate pour permettre la répartition des tensions suivant un champ de forces homogène. La mise sous tension de la voilure 3 se réalise par exemple de la manière suivante les poutres 6 sont attelées à des chariots 11 roulant sur chaque rive 8 de l'ouverture à couvrir ou découvrir en position fermée les chariots sont régulièrement répartis le long des rives et verrouillées grâce à des points d'ancrage 20 immobilisés par des mâchoires à commande hydraulique, pneumatique, ou électromécanique. Les poutres 6 peuvent pivoter autour d'une articulation 15 solidaire des chariots 11, l'extrémité de la section de 6 opposée à l'articulation 15 est dotée d'un vérin 16, hydraulique ou pneumatique, réalisant la triple fonction de Mise sous tension de la voilure par soulèvement de la poutre 6 qui passe de la position 17 à la position 18 la voilure passant de 3 semi-tendue à 19 sous tension, cette opération est réali sée alors que les deux extrémités axiales de toiture sont im mobilisées et verrouillées Amortissement des pulsations de toiture dues aux variations des pressions au vent ou sous le vent sécurité pour détendre la toile en cas de surcharge due à la neige. Les chariots 11 sont attelés entre eux par des barres de traction 14. D'une manière générale, on remarquera l'intérêt de réaliser des dispositifs en deux moitiés (FIG. 6p, quelle que soit la forme de l'ouverture, afin de réduire les temps de manoeuvre. L'ouverture de la couverture commence par l'abaissement des poutres 6 par dégonflement des vérins 16 permettant de détendre le voile 3 et par le déverrouillage des chariots 71 rendant possible leur déplacement - celui-ci peut être (FIG. 7) une simple translation latérale de chaque moitié. Celle-ci est réalisée par exemple (FIG. 8) avec deux treuils 21-l'un halant l'autre déhalant le câble sur une poulie de renvoi 22 agissant sur les trains de chariots de chaque moitié sur chaque rive 8 de l'ouverture. Les deux moitiés de toiture sont alors rangées simplement de part et d'autre de l'ouverture, sous la voûte dans des emplacements dits magasin de couverture dont la longueur est égale à environ la moitié de l'ouverture. Dans la mesure où l'on veut réaliser pour des questions de construction des magasins de couverture plus réduits, on doit stocker la couverture d'une autre façon. Les chariots des deux demi-trains halés comme sur la figure 8 sont à l'entrée de chaque magasin (FIG. 9) saisis par un enfourneur 24 qui pousse les chariots par leur point d'ancrage 20 sur des rampes 25 et 26 qui les amène en position gigogne dans un magasin de longueur réduite - le pas des doigts de saisie des enfourneurs est égal au pas des chariots. La forme des poutres 6 permet leur emboîtement après basculement. Les mouvements d'extraction ou d'enfournement peuvent etre-réalisés par d'autres procédés impliquant des mouvements alternatifs, rotatifs, bielle manivelle etc... à commande électro-mécanique, hydraulique ou par treuil. On notera que pour éviter les contraintes excessives du système de couverture consécutives à un poids de neige trop important, il est possible de prévoir un escamotage de toiture lorsque la charge due à la neige dépasse une certaine valeur. Ce déclenchement peut être provoqué. automatiquement par un système de pesée par exemple déduit de la variation des pressions hydrauliques ou pneumatiques dans le système de soulèvement des poutres 6. La rentrée de toiture couverte de neige n'offre pas d'inconvénients majeur. Le principe d'escamotage automatique ou non de toiture en cas de forte surcharge peut être étendu à l'existence de phénomènes atmosphériques exceptionnels tels que bourrasques, tempêtes, etc... la rapidité d'effacement de la couverture permettant de prendre les mesures de sécurité nécessaires avant la manifestation des perturbations atmosphériques énoncées ci-dessus. La voilure peut être stockée, soit pliée entre les chariots - soit enroulée (FIG. 10) sur un tambour ou une batterie de tambours 27 dont la particularité est que le profil est le même que celui des poutres 6. Ce dispositif présente les avantages suivants on peut, lors de l'opération de fermeture de la toiture, réaliser la pré tension de voilure grâce au tambour avant le soulèvement des poutres 6 on peut assurer l'entretien automatique de la couverture avec des disposi tifs 26 permettant de réaliser au choix, le lavage, le brossage, le souffla ge, le râclage de la neige, la projection de produits chimiques (fongicides par exemple) toutes dispositions améliorant la longévité de la voilure. Le tambour 27 enroule ou déroule la voilure au fur et à mesure du mouvement de toiture. Les poutres d'extrémités de chaque demi volet de couverture (FIG. 11) ont une configuration particulière 61 et 62 - elles viennent en butée en fin d'opération de fermeture et s'ancrent mutuellement pour compenser les tensions de voilure des deux demi-couvertures : un couvre-joint 28 vient assurer l'étanchéité du raccordement, les poutres 61 et 62 ne basculant pas à l'emmagasinage, des bardages 29 fixés à leur extrémité, viennent en fin d'opération d'ouverture obturer les entrées des magasins de couverture - améliorant l'esthétique de l'ensemble. On notera que la forme générale des poutres 6 les rend aptes à recevoir des conduites d'air chaud ou froid permettant de réaliser facilement les opérations de mise en température des voilures par temps de neige, ou de création de barrière isolante entre l'ambiance interne et l'atmosphère. Toutes ces opérations sont assorties d'asservissements électriques, mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques permettant de garantir la succession des cycles la sécurité des installations et des automatismes, en faisant face aux situations anormales capables de pertuber le bon fonctionnement. La présente invention peut être étendue à l'ensemble des formes d'ouverture et de profil de voûte grâce à des dispositifs particuliers. Les mouvements de couverture peuvent être des translations, des rotations, des pivotements les voilures de couvertures peuvent être en matériaux variés alliant les contraintes d'isolation et d'éclairement aux considérations esthétiques. REVEND ICTI0NS 1 - Système de couverture mobile permettant d'assurer la couverture ou la découverte rapide de grandes surfaces, caractérisé par l'usage d'une voilure simple ou compo site supportée et mise sous tension par des poutres pivotantes 2 - Système selon revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif de soulèvement des poutres 6 joue en même temps le rôle d'amortisseur et de dispositif de sécurité en cas de surcharge due au vent ou à la neige. 3 - Procédé selon la revendication 7 caractérisé par l'ancrage automatique des poutres en position fermée avant mise sous tension de la couverture. 4 - Système selon la revendication 1 permettant de réaliser des mouvements de couverture nar déplacement de poutres supports attelés sur des chariots et réalisant à l'emmagasinage de la couverture par pliage, à moins que celle ci soit enroulée sur un ou plusieurs tambours co-axiaux, simultanément. 5 - Procédé de mise sous pré-tension de la couverture par enroulement sur un ou plusieurs tambours à la forme du cintre de couverture ou tout autre. 6 - Procédé selon revendication 1 caractérisé par la détente de la voile de couverture par dégonflage des vérins de poutre facilitant ainsi les mou vements des poutres et de la voilure. 7 - Procédé d'emmagasinage dans un volume réduit des chariots et des poutres par cheminement des galets des chariots sur des rampes adéquates. 8 - Procédé selon revendication 7 d'enfournement et d'extraction des trains de chariots et leurs poutres grâce à des enfourneurs et des treuils ou tout autre dispositif. 9 - Procédé selon les revendications 3 et 7 de condamnation électrique de toute l'installation, les couvertures étant en~position ouverte ou fermée. 10- Procédé selon revendication 8 de régulation des treuils d'extraction ou de fermeture, des enfourneurs et des tambours de voilure permettant de réali ser des courses et vitesses compatibles. 11- Procédé selon une des revendications précédentes caractérisé nar la totale automaticité des commandes lors des opérations successives ou combinées.