Brevet FR2535443A1 — publié le 19840504

La présente invention est relative à un dispositif d'évacuation rapide des fumées (dit encore "exutoire") et de la chaleur, pour des bâtiments tels que, notamment, des locaux industriels ou recevant du public (locaux dits ERP), permettant, en cas-d'incendie, de dégager totalement une trémie délimitant une ouverture dans le toit, soit par déverrouillage, soit par commande manuelle, électromécanique, pneumatique, ou autre. De tels dispositifs, qui peuvent être également utilisés comme moyens d'aération, constituent des équipements de sécurité devant équiper des usines, ateliers ou ERP. Ils sont en général conçus pour pouvoir intervenir soit automatiquement, soit manuellement, lorsqu'il se produit, par exemple en cas d'incendie, un dégagement de fumées, et/ou une élévation anormale de la température ambiante, cette intervention consistant à ouvrir un organe d'obturation mobile recouvrant une ouverture prévue dans le toit du bâtiment, et par laquelle peuvent s'échapper la fumée et la chaleur. Cette intervention automatique ou manuelle permet d'éviter, en cas d'incendie, que tout le bâtiment ne se remplisse de fumée, afin de mener à bien les opérations d'extinction et d' évacuation du bâtiment. I1 existe déjà un certain nombre de systèmes d'évacuation de fumées répondant aux objectifs ci-dessus. Ces systèmes connus consistent, en général, en une trémie ou costière délimitant, dans le toit, une couverture -générale- ment rectangulaire, recouverte par un moyen d'obturation mobile constitué, le plus souvent, par un châssis composé soit d'une plaque de tôle ou de polyester, soit de vitres, soit d'une ou de plusieurs coupoles transparentes, soit encore de lames. Ce châssis est articulé sur des paumelles à la traverse haute, de façon à pouvoir pivoter, l'aération étant obtenue par action sur la traverse basse dudit châssis, à l'aide de moyens classiques (crémaillère, tringles, bras, etc.). Les systèmes actuellement connus présentent notamment l'inconvénient dtetre complexes et de nécessiter de grandes courses et de grands efforts, et, au moins pour certains d'entre eux, de ne pas dégager totalement l'ouverture de la trémie. Or, les dernières prescriptions règlementaires, dans le domaine des exutoires de fumée, exigent un débit garanti, et une possibilité d'ouverture et de fermeture à distance, mécanique, électrique ou pneumatique. Cette invention se propose, en conséquence, d'apporter un dispositif d'évacuation et d'aération qui ne présente pas les inconvénients men tionnés ci-dessus, et répondant aux dernières règlementations. L'invention concerne un dispositif d'aération et d'évacuation des fumées comprenant une costière ou trémie sur laquelle repose un châssis mobile, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme d'ouverture comprenant un bras à course différentielle, articulé à l'une de ses extrémités sur un axe fixe, et, à son autre extrémité, sur un chariot guidé én translation dans une traverse fixe du châssis mobile, et un organe moteur à effort constant, l'ensemble étant conçu de manière à obtenir un effort gradué lors de l'ouverture, cet effort étant important en début d'ouverture, et faible en fin d'ouverture. Selon une autre caractéristique de cette invention, ce dispositif comporte des moyens de freinage à accumulation d'énergie, conçus de façon à amortir la course du bras de manoeuvre après le passage du point d'équilibre, l'accumulation d'énergie permettant de limiter l'effort du système moteur lors de la refermeture du châssis mobile. Selon l'invention, les moyens de freinage à accumulation d'énergie comprennent un ressort monté à l'extrémité dudit chariot, ce ressort étant comprimé par le déplacement du chariot, en fin d'ouverture. Selon encore une autre caractéristique de cette invention, on interpose un système à cames multiplicatrices entre l'organe moteur et le bras à course différentielle, afin de multiplier l'effort en début d'ouverture, ce système étant en outre conçu demanière à assurer le verrouillage du châssis mobile en position de fermeture. Selon un mode de réalisat ion préféré du dispositif selon cette invention, l'organe moteur est un vérin pneumatique ou hydraulique dont la tige de piston est montée sur le bras de manoeuvre à course différentielle par I'inter- médiaire d'une première came de multiplication d'effort, celle-ci étant reliée à une seconde came assurant, lors de la fermeture du châssis mobile, le verrouillage de ce dernier, et, lors de l'ouverture, le décollement du châssis mobile par rapport à la trémie. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, représentant le dispositif selon l'invention, en position fermée - la Figure 2 estOune vue similaire à la Figure 1, le châssis mobile étant en position de fermeture - la Figure 3 est une vue en coupe verticale illustrant les différente phases de l'ouverture du châssis mobile ; et, - la Figure 4 est une vue de détail, à échelle agrandie, montrant le système à cames multiplicatrices interposé entre l'organe moteur et le iras de manoeuvre. En se référant aux dessins, on voit que le dispositif objet de cette invention se monte en toiture sur une costière droite 10 classique, celle-ci étant adaptée à la toiture du bâtiment considéré. Sur cette costière ou trémi fixe est articulé un cadre ouvrant ou châssis mobile 12, monté sur paumelle et comportant, dans cet exemple de réalisation non limitatif, un dôme éclai rant ou opaque 14. La trémie fixe 10 est en outre pourvue de pare-vents lat raux, tels que 16. Selon l'invention, le dispositif comporte un mécanisme d'ouverture par bras à course différentielle, permettant, sous la commande d'un organe moteur mécanique, électrique, pneumatique ou hydraulique, d'obtenir l'effo important nécessaire en départ d'ouverture, cet effort diminuant ensuite prs gressivement au fur et à mesure de l'ouverture. Sur le dessin, on voit en 18 le bras de manoeuvre, et en 20 Vorga moteur, qui, dans cet exemple de réalisation non limitatif, est constitué pa: un vérin pneumatique. L'une des extrémités-du bras de manoeuvre à course différentielle 18 est articulée en 22 sur un axe fixe, prévu dans une travers 24 de la costière 10, et son autre extrémité est montée sur un chariot 26, conçu de manière à se déplacer dans une traverse fixe 28 du cadre ouvrant 12. Selon l'invention, on prévoit un système de freinage sur lequel le chari 26 vient en butée, en fin de fermeture, pour emmagasiner, après le passas à l'équilibre (c'est-à-dire le passage à la verticale du châssis mobile 12), l'énergie nécessaire au freinage de ce châssis 12. Dans cet exemple de réa lisation, ce système de freinage est constitué par un ressort 30 logé dans lc traverse 28, ce ressort étant comprimé par le chariot 26 lorsque le châsse mobile passe de la position d'équilibre 12' à la position de pleine ouverture 12", l'énergie ainsi emmagasinée servant à aider organe moteur 20, lors de la refermeture du châssis 12. Selon l'invention, l'organe moteur, c'est-à-dire le vérin pneuma tique 20, est pourvu d'un système à cames 32 actionnant un loquet de verrouillage 34, également muni d'une came, conçu de manière à - verrouiller le châssis mobile lorsque celui-ci est refermé - obtenir un bras de levier démultipliant l'effort de l'organe moteur 20, lors de l'ouverture, afin, notamment, de vaincre les frottements et les blocages éventuels, lors du décollement du châssis mobile 12 par rapport à la cos tière 10. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 4, on voit que ce système de verrouillage à cames multiplicatrices comprend : la première came de multiplication d'effort 32, articulée d'une part en 36 sur l'extrémité de la tige du vérin 20, et, d'autre part, en 36' sur le bras de manoeuvre 18 le loquet de verrouillage 34 > articulé en 34' sur le bras de manoeuvre 18, et dont la partie en forme de crochet 38 > constituant un verrou, -coopère avec une corniere 40 montée dans la costière 10, et un moyen de liaison des cames 32 et 34, réalisé sous la forme d'une bielle par exemple, schématisé sur la Figure 4 par le trait 42. Ce système est complété par une butée mécanique 44', fixée sur le bras de manoeuvre 18, et sur laquelle vient prendre appui la came 32, par sa partie échancrée 44, comme on le verra ci-après. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant (Figures 3 et 4). En partant de la position de fermeture représentée en traits pleins sur la Figure 3 (et sur la Figure 2), on actionne le vérin pneumatique 20. Ce dernier, dans la première phase d'ouverture, agit suer la bielle 42, reliée à la came 34, dont le crochet 38 assure le verrouillage du châssis mobile, en coopérant avec la cornière fixe 40 (position en traits pleins sur la Figure 4). Lors de la seconde phase de l'ouverture (position en traits mixtes, sur la Figure 4), le crochet 38 agit comme un levier (plus exactement comme un décapsuleur), et aide au décollement du châssis mobile 12, par rapport à la trémie fixe 10, ce système étant particulièrement utile en cas de gel, où le risque de "soudure" entre le châssis mobile (ouvrant) et la costière (dormant) est à craindre. Ensuite, le bras de commande à course différentielle 18, sous l'effet de la poussée du vérin pneumatique 20 (Fig. 3), communique l'effort nécessaire à l'ouverture du châssis mobile, cet effort diminuant au fur et à mesure de l'ouverture. Pendant l'ouverture, le chariot 26 se déplace dans sa glissière 28. En fin d'ouverture, le chariot 26 vient prendre appui sur le ressort 30 , qui emmagasine ainsi, après le passage à l'équilibre (position 12', Figure 3), l'énergie nécessaire au freinage de l'ouvrant 12. Lors de la refermeture du châssis mobile, le ressort 30 ainsi comprimé lors de l'ouverture restitue son énergie , ce qui diminue d'autant l'ef- fort nécessaire pour refermer le châssis mobile 12. Parmi les avantages apportés par le dispositif objet de cette invention, on citera notamment: - obtention d'un effort gradué, lors de l'ouverture: : effort important en début d'ouverture, et effort réduit en fin d'ouverture, à partir d'un organe moteur à force constante, ce qui permet d'obtenir une course d'ouverture impor tante du châssis mobile, à partir d'un organe moteur disposant d'une course d'ouverture relativement réduite (cas d'un vérin, notamment) - limitation de l'effort du système moteur, lors de la refermeture, grâce au système de freinage à accumulation d'énergie; - multiplication de effort, en début d'ouverture, par interposition du système à cames multiplicatrices entre l'organe moteur et le bras de manoeuvre.A titre d'exemple: une came ayant un pouvoir multiplicateur de 10 permet d'obtenir un effort de décollement du châssis mobile de 600 kg > avec un dispositif moteur présentant un effort limité à 60 kg, ce qui résout les pro blèmes posés pr les frottements, le gel, les collages, etc. - réalisation d'une sécurité passive, grâce au système de verrouillage (cro chet 38 et cornière 40) du châssis mobile lorsque l'organe moteur est en position fermée. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi, notamment, que l'organe moteur du dispositif peut être soit un système mécanique, un vérin pneumatique ou hydraulique, soit un moteur électrique, monté sur le bras de manoeuvre. REVENDICATIOM 1 - Dispositif d'évacuation rapide des fumées et de la chaleur, pour des bâtiments tels que, notamment, des locaux industriels ou des locaux recevant du public, comprenant une costière ou trémie sur laquelle repose un châssis mobile monté sur paumelles, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme d'ouverture comprenant un bras à course différentielle (18) articulé à l'une de ses extrémités sur un axe fixe (22), et, à son autre extrémité, sur un chariot (26) guidé en translation dans une traverse (28) du châssis mobile (12) > et un organe moteur (20) à effort constant, l'ensemble étant conçu de manière à obtenir un effort gradué lors de I'ouverture, cet effort étant important en début d'ouverture, et faible en fin d'ouverture. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte des moyens de freinage à accumulation d'énergie conçus de façon à amortir la course du bras de manoeuvre (18) après le passage du point d'équilibre, l'accumulation d'énergie permettant de limiter l'effort du système moteur lors de la refermeture du châssis mobile (12). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage à accumulation d'énergie comprennent un ressort (30), monté à l'extrémité dudit chariot (26) dans ladite traverse (28), ce ressort étant comprimé par le déplacement du chariot, en fin d'ouverture du châssis mobile. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on interpose un système à cames multiplicatrices entre l'organe moteur (20) et le bras de manoeuvre (18), afin de multiplier l'effort en début d'ouverture, ce système étant en outre conçu de manière à assurer le verrouillage du châssis mobile (12) sur la costière (10), en position de ferme ture. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe moteur (20) est un dispositif mécanique, un vérin pneumatique ou hydraulique, un moteur électrique, monté sur le bras de manoeuvre. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe moteur est monté sur le bras de manoeuvre (18) par l'intermédiaire d'une première came de multiplication d'effort (32), celleci étant reliée à une seconde came (34) assurant, lors de la fermeture du chas- sis mobile (12), le verrouillage de ce dernier sur la costière (1Q), et, lors de l'ouverture, le décollement du châssis mobile par rapport-à la trémie. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde came (34) comporte une partie formant crochet (38), coopérant avec une cornière (40) fixée dans la trémie, pour réaliser ledit verrouillage. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le châssis mobile (12) comporte un dôme (14) éclairant ou opaque. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la trémie fixe (10) est munie de pare-vents latéraux (1#