Brevet FR2661703A1 — publié le 19911108

La présente invention a pour objet un mécanisme permettant la manoeuvre d'une coupole d'exutoire à fumée. Les exutoires à fumée utilisés dans les bâtiments pour évacuer des fumées, doivent pouvoir s ouvrir largement. Ils doivent rester en position ouverte. La poussée doit être suffisamment importante pour pouvoir lever une coupole soumise à un vent fort ou une charge de neige, cette charge étant conséquente lorsque la coupole atteint une surface importante. Les exutoires à fumée actuels sont constitués d'un cadre fixe qui vient border une ouverture pratiquée dans une toiture. Ce cadre fixe est équipé d'une coupole articulée pivotant sur un axe solidaire d'un côté du cadre. Ce cadre est appelé costière. Les exigences de sécurité imposent que la coupole pivote d'environ 1800 entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture, de façon à éviter tous risques de refermeture non désirée, sous l'effet du vent par exemple. Pour obtenir ce pivotement important, on a proposé divers dispositifs comprenant une bielle montée à pivot sur le cadre fixe près de l'articulation entre ce cadre fixe et un cadre mobile qui porte la coupole, cette bielle occupant une première position lorsque l'exutoire est fermé, et une seconde position lorsque l'exutoire est ouvert. Un ressort, qui peut être un ressort de traction ou un ressort de torsion, agit sur la bielle et tend en permanence à la faire passer dans la position d'ouverture. Un second ressort, qui peut être un ressort pneumatique, est intercalé entre la bielle et le cadre mobile qui porte la coupole. On conçoit que l'action de ses deux moyens élastiques permet d'obtenir une rotation de 1800 environ de la coupole. Un moyen de verrouillage, par exemple réagissant à la chaleur, maintient en temps normal l'exutoire en position fermée. Les dispositifs connus ont pour désavantages que le premier ressort, qui est dépourvu de moyens d'amortissement, entraîne un debut d'ouverture rapide, qui se termine assez brusquement lorsque le ressort ou la bielle arrive en fin de course. I1 en résulte un choc qui se répercute, notamment, sur les attaches du second ressort. En outre, la bielle et les ressorts étant nécessairement disposés sur un des côtés de l'ouverture définie par la costière, les efforts ne sont pas symétriques. On peut évidemment remédier à cela en prévoyant deux systèmes de bielle et ressorts, un de chaque côté de l'ouverture, mais il est difficile d'obtenir que les deux ressorts arrivent en fin de course au même moment. Il en résulte qu'on est obligé, pour un bon fonctionnement du dispositif, de surdimensionner certaines pièces. L'invention a pour but de fournir un dispositif qui évite ces inconvénients, et plus précisément qui fournisse, pour un prix réduit, un exutoire de grande fiabilité. En conséquence, l'invention fournit un ensemble d'exutoire de fumée, comportant - un cadre fixe ou costière, - une cadre mobile, portant une coupole et monté de façon à pouvoir pivoter par rapport au cadre fixe sur un axe situé près d'un bord du cadre fixe et du cadre mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, - un organe intermédiaire, monté à pivot sur le cadre fixe près de la liaison entre le cadre fixe et le cadre mobile pour pivoter entre une position de fermeture et une position d'ouverture, - des premiers moyens élastiques agissant entre le cadre fixe et l'organe intermédiaire pour écarter ce dernier de la position de fermeture, - des seconds moyens élastiques qui peuvent être constitués par un ressort à gaz agissant entre l'organe intermédiaire et le cadre mobile pour écarter ce dernier de la position de fermeture, - des moyens de verrouillage pour maintenir 1 cadre mobile en position de fermeture, cet ensemble ayant pour particularités que l'organe intermédiaire est un cadre rigide de dimensions voisines de celles des cadres fixe et mobile, et que les premiers moyens élastiques sont constitués par un ressort à gaz. Suivant un mode de réalisation intéressant, le cadre intermédiaire est monté à pivot, par un de ses côtés, sur un bord extérieur du cadre fixe et repose sur lui en position de fermeture, et le cadre mobile est monté à pivot sur le cadre intermédiaire et repose sur lui dans la position de fermeture. On obtient ainsi un dégagement maximal de l'ouverture d'exutoire. Suivant une réalisation un peu plus simple, on peut cependant prévoir que le cadre intermédiaire est monté à pivot à l'intérieur du cadre fixe, et le cadre mobile est monté à pivot sur un bord extérieur du cadre fixe. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée à l'aide d'exemples pratiques, illustrés à l'aide des dessins, parmi lesquels La figure 1 représente une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement d'un exutoire à fumée en position fermée. La figure 2 représente une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement du détail des axes de pivotement. La figure 3 représente une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement d'un exutoire à fumée en position intermédiaire. La figure 4 représente une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de pivotement d'un exutoire à fumée en position ouverte. La figure 5 représente une vue de dessus d'un exutoire à fumée selon l'invention. Les figures 6, 7 et 8 sont des vues analogues respectivement aux figures 1, 4 et 5, relatives à une autre forme de réalisation conforme à l'invention. A la figure 1, un cadre 1 ou costière, borde une ouverture dans une toiture 2, cette costière est couronnée par un cadre mobile 5 et un cadre intermédiaire 6, pivotant l'un par rapport à l'autre, leurs axes de pivotement 4 et 7 étant parallèles. Le cadre 6 est articulé sur un côté de la costière (axe 7), le cadre 5 supportant la coupole 3 est articulé sur le cadre 6 (axe 4). Un mécanisme de sécurité 8, fixé sur la costière, maintient en position fermée le cadre 5 muni du crochet 11. Un ressort à gaz fixé par deux articulations d'une part sur la costière 1 et, d'autre part, sur le cadre 6, tend à faire pivoter ce cadre 6 par rapport à son axe 7. Un autre ressort à gaz 10, fixé sur le cadre 6 d'une part, et sur le cadre 5 d'autre part, tend à faire pivoter ce cadre 5 par rapport au cadre 6 sur son axe 7. La position et la poussée du ressort à gaz 10 sont calculées de façon à ce que le pivotement ne puisse se faire que lorsque le cadre 6 a atteint sa position la plus haute. Le centre de gravité G de l'ensemble cadre et coupole est éloigné de son axe de pivotement 4 d'une distance X. La figure 2 montre le mode d'exécution des axes de pivotement. On constate que l'axe 4 est protégé des intempéries par un repli 5A du cadre mobile 5. L'articulation 7 est également protégée par le fait qu'elle est surplombée à la fois par l'extrémité du cadre intermédiaire 6 et par celle du cadre mobile 5. Dans une variante, non représentée, les articulations 4 et 7 sont coaxiales. La figure 3 montre un stade intermédiaire du processus de l'ouverture de l'exutoire. Selon cette figure, le système de sécurité 8 a libéré le crochet 11 solidaire du cadre 5. Le ressort à gaz 9 se détend en faisant pivoter les deux cadres 5 et 6 par rapport à l'axe 7, la détente d'abord rapide est ensuite ralentie sur la fin de la course, le ressort à gaz 9 en extension détermine la position du cadre 6, (il n'y a pas de butée externe). C'est la première étape de l'ouverture. Le centre de gravité G est éloigné de l'axe 4 d'une distance X' plus courte que X. A la figure 4, le ressort à gaz 10, calculé pour entrer en action lorsque le cadre 6 a atteint sa position la plus haute, propulse le cadre 5 supportant la coupole 3 jusqu a son extension totale. Le ressort à gaz 10 est relié par deux articulations d'une part au cadre 5, d'autre part au cadre 6. Le cadre mobile 5 dans un premier temps pivote rapidement par rapport au cadre 6, puis dans un second temps, pivote lentement grâce à la régulation de vitesse du ressort à gaz 10. On obtient ainsi un angle d'ouverture très important. Un câble souple en matériau fusible 15 passant par un guide 16 solidaire de la costière 1 et un guide 17 solidaire du cadre 6 est fixé au point 18 solidaire du cadre 5. Ce câble permet de tracter la coupole depuis l'intérieur du bâtiment, lorsque l'on veut vérifier le fonctionnement de l'exutoire à fumée. La figure 5 montre que les ressorts à gaz 9 et 10 sont implantés de part et d'autre de l'axe de symétrie de l'exutoire à fumée : sur les bords de la costière placés perpendiculairement aux axes de pivotement. Lorsque l'exutoire à fumée est de grande dimension, le doublement des ressorts à gaz évite le vrillage de la coupole, ce qui procure une meilleure étanchéité et permet une poussée supérieure pour éventuellement fonctionner avec une charge de neige. Le repère 20 (voir en particulier figure 2) désigne un joint souple d'étanchéité, intercalé entre la costière et le cadre intermédiaire 6. On n'a pas jugé nécessaire de représenter un autre joint d'étanchéité qui est prévu entre le cadre intermédiaire 6 et le cadre mobile 5. Les figures 6 à 8 montre une variante du dispositif qu'on vient de décrire qui se distingue en particulier par le fait que le cadre intermédiaire 6, de dimension notablement plus petite que le cadre fixe 1 et le cadre mobile 5, se trouve, en position de fermeture, entièrement à l'intérieur du cadre fixe. Les articulations 7 qui le relient à ce cadre sont également disposées à l'intérieur de ce cadre fixe. Le cadre mobile 5 est au contraire de dimension un peu supérieure à celle du cadre fixe 1, et il repose sur lui en position de fermeture. L'articulation 4 relie directement le cadre mobile 5 au cadre fixe 1. Cette disposition évite d'avoir deux joints d'étanchéité. En revanche, comme le montre la comparaison des figures 5 et 8, le cadre intermédiaire 6, ainsi que les ressorts pneumatiques 9 et 10, empiètent sur l'ouverture du cadre fixe 1, ce qui est de nature à diminuer l'éclairage du local situé au-dessous de celuici. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'exutoire de fumée, comportant - un cadre fixe ou costière (1), - une cadre mobile (5), portant une coupole (3), et monté de façon à pouvoir pivoter par rapport au cadre fixe sur un axe (4) situé près d'un bord du cadre fixe et du cadre mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, - un organe intermédiaire (6), monté à pivot sur le cadre fixe près de la liaison entre le cadre fixe et le cadre mobile pour pivoter entre une position de fermeture et une position d'ouverture, - des premiers moyens élastiques (9) agissant entre le cadre fixe et l'organe intermédiaire pour écarter ce dernier de la position de fermeture, - des seconds moyens élastiques qui peuvent être constitués par un ressort à gaz (10) agissant entre l'organe intermédiaire et le cadre mobile pour écarter ce dernier de la position de fermeture, - des moyens de verrouillage (8, 11) pour maintenir le cadre mobile en position de fermeture, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire est un cadre rigide (6) de dimensions voisines de celles des cadres fixe et mobile, et en ce que les premiers moyens élastiques sont constitués par au moins un ressort à gaz (9). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre intermédiaire (6) est monté à pivot, par un de ses côtés, sur un bord extérieur du cadre fixe (1) et repose sur lui en position de fermeture, et le cadre mobile (5) est monté à pivot sur le cadre intermédiaire (6) et repose sur lui dans la position de fermeture. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre intermédiaire (6) est monté à pivot à l'intérieur du cadre fixe (1), et le cadre mobile (5) est monté à pivot sur un bord extérieur du cadre fixe.