Brevet FR2722224A1 — publié le 19960112

La présente invention concerne les couvertures mobiles pour une construction, notamment un stade ou une piscine, et, en particulier, les couvertures mobiles réalisées par éléments modulaires. Les moyens techniques actuels permettent de réaliser des couvertures mobiles pour de très grandes surfaces. Cependant, leur coût est très élevé. En outre, elles exigent souvent des volumes annexes très importants pour les superstructures et les motorisations requises. Enfin, leur déplacement est généralement lent et délicat, ce qui conduit à ne manoeuvrer ces couvertures qu'exceptionnellement. La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients, en proposant une couverture mobile de réalisation économique, simple et rapide à manoeuvrer. De nombreux documents relatent les couvertures mobiles, amovibles ou escamotables. On peut citer, par exemple, FR-A-2 568 288 qui décrit un abri pour piscine composé d'éléments télescopiques montés sur des rails amovibles. Ces éléments sont composés d'une armature en forme d'arceau portant un matériau translucide. On peut également citer FR-A-2 663 358 qui décrit une structure de couverture pour une piscine, comprenant un plateau mobile en translation dans un cadre comportant, d'une part, une première partie correspondant sensiblement à une zone couvrable de la piscine et, d'autre part, une deuxième partie prolongeant la première partie à l'intérieur d'un caisson dans lequel est susceptible de s'escamoter le plateau à la manière d'un tiroir. On peut également citer rapidement FR-A-2 395 375 qui concerne également une couverture amovible pour terrains de jeux, FR-A-2 604 738 qui relate une couverture repliable constituée d'une armature métallique supportant une bâche, FR-A-2 565 613 selon lequel on utilise un cadre portant une toile tendue, ou FR-A-2 282 517 qui concerne également un dispositif amovible de couverture pour une aire de sport. La présente invention se rapporte donc à une couverture mobile pour une construction, notamment un stade ou une piscine, réalisée au moyen d'une pluralité de panneaux dont au moins un est coulissant sur une structure porteuse au moyen d'un dispositif d'entraînement. Plus précisément, l'invention se rapporte à un module pour une telle couverture. Selon l'invention, la structure porteuse est constituée de deux éléments porteurs parallèles immobiles, au moins une des faces latérales de chacun des éléments porteurs portant une glissière sensiblement en forme générale d'un C en coupe; chaque panneau coulissant comporte latéralement en regard des éléments porteurs au moins deux boggies circulant dans la glissière correspondante; et le dispositif d'entraînement comprend, pour chaque panneau coulissant, deux chaînes de transfert coulissant respectivement dans chacune des glissières formant coulisses de guidage, ces chaînes ayant une extrémité reliée au panneau coulissant correspondant, et un moyen moteur entraînant deux roues dentées sous carter engrénant chacune respectivement une des chaines de transfert. Selon un mode préféré de réalisation, chaque module comprend un panneau fixe et deux panneaux coulissants. Les boggies de l'un des panneaux coulissants circulent dans les glissières portées par les faces latérales opposées des éléments porteurs, tandis que les boggies de l'autre panneau coulissant circulent dans les glissières portées par les faces en regard des éléments porteurs. De préférence, les deux éléments porteurs, qui sont des poutres rectilignes ou arquées, sont séparés l'un de l'autre au moyen d'une pluralité d'entretoises discrètes. Les éléments porteurs sont, par exemple, réalisés en bois lamellé-collé, et chacune des glissières est encastrée dans une rainure pratiquée dans une face latérale des éléments porteurs. Les glissières sont favorablement réalisées dans un profilé en alliage d'aluminium. Selon un mode de réalisation préféré, chacun des boggies comporte deux jeux d'essieux symétriquement disposés par rapport à un axe transversal du boggie, orthogonaux entre eux, chaque jeu d'essieux portant, bien sûr, un moyen de roulement et de guidage du boggie. Le boggie est relié au panneau au moyen d'une jonction ayant un embout en forme de rotule coopérant avec le boggie sensiblement au niveau de son axe transversal et comportant un arbre perpendiculaire à la glissière, cet arbre étant libre en translation par rapport au panneau et ayant une extrémité en forme de rotule coopérant avec le boggie sensiblement au niveau de son axe transversal. De façon favorable, un deuxième module est disposé symétriquement à un premier module, les éléments porteurs des deux modules opposés étant reliés les uns aux autres et déterminant une clef centrale susceptible d'être articulée. Selon l'invention, la couverture mobile est constituée dans son ensemble par une pluralité de modules tels que précédemment décrits, ces modules étant disposés parallèlement les uns aux autres, soit dans l'ensemble, soit par sous-ensembles distincts, des entretoises étant prévues entre l'un des éléments porteurs de l'un des modules et l'élément porteur adjacent du module suivant. Bien évidemment, une telle couverture peut être réalisée avec plusieurs modules orientés différemment entre eux en fonction de la forme, de la nature et de la surface à couvrir. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation donné à titre non limitatif dans une application à la couverture d'un stade d'athlétisme comportant des tribunes. Trois planches de dessins sont annexées à cette description, sur lesquelles La Figure 1 représente schématiquement en coupe dans un plan vertical parallèle à la structure porteuse la jonction symétrique de deux modules selon l'invention pour la couverture d'un stade La Figure 2 représente schématiquement un module ouvert selon l'invention en coupe dans un plan vertical perpendiculaire à la structure porteuse du module au droit des tribunes représentées Figure 1 ; La Figure 3 représente en élévation un exemple de réalisation d'un boggie utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention La Figure 4 illustre schématiquement en coupe dans un plan vertical perpendiculaire à la structure porteuse les moyens de jonction des panneaux coulissants et de l'un des éléments de la structure porteuse La Figure 5 illustre schématiquement en coupe l'arbre constituant un élément essentiel des moyens représentés Figure 4 La Figure 6 représente schématiquement une partie de la chaîne de transfert faisant partie du dispositif d'entraînement des panneaux coulissants de la couverture selon l'invention ; et La Figure 7 représente schématiquement une roue dentée faisant partie du dispositif d'entraînement et utilisé pour mouvoir la chaîne représentée Figure 6. En référence maintenant plus particulièrement aux dessins, on a représenté Figure 1 un modèle de la couverture mobile selon l'invention pour un stade d'athlétisme comportant, de part et d'autre, des tribunes 2 en regard d'une piste de sport 4. La couverture est ici constituée, pour chaque module, de deux panneaux coulissants 6 et 8 et d'un panneau fixe 10 recouvrant les tribunes 2. Deux modules sont disposés symétriquement pour la couverture totale. La structure porteuse 12 est ici constituée de poutres arquées déterminant une clef centrale 14 formant l'axe de symétrie précité. La clef centrale 14 est, de préférence, d'un type articulé. Dans un exemple de réalisation où la piste 4 a une largeur de 95 m. environ, la portée des arcs est de 150 m. environ et la flèche présente une hauteur de 20 m. environ au niveau de la clef 14 pour des tribunes de 12 m. de hauteur environ. Une culée 16 reprend les forces de poussée engendrées par la couverture par l'intermédiaire de tirants 18 et 20, si nécessaire. Contrairement aux idées générales selon lesquelles, même pour de très grandes surfaces, il serait nécessaire que l'ensemble de la structure de la couverture soit totalement escamotable afin que l'aire utilisée soit entièrement à ciel ouvert, la structure porteuse de la couverture selon la présente invention reste en place et est donc immobile. Ceci, loin de nuire à l'esthétique, permet de disposer d'éléments porteurs fixes pour des projecteurs d'éclairage, pour des haut-parleurs, etc..., et permet aussi de faciliter grandement les manoeuvres d'ouverture et de fermeture, puisque les parties mobiles sont beaucoup plus légères et moins volumineuses que dans l'art antérieur. Ceci permet également une ouverture partielle en cas de besoin (à cause de vents latéraux, par exemple). La structure porteuse 12 est constituée, pour chaque module, de deux éléments porteurs parallèles immobiles 22, 24 (Figure 2) en forme d'arcs reposant sur la culée 16 au moyen d'une articulation (Figure 1). Les deux éléments porteurs sont séparés par une pluralité d'entretoises discrètes (non représentées) disposées en fonction des contraintes de compression axiales avec flambement. Bien que tout matériau puisse être utilisé pour réaliser les poutres des éléments porteurs, on préfère, pour les grandes portées comme celles de l'exemple précité, utiliser des arcs en bois lamellé-collé, ce matériau présentant, outre l'avantage esthétique, les avantages que les éléments porteurs peuvent être préparés hors du site final et que le bois résiste bien aux différentes agressions éventuelles notamment dues à l'environnement. Comme on le voit Figures 2 et 4, chaque élément porteur 22, 24 porte, sur ses faces latérales une glissière 28. Cette glissière 28 est, de préférence, encastrée dans une rainure 30 pratiquée dans les faces latérales de l'élément porteur. La glissière 28 affecte la forme générale en coupe d'un C et est avantageusement réalisée dans un profilé en alliage d'aluminium à haute limite élastique pour pouvoir épouser la courbure de la couverture et reprendre les différents efforts auxquels elle pourra être soumise. Des brides 42 maintiennent en place les glissières 28 dans la rainure 30, glissières qui ne doivent pas être fixées fermement aux éléments porteurs 22, 24 pour autoriser une dilatation thermique relative. Les panneaux mobiles 6, 8 ou non mobile 10 peuvent être également réalisés par tout moyen ou matériau possible. Toutefois, le bois lamellécollé est également préféré ici du fait des conditions d'utilisation, ce matériau étant particulièrement approprié du fait des sollicitations mécaniques et de l'agressivité naturelle d'un milieu ambiant pouvant être salin ou acide (pluies et neige). De préférence, ces panneaux sont composés d'éléments articulés entre eux de manière à également épouser la courbure de la couverture, notamment lorsque la courbure est variable. Chaque élément peut être ainsi facilement réalisé hors du site final et être transporté sans problème. Un tel élément peut être une structure monocoque ou bien une structure à ossature et éléments de revêtement. Des accouplements de liaison (non représentés) assurent la fixation d'un élément à l'élément adjacent avec un certain degré de liberté. Chaque élément des panneaux coulissants 6 et 8 est pourvu latéralement d'un boggie 32 au moins (Figure 3) en regard de chacun des deux éléments porteurs. Ces boggies 32 sont destinés à circuler dans les glissières correspondantes 28. Chaque boggie 32 comprend deux jeux 34, 36 d'essieux symétriquement disposés par rapport à l'axe transversal du boggie, les deux jeux étant orthogonaux entre eux et portant des moyens de roulement et de guidage. Ces moyens de roulement et de guidage sont, par exemple, des roues ou des galets en un matériau métallique dur. Chaque boggie 32 est donc parfaitement guidé à l'intérieur des glissières en C 28. En outre, dans l'axe transversal précité, l'extrémité solidaire d'un embout en forme de rotule 40 d'une jonction 44 coopère avec le boggie 32 pour donner les degrés de liberté appropriés à la liaison entre le panneau coulissant et chaque boggie 32. Cette jonction 44 comporte un arbre 38 qui est libre en translation par rapport au panneau qui le porte, comme on le voit Figure 5, de manière à assurer un degré de liberté complémentaire face aux différentes contraintes, notamment liées aux problèmes de dilatations thermiques relatives et aux défauts de parallélisme de la structure porteuse. Un soufflet 46 protège l'arbre 38 des intempéries, et des coussinets 48 sont prévus pour favoriser le mouvement de cet arbre. Un moyen de centrage automatique peut également être favorablement prévu. La rotule 40 est en prolongement direct de l'arbre 38 pour la jonction 44 afférente au panneau coulissant 6 ; par contre, elle est liée à l'arbre 38 par l'intermédiaire d'un bras d'appui pour la jonction 44 afférente au panneau coulissant 8. En effet, comme représenté Figure 2, lorsque la couverture est totalement ouverte, le panneau 8 se place audessus du panneau 6, ces deux panneaux coulissants étant alors placés audessus du panneau fixe 10 faisant office de protection des tribunes 2. Comme on le constate à ce propos, les boggies de l'un 8 des panneaux coulissants circulent dans les glissières 28 portées par les faces latérales opposées des éléments porteurs 22, tandis que les boggies de l'autre panneau coulissant 6 circulent dans les glissières 28 portées par les faces en regard des mêmes éléments porteurs. Le dispositif d'entrainement des panneaux coulissants comprend, pour chaque panneau, deux chaînes de transfert logées dans et guidées par les glissières correspondantes. De ce fait, ces chaînes de transfert viennent s'accrocher directement ou indirectement par une pièce appropriée au premier élément du panneau correspondant. Bien évidemment, le maillon d'embout de la chaîne aura la forme correspondante requise. Ainsi, du fait de la courbure de la couverture, ces chaînes de transfert vont travailler en compression. Ce sera le cas de la très grande majorité des applications. Comme représenté Figure 6, un maillon d'un premier type de la chaîne de transfert comprend deux flasques latéraux rigides 50 parallèles à la glissière 28 et montés sur des arbres 52 perpendiculaires à la glissière 28. Un maillon d'un deuxième type de la chaîne de transfert comprend également deux flasques latéraux rigides 54 montés sur les arbres 52 des maillons de premier type qui sont de part et d'autre du maillon de deuxième type, les arbres 52 formant axes d'articulation. Un boulon 60 peut fermer certains arbres 52 pour joindre différents tronçons de chaines aux maillons normalement rivés. Le roulement des galets est favorisé en disposant des paliers lisses 56 sur les arbres 52. Des plots de guidage 58, réalisés en un matériau à bas coefficient de frottement, sont favorablement prévus sur les flasques 50 pour coopérer avec la glissière 28. Les flasques 50, 54 peuvent, par exemple, être réalisés en un alliage d'aluminium, et les arbres 52 en bronze au nickel ou en bronze d'aluminium. Figure 7, on a représenté schématiquement une roue dentée 62 sous carter 64 et engrénant une chaîne de transfert telle la chaîne qui vient d'être décrite. Pour une chaîne à pas de 160 mm, la roue a, par exemple, douze dents et un diamètre de 620 mm environ. Dans un exemple de réalisation, cette roue dentée est entraînée en rotation à la vitesse de 5 tours par minute, ce qui donne à la chaîne de transfert une vitesse linéaire de 0,16 m/s environ. Ainsi, pour l'application précitée à la couverture du stade, le temps nécessaire pour ouvrir ou fermer totalement la couverture sera de l'ordre de cinq minutes. Le moyen moteur est constitué d'au moins un moteur pourvu de réducteurs appropriés et d'un électro-frein, relié à la roue dentée par l'intermédiaire d'un dispositif de blocage. De façon favorable, le carter 64 de la roue dentée 62 et le moyen moteur sont fixés à la culée 16, et une coulisse de guidage rigide peut éventuellement relier le carter 64 à la glissière 28 pour guider la chaîne de transfert, bien qu'une telle coulisse de guidage ne soit pas forcément nécessaire. La description qui précède se réfère toujours à un seul module de couverture comprenant un panneau fixe 10 et deux panneaux coulissants 6 et 8, sauf en référence à la Figure 1 sur laquelle deux modules sensiblement identiques sont disposés symétriquement par rapport à l'axe de la clef 14, la structure porteuse de l'un des modules se prolongeant pour former la structure porteuse de l'autre module. En pratique, la couverture, dans son ensemble, est constituée d'une pluralité de modules, les uns disposés symétriquement des autres par rapport à la clef 14, d'autres étant disposés parallèlement aux modules précités. Dans ce cas, une pluralité d'entretoises 68 (Figure 2) est prévue entre l'un 24' des éléments porteurs de l'un des modules et l'élément porteur 22 adjacent du module suivant. Pour assurer la circulation des eaux de pluie, les entretoises 68 sont susceptibles de porter un chéneau recevant l'eau des panneaux adjacents par l'intermédiaire d'éléments de couverture. L'étanchéité à l'eau de pluie peut se faire par simple recouvrement comme dans toute couverture classique (ce qui a été schématiquement représenté ici). L'étanchéité à l'air et à la neige, en particulier à la neige poudreuse, sera absolue ou relative selon la nature de l'utilisation des surfaces couvertes. Elle devra, de toutes façons, être traitée par un système d'étanchéité approprié. Par ailleurs, la structure porteuse fixe peut être avantageusement utilisée pour l'installation d'un réseau maillé de protection des personnes et des matériels sensibles (électriques, électroniques, informatiques, ...) lors des coups de foudre. On constate enfin que la couverture qui vient d'être décrite est largement réalisable par éléments de faible encombrement hors du site final par des moyens industriels conventionnels. Ceci apporte l'avantage d'une réduction sensible de son coût. Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être le mode de réalisation préféré de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. REVENDICATIONS 1 - Module de couverture mobile pour une construction, notamment un stade ou une piscine, réalisé au moyen d'une pluralité de panneaux dont au moins un est coulissant sur une structure porteuse au moyen d'un dispositif d'entraînement, caractérisé en ce que la structure porteuse est constituée de deux éléments porteurs parallèles immobiles (22, 24), au moins une des faces latérales de chacun des dits éléments porteurs portant une glissière (28) sensiblement en forme générale d'un C en coupe, que chaque panneau coulissant (6, 8) comporte latéralement en regard des dits éléments porteurs (22, 24) au moins deux boggies (32) circulant dans la glissière correspondante (28), et que le dispositif d'entraînement comprend, pour chaque panneau coulissant (6, 8), deux chaînes de transfert coulissant respectivement dans chacune des dites glissières (28) formant coulisses de guidage, les dites chaînes ayant une extrémité reliée au dit panneau coulissant, et un moyen moteur entraînant deux roues dentées (62) sous carter (64) engrénant chacune respectivement une des dites chaînes de transfert. 2 - Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque module comprend un panneau fixe (10) et deux panneaux coulissants (6, 8). 3 - Module selon la revendication 2 caractérisé en ce que les boggies (32) de l'un (8) des panneaux coulissants circulent dans les glissières portées par les faces latérales opposées des dits éléments porteurs (22, 24), tandis que les boggies de l'autre panneau coulissant (6) circulent dans les glissières (28) portées par les faces latérales en regard des dits éléments porteurs (22, 24). 4 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dits éléments porteurs (22, 24) sont séparés l'un de l'autre au moyen d'une pluralité d'entretoises discrètes. 5 - Module selon 1 'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dits éléments porteurs (22, 24) sont des poutres rectilignes ou arquées. 6 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dits éléments porteurs (22, 24) sont réalisés en bois lamellé-collé. 7 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chacune des dites glissières (28) est encastrée dans une rainure (30) pratiquée dans une face latérale des dits éléments porteurs (22, 24). 8 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dites glissières (28) sont réalisées dans un profilé en alliage d'aluminium. 9 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chacun des dits boggies (32) comporte deux jeux d'essieux orthogonaux entre eux et symétriquement disposés par rapport à un axe transversal du dit boggie, chaque jeu des dits essieux portant respectivement des moyens de roulement et de guidage (34, 36). 10 - Module selon la revendication 9 caractérisé en ce que le dit boggie (32) est relié au dit panneau (6, 8) au moyen d'une jonction 44 comportant un arbre (38) perpendiculaire à la dite glissière (28), le dit arbre (38) étant libre en translation par rapport au dit panneau (6, 8) et ayant une extrémité solidaire d'un embout en forme de rotule (40) coopérant avec le dit boggie (32) sensiblement au niveau du dit axe transversal. 11 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite chaîne de transfert est du type comprenant, alternativement un maillon d'un premier type et un maillon d'un deuxième type, articulés entre eux, chaque maillon du premier type comprenant deux flasques latéraux rigides (50) parallèles à la dite glissière (28) et montés sur deux arbres (52) perpendiculaires à la dite glissière (28), chaque maillon du deuxième type comprenant deux flasques latéraux rigides (54) montés sur les dits arbres (52). 12 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dits panneaux (6, 8) sont composés d'éléments articulés entre eux et choisis dans le groupe comprenant les structures monocoques et les structures à ossature et éléments de revêtement, et les combinaisons de celles-ci. 13 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite structure porteuse (22, 24) repose de façon articulée sur au moins une culée. 14 - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un deuxième module est disposé symétriquement au dit module, les éléments porteurs (22, 24) des deux modules opposés étant reliés les uns aux autres et déterminant une clef centrale (14) susceptible d'être articulée. 15 - Couverture mobile constituée par une pluralité de modules selon l'une quelconque des revendications précédentes, les dits modules étant disposés parallèlement les uns aux autres, soit dans l'ensemble, soit par sous-ensembles distincts, des entretoises (68) étant prévues entre l'un (24') des éléments porteurs de l'un des modules et l'élément porteur (22) adjacent du module suivant.