Brevet FR2712625A1 — publié le 19950524

SYSTEME DE PORTE ETANCHE La présente invention concerne un système de porte étanche pour toutes sortes de conteneurs ou enceintes : citernes, cuves, boîtiers, sas, etc. En règle générale, l'étanchéité d'une porte est réalisée par compression d'un joint périphérique en élastomère ou dérivé. Dans un système largement répandu, cette compression est assurée par une pluralité de moyens de serrage à vis répartis sur le périmètre de la porte. Dans un autre système connu, une pression est exercée au centre de la porte, qui se transmet sur toute la longueur du joint. C'est le cas du couvercle d'autocuiseur, dont le serrage est réalisé à partir d'une entretoise. Il existe également des portes pivotantes de ce type : le battant est articulé en sa partie centrale à une ou plusieurs entretoises, elles-mêmes articulées par une de leurs extrémités sur le dormant. La fermeture étanche de la porte s'opère par accrochage puis serrage sur le côté opposé du dormant de leurs autres extrémités. Ces systèmes de porte sont généralement satisfaisants du point de vue de leur efficacité. Toutefois, ils sont peu pratiques, nécessitant de nombreux gestes pour leur manoeuvre. De plus, ils sont relativement encombrants, avec beaucoup d'éléments faisant saillie sur l'extérieur de la porte, ce qui peut les rendre inutilisables dans des petits volumes. L'invention a été réalisée dans le but de pallier ces divers inconvénients, soit de concevoir un système de porte assurant l'étanchéité par une manoeuvre facile, à l'aide d'un système simple et fiable, et qui n'ajoute que peu ou pas d'encombrement par rapport à une porte normale. A cet effet, elle consiste en un système de porte à battant pivotant par rapport à un dormant, dont l'étanchéité est réalisée au moyen d'un joint périphérique, caractérisé en ce que les axes d'articulation dudit battant sont montés avec une capacité de déplacement perpendiculairement au plan du dormant, avec rappel élastique vers ledit dormant, et en ce que les moyens de fermeture de la porte assurent le placage du battant contre le dormant, ainsi qu'un serrage au lieu de leur implantation. Le battant de porte est ainsi contraint vers le dormant en chacun de ses points d'articulation et de fermeture, de sorte qu'il exerce une compression de l'ensemble du joint. Dans une forme de réalisation, les moyens de fermeture consistent en un verrou à l'opposé de la ligne d'articulation, lequel verrou comprend une gâche et un pène dont l'un au moins présente une surface de guidage pour l'autre formant une rampe, la progression du pène dans la gâche jusqu'à introduction complète ayant pour effet de rapprocher le battant contre le dormant, jusqu'à ce qu'il vienne en compression du joint à l'endroit dudit verrou. Le pène peut être coulissant ou, pour plus de commodité, pivotant. La manoeuvre de la porte, tant en ouverture qu'en fermeture, se réduit alors au même geste d'une seule main que pour une porte classique. Dans une variante du verrou, la compression à l'endroit de celui-ci du joint d'étanchéité résulte de l'action d'un ressort. A cet effet, la gâche comporte dans le passage du pène une bille chargée par un ressort. La fermeture étanche de la porte est réalisée lorsque le pène se trouve engagé sous la bille. Cet agencement permet de doser plus précisément l'effort de compression, ainsi que de le régler en faisant varier la charge du ressort sur la bille. Il réduit également le glissement serré entre surfaces du pène et de la gâche, ce qui peut avoir une grande importance dans certaines applications, notamment en milieu propre où la libération de particules (limailles ou autres), si petites soient-elles, est à proscrire absolument. Le système admet toutes formes de portes. En cas de grandes dimensions, les ensembles d'articulation, de même que les moyens de fermeture, peuvent bien entendu être multiples. L'invention sera mieux comprise, et ses caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement, à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins annexés, dans lesquels la Fig. 1 est une vue en plan d'une porte étanche en position fermée, la Fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue similaire à la Fig. 2, illustrant une variante, la Fig. 4 est une vue schématique en plan d'une seconde forme de réaliation du verrou de fermeture, et la Fig. 5 est une coupe partielle selon la ligne V-V de la Fig. 4. Dans l'ensemble de ces dessins, les mêmes signes de référence désignent partout les mêmes éléments. Considérant tout d'abord les Figs. 1 et 2, elles représentent un système de porte étanche selon l'invention, comprenant un battant circulaire 2 venant se fermer sur la surface extérieure plane la d'un dormant annulaire 1, lequel est soudé sur une ouverture 3. L'étanchéité est réalisée au moyen d'un joint périphérique 4 engagé dans une gorge du battant 2 mais qui, en variante, pourrait tout aussi bien se trouver sur le dormant 1. Le battant 2 est pivotant autour d'un axe vertical X-X situé sur un côté du dormant 1. Son articulation comporte deux pentures haute et basse, respectivement 5 et 6, soudées sur sa face extérieure, et engagées sur des axes 7, 8 ancrés dans les deux extrémités d'une barrette 9. De préférence, comme montré à la Fig. 1, les axes 7, 8 sont vissés dans la barrette 9. Conformément à l'invention, la barrette 9 est montée sur une plaquette de support 10 solidaire du dormant 1, avec une capacité de déplacement en translation perpendiculairement au dormant 1. A cet effet, la barrette 9 est percée de deux alésages transversaux parallèles de part et d'autre de sa partie centrale, par lesquels elle est montée coulissante sur deux tiges telles que 11 implantées sur la plaquette 10, et dirigées vers l'extérieur et perpendiculairement à la surface la du dormant 1. Sur les extrémités libres filetées des tiges 11, sont engagés des écrous 12, et entre les écrous 12 et la barrette 9, des ressorts 13. On voit à la Fig. 2 qu'en position de fermeture de la porte, la barrette 9 est écartée de la base des tiges 11, de sorte que la force de rappel des ressorts 13 agit en compression du joint 4 par l'intermédiaire des pentures 5, 6. Par ailleurs, cet effort de compression s'exerçant sur le joint 4 est réglable en changeant la charge des ressorts 13 au moyen des écrous 12. Le dispositif de fermeture de la porte se trouve à l'opposé de l'articulation. Il s'agit d'un verrou comportant un pène pivotant 14 en forme de languette et sa poignée de manoeuvre 15 montés sur le battant 2, et une gâche 16 sur le dormant 1. Celle-ci est un bloc cylindrique massif ou plot soudé au dormant 1 et faisant saillie vers l'extérieur, dans lequel est ménagée une fente 17 destinée à recevoir le pène 14. De préférence, la poignée 15 pivote vers le haut en ouverture, comme indiqué par la flèche F, Fig. 1. Selon l'invention, le verrou a pour fonction de plaquer le battant 2 sur le dormant 1, et de le maintenir ainsi, puis d'exercer en outre un effort de compression à son endroit sur le joint 4. A cet effet, la surface active du pène 14 venant porter sur la surface correspondante de la fente 17 de la gâche 16 lors de la fermeture présente une forme de rampe, de sorte qu'entre l'engagement du pène 14 dans la fente 17 et son introduction complète (poignée 15 en position horizontale à la Fig. 1), celui-ci et le battant 2 sont progressivement contraints en rapprochement du dormant, jusqu'à ce que le joint 4 se trouve en compression dans cette zone. En variante, la rampe de guidage du pène 14 peut être ménagée dans la fente 17, ou encore sur chacune des deux surfaces coopérantes du pène 14 et de la fente 17. En position fermée de la porte, le battant 2 est donc contraint vers le dormant en trois points non alignés de sa périphérie, de sorte que l'effort de compression sur le joint 4 est réparti de façon sensiblement uniforme sur toute sa longueur. On voit par ailleurs sur les dessins, plus particulièrement à la Fig. 1, que le plot 16 consituant la gâche est placé de telle manière qu'il rentre dans une échancrure 18 du battant 2 lorsque celui-ci est amené en fermeture. Le plot 16 contribue donc au bon positionnement du battant 2 quand il vient en fermeture, et surtout, il encaisse les efforts engendrés parallèlement au plan du dormant lors du verrouillage du pène 14, empêchant ainsi qu'ils ne se répercutent sur l'articulation. La porte qui vient d'être décrite se montre parfaitement efficace tant que la pression interne reste insuffisante pour vaincre les ressorts 13 de la barrette 9. Au-delà, l'étanchéité ne serait bien entendu plus assurée. Néanmoins, pour de tels cas où le volume à fermer est amené à se trouver en nette surpression par rapport à l'extérieur, le système de porte peut être adapté au prix de légères modifications, comme illustré à la Fig. 3 : la porte est inversée, à savoir que le battant 2 est ouvrant vers l'intérieur. A cet effet, un ensemble de battant articulé sur le dormant identique à celui précédemment décrit est monté à l'intérieur de la bouche 3 à fermer. Seuls le pène 14 avec sa poignée de manoeuvre 15 et la gâche ont des montages inversés et sont l'objet de légères modifications d'adaptation comme, par exemple, l'écartement entre le pène et le battant qui est augmenté de l'épaisseur du dormant. En revanche, leur fonctionnement reste exactement le même. Pour être précis, on notera néanmoins qu'un élément supplémentaire, non représenté, est nécessaire pour accomplir la fonction accessoire de la gâche 16 dans le montage précédent, à savoir sa contribution au bon positionnement en fermeture du battant 2. Selon les applications auxquelles il est destiné, ce système de porte peut être réalisé en acier inoxydable, alliage léger, matière plastique, etc. La porte peut être de forme quelconque, carrée, rectangulaire, etc., et si elle est de grandes dimensions, il peut être très aisé de multiplier ses points d'articulation, et/ou ses points de fermeture. Les Figs. 4 et 5 représentent une variante du dispositif de fermeture de la Fig. 1, qui convient particulièrement pour des utilisations du système de porte de l'invention dans des environnements propres tels que salles blanches. Là où toute émission de poussière métallique est à proscrire, il faut en effet réduire autant que possible le glissement en pression l'une sur l'autre des surfaces métalliques du pène 14 et de la gâche 16. A cette fin, le guidage du pène 14 en rapprochement du dormant 1 n'est plus, ou tout au moins plus seulement, assuré par un système de rampe, mais par l'intermédiaire d'une bille 19 chargée par un ressort. La bille 19 est logée dans un alésage 20 de la gâche 16, lequel alésage 20 débouche dans la surface active 17a de la fente 17. La bille 19 pénètre partiellement dans la fente 17, retenue par un sertissage 21. Elle est chargée au moyen d'un ressort, non montré, engagé à sa suite dans l'alésage 20, et comprimé au moyen d'une vis 22, Fig. 4. A l'endroit où il s'engage sous la bille 19, le pène 14 présente une petite rampe 14a. Par conséquent, lors de son engagement dans la fente 17, le pène 14 est d'abord guidé sans effort important par la surface 17a, le serrage ne commençant que lorsque la rampe 14a s'engage sous la bille 19. Il est complet lorsque la rampe 14a a été franchie et dépassée par la bille 19. De préférence, un léger creux de réception de la bille 19 sur la surface du pène 14 au-delà de la rampe 14a est prévu, qui sert de témoin de fermeture pour l'opérateur (léger déclic), et qui assure également un certain blocage du verrou en position fermée. Par ailleurs, et ceci vaut également pour le verrou des Figs. 1 à 3, la fente 17 plutôt que d'être ouverte de part en part dans le plot 16, peut s'arrêter au niveau de la ligne Y-Y, Fig. 4, le pivotement en fermeture du pène 14 étant ainsi limité. Il apparaît clairement que ce verrou à bille est directement adaptable au système de porte à ouvrant vers l'intérieur de la Fig. 3. Par rapport au verrou des Figs. 1 et 2, il présente un avantage supplémentaire qui réside dans la possibilité de régler la charge du ressort agissant sur la bille 19, et donc la force de compression du joint 4, au moyen de la vis 22. Dans les principales applications envisageables, on peut citer les sas d'accès à des environnements propres, les boîtiers pour la protection d'éléments fragiles tels que composants électroniques en des lieux soumis à des risques de pollution, d'humidité, d'inondation, les fours, etc., cette liste étant loin d'être exhaustive. REVENDICATIONS 1) Système de porte étanche à battant (2) pivotant par rapport à un dormant (1), dont l'étanchéité est réalisée au moyen d'un joint périphérique (4), caractérisé en ce que les axes d'articulation (7, 8) dudit battant (2) sont montés avec une capacité de déplacement perpendiculairement au plan du dormant (1), avec rappel élastique vers le dormant (1), et en ce que les moyens de fermeture de la porte assurent le placage du battant (2) contre le dormant (1), ainsi qu'un serrage au lieu de leur implantation. 2) Système de porte étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le battant (2) est monté sur les axes (7, 8) par l'intermédiaire de pentures (5, 6), et en ce que les axes (7, 8) sont eux mêmes fixés dans les extrémités d'une barrette (9), elle-même montée avec capacité de coulissement perpendiculairement au dormant (1) et rappelée élastiquement vers celui-ci par des ressorts (13). 3) Système de porte étanche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la charge des ressorts (13) est réglable. 4) Système de porte étanche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de fermeture de la porte consistent en un verrou à l'opposé de la ligne d'articulation, lequel verrou comprend une gâche et un pène, dont l'un au moins présente une surface de guidage pour l'autre formant une rampe, la progression du pène dans la gâche jusqu'à introduction complète ayant pour effet de rapprocher le battant (2) contre le dormant (1), jusqu'à ce que le battant (2) vienne en compression du joint (4) à l'endroit dudit verrou. 5) Système de porte étanche selon la revendication 4, caractérisé en ce que le verrou comporte un pène pivotant (14). 6) Système de porte étanche selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la gâche (16) du verrou comporte dans le passage (17) du pène (14) une bille (19) chargée par ressort, qui coopère avec une rampe (14a) du pène (14) pour assurer la compression du joint (4) à l'endroit dudit verrou. 7) Système de porte étanche selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au-delà de la rampe (14a) pour la bille (19), le pène (14) présente un léger creux de réception de celle-ci, afin que le verrou soit légèrement bloqué en position fermée. 8) Système de porte étanche selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la charge du ressort agissant sur la bille (19) est réglable. 9) Système de porte étanche selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la gâche (16) est un plot en saillie sur le dormant (1), sur lequel le battant (2) s'engage en fermeture par une échancrure (18). 10) Système de porte étanche selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs points d'articulation et/ou plusieurs points de fermeture.