Brevet FR2722830A1 — publié le 19960126

CHASSIS CIRCULAIRE BASCULANT POUR FENETRE Domaine technique L'invention concerne le domaine des fenêtres circulaires. Art antérieur Les fenêtres circulaires, communément appelées "oeil de boeuf" ou "oculus", sont de plus en plus fréquemment réalisées avec des châssis métalliques, plus particulièrement en aluminium. Les problèmes rencontrés avec de tels chassis concernent leur débattement ainsi que ltétanchéité à l'air, au froid ainsi que l'isolation acoustique qu ils sont susceptibles de développer. De manière connue, les fenêtres basculantes sont réalisées en deux parties : une partie fixe appelée dormant", intégré dans la construction, mur, cloison, et une partie basculante appelée "ouvrant". Généralement l'ouvrant bascule par rapport au dormant par l'intermédiaire de pivots placés sur la face de la fenêtre se trouvant à l'intérieur. De cette manière, le basculement de l'ouvrant se fait jusqu'à la position où celui-ci vient buter sur les pivots, limitant de fait le débattement. Un autre problème connu lors de l'utilisation de tels châssis métalliques réside dans sa nature conductrice, le métal transmettant la chaleur de l'intérieur de la pièce vers l'extérieur, ou le froid de l'extérieur vers l'intérieur. L'étanchéité de ce type de fenêtre constitue un point faible reconnu notamment aux endroits critiques, constitués par les points de pivotement et les zones éloignées des points de fermeture. En effet contrairement aux fenêtres rectangulaires, pour lesquelles la fermeture est maintenue sur la zone de contact des battants par une multitude de doigts de blocage, les fenêtres circulaires ne comportent qu'un point de blocage. En conséquence, dans la zone opposée à ce blocage l'étanchéité est difficile à maintenir. Dans les chassis circulaires traditionnels, la zone de pivotement ne peut pas accueillir de joint efficace à cause du mouvement des pièces solidaires de l'ouvrant. Exposé de itinvention L'objet de l'invention est de pallier tous ces différents inconvénients. L'invention décrit un chassis circulaire basculable pour fenêtre comprenant - une partie fixe, dite dormant, solidaire du mur ou de la cloison au niveau duquel il doit être implanté, - une partie basculante dite ouvrant, pivotant par rapport au dormant au moyen de deux pivots diamètralement positionnés sur l'ouvrant - un joint d'étanchéité placé entre le dormant et l'ouvrant - un organe de fermeture, verrouillant l'ouvrant sur le dormant caractérisé - en ce que le joint est constitué de deux parties identiques, positionnées tête-bêche, respectivement joint ouvrant et joint dormant, chaque partie étant respectivement insérée sur la circonférence extérieure de l'ouvrant et sur la circonférence intérieure du dormant, - et en ce que chaque joint comprend une butée rigide et une lèvre flexible, ladite lèvre de l'un des joints venant s'appuyer sur la butée rigide du joint opposé lors de la fermeture de l'ouvrant sur le dormant, créant ainsi deux barrières d'étanchéité au niveau de la périphérie de l'ouvrant. En d'autres termes, le joint compris entre l'ouvrant et le dormant est constitué de deux éléments sensiblement identiques, réalisé par une seule et unique forme de joint élémentaire. Les deux joints élémentaires sont placés en regard. La partie fixée sur l'ouvrant comporte une lèvre flexible qui vient s'appuyer et recouvrir partiellement une partie rigide du joint fixé sur le dormant. De manière symétrique, la lèvre flexible du joint du dormant vient s'appuyer sur la partie rigide du joint fixé sur l'ouvrant. De la sorte on crée deux zone de contact entre les deux joints élémentaires et donc deux barrières d'étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur de la fenêtre. Les joints servent donc à la fois de battue et de joint. De manière préférée, le joint est réalisé en EPDM souple (ethylènepropylène-diène-monomère). Avantageusement, en pratique on utilise pour le dormant et l'ouvrant des profilés dont les faces interieures et extérieures sont reliées par des barrettes en matériau isolant électrique, typiquement du polyamide 6,6 (Nylon - marque déposée), et donc mauvais conducteur de la chaleur. De la sorte les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur de la fenêtre sont limités. Dans une forme pratique de réalisation de l'invention, le système de fermeture comporte deux points de blocage. Lors de la fermeture, la rotation de la poignée provoque la fermeture par un doigt de fermeture solidaire de la poignée et entraîne une tige semi-circulaire placée et guidée à l'intérieur de l'ouvrant, laquelle tige comporte à son extrémité un taquet de fermeture destiné à être bloqué dans une cavité du dormant prévue à cet effet et positionnée sur la circonférence interne du dormant. Avantageusement, le système de pivotement est réalisé de manière à assurer une bonne étanchéité et un débattement maximum. De fait, il est constitué de deux pivots identiques, chacun des pivots étant lui-même constitué de deux pièces, respectivement une première pièce femelle à symétrie de révolution, venant se fixer au niveau de la circonférence interne du dormant, au centre du profil qui le définit, cette première pièce étant percée d'un orifice traversant, destiné à recevoir un têton cylindrique émergeant de la seconde pièce mâle, également de symétrie de révolution, et fixée sur la circonférence externe de l'ouvrant, également au centre du profilé qui le définit. Les pièces constitutives de ces pivots sont avantageusement réalisées en polyacétal (Delrin - marque déposée), ou en un matériau à faible coefficient de frottement, de telle sorte à limiter les forces de frottement entre la pièce mâle et la pièce femelle et annuler tout pont thermique à ce niveau. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ladite première pièce femelle présente deux plateaux symétriques, définissant une gorge venant coapter au niveau du profilé définissant le dormant, lesdits plateaux recouvrant partiellement les deux faces du profilé du dormant, favorisant de la sorte l'étanchéité. En outre, la gorge ainsi définie présente un profil légèrement bombé, selon un profil cylindrique, dont la génératrice est perpendiculaire à la direction de la gorge, et correspondant sensiblement au ravon de courbure interne dudit dormant, de telle sorte à induire une réelle coaptation de la pièce femelle contre le dormant, toujours dans le but d'augmenter l'étanchéité. Description sommaire des dessins La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique sommaire en perspective du chassis conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en coupe diamétrale du dormant, du joint et de l'ouvant selon l'invention. La figure 3 représente la coupe d'un profilé à rupture de pont thermique selon l'invention. Les figures 4 et 5 sont des schémas d'ensemble du système de fermeture à tringle semi-circulaire (figure 4 position fermée, figure 5 position ouverte). Les figures 6 et 7 sont des vues éclatées en perspective du pivot, permettant l'articulation de l'ouvrant sur le dormant, selon deux axes de visualisation différents. La figure 8 est une représentation schématique en perspective du mode d'assemblage et de liaison mécanique entre la poignée de fermeture et la tringle semi-circulaire. Mode de réalisation de l'invention Dans la forme de réalisation représentée en figure 1, le dormant (1) et l'ouvrant (2) sont constitués de profilés métalliques circulaires. La vitre (4) est maintenue dans un châssis (12) par deux joints (parecloses) (3,13). Le châssis (12) est ensuite encliqueté dans le profilé métallique (2) de l'ouvrant. Le joint est constitué de deux joints élémentaires (5, 14). Le joint (5) solidaire du dormant (1) comporte: - une base plate (15); - deux protubérances (11) situées sur la face inférieure de la base (15); - une butée triangulaire (7) ou battue, située à proximité d'un bord de la face supérieure de la base (15); - une forme triangulaire (16) située sur la face supérieure de la base (15) et placée sur le bord opposé à la butée triangulaire (7); - une lèvre flexible (6) placée au sommet de la forme triangulaire (16). La fixation du joint (5) dans le profilé (1) se fait par encliquetage des protubérances (11) dans les formes adaptées du profilé (1). Le joint (14) solidaire du profilé (2) de l'ouvrant est le même que celui fixé sur le profilé (1) du dormant. fl comprend notamment une base (18), une butée triangulaire (9) et une forme triangulaire (17) comportant une lèvre flexible (8). Lorsque la fenêtre est fermée, les deux joints élémentaires (14, 5) coopèrent de la manière suivante. La lèvre (6) coté dormant se trouve plaquée contre la butée triangulaire (9) coté ouvrant. Elle a tendance à se déformer et épouse la forme de la butée triangulaire (9) de sorte à former une barrière étanche. Symétriquement, la lèvre (8) coté ouvrant se trouve plaquée contre la butée triangulaire (7) coté dormant. De la même manière se forme une deuxième barrière étanche. Les butées triangulaires sont légèrement décalées vers l'intérieur du joint de sorte que lors de l'appui des lèvres opposées, ces dernières ne dépassent pas de la surface de la fenêtre. Chacun des deux joints joue donc à la fois le rôle de battue et de joint proprement dit. En outre, de par l'utilisation de tels joints, on supprime le cintrage. Dans une forme avantageuse de l'invention, dans laquelle on cherche à optimiser l'efficacité de l'isolation de l'invention, les profilés sont composites comme montré en figure 3. Le profilé est constitué de trois zones distinctes: - une zone intérieure (30) en profilé métallique - une zone centrale en barrettes (38,39) de polyamide 6, 6 (NYLON - marque déposée); - une zone extérieure (31) en profilé également métallique. Les deux profilés métalliques (30,31) constituent l'armature rigide du dormant et de l'ouvrant. On y retouve comme dans la version de base des encoches pour permettre l'encliquetage du joint d'étanchéité (5, 14). Entre les deux profilés sont ménagés des ergots (32,33,34,35,36,37) destinés à recevoir des baguettes (38,39) de nylon. Ces baguettes sont disposées circulairement sur toute la circonférence du profilé. Leur rôle essentiel est d'augmenter la résistance thermique entre les faces (40,41) du profilé composite, et donc d'éviter tout pont thermique entre l'extérieur et l'intérieur du chassis. En effet, dans le cas classique des profilés purement métalliques, l'échange de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur est facilité par le fort pouvoir conducteur du métal qui crée un pont thermique. L'introduction d'un élément hautement résistif coupe ce pont thermique et permet de diminuer les déperditions d'énergie. Un avantage supplémentaire de l'invention réside dans son système de fermeture à plusieurs points de blocage. Les figures 4 et 5 illustrent cette réalisation. Le système de fermeture est constitué - d'un ensemble poignée () comportant: une poignée proprement dite; un axe (53) de rotation perpendiculaire au plan de la fenêtre; un doigt de blocage (52); - une bande semi-circulaire (56) en Delrin placée à l'intérieur de l'ouvrant, et susceptible de coulisser au sein de celui-ci - un taquet (57) placé en opposition diamétrale par rapport à la poignée (55); - une cavité (59) fixée sur la circonférence intérieur du dormant et destinée à recevoir et bloquer le taquet (57). La fermeture s'opère de la façon suivante : Comme représenté en figure 5, la poignée (55) comporte un doigt bloqueur (52), qui comme déjà dit, s'étend sensiblement perpendiculairement par rapport à la poignée (55). Lors de la fermeture, la poignée pivote autour de son axe (53) et le doigt (52) vient prendre appui sur le dormant sur la saillie (60) prévue à cet effet. Simultanément la bande semi-circulaire en Delrin(56), solidaire de la poignée se trouve repoussée et par conséquent déplace le taquet (57) qui se trouve à son extrémité. Le taquet (57) se retrouve emprisonné dans la cavité (59) et l'on aboutit de fait à une fermeture quatre points, respectivement les deux points de blocage et les deux pivots. Lors de l'ouverture, la poignée (55) est tournée d'un quart de tour, ce qui libère le doigt (52) de la saillie (60). Le taquet (57) est déplacé devant la sortie de la cavité (59) et l'ouvrant peut à nouveau être basculé. La rotation de la bande semi-circulaire en Delrin (56) s'effectue sous l'activation de la poignée de la manière suivante, en référence avec la figure 8. De fait, la poignée (55) comporte un doigt de fermeture (76), fixé radialement selon son axe d'articulation (53). De fait, tout mouvement de pivot de la poignée (55) entraîne une rotation dudit doigt (76), telle que matérialisée par la flèche F sur la figure 8. L'extrémité de ce doigt de fermeture définit une sorte de fourche, dont l'une des dents (77) est sensiblement plane et parallèle au doigt (76), et dont l'autre dent (87) est de forme plus complexe. Celle-ci est constituée de deux parties symétriques en forme de dièdre (78, 79), dont les deux faces (80) en regard de la dent (77), sont destinées à coopérer avec un doigt complémentaire (82), solidarisé sur la face principale de la bande ou tige semi-circulaire (56) en regard de l'ouvrant. Ainsi, les deux dents (77, 87) définissent entre elles un espace (81), destiné à recevoir une partie dudit doigt de fermeture complémentaire (82). Le doigt complémentaire (82) comporte une surface plane (83), perpendiculaire à la zone de fixation du doigt sur la bande (56), et destinée à coopérer au sein de l'espace (81) défini précédemment avec la dent (77) du doigt de fermeture (76). Cette surface plane (83) reçoit elle-même, sensiblement symétriquement, et au voisinage de son extrémité libre une excroissance, de forme complémentaire à la dent (87) du doigt (76). De fait, cette excroissance présente deux pans inclinés (85, 86), destinés à coopérer avec les faces (80) des dièdres constitutifs de la seconde dent (87) du doigt de fermeture (76). Ainsi, la rotation de la poignée (55) entraîne, de par la coopération du doigt de fermeture (76) avec le doigt complémentaire (82), la translation de la bande (56) semi-circulaire, et partant, le verrouillage du quatrième point de blocage de l'ouvrant sur le dormant, diamètralement opposé à ladite poignée. Ce système de verrouillage permet ainsi d'obtenir simultanément une fermeture classique en zone inférieure du chassis par exemple, et une fermeture périmétrale en un plusieurs points, selon le diamètre du chassis. De plus, la commande de fermeture, réalisée en Delrin, contribue à l'étanchéité du chassis, dans la mesure où elle ne crée pas de pont thermique. Il va être maintenant décrit plus en détail les pivots conformes à l'invention, permettant le basculement relatif de l'ouvrant par rapport au dormant (voir les figures 6 et 7). Les deux pivots, positionnés diamétralement l'un par rapport à l'autre, au centre du chassis, de sorte qu'ils permettent l'ouverture totale à 180 de l'ouvrant par rapport au dormant. Ces pivots sont chacun constitués de deux pièces, respectivement une pièce mâle (62) et une pièce femelle (61). La pièce femelle (61), de forme sensiblement cylindrique, est destinée à être fixée sur la circonférence interne du dormant, et ce au moyen de vis de fixation, traversant des orifices (69), ménagés à cet effet au sein de ladite pièce. En outre, cette pièce (61) comporte deux plateaux symétriques (63, 65), définissant entre eux une gorge diamétrale (64), au centre de laquelle est réalisé un orifice traversant (68), destiné à coopérer avec un têton cylindrique (70) de la pièce mâle (62). Avantageusement, la gorge (64) n'est pas plane, mais présente un profil bombé, sensiblement cylindrique, l'axe dudit cylindre s'étendant perpendiculairement à la direction principale de la gorge, et parallèlement au plan général dans lequel est contenu ladite pièce femelle (61). De la sorte, lors de la fixation de cette pièce sur le dormant, il y a une véritable coaptation de la gorge (64) contre la circonférence interne du dormant, le rayon de courbure dudit profil cylindrique de la gorge étant sensiblement le même que celui de la circonférence interne du dormant. On aboutit ainsi à une optimisation de l'étanchéité, qui par ailleurs est accrue de par le recouvrement partiel des faces latérales du profilé constitutif du dormant par les bords (66, 67) des plateaux (63, 65). L'autre face (74) de la pièce femelle est tout d'abord partiellement évidée, de telle sorte à ménager une zone de réception (75) de la pièce mâle, concentrique avec l'orifice traversant (68), destiné à recevoir le têton (70) de ladite pièce. Celle-ci est destinée à être fixée sur la circonférence externe de l'ouvrant, et ce de manière centrée sur le profilé qui le définit. Cette fixation s'éffectue également au moyen de vis, venant s'engager dans des orifices (71) ménagés à cet effet de part et d'autre du têton (70). Ainsi, lorsque la pièce mâle (62) est en place sur la pièce femelle (61), la face (72) de la pièce mâle vient prendre appui sur la zone (75) de la pièce femelle, le têton étant alors en place au sein de l'orifice traversant (68) de ladite pièce femelle, dont le diamètre correspond au jeu près à celui du têton (70). La face opposée (73) de la pièce mâle, est également de profil bombé (non représenté), et ce de manière convexe en direction de l'ouvrant, forme bombée notamment cylindrique, dont l'axe générateur est perpendiculaire à l'axe du têton (70), et au plan contenant la base (72, 73) de ladite pièce mâle, et dont le rayon de courbure correspond sensiblement à celui de la circonférence externe de l'ouvrant.. On aboutit ainsi à une meilleure copatation de la pièce mâle sur l'ouvrant, et partant à une étanchéité optimisée de l'ensemble. Comme déjà dit, les deux pièces constitutives des pivots sont fixées, respectivement au niveau du dormant et de l'ouvrant au centre des profilés qui les définissent. De la sorte, on aboutit à un réel débattement de 1800 de l'ouvrant par rapport au dormant, ce que les différents chassis connus à ce jour ne permettaient pas d'obtenir. En outre, également réalisés en Delrin, ils contribuent à l'étanchéité du chassis, en ne créant pas de pont thermique. REVENDICAEONS 1/ Chassis circulaire basculable pour fenêtre comprenant - une partie fixe, dite dormant (1), solidaire du mur ou de la cloison au niveau duquel il doit être implanté, - une partie basculante dite ouvrant (2), pivotant par rapport au dormant au moyen de deux pivots (61, 62) diamétralement positionnés sur l'ouvrant et le dormant - au moins un joint d'étanchéité (5, 14) placé entre le dormant (1) et l'ouvrant (2); - un organe de fermeture (55), verrouillant l'ouvrant sur le dormant; caractertse: - en ce que le joint d'étanchéité (5, 14) est constitué de deux parties identiques, positionnées tête-bêche, joint ouvrant (14) et joint dormant (5), chaque partie étant respectivement insérée sur la circonférence extérieure de l'ouvrant (2) et sur la circonférence intérieure du dormant (1), - et en ce que chaque joint comprend une butée rigide (7, 9) et une lèvre flexible (6, 8), ladite lèvre venant s'appuyer sur la butée rigide du joint opposé lors de la fermeture de l'ouvrant sur le dormant, créant ainsi deux barrières d'étanchéité sur le pourtour de l'ouvrant. 2/ Chassis circulaire basculable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le joint est réalisé en EPDM souple. 3/ Chassis circulaire basculable selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces interieures et extérieures des profilés du dormant et de l'ouvrant sont reliées par des barrettes (38, 39) réalisées en matériau isolant électrique et donc mauvais conducteur de chaleur. 4/ Chassis circulaire basculable selon la revendication 3, caracterisct en ce que les barrettes isolantes (38, 39) sont réalisées en polyamide 6,6. 5/ Chassis circulaire basculable selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors de la fermeture de l'ouvrant, la rotation de la poignée (55) par rapport à son axe d'articulation (53) induit, outre le blocage de l'ouvrant sur le dormant en position fermée au moyen d'un doigt de fermeture (52) solidaire de la poignée (55) et coopérant avec une saillie (60) ménagée à cet effet sur l'une des faces du profilé définissant le dormant (1), également le déplacement d'une tige semi circulaire (56) placée et guidée à l'intérieur de l'ouvrant (2), laquelle tige comportant à son extrémité libre un taquet de fermeture (57), destiné à coopérer avec un organe correspondant (59), ménagé à cet effet sur la circonférence interne du dormant. 6/ Chassis circulaire basculable selon la revendication 5, caractérisé en ce que le déplacement de la tige semi-circulaire (56) sous l'activation de la poignée (55) est obtenu au moyen de la coopération d'un doigt de fermeture (76), fixé radialement sur l'axe d'articulation (53) de ladite poignée (55), avec un doigt de fermeture complémentaire (82), solidarisé sur la face prinapale en regard de l'ouvrant de ladite tige semi-circulaire (56), l'extrémité du doigt de fermeture (76) définissant une sorte de fourche, dont l'une des dents (77) est sensiblement plane et parallèle au doigt (76), et dont l'autre dent (87) est constituée de deux parties symétriques en forme de dièdre (78, 79), dont les deux faces (80) en regard de la dent (77) sont destinées à coopérer avec une saillie de forme complémentaire (84,85,86), ménagée à l'extrémité d'une surface plane (83) du doigt complémentaire (82), dont l'autre face coopère avec la dent (77) du doigt de fermeture (76). 7/ Chassis circulaire basculable selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de pivotement de l'ouvrant par rapport au dormant est constitué de deux pivots identiques, diamétralement opposés, chacun des pivots étant lui-même constitué de deux pièces, respectivement une pièce femelle (61) à symétrie de révolution, venant se fixer au niveau de la circonférence interne du dormant, au centre du profil qui le définit, cette pièce étant percée d'un orifice traversant (68), destiné à recevoir un têton cylindrique (70) émergeant de la pièce mâle (62), et de diamètre sensiblement égal à celui de l'orifice (68), ladite pièce mâle (62) étant également de symétrie de révolution, et étant fixée sur la circonférence externe de l'ouvrant, également au centre du profilé qui le définit, la face (73) de ladite pièce femelle (61) comportant un évidement (75), destiné à recevoir la pièce mâle (62), dont la face d'appui (72) vient prendre appui sur ledit évidement (75). 8/ Chassis circulaire basculable selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce femelle (61) comporte sur l'une des ses faces deux plateaux symétriques (63, 65), définissant entre eux une gorge (64), venant coapter au niveau du profilé constitutif du dormant, la base plane (66, 67) desdits plateaux (63, 65) recouvrant partiellement les deux faces du profilé définissant le dormant, favorisant de la sorte l'étanchéité. 9/ Chassis circulaire basculable selon la revendication 8, caractérisé en ce que la gorge (64) présente un profil légèrement bombé, selon un profil cylindrique, dont la génératrice est perpendiculaire à la direction de la gorge, et correspondant sensiblement au rayon de courbure interne dudit dormant, de telle sorte à induire une réelle coaptation de la pièce femelle contre le dormant, et en ce que la face (73) de la pièce mâle présente également un profil bombé et cylindrique, dont la génératrice est perpendiculaire à l'axe du têton (70), et dont le rayon de courbure correspond sensiblement à celui de la circonférence externe de l'ouvrant. 10/ Chassis circulaire basculable selon lune des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les pièces (61, 62) constitutives des pivots de basculement sont réalisées en polyacétal, ou en un matériau à faible coefficient de frottement, de telle sorte à limiter les forces de frottement entre la pièce mâle (62) et la pièce femelle (61), et à éviter la création de tout pont thermique entre l'intérieur et l'extérieur du chassis ainsi constitué.