Brevet FR2743840A1 — publié le 19970725

DISPOSITIF DE MONTAGE ET D'ARTICULATION D'UN LANTERNEAU SUR UNE COSTIERE. L'invention se rattache au secteur technique des lanterneaux pour l'éclairement zénithal et/ou le désenfumage de batiment. De manière parfaitement connue, un lanterneau est constitué pour l'essentiel d'une coupole en matériau transparent, translucide, ou opaque, rendue solidaire d'un cadre articulé dans un chassis fixe ou costière. L'ouverture et la fermeture de la coupole par rapport à la costière s'effectuent généralement au moyen de vérins commandables à distance. Dans une forme de réalisation simple et avantageuse, la commande d'ouverture ou de fermeture de la coupole s'effectue par un seul vérin central dont le fut est articulé sur une traverse fixée très sensiblement selon l'axe médian de la costière. La tige du vérin est articulée au niveau de son extrémité libre sur une traverse solidaire du cadre recevant la coupole. Avantageusement pour résoudre le problème posé d'inscrire entièrement le fut du vérin dans le plan de la costière afin que ce dernier n'en déborde pas, aussi bien en position ouverte qu'en position fermée de la coupole, le fut du vérin est monté dans un support articulé sur la traverse médiane de la costière. L'axe d'articulation du support est situé dans un plan différent de celui comprenant l'axe de poussée du vérin, de sorte que le fut dudit vérin ne déborde pas de la costière en position ouverte et fermée du lanterneau tout en permettant son ouverture au-delà de 90" sous l'effet de pivotement dudit support. Ces dispositions ressortent de l'enseignement du brevet FR 94.14615 dont le demandeur de la présente est également titulaire. Pour assurer le blocage en position d'ouverture maximum de la coupole selon un angle d'environ 140 , il est possible d'utiliser un vérin intégrant dans son fonctionnement un système de blocage mécanique. Cette solution est onéreuse compte tenu de la conception spécifique du vérin. On a proposé également de combiner le montage du vérin de commande avec des vérins à gaz et/ou des systèmes de biellettes disposées à chaque extrémité de l'articulation de la coupole par rapport à la costière. Là encore cette solution nécessite des moyens de mise en oeuvre particuliers augmentant le coût de l'ensemble. Par ailleurs, ces différentes solutions ne permettent pas, ou tout au moins pas dans des conditions satisfaisantes, de faciliter la fermeture de la coupole. En effet, lorsque cette dernière est en position d'ouverture d'environ 140 le vérin de commande, compte tenu de sa position angulaire, a de très grande difficulté pour ramener la coupole en position de fermeture, ou plus exactement pour amorcer ce mouvement de fermeture. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients en ayant pour objectif d'une part, d'assujettir le vérin de commande à des moyens ayant tendance à rabattre automatiquement la coupole lorsque le vérin est actionné pour la fermeture, et d'autre part, d'assurer une butée sûre et efficace en position d'ouverture de la coupole en utilisant un vérin de commande de conception classique. Pour résoudre ce problème, il a été conçu, selon une première caractéristique de l'invention, un dispositif qui comprend au moins un système de cable et ressort combinés aptes à créer, au moyen du cable, une butée franche en position d'ouverture maximum de la coupole et, au moyen du ressort, une force de rappel pour faciliter la fermeture de la coupole sous l'action du vérin. Avantageusement le dispositif comprend deux systèmes de cable et ressort combinés, montés de part et d'autre du vérin de commande, au niveau de l'articulation de la costière et du lanterneau. Chaque système comprend un câble logé à l'intérieur d'un ressort, les extrémités du cable et du ressort étant fixées respectivement sur l'un des côtés de la costière et sur l'un des côtés de la coupole de part et d'autre de leur articulation. Le ressort travaille à la traction de sorte qu'en position de fermeture du lanterneau il est en position repos. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir assurer le verrouillage automatique de la coupole en position de fermeture. Cela est important pour éviter de pouvoir ouvrir la coupole, par effraction, à partir de l'extérieur du batiment où est fixé l'ensemble du lanterneau. Pour résoudre un tel problème, I'extrémité de la tige du vérin coopère avec un système de verrouillage automatique entre la costière et le lanterneau, ce système comprenant un verrou articulé dans une chape rendue solidaire d'une partie de la coupole et dans laquelle est accouplée l'extrémité de la tige du vérin pour soumettre ledit verrou à un effet de pivotement angulaire sous un effort de poussée de ladite tige, ledit verrou présentant une partie faisant office de crochet apte à coopérer avec une butée fixe rendue solidaire de la costière Pour résoudre le problème posé d'actionner le verrou sous l'effet de déplacement de la tige du vérin, I'extrémité de la tige du vérin est accouplée à un axe transversal monté avec capacité de déplacement en translation dans des lumières que présentent des ailes de la chape ; ladite extrémité étant en appui permanent sur un talon que présente le verrou qui est assujetti à un ressort de rappel. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est d'améliorer, tout en la simplifiant , la fixation de la coupole par rapport à son cadre. En effet, selon l'état de la technique, la coupole est rendue solidaire de manière étanche d'un cadre profilé en forme de cornière, luimême fixé sur un cadre mobile articulé au niveau de la costière. Le montage articulé du cadre mobile au niveau de la costière s'effectue par exemple en atelier tandis que la fixation de la coupole équipée de son cadre s'effectue directement sur le site au moyen par exemple de vis. II apparait donc que le montage de la coupole par rapport à la costière s'effectue au moyen de deux cadres : un cadre mobile, articulé sur la costière et, un cadre fixe rendu solidaire de la coupole et agencé pour être fixé ultérieurement sur ledit cadre mobile. Selon l'invention on a voulu simplifier un tel montage, en équipant la coupole directement d'un cadre conformé pour être articulé sur la costière en ayant pour objectif d'effectuer ce montage articulé directement sur le site. Pour résoudre un tel problème, la coupole est montée et fixée d'une manière étanche dans un cadre profilé dont l'un des côtés est équipé, à chaque extrémité, de la branche femelle d'une paumelle apte à recevoir un axe de rotation rapporté, équipé d'agencements de blocage en translation, ledit axe coopérant avec une partie correspondante de la costière. Pour résoudre le problème d'éviter tout désacouplement des axes d'articulation, les agencements de blocage en translation de chacun des axes sont constitués par une portée circulaire coaxiale de diamètre inférieur à celui de l'axe, ladite portée recevant au niveau de sa partie de raccordement, une rondelle déformable élastiquement et présentant périphériquement une pluralité de languettes profilées pour être escamotées lors de l'introduction dans la branche femelle de la paumelle en vue du blocage en translation dudit axe, après son introduction. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'un lanterneau en position d'ouverture de la coupole. La figure 2 est une vue en coupe à caractère schématique en position d'ouverture de la coupole. La figure 3 est une vue semblable à la figure 2 en position de fermeture de la coupole. Les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe montrant le principe de fonctionnement du système de verrouillage de la coupole par rapport à la costière. La figure 7 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 7-7 de la figure 4. La figure 8 est à une échelle plus importante une vue partielle en coupe montrant l'articulation du cadre de la coupole par rapport à la costière. La figure 9 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 9,9 de la figure 8. La figure 10 montre l'axe d'articulation rapporté. La figure 1 1 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 11.11 de la figure 10. Comme le montre le lanterneau, la figure 1, comprend d'une manière connue1 une costière (1) recevant d'une manière articulée une coupole transparente (2). L'ouverture et la fermeture de la coupole (2) par rapport à la costière (1) s'effectuent au moyen d'un vérin (3) dont le fut (3a) est articulé sur une partie de la costière (1) tandis que sa tige (3b) est articulée comme il sera indiqué dans la suite de la description sur une partie de la coupole (2). Avantageusement comme indiqué, le montage du vérin par rapport à la costière s'effectue selon les caractéristiques définies dans la demande de brevet FR 9414615. A cet égard on rappelle que le fut (3a) du vérin est monté dans un support (4) articulé sur une traverse médiane (5) fixée directement à l'intérieur de la costière (1) d'une manière parallèle à ses bords latéraux. L'axe d'articulation (4a) du support (4) est décalé vers le haut par rapport à l'axe de poussée du vérin (3). La coupole (2) est fixée d'une manière étanche dans un cadre profilé (6). Notamment la coupole (2) est fixée périphériquement entre deux ailes (6a) (6b) du cadre (6) par tous moyens appropriés. Ce cadre (6), avantageusement exécuté en aluminium, délimite une rainure interne (6c) pour le montage, selon l'un de ses côtés et à chacune de ses extrémités, de la partie femelle d'une paumelle (7). Chacune des paumelles (7) est fixée dans la rainure (6c) avec capacité de règlage en translation au moyen d'un insert (8) engagé dans ladite rainure (6c). Des vis (9) assurent la fixation de la paumelle (7) en combinaison avec l'insert (8). Il apparait donc que la coupole (2) est équipée directement d'un cadre (6) lui-même équipé de paumelles d'articulation (7). Les paumelles (7) reçoivent dans un deuxième temps, un axe d'articulation (10) destiné à être engagé dans une partie correspondante de la costière (1). Selon une caractéristique importante chacun des axes rapportés (10) présente coaxialement une portée circulaire (10a) de diamètre inférieur à celui de l'ensemble de l'axe (figure 10). Cette portée (10a) reçoit , au niveau de sa partie de raccordement avec le corps de l'axe (10), une rondelle (11) déformable élastiquement et présentant périphériquement une pluralité de languettes profilées (1 la). Des bossages (10b) assurent le blocage en translation de la rondelle (11) sur la portée (10a). Les languettes (lia) sont dirigées vers l'extérieur par rapport au corps de l'axe (10).Le diamètre de l'ensemble de la rondelle (11) est égal ou très légèrement supérieur à celui du corps de l'axe (10). La portée (10a) constitue un moyen de préhension pour l'introduction manuelle de l'axe (10) dans l'alésage (7a) de la paumelle. Chacun des axes est introduit manuellement à partir de son extrémité (10c) dans l'alésage (7a) de la paumelle (7). Au moment où la rondelle (11) arrive au niveau de cet alésage (7a), sous l'effort de poussée correspondant à l'introduction dudit axe, elle est déformée élastiquement lorsqu'elle pénètre dans ledit alésage. Cette rondelle assure le blocage en translation de l'axe (10) dans l'alésage de la paumelle. En effet, si l'on exerce un effort de traction sur la portée (10a) les languettes recourbées (lia) assurent le blocage de l'ensemble de l'axe dans la paumelle. Cette disposition évite donc tout démontage involontaire de l'ensemble de la coupole équipée de son cadre par rapport à la costière. Si pour des raisons quelconques il est nécessaire de démonter le cadre (6) il convient de démonter les paumelles (7). Avantageusement la rondelle (11) du type de celle connue sous la référence "self locking" NOM EL 872080. Suivant une autre caractéristique de l'invention, I'extrémité de la tige (3b) du vérin de commande (3) coopère avec un système de verrouillage automatique entre la costière (1) et le cadre (6) recevant la coupole (2). Comme le montrent notamment les figures 4,5,6,7, ce système de verrouillage comprend un verrou (12) articulé dans une chape (13) fixée sur une traverse (14) que présente la partie médiane du cadre (6). Cette traverse (14) est disposée en correspondance avec la traverse (5) sur laquelle est articulée le support (4) recevant le fut (3a) du vérin (3). Le verrou (12) est articulé sur un axe transversal (15) monté entre les deux ailes (13a) et (13b) de la chape (13). Le verrou (12) présente un talon (12a) pour être sollicité en permanence par l'extrémité de la tige (3b) du vérin (3). Dans ce but, I'extrémité de la tige (3b) reçoit un axe transversal (16) équipé dans sa partie médiane d'un galet (17) qui prend appui sur le talon (12a). L'axe transversal (16 ) est engagé, à chacune de ses extrémités, dans une lumière oblongue (13a1) et (13b1) que présente chacune des ailes (13a) et (13b) de la chape (13), A noter que l'extrémité supérieure du talon (12a) présente un bossage (12b) muni d'une échancrure médiane (12b1) pour le centrage en translation du galet (17). Un ressort (18), monté en combinaison avec l'axe (15), assure le rappel permanent en position d'appui du talon (12a) avec le galet (17) de l'extrémité de la tige (3b) du vérin (3). Le verrou (12) présente une partie (12c) qui fait office de crochet pour coopérer en position rentrée de la tige (3b) du vérin (3), avec un axe transversal (19) que présente un support (20) solidaire de l'un des côtés de la costière (1). L'axe (19) monté avec capacité de coulissement dans une lumière oblongue (20a). Le fonctionnement du système de verrouillage, sous l'effet de la commande du vérin (3) est illustré aux figures 4,5 et 6. A la figure 4, I'ensemble du lanterneau est représenté en position verrouillée. La tige de vérin (3b) est rentrée, le crochet (12c) du verrou (12) coopère avec l'axe (19) interdisant tout soulèvement du cadre (6). Lorsque le vérin (3) est actionné, le déploiement linéaire de la tige (3b) provoque d'une manière concommitante, le déplacement de l'axe (16) dans les lumières (13a1) et (13b1) et l'appui du galet (17) sur le talon (12a) provoquant le basculement angulaire du verrou (12) dont le crochet (12c) échappe l'axe (19) (figure 5). La tige du vérin (3) peut ainsi continuer son effort de poussée, le système étant déverrouillé de sorte que l'ouverture de l'ensemble de la coupole par rapport à la costière peut s'effectuer normalement (figure 6). En position de fermeture, le ressort (18) assure le rappel en position de crochetage du verrou (12) par rapport à l'axe (19). Selon une autre caractéristique de l'invention, la commande d'ouverture et de fermeture de la coupole par rapport à la costière au moyen du vérin (3) est combinée avec un système de cable (21) et ressort (22) pour, d'une part, créer une butée franche d'ouverture maximum et d'autre part, créer une force de rappel afin de faciliter la fermeture de la coupole sous l'action du vérin (3). Dans ce but, chaque système comprend un cable (21) logé à l'intérieur du ressort (22). Chacun des systèmes ainsi constitué est monté de part et d'autre du vérin de commande (3) au niveau de l'articulation (7) entre la costière (1) et la coupole (2).Les extrémités du cable (21) et du ressort (22) sont fixées respectivement sur l'un des côtés de la costière (1) et sur l'un des côtés de la coupole (2), de part et d'autre de leur articulation. Le ressort (22) travaille à la traction et est au repos en position de fermeture du lanterneau. II apparait donc qu'en position d'ouverture de la coupole (figures 1 et 2), chacun des cables (21) assure une butée franche dans cette position d'ouverture maximum permettant ainsi d'utiliser un vérin de commande (3) de conception simplifiée, c'est à dire sans verrouillage mécanique interne. Dans cette position, les ressorts (22) sont étirés et ont emmagasiné une energie suffisante pour permettre le rappel en position de fermeture du lanterneau lorsque le vérin (3) est actionne. Les ressorts (22) permettent donc d'amorcer ce mouvement de fermeture et de remplacer la fonction du vérin au tout début de la phase de fermeture, position dans laquelle le vérin est inopérant compte tenu de la position relative des différents points d'articulation dudit vérin résultant de la position ouverte à 140 degrés de la coupole. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - la simplicité de blocage en position d'ouverture maximum du lanterneau - I'asservissement à la fermeture du lanterneau - le verrouillage et déverrouillage automatique du lanterneau par rapport à la costière. - I'intégration du cadre d'articulation au niveau de la coupole évitant le montage en atelier d'un cadre articulé au niveau de la costière. REVENDICATIONS -1- Dispositif de montage et d'articulation d'un lanterneau sur une costière (1) dont l'ouverture et la fermeture s'effectuent au moyen d'un vérin (3) articulé sur une partie de la costière (1) et sur une partie de la coupole (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de cable (21) et ressort (22) combinés aptes à créer, au moyen du cable (21), une butée franche en position d'ouverture maximum de la coupole (2) et, au moyen du ressort (22), une force de rappel pour faciliter la fermeture du lanterneau sous l'action du vérin (3). -2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend deux systèmes de cable (21) et ressort (22) combinés montés de part et d'autre du vérin de commande (3), au niveau de l'articulation (7) entre la costière (1) et la coupole (2). -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque système comprend un câble (21) logé à l'intérieur d'un ressort 22), les extrémités du cable et du ressort étant fixées respectivement sur l'un des côtés de la costière (1) et sur l'un des côtés de la coupole (2) de part et d'autre de leur articulation. --4- Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le ressort (22) travaille à la traction de sorte qu'en position de fermeture de la coupole ledit ressort est en position repos. -5- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (3b) du vérin (3) coopère avec un système de verrouillage automatique entre la costière (1) et la coupole (2). -6- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le système de verrouillage automatique comprend un verrou (12) articulé dans une chape (13) rendue solidaire d'une partie (14) de la coupole et dans laquelle est accouplée l'extrémité de la tige (3b) du vérin pour soumettre ledit verrou à un effet de pivotement angulaire sous un effort de poussée de ladite tige, ledit verrou (12) présentant une partie faisant office de crochet apte à coopérer avec une butée fixe (19) rendue solidaire de la costière. -7- Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (3b) du vérin est accouplée à un axe transversal (16) monté avec capacité de déplacement en translation dans des lumières (13a1) (13b1) que présentent des ailes (13a) (13b) de la chape (13); ladite extrémité étant en appui permanent sur un talon (12a) que présente le verrou (12) qui est assujetti à un ressort de rappel (18) en position de crochetage. -8- Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le talon (12a) du verrou présente à son extrémité supérieure un bossage (12b) muni d'une échancrure médiane pour le centrage en translation d'un galet (17) que présente l'axe transversal (16). -9- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coupole (2) est monté et fixé, d'une manière étanche, dans un cadre profilé (6) dont l'un des côtés est équipé, à chaque extrémité, de la branche femelle d'une paumelle (7) apte à recevoir un axe de rotation rapporté (10) équipé d'agencements de blocage en translation ; ledit axe (10) coopérant avec une partie correspondante de la costière (1). -10- Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les agencements de blocage en translation de l'axe (10) sont constitués par une portée circulaire coaxiale (10a) de diamètre inférieur à celui de l'axe, ladite portée recevant, au niveau de sa partie de raccordement, une rondelle (11) déformable élastiquement et présentant périphériquement une pluralité de languettes profilées (11a) pour être escamotées lors de l'introduction dans la paumelle (7) en vue du blocage en translation dudit axe (10), après introduction.