Brevet FR2748770A1 — publié le 19971121

DESCRIPTION DISPOSITIF DE CHARNIERE ETANCHE, CONTINUE ET ANTI-PINCE DOIGT. CONCLU POI:R ARTICULER DES PANNEAUX DE PORTES SECTIONNELLES, OU TOUS AUTRES PANNEAUX DE CLOISON OU DE PORTE, [1BITUELLEMENT UTILISES DANS L'HABITAT. La présente invention concerne un dispositif d'articulation continu, conçu pour articuler entre eux les panneaux, de portes de garage de tppe sectionnelle, ou tous autres panneaux d'épaisseur supéneure à 2Omm, dont le cahier des charges exige sur le marché français 5 qualités specifiques. Les principales qualites étant imposées par la norme française : NFP 25362. I ) - Qualité ayant attrait à la sécurité aux personnes: Ce qui implique que la caractéristique anti- plnce doigt soit obligatoirement assurée dans l'articulation des panneaux entre eux ' ) - Qualité d'étanchéité à l'air et à l'eau entre les panneaux, au moins quand l'articulation est jointive, c'est à dire . panneaux alignés vertlcalement en position de porte fermée! - - Qualité de faible résistance à l'articulation, malgré la charge importante qui s'exerce sur les articulations d'une porte sectionnelle. Cette qualité permet d'aller dans le sens de la sécurité, en évitant l'utilisation d'une motorisation de grande puissance, source de force d'écrasement trop Importante à la fermeture, et interdite par la norme citée ci dessus. 4) - Une excellente résistance, porte fermée, à la pression du vent, et une grande inertie des panneaux permettant d'obtenir une flèche inférieure à 1/ 200 e", quand le tablier est refoulé à l'horizontale entre les 2 appuis, constitués par les rails horizontaux. 5) - Une bonne précision de l'alignement au montage des axes de charnières, une grande facilité et rapidité de montage des panneaux entre eux, afin que le temps d'assemblage des panneaux sur le site soit le plus court possible. La présente invention assume d'une façon optimale, les qualités ainsi énumérées et exigées dans le cahier des charges de l'articulation d'une porte type Partout où la sécurité anti-pince doigt, et où l'étanchéité à tous les angles de l'articulation, seront exigées, comme dans le cas de - L'articulation de toiture escamotable de véranda. - L'articulation de panneaux de cloison verticale mobile. - L'articulation de tablier de porte traditionnelle. - L'articulation de panneaux de porte de garage coulissante. - L'articulation de panneaux de cloison de douche. Par ailleurs il existe d'autres pnncipes d'articulations continues et anti-pince doigt, comme le sf stème développé dans le brevet français n 90-08426 , mais ce système n'est réellement applicable. que pour les panneaux d'une porte sectionnelle, où la charge verticale sur les charnière honzontales est permanente et nécessaire. Ainsi, avec le principe du brevet français nC9008426, une articulation verticale ne serait pas possible, comme dans l'exemple d'une porte coulissante, où avec ce principe d'articulation, un probléme d'extension du joint se présenterait en partie haute du portillon, et un problème de compression du joint en partie basse du portillon. Dans la présente invention, bien que ce dispositif soit parfaitement adapté à supporter les contraintes et le cahier des charges d'une porte sectionnelle (articulation horizontale excluslvement), il est aussi adapté, et performant dans toutes les positions d'articulation, y compris dans la position verticale. La présente Invention repose sur un concept d'étanchéité dynamique permanent, constitué à partir de trois profils en aluminium extrudé. (P 1), (P 2) et (V), fig 1, sans l'adjonction d'un Joint d'étanchéité souple . Les profils (Pl) et (P2) comportent chacun une série de 3 dents, (Dts. i) et (Dts.2), de forme cylindrique, emboîtées en contrainte, sous la force élastique d'un verrou de charnière . Le profil verrou de charnière (V) est équipé de 2 extrémités (C1) et (C2) seml-tubulaires, formant des axes de rotation concentriques avec les centres de rotation (01) et (02). Les dents (Dts.l) et (Dts.2) travaillent en contrainte permanente sur une ligne d'appui, entre sommet et fonds de dent, générant ainsi un principe de micro fluage du métal durant toute la phase de roulage de l'articulation, et faisant se succéder une multitude de lignes de tangence, en contrainte, qui sont en fait des lignes d'étanchéité, métal contre métal. figs 2. 3. 4. 5. Ce dispositif permet ainsi, d'obtenir un système d'étanchéité très économique, assorti d'une grande fiabilité dans le temps, étant donné l'absence de joint souple. Ce joint étant toujours une pièce d'usure, à cause de sa déformation dans le temps. En plus de générer un principe d'étanchéité dynamique permanent, ce procédé permet aussi de constituer une charnière continue à faible résistance mécanique, grâce à sa technique d'articulation en roulage, entre sommet et fonds de dent . Principe qui pourrait s'apparenter à une roue de très grande largeur équipée de dents, à l'extrémité formée en arc de cercle venant tangenter le sol sur une ligne continue, pouvant atteindre des longueurs de plus de 8 mètres. Malgré une charge importante sur cette roue de grande largeur, et dont la rotation se caractériserait par une faible résistance mécanique. figs 2. 3. 4. 5. Enfin, pour revenir encore une fois sur le principe d'étanchéité dynamique permanent, il est Important de préciser que cette articulation comporte une ligne de tangence, formant ligne d'étanchéité entre les profils (Pl) et (P2), encadrée d'une façon symétrique et parallèle par 2 autres lignes d'étanchéité, le tout constituant une chambre de décompression (Cham 1), voir figl. Cette chambre de décompression est constituée par le ressort formé en U du profil verrou de charnière (V), et fermée par la ligne de tangence d'emboîtement des profils (Pl) et (P2), et par les 2 autres lignes d'étanchéité parallèles, formées par des lignes d'appui en contrainte, des 2 extrémités (Cl) (C2) du verrou de charnière (V) sur les parties concentriques des profils (Pl) et (P2) de centres (01) et (02) Cette chambre assume une fonction d'étanchéité à l'air et à l'eau, en Jouant un rôle de décompression de l'air, qui aurait pu (poussé par un vent très puissant) s'infiltrer au travers du pnncipe de dents d'articulation cité ci dessus. Cet air ou cette eau serait alors prisonnier dans cette chicane (Cham 1), qui serait un nouvel obstacle à franchir, en admettant que l'air à cette étape-là, ne soit pas encore décompnmé. Demere la chambre de décompression, (Cham 1), il existe 7 autres chambres de décompression de plus grand volume (Cham 2) et (Cham 3), permettant de compléter et de parfaire la décompression d'une pression d'air, qui aurait pu franchir la première chambre (Cham 1) Les chambres (Cham 2) et (Cham 3) sont délimitées par: - les ailes (Ai) du verrou de charnière (V) pour (Cham2), et (A2) pour (Cham 3), - la zone intérieure des profils (Pi) pour (Cham 2), et (P2) pour (Cham 3), - et par le pénmètre extérieur de la (Cham 1) pour les (Cham 2) et (Cham 3) . Cette succession de 3 chambres d'étanchéité confère et confirme à ce procédé d'articulation la caractéristique de charnière continue, au concept d étanchéité dynamique et permanent. Ce système de charnière étanche a été conçu pour répondre à une contrainte technique qu impose la norme française NFP 25.362, à savoir la fonction de ne générer aucune source de pincement ou d'écrasement. Ainsi, le profil verrou de charnière (V) supporte des ailes semicirculaires (A I) et (A 2), dont les centres de rotation sont successivement (0 I) et (0 2), permettant aux profils (Pi) et (P2) de s'articuler sans glissement dissymétrique. Ces ailes (A I ) (A 2) s'escamotent en tiroir en pénétrant progressivement, de part et d'autre, dans les profils (P 1) et (P 2), au fur et à mesure de l'angle de rotation. Assurant de ce fait, la fonction anti-pince doigt, étant donné qu'aucun espace d'écrasement ou de pincement n'est constitué à tous les angles d'articulation, et cela malgré une épaisseur de panneaux pouvant dépasser 100mm, voir figs 6. 7. 8. Ces ailes (A 1) et (A 2) fig 1, sont équipées d'un ergot d'extrémité (er.V) permettant aux profils (Pl) et (P2) de venir en butée, quand l'angle de l'articulation dépasse 180 degrés, permettent de limiter l'angle de rotation de ce principe de charnière à 180 degrés. Ces ergots (er. V) s'associent à l'ergot de butée de charnière (er. C) qui ne suffirait pas à lui seul pour bloquer l'articulation à 180 degrés, cet angle permettant d'assurer l'alignement des plans de panneaux reliés par ce procédé d'articulation. D'autre part, ces ergots ont une autre fonction essentielle, qui est de verrouiller par encliquetage le profil verrou de charnière qui présente une jambe de force (F), centrée au milieu des ailes (Al) et (A2) . Cette jambe de force a été implantée pour constituer un renfort d'inertie, capable de résister à la pression du vent sur les panneaux, (Fv), fig 1, en interdisant à l'ensemble une flèche supérieure à 17300 ème pour une largeur de panneaux atteignant 5 mètres. Le profil verrou de charnière constitue une pièce essentielle de ce concept d'articulation, car il permet de constituer un assemblage, encliquetage, verrouillage, rapide et sans outil particulier, des 3 profils constituant ce principe d'articulation Le verrou de charnière (V) associé par encliquetage de (Cl) et (C2), avec des profils (Pi) et (P2), constituent un noeud d'emboîtement très résistant Cette opération se fait en trois phases, comme le montre les illustrations des figures 9.10.11 Les 3 éléments: (P2), (V) et (Pi), constituant cette articulation, peuvent se monter entre eux, par simple encliquetage du verrou de charnière (V), sur le profil (P2) Le verrou de charnière (V) étant déjà pré-encliqueté sur le profil (pu ), (P1) et (P2) étant déjà emboîtés l'un à l'autre pour former un angle à i 80 degrés Cene particularité présente un intérêt technique et économique essentiel, car elle permet de réduire les besoins en outillage et surtout le temps de montage sur le site, où généralement il faut prévoir perceuses et visseuses, pour Implanter les vis des charnières traditionnelles. Afin de parfaire la performance économique du produit. des astuces d'économie matière ont ete opérées Ainsi, pour les profils (P 1) et (P 2), au lieu de prévoir dans la conception des filieres d'aluminium, pour l'axe du galet d'extrémité, un logement tubulaire qui parcourrait tout le profil et constituerait la matière dont la présence serait inutile sur 9'o' de la longueur du profil . un concept d'ergots (E), voir fig. 1, permet d'implanter un support en thermoplastique nfide (S), qui se limiterait à la longueur de l'axe du galet d'extrémité .figs 1. 2. Pour permettre un montage aisé et rapide des montants d'extrémités des panneaux, un logement pour recevoir des vis auto-taraudeuses. (Alv), fig 1, a été prévu dans l'extrusion des profils (P 1) et (P 2) . Toute la démarche de conception de cette charnière, et son association anec des panneaux (qui vont s'articuler entre eux), a été orientée dans un esprit de gain de productivité, qui se situe au niveau même de la fabrication du produit. II en est ainsi de la technique d'assemblage des profils (Pl) et(P2), grâce aux extrémités extérieures (Ex), des profils (Pl) et (P2), conçues pour recevoir des matériaux divers (M), les profils (P 1) et (P2) sont "soudés" aux panneaux par un procédé de collage immédiat, obtenu à partir d'un adhésif double face Cet adhésif double face délivre toute ses performances de résistance au cisaillement et au pelage, s'il est maintenu en compression C'est pourquoi, le panneau est pris en étau avec l'aide d'une pareclose, dont le montageencliquetage se fait suivant le principe de translation (T), perpendiculaire au plan du panneau Cette pareclose vient ainsi en ligne d'appui d'étanchéité (Et), sur la face intérieure du matériau (M) figl Ce plan étant aussi le plan de collage de l'adhésif, celui-ci se trouve alors en compression comme désiré, pour délivrer l'optimum de ses qualités d'adhésion. Malgré la contrainte inévitable sur le marché français, de fabriquer des portes sectionnelles sur mesure, c'est à dire, avec des dimensions ( hauteur - largeur ) toujours différentes et personnalisées, car assorties aux baies des bâtiments français non standardisés ; la présente Invention permet, malgré tout, d'envisager une fabrication industrielle, qui a été élaborée dans un concept d'assemblages manuels ultra rapides permettant l'utilisation unique d'une main d'oeuvre spécialisée, au détriment d'une robotisation qui ne serait pas performante en regard de la complexité et du coût qu'elle générerait, si elle devait assumer une fabrication mécanisée non standard et non répétitive . En résumé la présente invention optimise les coûts matière, ainsi que les coûts main d'oeuvre, ce qui lui permet de prétendre à une application industrielle, malgré une non standardisation des dimensions, et une utilisation très variée des matériaux de remplissage pour la constitution du corps des panneaux . Cette optimisation du coût main d'oeuvre se concrétise sur les 2 principales étapes de la mise en oeuvre du produit: 1- Optimisation sur le coût de fabncation des panneaux, en atelier. 2- Optimlsation sur le coût de montage des panneaux entre eux, sur le site de pose. REVENDICATIONS 1/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt, conçu pour articuler entre eux, des panneaux de Portes Sectionnelles, où tous autres panneaux d'épaisseur supéneure à 20 mm, caractérisé par 2 profils en aluminium extrudé, (P1 ) et (Pr), chaque profil comportant chacun, une séne de 3 dents, (Dts.1) et (Dts.2) emboîtées en contrainte, sous la force élastique d'un verrou de charnière en aluminium extrudé (V), équipé d'ailes (Al) et (A2), s'escamotant en tiroir, dans les profils (PI) et (P2), au fur et à mesure de l'angle de l'articulation et en ce que ce système de charnière comprend - a > 2 centres de rotation (0 1) (0 2), qui permettent aux profils (P 1) et (P 2), equipés de dents (Dts.l) et (Dts.'), de s'articuler entre eux sans glissement dissymétrique, - b > le profil verrou de charnière (V) est équipé de 2 extrémités (C I) (C 2) semitubulaire, formant des axes de rotation concentriques avec les centres de rotation (0 1)et (0 2) des profils (P i)et (P 2), - c) le profil verrou de charnière V comprend, une jambe de force (F), centrée au milieu des ailes (A I ) (A 2), formant 2 arcs de cercle, de centres (0 1)(0 2). 2/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents (Dts.l) et (Dts.2) sont de forme cylindrique et travaillent en contrainte permanente sur une ligne d'appui, entre fond et sommet de dents de sorte que ces dents génèrent ainsi tout au long de l'articulation, une ligne d'étanchéité métal contre métal, permanente et continue, entre les profils (P 1) et (P 2) permettant ainsi de supprimer l'apport d'un joint souple 3/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, les dents (Dts.l) et (Dts.2) sont de forme cylindrique roulant l'une sur l'autre, entre sommet et fond de dent de sorte à générer ainsi durant l'articulation une faible résistance mécanique, y compns dans le cas de fortes contraintes exercées en compression, par la masse et la dynamique de panneaux lourds, pouvant atteindre des longueurs qui excédent 8 mètres en liaison continue. 4/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la ligne de tangence, formant ligne d'étanchéité entre les profils (P I) (P 2) est encadrée d'une façon symétrique et parallèle par 2 autres lignes d'étanchéité formant ainsi un premier espace de décompression (Cham 1 ) pour l'étanchéité à l'air, et en ce que cette chambre de décompression est constituée par le ressort formé en U, du profil verrou de charnière (V) et est fermée par la ligne de tangence d'emboîtement des profils (P 1) et (P 2), et par les 7 autres lignes d'étanchéité parallèles, formées par les lignes d'appui en contrainte, des 2 extrémités (C I ) (C 2) du verrou de charnière (V) sur les parties concentriques des profils (P 1) et (P 2) de centres (0 1) et à (0 2). 5/ Sysieme de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu il comporte après la chambre (cham I), 2 autres chambres de décompression en cascade (Cham 2) et (Cham 3) délimitées par - les ailes semi-circulaires (A l) pour la chambre (cham 2), et (A 2) pour la chambre (cham 3), - la zone intérieure des profils (P I) pour la chambre (cham 2), et (P 2) pour la chambre (cham 3), - et par le périmètre extérieur de la chambre (cham 1) pour les chambres (cham 2), et ( cham 3). 6/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les ailes (A 1) et (A 2) sont semicirculaires dont les centres des cercles sont successivement (0 1) et (0 2) et en ce que ces ailes (A 1) (A 2) pénètrent progressivement, de part et d'autre, dans les profils (P I) et (P 2), au fur et à mesure de l'angle de rotation assurant ainsi la fonction anti pince doigt, où aucun espace, pouvant être une source d'écrasement ou de pincement n'est généré pendant larticulation, et cela malgré une épaisseur de panneaux pouvant dépasser 100 mm. 7/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que les ailes semi-circulaires (A 1) et (A 2) sont équipées chacune d'un ergot d'extrémité (er.V), permettant aux profils (P 1) et (P 2) de venir en butée quand l'angle de l'articulation dépasse 180 degrés, ces ergots (er V) s'associant à l'ergot de butée de charnière (er.C) qui ne suffirait pas à lui seul pour bloquer l'articulation à 180 degrés, les dits ergots (er.V), permettant aussi de maintenir le profil verrou de charnière (V), en position d'encliquetage. 8/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon les revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que, lorsque l'angle d'articulation est nul, c'est à dire à 180 degrés pour l'ensemble des panneaux d'une porte sectionnelle, les panneaux forment alors un plan vertical, face à la poussée du vent et en ce que la jambe de force (F) du verrou de charnière, est conçue pour constituer un renfort d'inertie, qui permet de résister a la pression du vent (Fvt), le verrou de charnière (V) associé par encliquetage des extrémités (Cl) et (C 2), avec les profils (P 1) et (P 2), constituant un noeud d'emboîtement très résistant. 9/ Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 3 éléments (P 2), (V) et (P 1), constituant cette articulation se montent entre eux, rapidement, sans aucun outil par le simple encliquetage du verrou de charnière (V) sur le profil (P 2), le verrou de charnière (V) étant déjà pré-enchqueté sur le profil (P 1), les profils (P 1) et (P 9) étant déjà emboîtés l'un à l'autre pour former un angle à 180 degrés. 10!- Système de charnière étanche, continue et anti-pince doigt selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités extérieures (Ex), des profils (P 1) et (P 2) sont conçues pour recevoir des matériaux divers (M), assemblés par collage rapide, type adhésif double faces à forte résistance (Ad) et en ce que le maténau ou panneau est en étau par une pareclose (Pc), qui s'encliquette suivant le pnncipe d'une translation (T), perpendiculaire au plan du matériau à coller et qui permet ainsi d'optimiser la fonction d'assemblage par collage, et de venir en ligne d'appui d'étanchéité (Et), sur la face intérieure du matériau (M).