Brevet FR2812681A1 — publié le 20020208

La présente invention concerne les installations de sécurité incendie et plus spécialement la commande des dispositifs de manoeuvre des exutoires de fumées et de chaleur dans ces installations, ou encore les ouvrants de désenfumage. En cas d'incendie dans des locaux recevant du public, il est nécessaire d'évacuer la fumée et la chaleur dans les plus brefs délais afin de faciliter l'évacuation des occupants et l'intervention des services de secours. L'évacuation de la chaleur et des fumées s'opère par des ouvertures ménagées dans le bâtiment, en général en point haut et normalement obturées par un volet ou analogue qu'il convient de manoeuvrer à distance. Ces ouvertures associées à leur volet de fermeture sont appelées exutoires sur le toit et ouvrants de désenfumage en façade d'un bâtiment. La manoeuvre à distance des volets d'obturation de ces ouvertures s'effectue soit par câble (manoeuvre manuelle), soit par au moyen de vérins électriques ou pneumatiques. Dans le cas de vérins pneumatiques, il s'agit de vérins à double effet possédant une chambre d'ouverture et une chambre de fermeture. En position de repos la chambre d'ouverture est à volume minimal alors que la chambre de fermeture est à volume maximal. En cas d'incendie on établit une connexion entre la chambre d'ouverture et une source de pression. La source de pression est en général constituée par une réserve de gaz sous pression située au voisinage d'un percuteur à aiguille creuse qui peut être actionné après une procédure d'accès. Le plus souvent cette procédure d'accès consiste à briser une vitre de sécurité qui constitue le témoin, lorsqu'elle n'est pas brisée, de l'intégrité de la commande. La chambre de fermeture du vérin est en communication avec l'échappement. Lorsqu'il convient de remettre les exutoires en position d'attente, il faut actionner le vérin en direction de son état de repos donc purger la chambre d'ouverture et admettre un fluide sous pression dans la chambre de fermeture pour par exemple rétracter la tige du vérin. Pour ce faire, on utilise un percuteur du même type que le précédent associé à une seconde réserve de gaz sous pression qui, lorsqu'il est actionné, établit une communication entre la chambre de fermeture du vérin et cette seconde source de gaz sous pression. I1 faut bien entendu dans le même temps assurer la purge de la chambre d'ouverture et, dans les installations existantes, il existe un bloc de purge automatique qui assure la mise à l'échappement de chacune des chambres non alimentée. Par la présente invention on propose une autre architecture des moyens pour commander à distance un vérin pneumatique d'ouverture et de fermeture des exutoires dans une installation de sécurité incendie permettant de réduire le nombre des composants à mettre en oeuvre pour assurer les fonctions d'un tel dispositif de commande. En outre, le fonctionnement du dispositif est indépendant de la valeur de la pression du gaz de commande, ce qui augmente la fiabilité de son fonctionnement. A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif de commande d'au moins un vérin de manoeuvre pneumatique pour exutoires de chaleur et de fumées d'une installation de sécurité incendie, dans lequel le vérin est à double effet avec une chambre d'ouverture et une chambre de fermeture, son état de repos étant son état de fermeture, ce dispositif comprenant un premier organe à manoeuvre manuelle de connexion de la chambre d'ouverture à une première réserve de gaz sous pression, un second organe à manoeuvre manuelle de connexion de la chambre de fermeture à une seconde réserve de gaz sous pression et, entre le second organe de connexion et la chambre de fermeture du vérin, un distributeur à tiroir monostable avec en opposition une chambre de pilotage et un organe élastique de rappel, la chambre de pilotage étant reliée en permanence à la sortie du second organe de connexion, établissant dans son état de repos l'échappement de la chambre de fermeture et l'interruption de sa liaison à la sortie du second organe de connexion, et dans son état piloté, la liaison de cette chambre de fermeture à la sortie du second organe de connexion tandis qu'une canalisation de mise à l'échappement de la chambre d'ouverture est pourvue d'un obturateur à tiroir monostable normalement fermé avec en opposition une chambre de pilotage et un organe élastique de rappel, la chambre de pilotage étant reliée en permanence à la sortie du second organe de connexion. Le choix de ces composants permet de réaliser l'invention sous la forme simple de deux blocs, sachant que les premier et second organes de connexion sont des percuteurs à aiguille creuse comme cela est utilisé dans le domaine, montés coulissants dans ces blocs. Ainsi, chaque percuteur est monté coulissant dans un corps de fixation de la réserve de gaz sous pression, le distributeur et l'interrupteur pilotés étant logé respectivement dans le corps du percuteur de fermeture et dans le corps du percuteur d'ouverture tandis que les échappements sont réalisés au niveau de ces corps. I1 suffit alors pour installer le dispositif de l'invention d'une part, de relier les deux corps par une conduite commune qui est la conduite de pilotage des distributeur et obturateur d'autre part, d'y suspendre la réserve de gaz correspondante et en dernier lieu, de relier le corps avec le percuteur d'ouverture à la chambre d'ouverture du vérin et le corps portant le percuteur de fermeture à la chambre de fermeture du vérin par une canalisation simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description d'un mode de réalisation donné ci-après à titre d'exemple. I1 sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est un schéma fonctionnel du dispositif de commande selon l'invention, - la figure 2 illustre par une coupe une réalisation industrielle du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue extérieure de ce dispositif industriel. On a représenté à la figure 1 un vérin double effet 1 avec une chambre d'ouverture 2 et une chambre de fermeture 3. Le vérin est représenté dans sa position d'attente c'est-à-dire dans un état où la chambre d'ouverture 2 est de volume minimal. La chambre d'ouverture 2 est reliée par une canalisation 0 à une réserve de gaz sous pression 4 qui comporte un obturateur à commande manuelle 5. L'obturateur 5 est ici représenté dans son état de fermeture. A la sortie de l'obturateur 5, la canalisation 0 possède une dérivation OA qui aboutit à un obturateur piloté 6 monostable comportant un tiroir 7 soumis aux efforts antagonistes d'un ressort 8 en direction de sa position stable et de la pression régnant dans une chambre de pilotage 9. En l'absence de pression dans la chambre 9, comme représenté, le ressort 8 place le tiroir dans une position qui interrompt la connexion de la dérivation OA avec un orifice d'échappement 10. Lorsque la pression qui règne dans la chambre 9 surmonte l'effort du rappel de ressort 8, la dérivation OA est en communication avec l'orifice d'échappement 10. La chambre de fermeture 3 est reliée par une canalisation F à une réserve de gaz sous pression 11 sur laquelle un second obturateur à commande manuelle 12 est disposé (ici dans son état d'obturation de la conduite F). En outre, entre le vérin et la sortie de cet obturateur 12, la conduite F comporte un distributeur piloté 13 à deux positions monostables. Ce distributeur comporte un tiroir 14 soumis aux efforts antagonistes d'un ressort de rappel 15 dans sa position stable et de la pression régnant dans une chambre de pilotage opposée 16. Dans son état stable, le tiroir interrompt la communication entre la source de pression et la chambre de fermeture 3 et place cette chambre de fermeture en communication avec un orifice d'échappement 17. Dans son autre état, c'est-à-dire quand la pression régnant dans la chambre 16 surmonte l'effort du ressort 15, la continuité de la canalisation F est rétablie. A la sortie de l'obturateur à commande manuelle 12, la canalisation F possède une dérivation FA qui constitue une canalisation d'alimentation des chambres de pilotage 9 et 16 par le gaz comprimé contenu dans la deuxième réserve 11. Dans son état représenté à la figure 1, le dispositif de commande est en attente prêt à fonctionner pour la manoeuvre de l'exutoire qui serait relié à la tige la du vérin 1. En agissant sur l'obturateur manuel 5, un opérateur établit une communication entre la chambre 2 et la réserve de gaz comprimé 4 ce qui provoque le déplacement de la tige la manoeuvrant l'exutoire à l'ouverture. Le gaz à pression atmosphérique contenu dans la chambre 3 peut s'échapper librement par l'orifice d'échappement 17. Le gaz comprimé contenu dans la réserve 4 ne peut pas atteindre l'orifice d'échappement 10 du fait de l'état de l'obturateur piloté 6. Lorsqu'il s'agit, après l'alerte incendie, de remettre l'exutoire dans sa position de repos, un opérateur actionne l'obturateur à commande manuelle 12. Le gaz comprimé de la réserve 11 atteint les chambres de pilotage 9 et 16 par la canalisation Fa. L'obturateur 6 et le distributeur 13 changent d'état. Dans ces conditions, l'intégrité de la canalisation F est restaurée et la chambre 3 peut être alimentée en gaz sous pression provenant de la réserve 11 tandis que la chambre 2 est mise à l'échappement ainsi que la réserve de gaz sous pression 4, l'obturateur à commande manuelle 5 n'ayant pas changé d'état. La réserve 4 se vide complètement dans l'atmosphère. On procède ensuite au démontage des réserves 4 et 11, le démontage de la réserve 11 constituant la purge de la canalisation FA ce qui permet au distributeur 16 de revenir dans son état de repos et de purger la chambre 3. Les chambres 2 et 3 sont donc à la pression atmosphérique. On replace alors les obturateurs manuels 5 et 12 dans leur état de fermeture et on remet en place des réserves 4 et 11 neuves. A la figure 2 on a représenté une réalisation industrielle de l'installation ayant pour schéma fonctionnel celui de la figure 1. Certains des éléments déjà décrits portent les mêmes références. L'installation industrielle représentée comporte deux corps 20 et 21 en forme de bloc parallélépipédique. Le bloc 20 comporte un alésage 22 dans lequel est monté à coulissement étanche l'obturateur manuel 5 sous la forme d'un percuteur dont une extrémité 5a fait saillie au-delà d'une surface supérieure 20a du bloc 20 et dont une extrémité inférieure 5b est en forme d'aiguille creuse. L'extrémité 5b est située à l'intérieur de moyens de connexion et de suspension 23 de la réserve 4 fermée par une capsule perforable 4a. Le corps 20 présente également un alésage 24 dans lequel est monté à coulissement étanche le tiroir 7 de l'obturateur piloté 6. Cet alésage 24 définit avec l'obturateur 7 une chambre de pilotage 9 tandis qu'un bouchon 26 sert d'appui au ressort 8 de rappel du tiroir 7 dans sa position de repos. Des joints toriques 27 et 28 du tiroir 7 définissent dans l'alésage 24 une chambre intermédiaire 29 qui est en communication permanente par un conduit 30 avec l'alésage dans lequel coulisse le percuteur 5. Le canal interne de l'aiguille creuse 5b communique en permanence avec cet alésage 22. Un canal 31 constitue une dérivation du canal 30 débouchant à l'extérieur du bloc 20 sur une face arrière de celui-ci pour être connecté à la chambre 2 du vérin 1. Le bouchon 26 est percé d'un orifice 10 qui met en communication une extrémité de l'alésage 24 avec l'atmosphère. La chambre de pilotage 9 est quant à elle raccordée à la conduite FA par des moyens 25. Le bloc 21 présente une construction similaire à celle du bloc 20. L'obturateur à commande manuelle 12 est également en forme de percuteur avec une extrémité 12a en saillie d'une surface supérieure 21a du bloc 21 et une extrémité inférieure 12b en forme d'aiguille creuse. Ce percuteur 12 est monté dans un alésage 33 qui débouche dans un orifice fileté 34 qui forme les moyens de raccordement et de suspension de la réserve de gaz comprimé 11 pourvue de sa capsule à perforer 11a. Parallèlement à l'alésage 33 le bloc 21 comporte un alésage 35 dans lequel le tiroir 14 est monté à coulissement étanche au moyen de deux joints toriques 36 et 38. A l'une de ses extrémités cet alésage comporte un bouchon 37 avec un orifice central 17 qui met en communication l'extrémité de l'alésage avec l'atmosphère. Ce bouchon sert de point d'appui à un ressort 15 qui pousse le tiroir 14 dans la direction d'une chambre 16 formée à l'autre extrémité de l'alésage 35 qui est une chambre de pilotage du tiroir 14. La chambre 16 est raccordée à la conduite FA par des moyens 39. L'alésage et le tiroir définissent en partie médiane une chambre annulaire 41 qui communique en permanence avec un conduit 42 débouchant à l'extérieur du bloc 21 (en face arrière) et susceptible d'être raccordé à la chambre 3 du vérin 1. Par ailleurs, la chambre 16 communique en permanence avec l'alésage 33 du percuteur 12 par un conduit 43. Pour une meilleure compréhension du dispositif, on indiquera que la canalisation 0 de la figure 1 correspond à la succession des canaux 22, 30 et 31 de la figure 2. La canalisation F de cette figure 1 correspond à la succession des canaux 33, 43, 41 et 42 de la figure 2. La branche OA de la canalisation 0 correspond à la chambre 29 de la figure 2. La figure 3 représente par une vue extérieure le dispositif de la figure 2, les éléments représentés portant les mêmes références. On constate sur cette figure que l'actionnement des percuteurs 5 et 12 est réalisé au moyen de leviers basculants 50, 51, articulés respectivement sur les corps 20 et 21 et maintenus relevés par tout dispositif approprié qui cédera sous l'effort de manoeuvre. Afin d'empêcher toute action intempestive sur ces leviers, le dispositif peut être enfermé dans une armoire à accès contrôlé, derrière une vitre à briser. On aura noté les sorties S1 et S2 sur la face arrière des blocs 20 et 21 des canaux 31 et 42. Le fonctionnement du dispositif selon les figures 2 et 3 s'opère de la manière suivante. L'opérateur actionne le levier 50 vers le bas qu'il a pu atteindre au terme d'une procédure d'autorisation d'accès (bris d'une vitre, ouverture d'un volet ou d'une paroi normalement fermée et verrouillée..). Le percuteur 5 s'enfonce dans la capsule 4a de sorte que le gaz comprimé contenu dans la réserve 4 envahit l'alésage 22, le conduit 30 et le conduit 31 pour aboutir à la chambre d'ouverture 2 du vérin 1. L'exutoire est ainsi manoeuvré. Le gaz sous pression est bloqué dans la chambre 29 de l'alésage 24 par les deux joints toriques 20 et 28. On notera que cette pression régnant dans la chambre 29 ne modifie aucunement l'équilibre des forces appliquées au tiroir 7, lequel est repoussé contre l'organe de raccordement 25 de la conduite FA à l'alésage 24. Dans le même temps le ressort 15 maintenant le tiroir 14 contre l'organe de raccordement 39 de la conduite FA au bloc 21, le conduit 42 communique avec l'orifice 17 ménagé dans le bouchon 37 grâce à des passages ménagés à la périphérie du tiroir 14 tels que les fentes 14a ou les gorges parallèles aux génératrices situées au-dessus du joint torique supérieur 36 porté par le tiroir 14. Ainsi, lorsque la chambre d'ouverture se remplit de gaz sous pression, la chambre de fermeture peut être purgée à l'air libre. Lorsque l'opérateur veut commander la fermeture de l'exutoire, il actionne le levier 51 et ainsi perfore la capsule 11a de la réserve de gaz comprimé 11. Le gaz comprimé envahit l'alésage 33, le conduit 43 qui communique avec la chambre de pilotage 16 et la conduite FA. La pression dans les chambres 16 et 9 augmente et surmonte l'effort de rappel des ressorts 8 et 15, si bien que les tiroirs 7 et 14 sont repoussés vers le haut. Dans cette seconde position le tiroir 7 rompt l'isolement de la chambre 29 et la met en communication avec l'orifice 10 ménagé dans le bouchon 26 et le tiroir 14 isole le conduit 42 de l'orifice 17 et met ce conduit 42 en communication avec la chambre de pilotage 16 et donc avec la source de gaz comprimé (réserve 11). Dans cet état, la chambre 2 est mise à l'air libre tandis que la chambre 3 est alimentée en gaz sous pression. On notera que la réserve 4 est également mise à l'échappement par le tiroir 7 en position haute. La réserve 4 se vide de son gaz sous pression et on peut démonter cette réserve du corps 20 qui la porte. On procède également au démontage de la réserve il même si celle-ci n'est pas vide, ce qui a pour effet de faire chuter la pression dans les chambres de pilotage 9 et 16 et de permettre aux tiroirs 7 et 14 de revenir à leur position stable. Dans cet état, le conduit 42 est de nouveau mis à l'échappement donc la chambre 3 également. I1 est alors possible de remettre en place des réserves neuves, après avoir remonté les percuteurs et relevé les leviers 50 et 51, maintenus relevés par tout dispositif d'encliquetage approprié, et de condamner à nouveau l'accès à ces leviers. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'au moins un vérin (1) de manoeuvre pneumatique pour exutoires de chaleur et de fumées d'une installation de sécurité incendie, dans lequel le vérin (1) est à double effet avec une chambre d'ouverture (2) et une chambre de fermeture (3), son état de repos étant son état de fermeture, comprenant un premier organe (5) à manoeuvre manuelle de connexion de la chambre d'ouverture (2) à une première réserve (4) de gaz sous pression, un second organe (12) à manoeuvre manuelle de connexion de la chambre de fermeture (3) à une seconde réserve de gaz sous pression (11), caractérisé en ce qu'il comporte entre le second organe (11) de connexion et la chambre (3) de fermeture du vérin, un distributeur (13) à tiroir (14) monostable avec en opposition une chambre de pilotage (16) et un organe élastique de rappel (15), la chambre de pilotage (16) étant reliée en permanence à la sortie du second organe de connexion (12), établissant dans son état de repos l'échappement de la chambre de fermeture (3) et l'interruption de sa liaison à la sortie du second organe de connexion (12), et dans son état piloté la liaison de cette chambre de fermeture à la sortie du second organe (12) de connexion, et en ce qu'il comporte une canalisation (0A) de mise à l'échappement d? la chambre d'ouverture (2) pourvue d'un obturateur (6) à tiroir (7) monostable, normalement fermé avec, en opposition une chambre de pilotage (9) et un organe élastique de rappel (8), la chambre de pilotage (9) étant reliée en permanence à la sortie du second organe de connexion (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second organes de connexion (5, 12) sont des percuteurs à aiguille creuse d'une capsule (4a, 11a) de fermeture des réserves (4 et 11) de gaz sous pression. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque percuteur (5, 11) est monté coulissant dans un corps de fixation (20, 21) de la réserve de gaz (4, 11) sous pression, en ce que le distributeur (13) et l'obturateur (6) pilotés sont logés respectivement dans le corps (21) du percuteur (12) de fermeture et dans le corps (20) du percuteur (5) d'ouverture et en ce que les échappements (10, 17) sont réalisés au niveau des corps (20, 21) du percuteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux corps (20, 21) reliés par une canalisation (FA), chaque corps étant de forme parallélépipédique présentant en saillie sur une face supérieure (20a, 21a) l'extrémité (5a, 12a) du percuteur (5, 12) correspondant, associé à un levier (50, 51) de son enfoncement, sur une face opposée à cette face supérieure des moyens (23, 34) de raccordement et de suspension d'une réserve (4, 11) de gaz comprimé, une sortie (25, 39) de raccordement de la canalisation (FA) susdite, et, sur une face arrière, une sortie (S1, S2) de raccordement au vérin (1).