Brevet FR2836947A1 — publié le 20030912

L'invention concerne le domaine technique des charnières utilisées pour l'articulation de portes, destinées à fermer des bâtiments ou des pièces à l'intérieur de bâtiments. Dans une application préférée mais non exclusive, l'invention concerne le domaine technique des charnières utilisées pour l'articulation de portes va et vient, commandant l'accès de bâtiments ou de pièces soumises à des normes rigoureuses d'hygiène ou de décontamination. Dans ce domaine d'application préférée, il est nécessaire d'effectuer régulièrement des opérations de décontamination au moyen de solutions désinfectantes, le plus souvent corrosives. Ainsi, les charnières d'articulation des portes doivent être susceptibles de résister aux agressions des agents de décontamination. Afin de répondre à cette exigence, il est connu de mettre en oeuvre des charnières réalisées en matière plastique, telle que par exemple une matière plastique commercialisée sous la dénomination Delrin. Une telle charnière comprend alors deux demi-corps de fixation sur le dormant et sur un battant de la porte. Les deux demi-corps sont articulés l'un avec l'autre et intègrent un ressort de rappel. De telles charnières, selon l'art antérieur, donnent généralement satisfaction, dans leur fonction d'articulation d'une porte et de rappel de cette dernière, en position fermée. Toutefois, il est apparu que les charnières, selon l'art antérieur, offrent de nombreux lieux de rétention pour les liquides de nettoyage ainsi que pour des agents contaminants. Il apparaît donc le besoin de disposer d'une nouvelle charnière, sur laquelle les lieux de rétention sont réduits au maximum ou minimisés. Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne une charnière va et vient pour l'articulation d'un battant sur un dormant de porte, charnière du type comprenant : - un premier demi-corps qui comprend des moyens de fixation sur l'un des éléments, battants ou dormants, de la porte, et au moins deux chapes d'articulation distantes l'une de l'autre, comportant chacune un logement de retenue d'un axe d'articulation et une portée extérieure dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation, pour le guidage en ouverture d'un second demi-corps, - ledit second demi-corps qui comprend des moyens de fixation sur l'autre élément, battant ou dormant, de la porte qui comporte, au moins, une chape intermédiaire intercalée entre les chapes d'articulation et pourvue d'un logement de translation de l'axe d'articulation et, qui présente de part et d'autre de la chape intermédiaire, une surface d'appui sur la portée de guidage de la chape d'articulation correspondante, - ledit axe d'articulation qui est solidaire d'un mât de rappel s'étendant perpendiculairement à l'axe d'articulation dans un logement aménagé dans la chape intermédiaire et qui présente, à l'opposé de l'axe d'articulation, une tête d'appui sur un ressort de rappel interposé entre la tête d'appui et le second demi-corps. Selon l'invention, cette charnière est caractérisée en ce que la chape intermédiaire présente un volume complémentaire, aux jeux fonctionnels près, du volume séparant les deux chapes d'articulation entre lesquelles la chape intermédiaire est intercalée. Cette disposition avantageuse de l'invention, permet d'occuper au maximum, le volume séparant les deux chapes d'articulation afin d'y éviter les accumulations d'agents polluants divers. Selon une autre caractéristique de l'invention, les portées de guidage comprennent chacune trois faces planes d'appui qui définissent deux positions extrêmes d'ouverture et une position intermédiaire de fermeture de la charnière. Afin de réduire encore les espaces de rétention, les deux faces extérieures de la chape intermédiaire affleurent, en position de fermeture, les faces correspondantes des chapes d'articulation. Par ailleurs, il est apparu que les charnières, selon l'art antérieur, sont particulièrement sensibles aux phénomènes d'usure, et que, dans certaines conditions d'utilisation, elles requièrent un effort relativement important pour leur ouverture. Afin d'apporter une solution à ces inconvénients, selon une autre caractéristique de l'invention, la chape intermédiaire comporte une portée extérieure de guidage et/ou d'appui pour le premier demi-corps, portée dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation. Afin de favoriser la stabilisation de la charnière dans ses différentes positions, la portée extérieure de la chape intermédiaire présente au moins deux faces d'appui et de maintient de la charnière dans chacune de ses positions ouvertes. Afin de réduire, autant que faire ce peut les risques d'écoulement de solution désinfectante entre les deux demi-corps lors de la décontamination de la charnière et de la porte la mettant en oeuvre, le second demi-corps présente au moins deux joues latérales assurant chacune le recouvrement d'une chape d'articulation adjacente. Dans le même sens, afin de réduire, autant que faire ce peut les espaces libres susceptibles de former des lieux d'accumulation d'agents contaminants, selon une caractéristique préférée de réalisation de l'invention, chaque chape d'articulation adjacente à une joue de recouvrement, présente un volume complémentaire, aux jeux fonctionnels près, du volume séparant la joue de recouvrement et la chape intermédiaire correspondante. Afin de contribuer à la stabilité de la charnière, dans ses différentes positions, selon une autre caractéristique de l'invention, préférée mais non strictement nécessaire, chaque joue de recouvrement définit une portée d'appui et/ou de guidage pour le premier demi-corps, portée dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation. Toujours dans le sens d'une réduction des cavités susceptibles de créer des lieux d'accumulation d'agents contaminants, selon une autre caractéristique de l'invention, en position ouverte de la charnière, le mât de rappel et l'axe d'articulation obturent sensiblement le logement de translation et de passage aménagé dans la chape intermédiaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin d'assurer un parfait fonctionnement de la charnière et de réduire le nombre d'éléments constitutifs de cette dernière, le mât de rappel maintient et guide le ressort de rappel. A cet effet, et de manière préférée mais non strictement nécessaire, le mât de rappel présente un diamètre extérieur sensiblement égal, aux jeux de fonctionnement près, au diamètre intérieur du ressort de rappel. Selon une autre caractéristique de l'invention, la charnière comprend des moyens de réglage de la pré contrainte du ressort de rappel. Cette caractéristique avantageuse, mais non strictement nécessaire de l'invention, permet de régler les conditions de fermeture de la charnière. Les moyens de réglage peuvent être réalisés de toutes façons appropriées et selon une forme préférée de réalisation, les moyens de réglage de la pré contrainte sont constitués par la tête d'appui montée sur un filetage aménagé à une extrémité du mât de rappel située à l'opposé de l'axe d'articulation. Selon l'invention, les différents éléments constitutifs de la charnière, peuvent être réalisés en tous matériaux et en préférence, en matière plastique présentant un faible coefficient de frottement. Selon une caractéristique de l'invention, les différents éléments constitutifs de la charnière et particulièrement les deux demi-corps sont réalisés en polyéthylène ou en polypropylène. Selon une autre caractéristique de l'invention, les différents éléments constitutifs de la charnière, à l'exception du ressort, sont réalisés en matière plastique autolubrifiante. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description cidessous effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent un exemple non limitatif de réalisation d'une charnière conforme à l'invention. La fig. 1 est une élévation d'une charnière va et vient selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus de la charnière selon la fig 1. La fig. 3 est une vue éclatée de la charnière selon la fig 1. Les fig. 4 et 5 sont deux vues de dessus de deux demi-corps constitutifs de la charnière selon l'invention. Une charnière selon l'invention, telle qu'illustrée aux fig. 1 et 2 et désignée, dans son ensemble par la référence 1, comprend deux demi-corps 2 et 3 destinés chacun à être adaptés ou fixés sur l'un ou l'autre des deux éléments non représentés dormant et battant constitutifs d'une porte. Selon l'exemple illustré, le premier demi-corps 2 comprend, en tant que moyen de fixation, une platine 5 de fixation sur un dormant de porte. Ainsi que le montrent les fig. 2 et 3, la platine 5 comprend quatre alésages 6 de passage pour des vis de fixation dans le dormant. Le premier demi-corps 2 comprend, en outre, au moins deux et, selon l'exemple illustré, exactement deux chapes d'articulation 7 distantes l'une de l'autre. Chaque chape 7 comprend un logement de retenue 8 d'un axe d'articulation 9 comme cela apparaîtra par la suite. Il doit être noté que les logements 8 sont ouverts en regard l'un de l'autre. Par ailleurs, afin de permettre le montage de la charnière, les deux logements 8 sont ouverts vers l'arrière du demi-corps 2 au niveau de la platine 5 et débouchent dans un alésage de montage 10 qui englobe les ouvertures des deux logements de retenue 8. Comme le montre la fig. 4, chaque chape d'articulation 7 du premier demicorps 2 définit une portée extérieure 11 d'appui et/ou de guidage en ouverture du second demi-corps 3. Il doit être remarqué que les deux portées 11 possèdent des génératrices sensiblement parallèles à l'axe d'articulation 9 de la charnière 1. Le second demi-corps 2 comprend, en tant que moyen de fixation, deux ailes latérales 15 qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre et à distance pour définir un espace 16 d'emboîtement d'un battant. Les ailes 15 comprennent alors chacune, quatre alésages 17 pour le passage de vis de fixation non représentées dans le battant, également non représenté. Il doit être remarqué que les deux ailes 15 confèrent au second demi-corps de charnière 3, une forme transversale en U, comme le montre la fig. 5. Afin de permettre sa coopération avec le premier demi-corps, le second demicorps 3 comprend au moins une et selon l'exemple illustré, exactement une chape intermédiaire 18 qui est destinée à venir s'intercaler entre les chapes d'articulation 7. Selon l'exemple illustré, le second demi-corps 3 ne présente qu'une chape intermédiaire 18. Toutefois, dans la mesure où le premier demi-corps comprendrait plus de deux et, par exemple n chapes d'articulation 7, le second demi-corps 3 comprendrait alors n-1 chapes intermédiaires 18, destinées à venir s'intercaler chacune entre deux chapes d'articulation 7. La chape intermédiaire 18 est pourvue d'un logement 19 de translation de l'axe d'articulation comme cela apparaîtra par la suite. De part et d'autre de la chape intermédiaire 18, le second demi-corps 3 comprend une surface d'appui 20 destinée à coopérer avec la portée 11 de la chape d'articulation 7 correspondante. La charnière 1, conforme à l'invention comprend enfin l'axe d'articulation 9 qui est solidaire d'un mât de rappel 26 qui s'étend perpendiculairement à l'axe d'articulation 9. La charnière ainsi constituée est assemblée de la façon suivante. Les deux demi-corps 2 et 3 sont imbriqués l'un dans l'autre comme illustré à la fig. 1, la chape intermédiaire 18 venant s'intercaler entre les deux chapes d'articulation 7. Il est à noter que selon une caractéristique essentielle de l'invention, la chape intermédiaire 18 présente un volume sensiblement égal, aux jeux fonctionnels près, au volume 27 séparant les deux chapes d'articulation 7. Cette disposition avantageuse de l'invention permet de ne laisser, autant que faire ce peut, aucun volume mort d'accumulation de déchets entre les deux demi-corps 2 et 3. Afin de faciliter le ruissellement des eaux de décontamination sur la charnière 1, selon l'exemple illustré et conformément à une caractéristique préférée mais non strictement nécessaire de l'invention, les faces latérales des deux demicorps affleurent sensiblement, de manière à être sensiblement situées dans deux plans correspondants Pl, P2, comme le montre la fig. 2. L'assemblage de la charnière 1 se poursuit en engageant l'axe d'articulation dans les logements 8 correspondant, des chapes d'articulation 7, le mât de rappel 26 étant engagé dans le logement 19 de la chape intermédiaire 18 de manière à traverser le second demi-corps 3 en s'étendant à l'opposé du premier demi-corps 2, comme le montrent plus particulièrement les fig. 1 et 2. L'assemblage de la charnière est achevée en engageant un ressort de rappel 30 sur le mât de rappel 26. Il doit être remarqué que le mas de rappel 26 assure une fonction de guidage et de maintien du ressort de rappel 30. A cet effet, le mas de rappel 26 présente un diamètre extérieur sensiblement égal au jeu près au diamètre intérieur du ressort hélicoïdal de rappel 30. De manière préférée mais non strictement nécessaire, la différence entre le diamètre intérieur du ressort 30 et le diamètre extérieur du mas de rappel 36 est alors inférieure à 1 mm. Enfin, une tête d'appui 31 est adaptée sur un filetage 32 du mât 3 de manière à venir pré contraindre le ressort 30 entre la tête d'appui et le demi-corps correspondant et le second demi-corps 3. La mise en oeuvre de la tête d'appui adaptée sur un filetage du mât de rappel permet alors d'effectuer un réglage de la pré contrainte. Enfin, un cache 33 est placé dans le logement 10 afin de l'obturer. La charnière ainsi assemblée peut alors osciller entre deux positions ouvertes 01 et 02, illustrées en traits mixtes à la fig. 2, en passant par une position intermédiaire fermée F, illustrée en traits pleins à cette même fig. 2. Les portées 10 des chapes d'articulation 7 définissent alors trois faces d'appui FI, F2, F3 sensiblement planes pour le second demi-corps 3. Chaque face, sensiblement parallèle à l'axe d'articulation correspond à une position stable de la charnière. Ainsi, les faces FI, F2 définissent les deux positions extrêmes d'ouverture 01, O2 tandis que la face F3 définit la position intermédiaire de fermeture F. Selon l'exemple illustré, les faces Flet F 2 sont parallèles et la face Fs est perpendiculaire aux faces Flet F 2. Toutefois, d'autres configurations pourraient être adaptées. Conformément à une caractéristique préférée de l'invention, la chape intermédiaire 18 définit également une portée d'appui 35 sur une surface intermédiaire 36 du premier demi-corps 2, située entre les deux chapes d'articulation 7. Comme pour les portées 11, les génératrices de la portée 35 sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation 9. L'existence de la portée 35 permet alors de répartir les contraintes d'ouverture et de frottement pendant les mouvements relatifs des deux demi-corps 2,3. autorisant ainsi une réduction de l'usure de la charnière 1 et des efforts à fournir pour sa manoeuvre. De manière préférée, la portée 35 définit au moins deux faces d'appui pour le premier demi-corps 3 en position ouverte de la charnière. Il doit être remarqué que compte tenu du caractère hyperstatique des différentes portées 11,35 et surfaces d'appui 20,36, il est possible que les portées et les surfaces d'appui correspondantes ne soient pas toujours en contact les unes avec les autres dans toutes les positions de la charnière 1. Selon l'exemple illustré, le second demi-corps comprend en plus de la chape intermédiaire 18, de deux oreilles 40 destinées à venir recouvrir, au moins partiellement, la chape d'articulation correspondante 7, en vue notamment de diminuer les risques d'écoulement entre les deux demi-corps 2,3, lors notamment des opérations de décontamination. De manière préférée, afin d'offrir le moins de zones de rétention possible, chaque chape d'articulation 7 présente alors un volume complémentaire du volume 41 définit par la chape intermédiaire 18 et l'oreille correspondante 40. En vue d'augmenter la stabilité de la charnière en position d'ouverture, les oreilles 40 définissent, de manière préférée mais non strictement nécessaire, deux portées d'appui 42 du second demi-corps 3 sur le premier demi-corps 2 en position ouverte 01, 02 de la charnière 1. Selon l'invention, la charnière peut être réalisée en tous matériaux appropriés et de manière préférée, en polyéthylène. Par ailleurs, selon l'exemple illustré, les moyens de réglage de la précontrainte du ressort de rappel en fermeture sont constitués par la tête 31 vissée sur le mât de rappel 26. Toutefois, selon l'invention les moyens de précontrainte du ressort de rappel pourraient être réalisés de toutes façons appropriées. Selon une autre forme de réalisation non représentée, les moyens de rappel sont constitués par une vis insérée dans le mât dont la tête est orientée vers le premier demi-corps et dont le filetage engage une clavette d'appui sur le ressort. Cette disposition permet alors d'assurer un réglage de la pré contrainte du ressort lorsque la charnière est en position d'ouverture et sans qu'il soit nécessaire de démonter le demi-corps 3 de son support. REVENDICATIONS 1-Charnière va et vient pour l'articulation d'un battant sur un dormant de porte, charnière du type comprenant : - un premier demi-corps (2) qui comprend des moyens (5,6) de fixation sur l'un des deux éléments de porte, dormant ou battant, et au moins deux chapes d'articulation (7) distantes l'une de l'autre, comportant chacune un logement (8) de retenu d'un axe d'articulation (9) et une portée extérieure (11) dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation (9), pour l'appui et le guidage en ouverture d'un second demi-corps (3), - ledit second demi-corps (3) qui comprend des moyens (15,17) de fixation sur l'autre des deux éléments de la porte, dormant ou battant, qui comporte, au moins, une chape intermédiaire (18) intercalée entre les chapes d'articulation (7) et pourvue d'un logement (19) de translation de l'axe d'articulation (9) et qui présente, de part et d'autre de la chape intermédiaire (18), une surface (20) d'appui sur la portée de guidage (11) de la chape d'articulation correspondante (7), - ledit axe d'articulation (9) qui est solidaire d'un mât de rappel (26) s'étendant perpendiculairement à l'axe d'articulation (9) dans un logement (19) aménagé dans la chape intermédiaire (18) et qui présente, à l'opposé de l'axe d'articulation (9), une tête d'appui (31) sur un ressort de rappel (30), interposé entre la tête d'appui et le second demi-corps, Caractérisée en ce que la chape intermédiaire (18) présente un volume complémentaire, aux jeux fonctionnels près, du volume (27) séparant les deux chapes d'articulation (7) entre lesquelles la chape intermédiaire (18) est intercalée. 2-Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les portées de guidage (11) comprennent chacune, au moins, trois faces planes d'appui (Fi, F2, F3) qui définissent deux positions extrêmes d'ouverture (Oi, 02) et une position intermédiaire de fermeture (F) de la charnière, et en ce qu'en position de fermeture, les deux faces extérieures de la chape intermédiaire affleurent les faces correspondantes des chapes d'articulation. 3-Charnière, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la chape intermédiaire (18) comporte une portée extérieure (35) de guidage et/ou d'appui pour le premier demi-corps (3), portée dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation (9). 4-Charnière, selon la revendication 3, caractérisée en ce que la portée extérieure de la chape intermédiaire (18) présente, au moins, deux faces d'appui et de maintien de la charnière, dans chacune de ses positions ouvertes. 5-Charnière, selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le second demi-corps (3) présente aux deux joues latérales (40) assurant chacune le recouvrement d'une chape d'articulation (7) adjacente. 6-Charnière, selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque chape d'articulation (7), adjacente à une joue de recouvrement (40), présente un volume complémentaire, aux jeux fonctionnels près, du volume (41) séparant la joue de recouvrement (40) et la chape intermédiaire (18) correspondante. 7-Charnière, selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque joue de recouvrement (40) définit une portée d'appui et/ou de guidage pour le premier demi-corps (2), portée dont les génératrices sont sensiblement parallèles à l'axe d'articulation. 8-Charnière, selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'en position ouverte de la charnière, le mât de rappel (26) et l'axe d'articulation (9) obstruent sensiblement le logement (19) de translation et de passage aménagé dans la chape intermédiaire (18). 9-Charnière, selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le mât de rappel (26) maintient et guide le ressort de rappel (30). 10-Charnière, selon la revendication 9, caractérisée en ce que le mât de rappel (26) présente un diamètre extérieur sensiblement égal, aux jeux de fonctionnement près, au diamètre intérieur du ressort de rappel (30). 11-Charnière, selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (31,32) de réglage de la précontrainte du ressort de rappel (30). 12-Charnière, selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de réglage de la précontrainte sont constitués par la tête d'appui (31) du mât de rappel (26), montée sur un filetage (32) du mât de rappel.