Brevet FR2843032A1 — publié le 20040206

i La présente invention a pour objet un dispositif d'obturation d'un conduit de ventilation, notamment clapet coupe-feu ou volet de désenfumage. Pour des raisons de sécurité, il est impératif d'équiper les installations de ventilation de clapets coupe-feu afin d'éviter la propagation du feu par les conduits de ventilation, lorsqu'un incendie se déclare à l'intérieur du local ventilé. Un clapet coupe-feu comporte un cadre - ou "tunnel" - qui peut être monté en applique ou à l'intérieur d'un conduit, ce cadre de forme souvent rectangulaire servant au montage d'une lame d'obturation susceptible, dans une première position, d'être orientée perpendiculairement à l'ouverture du cadre pour laisser passer l'air et, dans une seconde position, d'être pivotée vers une position de fermeture afin d'obturer le cadre et par suite le conduit de ventilation de la façon la plus étanche possible. Différentes solutions sont connues pour provoquer le passage de la lame de sa position d'ouverture à sa position de fermeture. Ces solutions ne seront pas évoquées, dans la mesure o elles ne font pas l'objet de l'invention. Généralement, la lame possède une forme rectangulaire, et le cadre est équipé de butées de positionnement contre lesquelles vient prendre appui la lame en position de fermeture. Ces butées sont rapportées dans le cadre et fixées par collage, vissage, rivetage, etc. Compte tenu du pivotement de la lame, ces butées ne peuvent être que partielles, et être décalées pour permettre l'appui de la lame en position de fermeture. Il en résulte une perte de charge importante dans le réseau due à la présence de ces butées et des jeux importants nécessitant la présence de joints complexes pour assurer une étanchéité satisfaisante. Généralement, les joints utilisés sont des joints intumescents, disposés à l'intérieur du cadre, c'est-à- dire réalisés à partir de matériaux susceptibles de gonfler sous l'effet d'une élévation de température. Outre leur complexité de réalisation, ces clapets coupe-feu ne permettent pas l'obtention immédiate et simple d'une bonne étanchéité en position de fermeture, à froid et à chaud. Des systèmes ont été développés, qui font notamment l'objet de la demande de brevet européen EP 816.774 AI, qui comportent un cadre ou cadre de forme rectangulaire, à l'intérieur duquel est montée une lame d'obturation susceptible de pivoter entre une première position o elle est orientée perpendiculairement à l'ouverture du cadre, pour laisser passer l'air et une seconde position dans laquelle elle obture le passage d'air. En outre, dans ce système d'une part la section de la lame d'obturation est inférieure à la section du cadre, et d'autre part le cadre est équipé sur le pourtour de sa face intérieure, au droit de la lame d'obturation, d'un joint d'étanchéité. Enfin, la section de passage délimitée par le joint est légèrement inférieure à la section de la lame d'obturation, et la lame d'obturation est destinée, en position de fermeture, à venir prendre appui par son chant sur le joint. Néanmoins, dans certaines configurations, l'étanchéité à chaud et la résistance thermique du produit imposent un jeu minimum entre la lame et le cadre, plus faible que celui obtenu dans l'assemblage décrit dans la demande de brevet EP 816.774 AI. En outre, le dispositif décrit dans EP 816.774 AI ne permet pas d'empêcher le déplacement, sous l'effet de la gravité, de la lame soumise au feu, c'est-à-dire lorsque les paliers se détériorent ou perdent leurs caractéristiques mécaniques du fait des hautes températures. Le but de l'invention est donc de proposer un nouveau clapet coupe-feu permettant de résoudre efficacement et à moindre cot les désavantages des clapets coupe-feu existants décrits ci-dessus. Le but précité est atteint avec un clapet coupe-feu à lames asymétriques dans lequel, contrairement aux clapets coupe-feu déjà connus, en particulier celui décrit dans EP 816.774 AI, l'on usine deux jeux de plaques réfractaires, constituant des portions de lame et des portions de cadre de tailles différentes, puis on les appaire tête-bêche en les croisant. On peut ainsi réduire fortement le jeu entre le cadre et la lame (à l'extrême et hormis les problèmes 25 de montage, on peut même annuler ce jeu). Le comportement au feu étanchéité, résistance thermique - s'en trouve amélioré. Plus précisément, l'invention consiste en un dispositif d'obturation d'un conduit de ventilation, du type comprenant: - un cadre ou tunnel destiné à être fixé en regard d'une ouverture du conduit à obturer, - une lame montée pivotante dans le cadre autour d'un axe de rotation disposé à milongueur de l'ouverture, - de telle sorte qu'en position ouverte, la lame est perpendiculaire au plan de l'ouverture, dispositif dans lequel: - la lame est constituée par une pièce, comportant un perçage délimitant deux trous coaxiaux destinés au montage de l'axe de rotation à milongueur et à la moitié de son épaisseur, - la lame présentant: - d'une part sur l'une de ses faces, un premier évidement d'épaisseur correspondant sensiblement à la moitié de l'épaisseur de la lame, s'étendant le long d'un bord de celle-ci entre les deux trous, sur une longueur légèrement inférieure à la moitié du périmètre et, - d'autre part, sur son autre face, un second évidement symétrique du premier par rapport à l'axe de rotation de la lame, et ménagé sur l'autre moitié du périmètre, et - l'ouverture du cadre présente des dimensions correspondant respectivement à celles de la lame augmentées des jeux fonctionnels, et - le cadre comporte deux nervures symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation de la lame, et s'étendant chacune sur sensiblement la moitié de l'épaisseur du cadre, - la distance entre les extrémités en regard des deux nervures du cadre étant sensiblement égale à l'épaisseur de la lame, caractérisé en ce que (i) la lame est réalisée à partir de deux éléments de lame de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre, et/ou le cadre est réalisé à partir de deux éléments de cadre de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre, et (ii) le premier élément du cadre présente une ouverture de dimensions dont les cotes intérieures correspondent exactement, au moins sur une portion de sa périphérie, aux cotes extérieures du second élément de la lame de manière à former un plot anti-affaissement de la lame, et (iii) au moins une partie des chants des premier et/ou deuxième éléments de la lame, et/ou au moins une partie des premier et deuxième éléments du cadre sont conformés pour permettre le basculement de la lame à l'intérieur du cadre. Avantageusement, le cadre comporte, dans ses zones comprises entre les extrémités, des nervures deux évidements coaxiaux, débouchant en vis-àvis, formant paliers pour l'axe de rotation de la lame. De préférence également, des joints d'étanchéité sont prévus afin de renforcer l'efficacité du dispositif selon l'invention. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif: Figure 1 est une vue en perspective avant et coupe partielle d'un dispositif coupe-feu en position fermée; Figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif coupe15 feu fabriqué à partir d'éléments rectangulaires; Figure 3 est une vue de face de deux plaques usinées servant à la fabrication des cadres et des lames à apparier; Figure 4 est une vue de face des deux plaques usinées une fois que les portions de lames ont été appariées aux portions de cadres correspondantes; Figure 5 est une vue de face de deux plaques circulaires usinées servant à la fabrication des cadres et des lames à apparier d'un dispositif coupe-feu selon l'invention, montrant le plot antiaffaissement; Figure 6 est une vue de face d'un dispositif coupe feu circulaire, avec un plot anti-affaissement. La figure 1 représente un clapet coupe-feu comportant une lame obturatrice 2 montée à l'intérieur d'un cadre 3 - ou tunnel 3 - disposé entre deux tronçons de conduit (ces derniers n'étant pas représentés au dessin). Le cadre 3 est réalisé en un matériau réfractaire, et est constitué par deux éléments de préférence de même épaisseur, c'est-à-dire chacun étant de préférence égal à la moitié de la distance entre les flasques d'assemblage des deux tronçons de conduit. Ces flasques d'assemblage sont assemblées à travers le cadre 3 par l'intermédiaire de boulons 4. A l'intérieur du cadre, la lame 2, également réalisée à partir de deux éléments de lame 2a et 2b superposés en matériau réfractaire, est montée pivotante autour d'un axe 5 transversal au conduit. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la lame 2 est constituée par une pièce comportant un perçage délimitant deux trous coaxiaux 6a et 6b à mi-longueur et à la moitié de son épaisseur, destinés au montage de deux broches (non représentées) formant chacune une moitié de l'axe de rotation 5. Selon un second mode de réalisation de l'invention, illustré par exemple à la figure 2, la lame est constituée par une pièce comportant un perçage délimitant deux trous co-axiaux 6a et 6b à mi-longueur et à la moitié de son épaisseur, de manière à permettre le montage d'un axe de rotation 5 en une pièce traversant de part en part la lame. Le cadre 3 peut optionnellement être équipé, au droit de la lame 2 d'un joint d'étanchéité se présentant sous la forme soit d'un joint intumescent, soit sous la forme d'une bande métallique en acier, soit sous le forme d'un joint souple type mica. Selon l'invention, le dispositif coupe-feu 1 est réalisé en découpant deux plaques de dimensions similaires, comme illustré à la figure 3, de manière à former des éléments de cadre 3a et 3b et des éléments de lames 2a et 2b qui sont ensuite croisés puis appariés tête-bêche, comme illustré à la figure 4. Plus précisément, l'invention fournit un dispositif 1 d'obturation d'un conduit de ventilation, du type comprenant un cadre 3 destiné à être fixé en regard d'une ouverture d'un conduit à obturer, une lame 2 montée pivotante dans le cadre 3 autour d'un axe de rotation 5 disposé à mi-longueur de l'ouverture de telle sorte qu'en position ouverte, la lame 2 est perpendiculaire au plan de l'ouverture. La lame 2 est constituée par une pièce, comportant un perçage 25 délimitant deux trous coaxiaux 6a et 6b destinés au montage de l'axe de rotation 5 à mi-longueur et à la moitié de son épaisseur. De plus, la lame présente d'une part sur l'une de ses faces, un premier évidement 8 d'épaisseur correspondant sensiblement à la moitié de l'épaisseur de la lame, s'étendant le long d'un bord de celle-ci entre les deux trous 6a et 6b, sur une longueur légèrement inférieure à la moitié du périmètre et, d'autre part, sur son autre face, un second évidement 10 symétrique du premier par rapport à l'axe de rotation 5 de la lame, et ménagé sur l'autre moitié du périmètre. De préférence, les évidements 8 et 10 de la lame sont terminés par un chanfrein ou une partie arrondie, afin de faciliter le basculement de la lame à l'intérieur du cadre. L'ouverture du cadre présente des dimensions correspondant respectivement à celles de la lame augmentées des jeux fonctionnels, et le cadre 3 comporte deux nervures Il et 12 symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation 5 de la lame 2. Chaque nervure s'étend sensiblement sur la moitié de l'épaisseur du cadre 3, et la distance entre les extrémités en regard des deux nervures 11 et 12 du cadre 3 est sensiblement égale à l'épaisseur de la lame 2. Plus précisément, l'invention réside dans les trois caractéristiques essentielles suivantes, qui sont présentes simultanément dans le dispositif selon l'invention. Premièrement, la lame 2 est réalisée à partir de deux éléments de lame 2a et 2b de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre, et/ou le cadre est réalisé à partir de deux éléments de cadre 3a et 3b de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre. Deuxièmement, le premier élément 3a du cadre 3 présente une ouverture de dimensions dont les cotes intérieures, c'est-à-dire au moins les cotes de grande largeur, petite largeur et hauteur (respectivement repérées par A, B et C sur la figure 3), correspondent exactement, au moins sur une portion de sa périphérie, aux cotes extérieures, c'est-à-dire au moins les cotes de grande largeur, petite largeur et hauteur (respectivement repérées par A', B' et C' sur la figure 3), du second élément 2b de la lame 2 de manière à former un plot anti-affaissement 13 de la lame. Et enfin troisièmement, au moins une partie des chants des 25 premier 2a et/ou deuxième 2b éléments de la lame 2, et/ou au moins une partie des premier 3a et deuxième 3b éléments du cadre 3 sont conformés pour permettre le basculement de la lame 2 à l'intérieur du cadre 3. De préférence, le cadre 3 comporte, dans ses zones comprises entre les extrémités des nervures 11 et 12, deux évidements coaxiaux 14, débouchant en vis-à-vis, formant paliers pour l'axe de rotation 5 de la lame 2. Sur la figure 4, on réalise qu'une fois l'appariement réalisé, le jeu est extrêmement réduit entre le premier élément de cadre 3a et le second élément de lame 2b. On réalise ainsi une excellente étanchéité et une rupture thermique efficace. En outre, un plot anti-affaissement 13 est ainsi réalisé en partie basse du dispositif. De préférence, dans le mode de réalisation de l'invention o les deux trous coaxiaux 6a et 6b sont destinés à recevoir chacun une broche formant une moitié de l'axe de rotation, deux lumières (non illustrées) sont ménagées dans une face latérale de la lame, qui communiquent avec les deux trous 6a et 6b pour permettre à l'aide d'un outil, de faire coulisser axialement les broches dans les trous pour les faire passer d'une position escamotée dans les trous, à une position engagée dans les évidements 14 du cadre ou inversement. De plus, les deux éléments 2a et 2b formant des lames appariées l'une à l'autre, correspondent de préférence chacun à la moitié de l'épaisseur de la lame 2 finie, et les deux éléments 3a et 3b formant des cadres appariés l'un à l'autre, correspondent également de préférence chacun à la moitié de l'épaisseur du cadre 3 fini. Le plot anti-affaissement 13 peut être disposé sur toute la périphérie de la moitié inférieure de la lame et du cadre, ou alternativement sur une portion réduite de la périphérie de la lame, comme illustré aux figures 5 ou 6. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, au moins une partie 1 5 des chants de la lame et/ou du cadre sont biseautés sur au moins une partie 16 de leur largeur, comme illustré à la figure 1. Ceci permet, compte tenu des jeux quasi-nuls entre le cadre et la lame, de procurer un dégagement suffisant entre les bords de la lame et les bords du cadre pour que l'une puisse pivoter par rapport à l'autre. De préférence, comme illustré à la figure 1, le chant du cadre est biseauté partiellement sur une partie seulement de sa largeur, du côté intérieur du dispositif, tandis que le côté extérieur de leurs chants respectifs, la lame et le cadre sont bord à bord - sauf les jeux fonctionnels qui sont considérés comme nuls -, de sorte que si le dégagement est suffisant vers l'intérieur du cadre pour permettre le basculement de la lame, ce jeu est quasi nul vers l'extérieur d'un côté du cadre, et permet de conserver une étanchéité maximale à cet endroit. L'invention fournit également un procédé de fabrication du cadre 3 et de la lame 2 du dispositif d'obturation 1 d'un conduit de ventilation, tels que décrits ci-dessus. Ledit procédé consiste, partant de deux plaques de matériau réfractaire de dimensions extérieures correspondant à celles du cadre et d'épaisseur correspondant à la moitié de celles de la lame, à réaliser une découpe 1 7 des deux plaques dans toute leur épaisseur pour former deux demi-lames et deux demi-cadres, la découpe comportant deux zones successives 1 7a et 1 7b de largeurs différentes, puis à assembler tête-bêche les deux demi-cadres et les deux demi-lames pour obtenir respectivement le cadre et la lame. L'actionnement de la lame du clapet coupe-feu représenté aux figures 1 à 6, est réalisé de façon connue en soi, par exemple par l'intermédiaire d'un système à genouillère comportant deux bielles articulées pour l'une autour d'un point fixe, pour l'autre sur la lame autour d'un axe, ainsi que l'une sur l'autre autour d'un axe. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif, décrites ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que la lame pourrait être réalisée en une seule pièce, de même que le cadre, sans que l'on sorte pour autant du champ de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'obturation (1) d'un conduit de ventilation, du type comprenant: - un cadre (3) destiné à être fixé en regard d'une ouverture d'un conduit à obturer, - une lame (2) montée pivotante dans le cadre (3) autour d'un axe de rotation (5) disposé à mi-longueur de l'ouverture, - de telle sorte qu'en position ouverte, la lame (2) est perpendiculaire au plan de l'ouverture, dispositif (1) dans lequel: - la lame (2) est constituée par une pièce, comportant un perçage délimitant deux trous coaxiaux (6a et 6b) destinés au montage de l'axe de rotation (5) à milongueur et à la moitié de son épaisseur, - la lame présente: - d'une part sur l'une de ses faces, un premier évidement (8) d'épaisseur correspondant sensiblement à la moitié de l'épaisseur de la lame, s'étendant le long d'un bord de celle-ci entre les deux trous (6a et 6b), sur 20 une longueur légèrement inférieure à la moitié du périmètre et, - d'autre part, sur son autre face, un second évidement (10) symétrique du premier par rapport à l'axe de rotation (5) de la lame, et ménagé sur l'autre moitié du périmètre, et - l'ouverture du cadre présente des dimensions correspondant respectivement à celles de la lame augmentées des jeux fonctionnels, et le cadre (3) comporte deux nervures (11 et 12) symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation (5) de la lame (2), - et s'étendant chacune sur sensiblement la moitié de l'épaisseur du cadre (3), - la distance entre les extrémités en regard des deux nervures (11 et 12) du cadre (3) étant sensiblement égale à l'épaisseur de la lame (2), caractérisé en ce que: (i) la lame (2) est réalisée à partir de deux éléments de lame (2a et 2b) de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre, et/ou le cadre est réalisé à partir de deux éléments de cadre (3a et 3b) de dimensions différentes, appariés l'un à l'autre, et assemblés tête-bêche l'un par rapport à l'autre, et (ii) le premier élément (3a) du cadre (3) présente une ouverture de dimensions dont les cotes intérieures correspondent exactement, au moins sur une portion de sa périphérie, aux cotes extérieures du second élément (2b) de la lame (2) de manière à assurer une rupture thermique efficace et à former un plot anti-affaissement (13) de la lame, et (iii) au moins une partie des chants des premier (2a) et/ou deuxième (2b) éléments de la lame (2), et/ou au moins une partie des premier (3a) et deuxième (3b) éléments du cadre (3) sont conformés pour permettre le basculement de la lame (2) à l'intérieur du cadre (3). 2 - Dispositif d'obturation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre (3) comporte, dans ses zones comprises entre les extrémités, des nervures (11, 12) deux évidements coaxiaux (14), débouchant en vis-à-vis, formant paliers pour l'axe de rotation (5) de la lame (2). 3 - Dispositif d'obturation (1) selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que dans l'épaisseur de la lame (2) sont ménagés deux trous coaxiaux (6a et 6b), débouchant dans les deux parois opposées de l'épaisseur de la lame, destinés à recevoir un axe de rotation (5) en une pièce traversant de part en part la lame (2). 4 - Dispositif d'obturation (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans l'épaisseur de la lame (2) sont ménagés deux trous coaxiaux (6a et 6b), débouchant dans les deux parois opposées de l'épaisseur de la lame, destinés à recevoir chacun une broche formant une partie de l'axe (5) de rotation, de longueur inférieure à celle du trou, deux lumières étant ménagées dans une face latérale de la lame (2), qui communiquent avec les deux trous (6a et 6b) pour permettre à l'aide d'un outil, de faire coulisser axialement les broches dans les trous pour les faire passer d'une position escamotée dans les trous, à une position engagée dans les évidements (14) du cadre (3) ou inversement. il - Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux éléments (2a et 2b) formant des lames appariées l'une à l'autre, correspondent chacun à la moitié de l'épaisseur de la lame (2) finie, et les deux éléments (3a et 3b) formant des cadres appariés l'un à l'autre, correspondent chacun à la moitié de l'épaisseur du cadre (3) fini. 6 - Dispositif d'obturation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un joint d'étanchéité. 7 - Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plot anti-affaissement (13) est disposé sur toute la périphérie de la moitié inférieure de la lame et du cadre. 8 - Procédé de fabrication du cadre (3) et de la lame (2) du dispositif d'obturation (1) d'un conduit de ventilation selon les revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il consiste, partant de deux plaques de matériau réfractaire de dimensions extérieures correspondant à celles du cadre et d'épaisseur correspondant à la moitié de celles de la lame, à réaliser une découpe (17) des deux plaques dans toute leur épaisseur pour former deux demi-lames et deux demi-cadres, la découpe comportant deux zones successives (17a et 17b) de largeurs différentes, puis à assembler tête-bêche les deux demi-cadres et les deux demi-lames pour obtenir respectivement le cadre et la lame.