Brevet FR2834776A1 — publié le 20030718

La présente invention concerne une trappe de désenfumage notamment destinée à équiper un local tel qu'un tunnel routier ou ferroviaire. On a déjà proposé différents types de trappes de désenfumage destinées à être déplacées le cas échéant à température élevée entre une position fermée dans laquelle le local qu'elles équipent se trouve isolé de l'air frais extérieur et une position ouverte ou position de désenfumage. Les plus simples de ces trappes sont constituées par des volets basculants à actionnement manuel ou motorisé. La mise en oeuvre de tels volets basculants ne peut bien entendu pas être envisagée dans le cas de locaux de volume important ou qui ne sont pas directement en contact avec l'atmosphère extérieure, tels qu'à titre d'exemple des tunnels routiers ou ferroviaires reliés à un réseau d'air frais. Pour ces cas particuliers, on a déjà proposé des trappes de désenfumage plus sophistiquées, comportant notamment d'une part un châssis essentiellement rectangulaire monté autour d'un orifice d'aération et équipé de rails longitudinaux ayant en règle générale une section en forme de U, se faisant face de part et d'autre de celui-ci, et d'autre part un opercule mobile en translation le long des rails du châssis entre une position d'ouverture dans laquelle il dégage l'orifice d'aération et une position de fermeture dans laquelle il ferme hermétiquement cet orifice en comprimant un joint solidaire du châssis. Dans de telles trappes de désenfumage, le déplacement de l'opercule entre la position d'ouverture et la position de fermeture peut avantageusement être commandé par un moteur entraînant la rotation d'une vis de manoeuvre montée pivotante sur le châssis et coopérant avec un écrou solidaire de l'opercule. Les trappes de désenfumage ayant une configuration de ce type présentent l'avantage d'être très simples à manipuler et de pouvoir être montées dans le local à équiper en position quelconque (au plancher, au plafond ou sur une paroi verticale ou inclinée) et commandées par un moteur disposé latéralement, à leur partie inférieure ou à leur partie supérieure. De telles trappes de désenfumage présentent cependant un certain nombre d'inconvénients liés en particulier au fait que l'opercule risque de se coincer lors de son déplacement entre la position d'ouverture et la position de fermeture, notamment lorsque cette manoeuvre est effec- tuée à température élevée en raison des phénomènes de dilations différentielles qui risquent alors de se produire. De plus, lors de cette manoeuvre, le joint d'étanchéité est constamment sollicité par l'opercule et soumis à des efforts de frottement pouvant entraîner une usure rapide de celui-ci. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant une trappe de désenfumage du type susmentionné pouvant être manoeuvrée en toutes positions, même à température élevée sans risque de coincement de l'opercule, et ayant une configuration de nature à épargner le joint d'étanchéité. A cet effet, l'invention concerne une trappe de désenfumage caractérisée en ce que l'opercule est équipé d'une série de paires de galets de roulement guidés dans les rails respectifs du châssis, le long de chemins de roulement parallèles à l'opercule et comportant chacun une série de logements d'étanchéité ayant une géométrie correspondant à celle des galets de roulements respectifs qu'ils reçoivent en position de fermeture de façon à permettre à l'opercule de comprimer le joint. L'opercule est ainsi équipé de n paires de galets de roulement et de n paires de logements d'étanchéité conçus de sorte qu'en position de fermeture chacun des galets de roulement vienne se positionner dans un logement d'étanchéité qui lui est associé pour déplacer l'opercule vers le joint d'étanchéité et comprimer celui-ci de façon à garantir l'étanchéité. Il est essentiel conformément à l'invention que lorsque l'opercule se trouve dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture, le joint d'étanchéité ne soit aucunement sollicité. Selon l'invention, l'opercule et le châssis sont équipés chacun de paires de cames munies de surfaces inclinées d'angles complémentaires entrant deux à deux en contact à la fin du déplacement de l'opercule vers la position de fermeture pour transformer le mouvement de translation linéaire de celui-ci en un mouvement de translation en biais de façon à introduire à force les galets de roulement respectifs dans leur logement d'étanchéité associé et à plaquer l'opercule contre le joint pour garantir l'étanchéité dans cette position. Pour assurer un guidage satisfaisant de l'opercule lors de son déplacement entre la position d'ouverture et la position de fermeture, sans que l'opercule ne sollicite et vienne comprimer le joint d'étanchéité, il est indispensable que dans chaque position intermédiaire un nombre suffisant de paires de galets de roulement soit en contact avec les chemins de roulement, à l'extérieur des logements d'étanchéité. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention la géométrie et les écartements respectifs des galets de roulement d'une part et des logements d'étanchéité d'autre part sont choisis de sorte qu'ils ne se correspondent que lorsque l'opercule est en position de fermeture ou au voisinage immédiat de cette position, et que, lorsque l'opercule est dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture, tout au plus une paire de galets de roulement puisse se trouver au droit de logements d'étanchéité. Compte tenu de cette configuration, si l'opercule est équipé de n paires de galets de roulement, (n-1) paires sont toujours en contact avec le chemin de roulement et une paire au maximum de galets de roulement se trouve flottante au dessus d'un logement d'étanchéité. Il est à noter que les galets de roulement ne permettent pas à eux seuls d'assurer un guidage satisfaisant de l'opercule lors de son déplacement entre la position d'ouverture et la position de fermeture, de nature à exclure tout risque de coincement en particulier sous l'action de dilatations différentielles lorsque cette manoeuvre est effectuée à température élevée. En effet, les galets de roulement ne peuvent pas empêcher l'opercule de se déplacer latéralement, dans son plan. Pour remédier à cet inconvénient, l'opercule est également équipé d'une série de paires de chariots de guidage guidés dans les rails respectifs du châssis le long de chemins de guidage perpendiculaires à l'opercule. Selon l'invention, ces chariots de guidage comportent de préférence un galet de guidage soumis à l'action d'un ressort de préférence réglable qui l'applique contre son chemin de guidage. Les caractéristiques de la trappe de désenfumage qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale de la trappe de désenfumage, - la figure 2 est une coupe de la trappe de désenfumage représentée sur la figure 1 selon l'axe II-II, - la figure 3 est une vue de détail de la figure 2 représentant un galet de roulement, - la figure 4 est une vue de détail de la figure 1 représentant un chariot de guidage, les figures 4a à 4e sont des coupes selon un plan transversal au plan de la figure 1 représentant la trappe de désenfumage en position d'ouverture, en position de fermeture et dans des positions intermé- diaires entre ces deux positions, - les figures 5a, 5b et 5c sont des vues de détail correspondant respecti- vement aux figures 4c, 4d et 4e. Il est à noter que l'opercule de la trappe de désenfumage représentée sur les figures est équipé de cinq paires de galets de roulement et de deux paires de chariots de guidage. Il ne s'agit bien entendu là que d'un exemple de configuration qui n'est nullement limitatif de l'invention. Selon la figure 1, la trappe de désenfumage est essentiellement constituée par l'association d'un châssis 1 essentiellement rectangulaire monté autour d'un orifice d'aération non représenté et d'un opercule mobile 2 susceptible d'obturer cet orifice d'aération. Un moteur 3 fixé à l'une des extrémités du châssis 1 entraîne en rotation une vis de manoeuvre longitudinale 4 montée pivotante sur le châssis 1. La vis de manoeuvre 4 coopère avec un écrou correspondant 5 fixé solitairement à l'une des extrémités de l'opercule 2. Compte tenu de cette configuration, le moteur 3 commande le déplacement longitudinal de l'opercule 2 le long du châssis 1 selon la flèche A entre une position d'ouverture représentée sur la figure 4a dans laquelle il dégage l'orifice d'aération et une position de fermeture représentée sur la figure 4e dans laquelle il ferme cet orifice. Un joint d'étanchéité 6 fixé sur le châssis 1 à la périphérie de l'orifice d'aération, qui est notamment représenté sur les figures 3,5a, 5b et 5c, permet de garantir l'étanchéité en position de fermeture. Selon les figures 1,2 et 3, le châssis 1 est équipé sur ses bords longitudinaux respectifs de rails 7,7'assurant le guidage de l'opercule 2 pendant son déplacement entre la position d'ouverture et la position de fermeture. Selon la figure 3, chacun des rails 7,7'est constitué d'une partie 8 faisant partie intégrante du châssis 1 et portant le joint d'étanchéité 6 et d'une traverse rapportée 9 définissant avec la partie 8 un élément profilé ayant une section en forme de U. Selon les figures 2,3 et 4a à 4e, l'opercule 1 est équipé de cinq paires de galets de roulement 10, 10'ayant pour fonction de guider l'opercule dans les rails 7,7', lors de son déplacement entre sa position d'ouverture et sa position de fermeture, ce le long de chemins de roulement 11 parallèles au plan de l'opercule 2, et situés de part et d'autre de celui-ci. Selon les figures 4a à 4e et 5a à 5c les chemins de roulement 11 des rails 7,7'comportent chacun cinq logements d'étanchéité 12 ayant une géométrie correspondant à celle des galets de roulement 10, 10' qu'ils reçoivent dans la position de fermeture représentée sur les figures 4e et 5c, ce dans un but qui sera précisé dans la suite de cet exposé. Chacun des logements d'étanchéité 12 est ainsi associé à un galet de roulement 10, 10'venant s'insérer dans celui-ci en position de fermeture. Selon les figures 4a à 4e, la géométrie et les écartements respectifs des galets de roulement 10, 10'd'une part et des logements d'étanchéité 12 associés d'autre part sont choisis de sorte qu'ils ne coïnci- dent que lorsque l'opercule est en position de fermeture (figures 4e et 5c) ou au voisinage immédiat de cette position (figures 4b et 5b), et que lors- que l'opercule 2 est dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture (figures 4b, 4c et 5a), tout au plus une paire de galets de roulement 10, 10'puisse se trouver au droit d'une paire de logements d'étanchéité 12. Cette configuration est de nature à garantir un guidage correct des galets de roulement 10, 10'et par suite de l'opercule 2 le long des chemins de roulement 11. Selon les figures 5a à 5c le châssis 1 est équipé de paires de cames 13 munies de surfaces inclinées 14 situées en regard des rails de guidage 7, 7'. Chacune de ces cames 13 est associée à une came 15 solidaire de l'opercule 2 et équipée d'une surface inclinée 16 d'angle complémentaire avec laquelle elle vient en prise à la fin du déplacement de l'opercule 2 vers la position de fermeture. Comme représenté sur les figures 5b et 5c la mise en contact des surfaces inclinées 14,16 des cames 13,15 provoque la transformation du mouvement de translation linéaire de l'opercule 2 selon la flèche A en un mouvement de translation en biais entraînant l'introduction de chacun des galets de roulement 10 dans le logement d'étanchéité 12 associé. Ce mouvement entraîne parallèlement le déplacement selon la flèche B de l'opercule 2 en direction du joint d'étanchéité 6 et par suite la compression de ce joint. Par ailleurs, et selon les figures 1 et 4, l'opercule 2 est équipé de deux paires de chariots de guidage 17,17'guidés, lors du déplacement de l'opercule 2 entre sa position d'ouverture et sa position de fermeture, dans les rails respectifs 7,7'du châssis 1 le long de chemins de guidage 18 perpendiculaires à l'opercule 2 et situés en regard qui sont représentés sur la figure 3. Selon la figure 4, chacun des chariots de guidage 17 est articulé à sa partie médiane autour d'un axe 19 solidaire de l'opercule 2, soumis à l'une de ses extrémités à l'action d'un ressort 20, et équipé à son extrémité opposée d'un galet de guidage 21. Conformément à cette configuration, le ressort 20 plaque constamment le galet de guidage 21 contre son chemin de guidage 18 de façon à exclure tout déplacement latéral de l'opercule 2 pouvant être source de coincement. REVENDICATIONS 1 ) Trappe de désenfumage notamment pour tunnel routier ou ferroviaire comportant d'une part un châssis (1) essentiellement rectangulaire monté autour d'un orifice d'aération et équipé de rails longitudinaux (7, 7') se faisant face de part et d'autre de celui-ci et d'autre part un opercule (2) mobile en translation le long des rails (7, 7') du châssis (1) entre une position d'ouverture dans laquelle il dégage l'orifice d'aération et une position de fermeture dans laquelle il ferme hermétiquement cet orifice en comprimant un joint d'étanchéité (6) solidaire du châssis (1), le déplacement de l'opercule (2) entre la position d'ouverture et la position de fermeture étant commandé par un moteur (3) entraînant la rotation d'une vis de manceau- vre (4) montée pivotante sur le châssis (1) et coopérant avec un écrou (5) solidaire de l'opercule (2), caractérisée en ce que - l'opercule (2) est équipé d'une série de paires de galets de roulement (10, 10') guidés dans les rails respectifs (7, 7') du châssis (1) le long de chemins de roulement (11) parallèles à l'opercule (2) et comportant chacun une série de logements d'étanchéité (12) ayant une géométrie correspondant à celle des galets de roulement (10, 10') respectifs qu'ils reçoivent en position de fermeture de façon à permettre à l'opercule (2) de comprimer le joint (6), et - l'opercule (2) et le châssis (1) sont équipés chacun de paires de cames (15,13) munies de surfaces inclinées (16,14) d'angles complémentai- res entrant deux à deux en contact à la fin du déplacement de l'opercule (2) vers la position de fermeture pour transformer le mouve- ment de translation linéaire de l'opercule (2) en un mouvement de translation en biais de façon à introduire les galets de roulement (10, 10') dans le logement d'étanchéité (12) associé et à plaquer l'opercule (2) contre le joint (6). 2 ) Trappe de désenfumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la géométrie et les écartements respectifs des galets de roulement (10, 10') d'une part et des logements d'étanchéité (12) d'autre part sont choisis de sorte qu'ils ne se correspondent que lorsque l'opercule (2) est en position de fermeture ou au voisinage immédiat de cette position, et que, lorsque l'opercule (2) est dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture, tout au plus une paire de galets de roulement (10, 101 puisse se trouver au droit d'une paire de logements d'étanchéité (12). 3 ) Trappe de désenfumage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'opercule (2) est équipé d'une série de paires de chariots de guidage (17, 171 guidés dans les rails (7, 71 respectifs du châssis (1) le long de chemins de guidage (18) perpendiculaires à l'opercule (2). 4 ) Trappe de désenfumage selon la revendication 3, caractérisée en ce que les chariots de guidage (17,17') comportent un galet de guidage (21) soumis à l'action d'un ressort (20), de préférence réglable, qui l'applique contre son chemin de guidage (18).