Brevet FR2946079A1 — publié le 20101203

i DISPOSITIF APTE A L'OUVERTURE D'UN VANTAIL La présente invention est relative à un dispositif, apte à l'ouverture d'un vantail articulé sur un cadre pour l'aération et/ou le désenfumage naturel d'un local, comprenant au moins un actionneur apte à provoquer l'ouverture du vantail, installé entre le vantail et le cadre. Ce dispositif est destiné à l'aération et le désenfumage naturel des locaux, il est mis en oeuvre sur les enveloppes extérieurs ou intérieurs des bâtiments en général cet appareil se situe soit en toiture soit en façade d'un io bâtiment. Pour des raisons de sécurité, en particulier de protection contre le vandalisme, et d'esthétique, il est souhaitable de ne pas pouvoir distinguer les mécanismes ainsi que les raccordements des fluides d'alimentation de l'actionneur. 15 Néanmoins les dispositifs d'aération et/ou de désenfumage doivent respecter des normes de sécurité élevées et rester opérationnels en permanence. En particulier les mécanismes d'ouverture doivent être aptes à développer un effort minimal à tout moment de la phase d'ouverture de manière à garantir une ouverture de l'ouvrant même lorsque celui-ci est recouvert de 20 neige. Lorsque la position de l'ouvrant est proche de l'horizontale en position fermée, l'effort à fournir est important. Les concepteurs de mécanismes d'ouverture ont donc toujours jusqu'à présent déporté le point d'appui de l'actionneur sur le dormant de manière à développer un couple d'ouverture 25 suffisant. Un tel choix ne permet malheureusement pas de dissimuler le mécanisme d'ouverture. L'invention a pour but, surtout, de proposer un dispositif d'aération et/ou de désenfumage garantissant une fiabilité élevée et permettant la 30 dissimulation du mécanisme d'ouverture lorsque l'ouvrant est en position fermée, même lorsque le dispositif est placé en toiture imposant une position quasi horizontale de l'ouvrant au repos. Selon l'invention les mécanismes ainsi que les raccordements des fluides d'alimentation de l'actionneur sont dissimulés et intégrés dans la 35 chambre formée par les cadres ouvrant et dormant de l'appareil. Lorsque l'appareil est fermé, le faible espace constitué par les cadres nécessite de coucher l'actionneur. En conséquence, le couple moteur disponible pour l'ouverture de l'appareil devient faible. Or pour obtenir le couple maximum et idéal, il eu fallu que l'actionneur soit perpendiculaire au vantail. Ainsi, la force exercée par cet actionneur aurait été maximum. Le dispositif selon l'invention permet d'exploiter le maximum de s couple généré par l'actionneur même si celui ci est pratiquement à plat dans la chambre. Selon l'invention, un dispositif, apte à l'ouverture d'un vantail articulé sur un cadre pour l'aération et/ou le désenfumage naturels d'un local, comprenant au moins un actionneur apte à provoquer l'ouverture du vantail, io installé entre le vantail et le cadre, est caractérisé en ce que l'actionneur comporte une première extrémité articulée sur le vantail et une seconde extrémité articulée sur un levier monté pivotant sur le cadre. Avantageusement le levier comporte une première extrémité articulée avec l'actionneur et une seconde extrémité équipée d'un galet apte à is exercer un effort sur le vantail. Le levier peut être en forme de L. Un ressort peut être relié d'une part à l'actionneur et d'autre part au levier. Le ressort peut être relié à l'actionneur par l'intermédiaire d'une 20 biellette. Le ressort peut être articulé avec la biellette, le ressort et/ou la biellette étant apte(s) à exercer un effort sur le vantail. Le ressort peut être un ressort à gaz. Avantageusement le dispositif comprend un moyen de blocage du 25 levier. Le moyen de blocage peut comprendre un second levier articulé sur le premier levier et comportant un galet de guidage et un crochet apte à coopérer avec un axe solidaire du cadre. L'invention concerne également un ouvrant comportant un vantail 30 articulé sur un cadre, un dispositif tel qu'évoqué précédemment étant installé entre le vantail et le cadre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : 35 Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif pour l'aération et/ou le désenfumage d'un local selon l'invention, le dispositif étant en position fermée. Fig. 2 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif étant en phase d'ouverture. Fig. 3 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif étant en fin d'ouverture. Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les termes relatifs tels que � supérieur �, � inférieur �, � avant �, � arrière �, � horizontal � et � vertical � sont à interpréter lorsque le dispositif selon l'invention est installé dans une ouverture prévue dans la toiture d'un local, en situation de fonctionnement. lo On peut voir sur Fig. 1 à Fig. 3 un vantail 1 articulé sur un cadre 2 par l'intermédiaire de charnières 3. Le vantail 1 permet le renouvellement d'air et l'aération dans les locaux où il est installé, lorsqu'il est ouvert. Il peut également servir à l'extraction de gaz chauds ou de fumées, dans le cadre de la sécurité incendie par le principe du désenfumage naturel. 15 Le vantail 1 peut accepter tout types de remplissage translucide 4 ou opaque selon le besoin. Lorsque le vantail 1 et le cadre fixe 2 sont assemblés et maintenus fermés, une chambre libre 5 est créée entre le vantail 1 et le cadre fixe 2. La 20 chambre libre 5, espace vide, est dimensionnée pour pouvoir y loger les équipements qui permettront la mise en mouvement du vantail 1 par rapport au cadre fixe 2. Dans la chambre 5, un actionneur 6, qui peut être un vérin électrique, pneumatique ou hydraulique, est mis en oeuvre. L'actionneur 6 fournit l'énergie 25 mécanique pour mettre en mouvement le vantail 1. L'actionneur 6 est fixé par l'intèrmédiaire d'une première articulation 6a sur l'extrémité de la branche la plus courte d'un levier 7 en forme de L, et par l'intérmédiaire d'une deuxième articulation 6b, sur une chape 15 liée au vantail 1. L'extrémité de la branche la plus lonque du levier 7 comporte un galet 11 en 30 rotation libre. Un ressort 8, qui peut être mécanique ou à gaz, assiste l'actionneur 6 et fourni l'énergie complémentaire pour l'ouverture du vantail 1. Ce ressort 8 est articulé à une première extrémité sur le levier 7, au niveau du coude du L par l'intermédiaire d'une articulation 7a, et à une seconde extrémité sur l'axe 35 d'une biellette 9. Entre l'articulation 7a et le galet 11, un levier 14 est monté libre en rotation sur le levier 7 par l'intèrmédiaire d'une articulation 7b. La distance séparant l'articulation 7b et le galet 11 est environ le quart de celle qui sépare l'articulation 7b de l'articulation 7a. Le levier 14 comporte une partie supérieure munie d'un galet 14a libre en rotation et une partie inférieure comportant un crochet. La forme spécifique du levier 14, qui comprend un décrochement au niveau de l'articulation 7b, est particulièrement visible Fig. 2 et Fig. 3. Un ressort de rappel, non représenté, est fixé sur le levier 14 à proximité du crochet et sur un axe 17 lié au cadre 2. La biellette 9 comporte une autre extrémité qui est fixée sur le corps de l'actionneur 6 à l'aide d'une articulation 9a. io Une rampe de verrouillage 10 est prévue sur le vantail 1, en extrémité des deux montants perpendiculaires aux articulations 3. La rampe de verouillage 10 permet le verrouillage du vantail 1 lorsque celui ci est en position fermée. 15 Le fonctionnement du dispositif s'effectue de la manière suivante. Pendant la phase d'ouverture, dans une première étape, lorsque la tige de l'actionneur 6 sort, pilotée par un système de commande non-représenté, le couple moteur crée est transmis au deuxième bras du levier 7. La 20 force de l'actionneur 6 est transmise, par le contact du jeu de galets 11 situé en extrémité du levier 7, sur le vantail 1. La force résultante en extrémité du levier 7 est perpendiculaire au vantail 1 et le couple d'éjection est de cette façon relativement élevé. Le vantail 1 effectue son mouvement de rotation et s'ouvre progressivement sous l'action du levier 7. Pendant cette phase le galet 14a est 25 en contact avec le vantail 1. A partir d'un certain angle, dans une deuxième étape, le levier 7, arrive en butée sur l'axe 13. A ce moment du mouvement, le couple moteur faiblit, mais le relais est pris d'une part, par l'action du ressort 8 et de la biellette 30 9 sur le vantail 1, et d'autre part, par l'actionneur 6 lui même exerçant une poussée sur ce même vantail 1. Le levier 7 n'est plus en contact avec le vantail 1 et le vantail 1 poursuit son mouvement d'ouverture. Sous l'action de son poids et du ressort de rappel, le levier 14, dont le galet 14a n'est plus en contact avec le vantail 1, bloque mécaniquement le levier 7 en position verticale, et ce grâce 3s à la forme de crochet de l'extrémité du levier 14, qui se loge dans l'axe 17. Arrivé un certain angle d'ouverture du vantail 1, dans une troisième étape, le ressort 8, par l'intermédiaire du jeu de galets 16 de la biellette 9, n'est bientôt plus en contact avec le vantail 1. En conséquence, seul l'actionneur électrique 6 exerce une poussée sur le vantail 1 par l'intermédiaire de la chape 15 fixée sur le vantail 1. Ce mouvement se poursuit jusqu'à la fin de course de l'actionneur 6 qui coïncide avec l'ouverture totale du vantail 1. Lors de la phase de fermeture, le fonctionnement est le suivant. Au début de la phase de fermeture, le vantail 1 est ouvert totalement et l'actionneur 6 est totalement déployé. Après un ordre de fermeture, en rentrant, la tige de l'actionneur 6 lo exerce une traction sur la chape 15 qui provoque le début de la phase de fermeture du vantail 1. Après une première étape de descente sans contraintes, le vantail 1 arrive en butée sur le jeu de galets 16 de la biellette 9. Dans une deuxième étape, l'addition de la charge du vantail 1 et de la force de traction de l'actionneur 6 sur ce vantail 1 comprime alors le ressort 8 15 et la biellette 9 se couche progressivement, c'est à dire qu'elle tend à s'aligner ave c l'axe longitudinal de l'actionneur 6. La phase de fermeture se poursuit, jusqu'à ce que le vantail 1 arrive en butée sur le levier 14. dans une troisième étape la contrainte alors exercée par le vantail 1 sur ce levier 14, déloge le crochet d'extrémité de levier 14 de 20 l'axe 17. Immédiatement après, le vantail 1 rentre en contact avec le levier 7. Les contraintes exercées par l'actionneur 6 additionnées aux contraintes exercées par la masse du vantail 1 font pivoter le levier 7 qui se couche progressivement dans la chambre 5 constituée par le cadre fixe 2 et le vantail 1. En fin de course de l'actionneur 6, le levier 7 est pratiquement à 25 l'horizontale, et le jeu de galets 11 roule sur le long du vantail 1 pour se retrouver au dessus de la rampe de verrouillage 10. Le verrouillage est alors obtenu par la contrainte finale exercée par l'actionneur 6 sur l'autre bras du levier 7, jusqu'au plaquage final du vantail 1 obtenu par la pression du jeu de galet 11 sur la rampe de verrouillage 10. 30 De nombreuses variantes sont possibles à partir du mode de réalisation décrit. En particulier, l'usage d'un ressort n'est pas toujours nécessaire. Lorsque le dispositif est installé en toiture, l'usage d'un ressort sera nécessaire dans la plupart des cas de manière à garantir les valeurs minimum d'effort à 35 fournir en phase d'ouverture prévues par la réglementation. Dans le cas d'une pose en façade, le contexte sera différent et l'usage d'un ressort ne sera probablement pas nécessaire. Un dispositif où le ressort 8 serait remplacé par une bielette de longueur fixe peut donc être envisagé dans certains cas. Une simplification plus importante peut également être envisagée. Elle consisterait à remplacer la biellette 9 et le ressort 8 par une seule pièce qui s aurrait une forme de L. L'extrémité de la petite branche du L serait alors fixée à l'articulation 9a et l'extrémité de la grande branche du L fixée à l'articulation 7a. Il est également possible de remplacer le levier 14 par un autre dispositif assurant le blocage du levier 7 lorsque le galet 11 n'est pas en contact avec le vantail 1. io Un dispositif selon l'invention comporte de nombreux avantages. En particulier, un tel dispositif permet l'Intégration des mécanismes dans les feuillures de profils. Il est possible de concevoir le cadre profilé ouvrant, c'est à dire le vantail, et le cadre profilé dormant avec des rupteurs de ponts thermiques. 15 II est également possible de réaliser des opérations d'intervention et de maintenance sans ouvrir l'exutoire. En effet, lorsque celui ci n'est plus alimenté en énergie extérieur, des trappes d'accès à l'actionneur peuvent permettre aux opérateurs de maintenance de désolidariser l'actionneur pour ouvrir l'appareil et intervenir sur les manoeuvres dans les feuillures, et ce sans 20 énergie extérieure. On remarquera que la cinématique retennue et le principe des séquences de mouvements, ainsi que la multiplication des couples moteurs par l'ensemble levier, levier secondaire de blocage, le ressort et la biellette, permettent de fournir l'énergie nécessaire et suffisante pour ouvrir et fermer des 25 appareil de dimensions allant jusqu'à 5 m2 et des masses de remplissage importantes, tout en respectant les contraintes de charges climatique (charges dues à la neige et aux vents). Les dispositifs selon l'invention sont adaptables sur de nombreux types de cadres et de vantaux. L'ensemble cadre, vantail et dispositif 30 d'ouverture constitue un kit intégrable dans tout type de fenêtre de toiture sous condition du respect unique de la présence d'une chambre dont les dimensions minimum seront définies. 35 20 30 REVENDICATIONS1. Dispositif (D), apte à l'ouverture d'un vantail (1) articulé sur un cadre (2) pour l'aération et/ou le désenfumage naturels d'un local, comprenant au moins un actionneur (6) apte à provoquer l'ouverture du vantail (1), installé entre le vantail (1) et le cadre (2), caractérisé en ce que l'actionneur (6) comporte une première extrémité articulée sur le vantail (1) et une seconde extrémité articulée sur un levier (7) monté pivotant sur le cadre (2). 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier (7) comporte une première extrémité articulée avec l'actionneur (6) et une seconde extrémité équipée d'un galet (11) apte à exercer un effort sur le vantail (1). 15 3. Dispositif (D) selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le levier (7) est en forme de L. 4. Dispositif (D) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que qu'un ressort (8) est relié d'une part à l'actionneur (6) et d'autre part au levier (7). 5. Dispositif (D) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort (8) est relié à l'actionneur (6) par l'intermédiaire d'une biellette (9). 6. Dispositif (D) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort (8) 25 est articulé avec la biellette (9), le ressort (8) et/ou la biellette (9) étant apte(s) à exercer un effort sur le vantail (1). 7. Dispositif (D) selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le ressort (8) est un ressort à gaz. 8. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de blocage du levier (7). 9. Dispositif (D) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de 35 blocage comprend un second levier (14) articulé sur le premier levier (7) et comportant un galet de guidage (14a) et un crochet apte à coopérer avec un axe (17) solidaire du cadre (2). 10. Ouvrant comportant un vantail (1) articulé sur un cadre (2), un dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes étant installé entre le vantail (1) et le cadre (2).5