Brevet FR3033814A1 — publié le 20160923

La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des dispositifs de couverture. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de 5 couverture type lanterneau d'éclairage zénithal filant pour bâtiment comprenant : - au moins des systèmes de modules prémontés. - au moins des demi profilés en aluminium à assembler de façon à reconstituer un élément porteur servant à soutenir 10 une surface de couverture en matériau de synthèse et ainsi reconstituer des modules de couverture. - au moins une cavité triangulaire spécifique facilitant l'emboîtement des différents modules sur chaque éléments porteurs. 15 - au moins une géométrie tubulaire du profilé "porteur femelle" permettant un maintien en translation verticale et en rotation du profilé "porteur male". au moins des profils "serreur" servant à bloquer la translation horizontal des éléments porteur. 20 - au moins un réglage de butée de l'élément porteur sur le profil de "rive". - au moins des pièces métalliques servant à bloquer les plaques de remplissage. 25 Ces systèmes de lanterneaux filants d'éclairage naturel sont utilisés comme élément d'une couverture de bâtiment et plus particulièrement pour recouvrir une ouverture pratiquée sur la couverture du bâtiment afin de protéger les ouvertures des intempéries mais sa fonction principale est d'amener un 30 éclairage naturel à l'intérieur du bâtiment par l'intermédiaire d'un remplissage en matériaux de synthèse translucide. Il y a différents types d'éléments translucide concernant ces dispositifs, nous parlerons ici uniquement des lanterneaux 35 3033814 -2- composés d'une structure aluminium et d'un remplissage en polycarbonate alvéolaire. Ces systèmes de lanterneaux cintrés filants traditionnels type "voûte" sont composés d'un squelette en profilés extrudés en aluminium et d'un remplissage en plaque de polycarbonate alvéolaire assemblés sur un support existant (ouverture). La composition du squelette traditionnel est la suivante : Des profils aluminium appelés "rive" sont fixés longitudinalement sur le support existant dans lesquels sont positionnés transversalement des profils cintrés autoportant appelés "porteur" respectant une méthodologie précise de pose. Des plaques en matériaux de synthèse type polycarbonate alvéolaire sont ainsi cintrées à froid et prennent appuis entre chaque profils "porteur". Un profilé aluminium appelé "pareclose" est positionné en tension sur les plaques dans l'alignement de chaque profils "porteur" par l'intermédiaire de vis de tension. Ces profils "pareclose" permettent de bloquer les plaques polycarbonate et ainsi formé un lanterneau filant cintré d'éclairage zénithal. Ces systèmes de lanterneaux plans filants traditionnels type "verrière" sont aussi composés d'un squelette en profilés extrudés en aluminium et d'un remplissage en plaque de polycarbonate alvéolaire assemblés sur un support existant. La composition du squelette traditionnel est la suivante : Des profils aluminium appelés "rive" sont fixés longitudinalement sur le support existant dans lesquels sont positionnés transversalement des profils droits autoportant appelés "porteur" respectant une méthodologie précise de pose. Des plaques en matériaux de synthèse type polycarbonate alvéolaire sont ainsi positionnées entre chaque profils "porteur". Un profilé aluminium appelé "pareclose" est positionné en tension sur les plaques dans l'alignement de chaque profils "porteur" par l'intermédiaire de vis de 3033814 3 tension. Ces profils "pareclose" permettent de bloquer les plaques polycarbonate et ainsi formé un lanterneau filant plan d'éclairage zénithal type verrière. 5 Tous ces systèmes de lanterneaux d'éclairage naturel filants traditionnels sont livrés en pièces détachées sur chantier, l'entreprise habilitée à la pose de ces ouvrages doit alors assembler l'ensemble du squelette en aluminium sur 10 le support existant, positionner les plaques de remplissage translucide sur l'ossature montée précédemment et ensuite bloquer la tenue des plaques par un système de pareclose tendue. Toute cette démarche de pose est très fastidieuse et peux entraîner un montage approximatif, d'éventuelles pertes 15 de pièces et de ce fait entraîner un temps de montage élevé. L'invention propose de remédier à ces inconvénients avec un système de modules prémontés (voir définition d'un module ci-après) et prêts à poser. 20 L'invention comporte en effet un système de modules prémontés en atelier, ces modules, formant des "cadres" par l'intermédiaire de différents profils aluminium et d'une surface de couverture en matériaux de synthèse sont des éléments de couverture identiques à ceux des lanterneaux 25 traditionnels à l'exception qu'ils sont déjà complètement assemblés et prêts à poser. L'invention est complétée par un système de demi profilés aluminium inséré dans les modules servant à reconstituer des éléments porteurs transversaux et servant de support à la surface de remplissage translucide. 30 Dans un premier mode de réalisation, un module est constitué de deux profilés en aluminium de "rive", droits longitudinaux écartés l'un de l'autre face à face parallèlement, de deux demi profilés porteurs en aluminium assemblés chacun aux deux extrémités de part et d'autres des deux rives et positionnés 35 3033814 -4- transversalement par l'intermédiaire de fixations mécaniques positionnés dans les gorges prévues à cet effet. Ces éléments "porteurs" viennent se bloquer en butée de la 5 rive au point bas, un léger réglage transversal de ces éléments "porteurs" pourra être envisageable si toutefois les dimensions transversales du support existant s'avéreraient inexactes par l'intermédiaire des vis de fixation. Ces deux demi profilés, une fois assemblés permettent de reconstituer 10 un élément porteur autoportant transversalement, d'inertie suffisante à reprendre les efforts des surcharges climatiques et permanentes appliqués sur le module. D'un remplissage en matériaux de synthèse type polycarbonate alvéolaire et ou massifs de différentes épaisseurs venant se 15 positionné sur les éléments "porteurs" transversalement et prenant appuis longitudinalement sur les profils de "rive" en partie basse et bloqué par deux profils métalliques (entretoises) venant se fixer de chaque côtés des profils "porteurs", il se peut que les porteurs soient arqués et dont 20 le sommet de l'arc se trouve au dessus des rives en configuration voûte, dans ce cas les plaques de remplissage seront cintrés à froid. Tous ces modules sont fabriqués et assemblés en atelier pour ensuite être livrés directement sur le chantier. Les modules sont posés sur le support existant, 25 emboîtés et guidés par l'intermédiaire d'une cavité triangulaire sur la géométrie des profilés "porteurs" (cette caractéristique sera développé dans l'exposé ci-après) les uns à la suite des autres afin de reconstituer un lanterneau filant d'éclairage naturel. Il restera à positionner les 30 profils de finition qui seront détaillés ci-après. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une perspective du cadre prémonté en 35 configuration "voûte", à savoir un module. 3033814 5 La figure 2 représente une perspective d'un lanterneau filant en configuration "voûte", composé de plusieurs modules imbriqués les uns dans les autres. 5 La figure 3 représente une coupe du principe d'emboîtement avant assemblage de deux modules avec en particulier le système de demi profilé "porteur" male et femelle, on peux voir la cavité triangulaire en partie centrale permettant le guidage des profils à l'emboîtement ainsi que la section 10 tubulaire servant à bloquer la translation verticale du profil. La figure 4 représente une coupe du principe d'emboîtement après assemblage de deux modules avec en particulier le profil "serreur" venant bloquer la tenue de la surface de 15 remplissage et aussi empêcher les profils éléments "porteur" de se désolidariser. La figure 5 représente une coupe du module avec en partie basse le système de fixation réglable des éléments "porteur" dans la rive. 20 La figure 6 représente les pièces métalliques (entretoises) servant à bloquer les plaques de remplissage en partie basse et assurant l'écartement des profils éléments "porteur male" et "porteur femelle". 25 En référence à ces dessins, le système de module est composé de : - Profils aluminium appelés "rive" (1) en forme de L sont écartées l'une de l'autre longitudinalement face à face et parallèles. Ces profils, linéaires sont coupés droit à la 30 côte, ils seront percés en partie basse pour l'évacuation des éventuelles eaux de condensation. - Profils aluminium appelés "Porteur" (2) sont cintrés suivant un rayon variable en configuration "voûte" et positionnés et fixés par des vis de tension (8) dans les deux 35 rives (1) transversalement, un "porteur male" (2.1) d'un côté 3033814 à fleur de la "rive" (1) et un "porteur femelle" (2.2) positionnée de l'autre côté de la "rive" (1). Le profilé "porteur male" (2.1) est un profil en forme de U 5 comportant un retour (2.1.1) d'un côté destiné à soutenir la plaque de remplissage et de l'autre côté en partie centrale, une excroissance de géométrie triangulaire (2.1.2) pour venir s'emboîter dans le profilé "porteur femelle" (2.2). Il possède en partie basse une cavité ronde (2.1.3) servant au 10 logement des fixations (8) de ce porteur sur la rive (1). Le profilé "porteur femelle" (2.2) est aussi un profil en forme de U comportant un retour (2.2.1) du côté opposé à celui du "porteur male" (2.1) destiné à soutenir la plaque de remplissage ainsi qu'une cavité triangulaire (2.2.2) en 15 partie centrale haute permettant le logement du profilé "porteur male"(2.1), et en partie centrale basse d'une géométrie tubulaire (2.2.3) permettant ainsi la tenue verticale du profil "porteur male" (2.1) lorsque celui-ci est emboîté avec le profil "porteur femelle"(2.2). Il comporte en 20 partie basse une cavité ronde (2.2.4) servant au logement des fixations (8) de ce porteur sur la rive (1). La géométrie triangulaire (2.1.2) et (2.2.2) appliquée sur ces deux profilés "porteur" (2.1) et (2.2) en partie centrale est essentielle pour la bonne application des deux demis 25 profils à l'assemblement. En effet, elle permet un guidage et un maintien du profilé "porteur femelle"(2.2) lorsque celui-ci entre en contact avec le profilé "porteur male" (2.2). Les deux surfaces inclinées sont plaquées l'une contre l'autre une fois les deux éléments "porteur" (2.1) et (2.2) 30 assemblés. Aussi ces deux éléments "porteur" (2.1) et (2.2) peuvent êtres arqués suivant un rayon variable en configuration "voûte", le fait que cette géométrie d'assemblage soit triangulaire, elle participe au guidage dans le cas ou le cintrage appliqué sur les deux profils 35 "porteurs" serait légèrement différent. 3033814 7 La géométrie tubulaire (2.2.3) du profilé "porteur femelle" permet un maintien en translation verticale du profilé "porteur male" (2.1) et aussi elle permet d'empêcher la 5 rotation du profilé "porteur male" (2.1). la partie plane horizontale (2.1.4) du profilé "porteur male" (2.1) venant reposer sur la partie plane horizontale (2.2.5) du profilé "porteur femelle" (2.2) et la partie plane verticale (2.1.5) du profilé "porteur male" (2.1) venant en contact avec la 10 partie plane verticale (2.2.6) du profilé "porteur femelle" (2.2) lorsque les deux demi profilés (2.1) et (2.2) sont assemblés. Les éléments "porteurs" (2.1) et (2.2) viennent prendre appuis sur le profilés de "rive" (1) au point bas et sont 15 maintenus par des vis (8) prenant appuis sur le profilé de "rive" (1). Ces vis permettent un réglage transversal des éléments "porteurs" (2.1) et (2.2) tout en assurant leur maintien. - Surface de remplissage en matériaux de synthèse (3) 20 d'épaisseur variable venant se positionner par cintrage à froid en configuration "voûte" sur l'aile (2.1.1) et (2.2.1) des "porteurs" (2) et maintenu au point bas par une entretoise (4). Celui-ci est ajouré en 3 points de chaque côtés de la plaque 25 de remplissage (3) permettant le positionnement des fixations du module sur le support existant. - Pièces métalliques (4) en forme de Z venant prendre appuis sur le profilé de "rive" (1) au point bas de chaque côtés parallèlement et fixé à l'aide de vis (11) entre chaque 30 profilés "porteurs" (2.1) et (2.2) destinés à maintenir en place la plaque de remplissage (3) transversalement. - Profils aluminium linéaires appelés "pareclose" (5) venant se fixer dans le profil de "rive" (1) par clippage servant à venir fermer et cacher les profils de "rive" (1) et toutes 35 les fixations (10) des éléments "porteurs" (2). Le système de 3033814 8 clip est étudié pour s'adapter à toutes les épaisseurs de remplissage. - Profils aluminium linéaires appelés "clip pareclose" (6) 5 venant se positionner par clippage sur le profil "pareclose" (5) et destiner à recouvrir la plaque de polycarbonate (3) en partie basse. Un joint en caoutchouc "à bourrer" (6.1) sera placé en extrémité venant assurer l'étanchéité avec la plaque de remplissage (3). 10 - Profils aluminium appelés "serreur" (7) servant à maintenir la surface de remplissage (3) sur les éléments "porteurs" (2). Ils sont en forme de T et sont maintenus en position dans l'axe et l'alignement des profils "porteurs" (2) par l'intermédiaire de vis de tension (9) venant se loger dans 15 une cavité ovale (7.1) en partie centrale. La partie inférieure (7.3) viens se positionner en contact avec la surface extérieure du remplissage et de ce fait le maintenir en place "plaqué" empêchant la translation horizontale et le déboîtement de la plaque polycarbonate. De chaque côtés de 20 cette cavité ovale se trouve deux barres verticales (7.2) servant au maintien des profils "porteur male" (2.1) et "porteur femelle" (2.2) lorsque ceux-ci sont assemblés et empêchant les deux profils de se désolidariser. Les modules (1) ainsi prémontés en atelier sont livrés 25 en l'état sur le chantier. Ils sont positionnés sur le support existant (ouverture) et emboîtés les uns à la suite des autres par l'intermédiaire des profils "porteur" (2.1 et 2.2), un réglage de linéarité des modules sera effectué pour ensuite les fixés définitivement sur le support existant par 30 l'intermédiaire de fixations mécaniques à l'emplacement prévu. Les profils "serreur" (7) sont ensuite positionnés transversalement sur le remplissage (3) dans l'alignement et l'axe des profils éléments "porteurs" (2) et tendus à chaque extrémités par fixation mécanique (9) se logeant dans la 35 cavité centrale (7.1) et prenant appuis sur le profilé 3033814 9 "pareclose" (5). Les modules (1) sont ainsi bloquer transversalement par les profilés "serreur" (7). Il restera à positionné les profilés "clip pareclose" (6) par clippage sur 5 les profilés "pareclose" (5)positionnés précédemment. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'éclairage zénithal des locaux industriels ainsi qu'aux bâtiments recevant du public. 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS1) Eléments de structure (100) pour la construction d'un 5 module formant un cadre comprenant : - deux profils appelés "rive" (1) en forme de L sont écartées l'une de l'autre longitudinalement face à face et parallèles. - deux éléments d'assemblage appelés "Porteur" (2.1) et (2.2) sont droits ou arqués, s'étendant entre les deux "rives" (1) 10 transversalement et assemblés au moyen de fixations (8) de part et d'autre des extrémités desdites "rives" (1) à savoir - un élément d'assemblage male (2.1) d'un côté à fleur de la "rive" (1). 15 - un élément d'assemblage femelle (2.2) de l'autre côté et à fleur de la "rive" (1). - Une surface de couverture en matériaux de synthèse (3) prenant appui sur l'aile (2.1.1) et (2.2.1) des éléments d'assemblage (2.1) et (2.2), s'étendant entre les rives 20 longitudinale (1) et maintenue en partie basse par une entretoise (4). - Eléments de finition (7) venant s'appuyer sur la surface de couverture (3) et mis en tension de part et d'autre des "rives" (1) au moyen de fixations (9). 25 - Deux pièces métalliques (4) venant reposer sur les deux "rives" transversalement. L'élément de structure (100) étant caractérisé en ce que le premier et le deuxième éléments d'assemblage (2.1) et (2.2) sont munis de moyens d'emboîtement, lorsque deux cadres sont 30 assemblés, les profils (2.1) et (2.2) viennent au contact l'un de l'autre. Lesdits moyens d'emboîtement des deux éléments d'assemblage (2.1) et (2.2) étant aptes à assurer un blocage en rotation et en translation verticale des deux modules. 35 3033814 2) Elément de structure selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments d'assemblage (2.1) et (2.2) sont configurés de façon à assurer l'emboîtement des 5 différents modules tel que : - le moyen d'emboîtement sur l'élément d'assemblage (2.2) est une cavité triangulaire (2.2.2). - l'autre des moyens d'emboîtement est une géométrie tubulaire (2.2.3). 10 3) Elément de structure selon la revendication 1 tel que - le moyen d'emboîtement sur l'élément d'assemblage (2.1) est une section en forme de rectangle comportant des surfaces 15 d'appuis (2.1.2), (2.1.4) et (2.1.5). - le premier élément d'assemblage (2.1) est apte à venir en butée contre le deuxième élément d'assemblage (2.2). 4) Elément de structure selon la revendication 1 20 caractérisé en ce que chacun des éléments de finition (7) comporte deux surfaces d'appuis (7.3) venant reposées sur la surface de couverture (3) et deux branches (7.2) s'étendant perpendiculaire au plan de la surface de remplissage (3)étant aptes à maintenir en place la surface de remplissage (3) au 25 moyen de fixation (9) et à s'engager dans l'élément d'assemblage (2) assurant ainsi leur tenue en translation. 5) Elément de structure selon la revendication 1 caractérisé en ce que des pièces métalliques (4) en forme de 30 Z venant se positionner sur le profil de "rive" (1) étant configurés de façon à venir bloquer la surface de remplissage (3) de chaque côtés. 35