Brevet FR3033346A1 — publié le 20160909

Trappe d'accès à ouverture commandée dans un équipement pour le bâtiment L'invention concerne généralement les banches de coffrage et les échafaudages permettant l'accès, la circulation et le travail d'opérateurs pour des travaux de bâtiment, et plus particulièrement les trappes d'accès à ouverture commandée dans un tel équipement pour le bâtiment. En particulier, l'invention concerne les installations qui s'étendent sur une hauteur de plus d'un étage, auquel cas, il y a au moins deux niveaux de circulation des opérateurs, avec une plate-forme de circulation et de travail à chaque niveau (le niveau inférieur peut être le sol). Pour rejoindre le niveau supérieur, les opérateurs utilisent une échelle ou un escalier, et passent au travers d'un passage dans la plate-forme de travail du niveau supérieur qu'ils veulent rejoindre. Pour des raisons de sécurité des opérateurs au niveau supérieur, on prévoit une trappe de fermeture qui obture en temps normal le passage d'accès de la plate-forme de travail supérieure. Ainsi, l'opérateur qui veut accéder à la plate-forme de travail supérieure doit ouvrir la trappe de fermeture pour pouvoir passer, opération qui peut parfois s'avérer fastidieuse et/ou risquée. On note que l'ouverture de la trappe peut être faite soit grâce à la main ou soit grâce à la tête, préférentiellement casquée, de l'opérateur. On a déjà essayé de faciliter l'opération d'ouverture ; par exemple le document FR2989406 20 propose un allégement du poids de la trappe de fermeture ; selon un autre exemple W0200871246 propose une trappe de fermeture flexible dans une direction mais rigide dans l'autre. Toutefois, ces solutions impliquent une augmentation du coût de revient de la trappe de fermeture, et n'éliminent pas complètement la manoeuvre d'ouverture de la trappe de fermeture. 25 Il est donc apparu un besoin de proposer une autre solution pour faciliter le passage d'un opérateur vers dans la plate-forme de travail du niveau supérieur. A cet effet, il est proposé un dispositif d'accès, dans un équipement de type échafaudage ou banche de coffrage pour des travaux de bâtiment, comprenant : - une plateforme de travail des opérateurs avec un passage d'accès, 30 - une échelle ou escalier agencé sous le passage d'accès, - une trappe de fermeture, de type portillon ou guillotine, montée mobile par rapport à la plateforme, la trappe étant mobile entre une position fermée qui obture le passage d'accès et une position ouverte qui permet le passage d'un opérateur au travers du passage d'accès, - l'échelle ou escalier étant montée mobile entre une position haute et une position basse, 1 3033346 - un mécanisme de commande, agencé entre l'échelle et la trappe, configuré pour déplacer ou exercer une force tendant à déplacer la trappe vers sa position ouverte lorsqu'un poids est appliqué sur l'échelle ou escalier ce qui tend à déplacer l'échelle vers sa position basse. Bien entendu, avantageusement le poids appliqué sur l'échelle (ou escalier) correspond au 5 poids d'un opérateur (compagnon) qui monte à l'échelle (ou escalier) pour rejoindre la plateforme au niveau supérieur. Grâce à ces dispositions, on fournit une aide « naturelle » à l'ouverture de la trappe dans le sens montant, avantageusement l'effort sur le casque du compagnon est totalement éliminé ou à minima fortement limité ; les mains de l'opérateur sont moins mobilisées et plus 10 disponibles pour bien se tenir et/ou pour porter des outils. Le système proposé est également avantageux pour la descente, car une fois que l'opérateur est engagé en descendant sur l'échelle, la trappe ne se referme pas toute seule sur lui, mais plus tard lorsqu'il quitte l'échelle par le bas. Dans des modes de réalisation du dispositif selon l'invention, on peut éventuellement avoir 15 recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes. La trappe peut être avantageusement un portillon monté à rotation par rapport à la plateforme, d'axe AO, soit horizontal et parallèle à la face de coffrage, soit perpendiculaire à la face de coffrage. Ceci représente une configuration courante, simple et bon marché du point de vue économique. Le mécanisme de commande peut être formé par une liaison mécanique articulée comprenant un bras basculant et une bielle de commande. On propose ainsi un mécanisme de commande simple et rustique avec une bonne robustesse et une excellente fiabilité Le mécanisme de commande peut être formé par une liaison à câble gainé, la gaine étant immobilisée sur des arrêts de gaine, une première extrémité du câble étant reliée à l'échelle ou escalier, et une seconde extrémité du câble étant reliée à la trappe de fermeture. On propose ainsi un mécanisme de commande simple, rustique et très compact. L'échelle ou escalier est préférentiellement montée sur bielle ou à coulissement sur un guide par rapport à la plateforme ; ce qui forme une solution particulièrement simple pour disposer d'un mouvement entre la position haute et la position basse. Préférentiellement, il est prévu un rappel de la trappe vers la position fermée, par moyen élastique et/ou par gravité, lorsque le poids appliqué sur l'échelle est inférieur à 25 kg. Ce qui permet de s'assurer que lorsqu'aucun opérateur n'est présent sur l'échelle, la trappe se trouve bien dans la position fermée. 2 3033346 Préférentiellement il est prévu un équilibrage par bras de levier respectifs, pour assurer une bonne ouverture de la trappe pour un poids appliqué sur l'échelle entre 50Kg et 120 Kg. Ainsi, le poids de la trappe produit un couple vers la position fermée supérieur à l'effet du poids de l'échelle seule, alors que dans le cas de l'application d'au moins 50 kg sur l'échelle, 5 l'effet du poids de l'éhelle sera prépondérant par rapport à l'effet du poids de la trappe Le mécanisme de commande articulé peut être agencé d'un seul côté de la trappe ; ce qui forme une solution et économique ; mais aussi le mécanisme de commande articulé peut être agencé des deux côtés de la trappe. Ce qui favorise une symétrie des efforts et diminue les risques de coincement. 10 Préférentiellement, il peut être prévu une fonction de limitation de vitesse pour le mouvement de la trappe, en particulier dans le sens du rappel, soit par frein cinétique, soit par amortisseur/stabilus. Ce qui permet d'éviter les chocs et les mouvements trop rapides non souhaitables. Préférentiellement, il peut être prévu un loquet de verrouillage sur la trappe pour sécuriser 15 la position fermée, ce loquet étant configuré pour être effacé par une pression/action d'un opérateur sur un organe de déverrouillage. Ainsi, la trappe ne sera ouverte que sur une action volontaire d'un opérateur, sans ouverture prématurée dès que l'opérateur s'installe en bas de l'échelle. De plus préférentiellement, il peut être est prévu un ressort ou une pièce élastique dans le 20 mécanisme de commande ; ceci permet d'optimiser la coopération avec configuration à loquet, c'est-à-dire que l'effort d'ouverture est emmagasiné par le ressort ou la pièce élastique puis libéré par l'effacement du loquet. Le dispositif d'accès proposé peut s'appliquer sur une banche de coffrage. Il peut aussi être utilisé pour un échafaudage de bâtiment plus conventionnel à plusieurs étages de circulation. 25 D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. L'invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels : - la figure 1 illustre une banche de coffrage vue en perspective avec une échelle d'accès 30 au niveau supérieur et une trappe commandée, conformément à la présente invention, - la figure 2 est un schéma, vu de côté, illustrant un mécanisme de commande selon un premier mode de réalisation, - la figure 3 est une vue en perspective inférieure illustrant le mécanisme de commande de la figure 2, 3 3033346 - la figure 4 est un schéma, vu de côté, illustrant un autre mécanisme de commande selon un second mode de réalisation, la trappe étant en position fermée, la figure 5 est analogue à la figure 4, la trappe étant en position ouverte, les figures 6A et 6B, illustrent schématiquement une fonction optionnelle de loquet de 5 verrouillage respectivement en position verrouillée et en position de déverrouillage. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 montre un outillage de coffrage, utilisé dans l'industrie du bâtiment, que l'on 10 appelle banche de coffrage 10, dont le but principal est de contribuer à la formation d'un mur par coulage de béton. Le mur en question peut avoir une épaisseur plus ou moins importante, qu'on peut aussi appeler paroi ou voile de béton. Pour former une telle paroi, on place deux banches en vis-à-vis, leurs faces avant définissant une cavité de coulage, qui va former la paroi (le mur) après solidification. 15 La banche comprend un corps principal de coffrage 91 avec une face avant coffrante 90 et une face arrière 92. La face avant coffrante est destinée à être disposée intérieurement au coffrage et à être en contact avec le matériau coulé dans celui-ci. En position d'utilisation normale pour le coffrage, cette face avant coffrante s'étend selon un plan XZ (X étant l'horizontale et Z la verticale). Cette face avant coffrante 90 peut être formée par une paroi métallique ou par une 20 paroi en contreplaqué, comme connu en soi et non décrit en détail ici. Le corps principal de coffrage 91 (aussi appelé 'caisson') est habituellement équipé de raidisseurs ou de nervures de renfort, comme il est également connu en soi. Le corps principal est bordé par une rive supérieure et une rive inférieure, et des rives latérales, prévues pour faciliter l'accostage bord à bord de plusieurs banches. De même, en cas de construction de 25 hauteur significative, avec au moins deux banches en hauteur, la rive inférieure d'une banche supérieure viendra accoster sur la rive supérieure d'une banche inférieure. La banche 10 est maintenue en position par une armature arrière, à savoir un système d'étais ou un système de cadre articulé 93 comme illustré (cf Fig. 1), qui s'étend depuis la face arrière du caisson dans la direction transversale Y pour 'donner du pied' au maintien correct de la 30 banche en position. La banche de coffrage 10 comprend une passerelle supérieure 4, aussi appelée plateforme de travail 4, pour l'intervention des opérateurs au niveau supérieur (bétonnage et autres 4 3033346 opérations). La banche comprend en outre un garde-corps 19 qui sécurise le déplacement des opérateurs sur la plateforme de travail. Pour accéder à ce niveau supérieur il est prévu un passage d'accès 40, formé typiquement par 5 une ouverture dans la plateforme. Ce passage d'accès est sélectivement obturé par une trappe de fermeture 1 montée mobile entre une position fermée qui obture le passage d'accès (en formant ainsi une partie du plancher de la passerelle/ plateforme au niveau supérieur) et une position ouverte qui permet le passage d'un opérateur au travers du passage d'accès 40. Dans l'exemple illustré, la trappe de fermeture se présente comme un portillon monté à 10 rotation sur la plateforme, selon un axe d'articulation AO parallèle à la direction horizontale X. Toutefois, il n'est pas exclu d'avoir un axe d'articulation parallèle à la direction transversale Y. On remarque que la trappe de fermeture pourrait aussi se présenter sous la forme de guillotine à coulissement, c'est-à-dire par exemple un coulissement parallèle à la direction horizontale X. 15 Pour accéder à la plateforme de travail depuis le niveau inférieur, il est prévu une échelle 2, qui dans l'exemple illustré est agencée verticalement contre l'armature arrière de la banche. En lieu et place d'une échelle, on pourrait tout aussi bien avoir un escalier. On remarque que dans la configuration présentée avec l'échelle verticale, l'accès entre le niveau inférieur et le niveau supérieur est disponible à faible distance de la face arrière de la 20 banche, et par conséquent l'encombrement nécessaire selon la direction transversale Y pour l'installation du matériel, les interventions et la circulation des opérateurs reste particulièrement faible. Avantageusement selon la présente invention, l'échelle est montée mobile entre une position 25 haute et une position basse. Ce montage peut être du type coulissement comme il sera vu aux figures plus en détail, on pourrait aussi faire appel à un montage à bielle. Lorsqu'un opérateur monte sur l'échelle, son poids P a tendance à déplacer l'échelle vers sa position basse. Lorsque aucun opérateur n'est en appui sur l'échelle, l'échelle est rappelée vers le haut à sa position haute comme il sera vu plus loin. 30 En effet, un mécanisme de commande 3 est agencé entre (interposé entre) l'échelle 2 et la trappe de fermeture 1. Le mécanisme de commande 3 est configuré pour déplacer (ou exercer une force tendant à déplacer) la trappe vers sa position ouverte lorsqu'un poids P est appliqué sur l'échelle. 5 3033346 Inversement, le mécanisme de commande est configuré pour rappeler la trappe de fermeture à la position fermée lorsqu'aucun opérateur n'est en appui sur l'échelle. Selon un premier mode de réalisation, en référence aux figures 2 et 3, le mécanisme de 5 commande se présente comme liaison mécanique articulée comprenant un bras basculant 6 et une bielle de commande 5. Plus précisément, le bras basculant 6 est monté sur une articulation à rotation d'axe Al par rapport à la structure de base de la plateforme 4. Une première extrémité 61 du bras basculant est montée à rotation sur l'extrémité supérieure 21 de l'échelle au niveau d'une articulation 10 d'axe A4. L'extrémité supérieure de l'échelle est de préférence guidée dans des lumières 71, 72 ayant la forme d'arc de cercle centré sur Al, au moyen d'un arbre tubulaire 14. Cet arbre tubulaire 14 est engagé dans lesdites lumières 71,72 et forme la charnière d'articulation entre l'extrémité supérieure 21 de l'échelle et le bras basculant 6. L'autre extrémité 62 du bras basculant est monté à rotation sur la bielle de commande 5 déjà 15 mentionnée autour de l'axe A2. La première extrémité 51 de la bielle de commande est donc articulée à rotation sur la seconde extrémité 62 du bras basculant, l'autre extrémité 52 de la bielle de commande est montée à rotation sur une patte 16 solidaire de la trappe de fermeture 1, au niveau de l'axe A3. 20 On choisit les distances respectives D14 entre Al et A4, D12 entre Al et A2, et D30 antre A3 et AO de manière à ce qu'une course relativement minime de l'échelle entre sa position haute et sa position basse (de l'ordre de 4 à 8 cm) conduise à une rotation d'environ 90° de la trappe de fermeture. En fonction du poids respectif de l'échelle et la trappe, ainsi que des distances et des bras de 25 levier ci-dessus mentionnés, il peut être prévu de rajouter soit une barre de torsion, soit un balourd 15 sous la trappe pour arriver aux conditions d'équilibrages qui sont exprimées ci-après (toutefois, suivant les poids respectifs de l'échelle et de la trappe, le balourd pourrait aussi se trouver sur l'échelle). La trappe est rappelée vers la position fermée par gravité lorsque le poids sur l'échelle est 30 inférieur à 25 kg, le point d'équilibre peut se trouver autour de 30 kg appliqué sur l'échelle, et dès lors que le poids sur l'échelle est supérieur à 40 kg, ce poids P entraîne à coup sûr l'ouverture au moins partielle de la trappe par le mécanisme de commande, et de préférence une ouverture totale pour un poids sur l'échelle supérieure à 50 kg. 6 3033346 En fonction des dispersions, des frottements, de l'accumulation de débris de mortier sur la trappe et/ou sur l'échelle, on pourra concevoir le système pour que, à coup sûr, la trappe soit rappelée vers la position fermée par gravité lorsque le poids sur l'échelle est inférieur à 20 ou 25 kg, et que la trappe soit ouverte au moins à 60° pour un poids sur l'échelle supérieur à 50 5 kg. De plus, il peut être prévu un système de limitation de vitesse pour limiter la vitesse de rotation de la trappe notamment dans le sens de la fermeture lorsque le compagnon quitte l'échelle, cette fonction de limitation de vitesse (non représentée aux figures) pouvant 10 également être utile dans le sens de l'ouverture pour éviter les chocs mécaniques. Cette fonction de limitation de vitesse peut être formée par un frein cinétique, un amortisseur hydraulique, ou un vérin stabilus qui peut en outre fournir un effort de rappel élastique complémentaire ou en alternative au balourd déjà mentionné. 15 Bien que le mécanisme de commande soit représenté d'un seul côté aux figures, il est possible de prévoir un second mécanisme de commande de l'autre côté de la trappe de fermeture, en symétrie par rapport au plan YZ. Selon un deuxième mode de réalisation représentée aux figures 4 et 5, on utilise un câble 20 gainé aussi appelé câble `Bowden' pour relier l'extrémité supérieure de l'échelle à la trappe de fermeture. On forme ainsi une transmission (ou une liaison) à câble gainé, la gaine 30 étant immobilisée sur des arrêts de gaine 33, 34, respectivement fixée au support 7' de l'échelle et à la structure inférieure de la plateforme sous l'axe d'articulation A0. 25 Dans la gaine est monté un câble métallique coulissant ; une première extrémité 31 du câble est reliée à l'échelle, et une seconde extrémité 32 du câble est reliée à la trappe de fermeture. L'échelle est montée coulissante sur un support 7' solidaire de la plateforme de travail. Lorsque un poids P est appliqué sur l'échelle, la première extrémité 31 du câble est tirée vers le bas, et par conséquent la seconde extrémité 32 du câble est aussi tirée vers le bas ce qui 30 provoque le basculement de la trappe de fermeture 1 et sa rotation angulaire dans le sens des aiguilles d'une montre (flèche dans Fig 5). Lorsqu'il n'y a plus de poids appliqué sur l'échelle, la trappe de fermeture 1 est automatiquement appelée à la position fermée soit par rappel gravitaire (cas d'une échelle suffisamment légère) soit sous l'effet d'une barre de torsion qui compense au moins le poids à vide de l'échelle. 7 3033346 Selon un aspect optionnel, il peut être prévu un loquet de verrouillage 8 qui permet de sécuriser la position fermée de la trappe de fermeture. Dans l'exemple illustré, ce loquet se présente sous la forme d'une tige métallique flexible guidée par des douilles 18 solidaires du 5 corps de la trappe de fermeture, et dont une extrémité est ancrée 80 sur le corps de la trappe et l'autre extrémité libre 84 s'engage dans un logement 48 ménagé dans la plateforme 4. Il est prévu un organe de déverrouillage 81, qui peut être déplacé vers le haut, avec des ergots 87 qui viennent porter sur la tige 8 ; une action sur cet organe de déverrouillage provoque la flexion de la tige 8 via la poussée des ergots 87, et par conséquent le retrait de la seconde 10 extrémité 84, ce qui entraîne le déverrouillage du loquet. L'organe de déverrouillage 81 peut être actionné depuis le haut (poignée 85) ou depuis le bas par la tête du compagnon (bouton-poussoir 86). L'élasticité de la tige 8 rappelle l'organe de déverrouillage 81 vers sa position de repos en l'absence de sollicitation extérieure. 15 L'élasticité de la tige 8 permet aussi la réinsertion de son extrémité 84 dans le logement 48 lorsque la trappe se ferme. Grâce à la fonction du loquet de verrouillage, l'ouverture effective de la trappe peut être `retardée' jusqu'au moment où le casque de l'opérateur touche le dessous de la trappe ; avantageusement, lorsque l'opérateur reste sur le bas de l'échelle, avec son poids P qui tend à 20 ouvrir la trappe (encore verrouillée par le loquet), d'autres opérateurs peuvent circuler sans risque sur la passerelle 4 au-dessus avec la trappe 1 encore fermée. Avantageusement, on peut prévoir un ressort d'amortissement (ou même un ressort de stockage d'énergie), non représenté, pour éviter une descente trop brusque de l'échelle au moment où le loquet de verrouillage vient à être libéré. 25 On note que, même sans l'option de la fonction loquet de verrouillage, il est prévu une poignée sur la face supérieure de la trappe pour l'ouvrir depuis le haut (cas de la descente), l'ouverture étant ensuite maintenue par le poids de l'opérateur qui entame la descente sur l'échelle. L'effort d'ouverture de la trappe depuis le côté supérieur (sur la plateforme) reste 30 limité lorsqu'on prend la poignée 85, car cette dernière est éloignée de l'axe A0, et on bénéficie d'un bon bras de levier. 8 REVENDICATIONS1. Dispositif d'accès dans un équipement de type échafaudage ou banche de coffrage pour des travaux de bâtiment, comprenant : - une plateforme (4) de travail des opérateurs avec un passage d'accès (40), - une échelle ou escalier (2) agencé sous le passage d'accès, - une trappe de fermeture (1), de type portillon ou guillotine, montée mobile par rapport à la plateforme, - la trappe étant mobile entre une position fermée qui obture le passage d'accès et une position ouverte qui permet le passage d'un opérateur au travers du passage d'accès, - l'échelle ou escalier étant montée mobile entre une position haute et une position basse, - un mécanisme de commande (3), agencé entre l'échelle et la trappe, configuré pour déplacer ou exercer une force tendant à déplacer la trappe vers sa position ouverte lorsqu'un poids est appliqué sur l'échelle ou escalier ce qui tend à déplacer l'échelle vers sa position basse. 2. Dispositif d'accès selon la revendication 1, dans lequel la trappe est un portillon monté à rotation par rapport à la plateforme, d'axe (A0) soit horizontal et parallèle à la face de coffrage, soit perpendiculaire à la face de coffrage. 3. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel le mécanisme de commande est formé par une liaison mécanique articulée comprenant un bras basculant (6) et une bielle de commande (5). 4. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel le mécanisme de commande est formé par une liaison à câble gainé, la gaine (30) étant immobilisée sur des arrêts de gaine (33 34), une première extrémité (31) du câble étant reliée à l'échelle ou escalier, et une seconde extrémité (32) du câble étant reliée à la trappe de fermeture. 5. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'échelle ou escalier est montée sur bielle ou à coulissement sur un guide (7,7') par rapport à la plateforme. 3033346 10 6. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel il est prévu un rappel de la trappe vers la position fermée, par moyen élastique et/ou par gravité lorsque le poids (P) appliqué sur l'échelle est inférieur à 25 Kg. 5 7. Dispositif d'accès selon la revendication 6, dans lequel il est prévu un équilibrage par bras de levier respectif pour assurer une bonne ouverture de la trappe pour un poids appliqué sur l'échelle entre 50 Kg et 120 Kg. 8. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel il est prévu une fonction 10 de limitation de vitesse pour le mouvement de la trappe, en particulier dans le sens du rappel, soit par frein cinétique, soit par amortisseudstabilus. 9. Dispositif d'accès selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel il est prévu un loquet de verrouillage (8) sur la trappe pour sécuriser la position fermée, ce loquet étant configure pour 15 être effacé par une pression/action d'un opérateur sur un organe de déverrouillage (81). 10. Banche de coffrage (10) comprenant une paroi de coffrage (90), une armature arrière (93) et un dispositif d'accès selon l'une des revendications précédentes.