Brevet FR3107548A1 — publié le 20210827

L’invention concerne une trappe (1) à ouverture assistée comprenant un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture (3), un vantail (6) articulé sur un côté par rapport au cadre (2) entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail (6) repose sur le cadre (2), des moyens de verrouillage du vantail (6) en position fermée et au moins un vérin (7) fixé, d’une part, au vantail (6) et, d’autre part, au cadre (2). Selon l’invention, le vérin (7) est en communication de fluide sous pression avec un accumulateur (13) de fluide sous pression de sorte qu’en phase de fermeture du vantail (6) le vérin (7) envoie un fluide sous pression à l’accumulateur (13), et en phase d’ouverture l’accumulateur (13) restitue le fluide sous pression au vérin (7) pour assister l’ouverture du vantail (6). Figure pour l’abrégé: Fig. 3 Trappe à ouverture assistée L’invention se rattache au secteur technique des trappes de sécurité à ouverture assistée. Art antérieur Il est connu de l’art antérieur une trappe comprenant un cadre destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail articulé sur un côté par rapport au cadre entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail repose sur le cadre, et des moyens de verrouillage du vantail en position fermée. Afin d’assister l’ouverture de la trappe, il est connu de positionner une pluralité de ressorts de torsion entre le cadre et le vantail, de manière à forcer l’ouverture du vantail. De cette manière, lors du déverrouillage du vantail, les ressorts soulagent le poids du vantail et permettent d’assister l’ouverture de la trappe. Cependant, étant donné que les ressorts sont généralement positionnés au niveau de l’articulation entre le vantail et le cadre, les ressorts ne sont plus adaptés et ne parviennent plus à soulever le vantail lorsque le poids du vantail est trop important et/ou que ses dimensions sont trop importantes avec un bras de levier important entre les ressorts et l’extrémité opposée du vantail. Une solution serait alors de multiplier le nombre de ressorts et leur puissance, mais cette solution est dangereuse car elle présente des risques d’effets dits «catapultes» à l’ouverture de la trappe, ou bien même entraînerait des déformations dudit vantail. Par ailleurs, cela entrainerait des difficultés à refermer la trappe. Une autre solution pour assister l’ouverture de la trappe consiste à utiliser au moins un vérin fixé, d’une part, au vantail et, d’autre part, au cadre et de l’assujettir à une centrale hydraulique, ou à une pompe à main. De cette manière, lorsqu’il est nécessaire d’ouvrir la trappe, le système de centrale hydraulique où la pompe à main alimente et contrôle le vérin pour l’ouverture et la fermeture du vantail. Cela étant, cette solution est complexe et onéreuse à mettre en œuvre, et nécessite un espace disponible approprié dans l’environnement de la trappe. Par ailleurs, la centrale hydraulique nécessite une maintenance régulière contraignante. Une autre solution peut consister à mettre en œuvre des vérins électriques. Cependant, outre le fait que le couple disponible ne serait pas suffisant pour la trappes de grandes dimensions, l’utilisation en milieu humide deviendrait problématique. L’un des buts de l’invention est donc de remédier aux problèmes précités en fournissant une trappe à ouverture assistée dont les risques pour un opérateur sont limités, et qui permette une ouverture assistée simple, aisée et peu onéreuse. À cet effet, il a été mis au point une trappe à ouverture assistée comprenant un cadre destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail articulé sur un côté par rapport au cadre entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail repose sur le cadre, des moyens de verrouillage du vantail en position fermée, et au moins un vérin fixé, d’une part, au vantail et, d’autre part, au cadre. Selon l’invention, le vérin est en communication de fluide sous pression avec un accumulateur de fluide sous pression de sorte qu’en phase de fermeture du vantail le vérin envoie un fluide sous pression à l’accumulateur, et en phase d’ouverture l’accumulateur restitue le fluide sous pression au vérin pour assister l’ouverture du vantail. De cette manière, le fonctionnement de la trappe est simple, aisé, de conception peu onéreuse et peut fonctionner en milieu humide. L’invention permet de s’affranchir de l’utilisation d’une centrale hydraulique ou d’une pompe à main, complexe et contraignante. Par ailleurs, la trappe n’utilise pas de ressorts surdimensionnés qui pourraient créer un risque pour l’utilisateur, ou un risque de déformation du vantail. Selon des formes de réalisation particulières, le vérin est un vérin pneumatique ou hydraulique, ou tout type de vérin approprié. De préférence l’accumulateur de fluide sous pression est un accumulateur à vessie, de préférence fixé au vantail, par exemple au niveau d’une face inférieure. D’une manière générale, le vérin comprend un piston prolongé par une tige et agencé à l’intérieur d’un fût pour délimiter une chambre arrière du côté du piston, et une chambre avant du côté de la tige. Selon l’invention, l’accumulateur est de préférence en communication de fluide sous pression avec les chambres avant et arrière du vérin à des pressions identiques, et le piston comprend une surface plus grande du côté de la chambre arrière que du côté de la chambre avant pour générer une force plus importante en phase d’ouverture, améliorant le confort et l’assistance d’ouverture pour l’utilisateur. De préférence, un limiteur de débit de fluide est positionné en sortie de la chambre avant du vérin, par exemple entre l’accumulateur de fluide sous pression et la chambre avant du vérin. Cette caractéristique est avantageuse pour réguler la vitesse d’ouverture du vantail. Avantageusement, le vantail comprend au moins un ressort positionné entre le cadre et le vantail, et forçant l’ouverture du vantail. Ce ou ces ressorts permettent notamment l’amorce d’ouverture du vantail, et sont par exemple dimensionnés pour ouvrir le vantail d’un angle compris entre 10°C et 30°C par rapport au cadre, afin de faire prendre de l’angle au vérin pour que la phase d’ouverture nécessite moins de puissance. Description des figures La figure 1 est une vue de côté illustrant la trappe selon l’invention en position fermée. La figure 2 est une vue de côté illustrant la trappe selon l’invention en position ouverte. La figure 3 est une représentation du schéma hydraulique entre le vérin et l’accumulateur de fluide sous pression de la trappe selon l’invention. Description détaillée de l’invention En référence aux figures 1 et 2, l’invention concerne une trappe (1) comprenant, d’une manière générale, un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture (3), notamment au sol, par tous moyens appropriés et par exemple au moyen de pattes de scellement (4) et de chevilles métalliques (5). La trappe (1) comprend un vantail (6) articulé sur un côté par rapport au cadre (2), entre une position ouverte, voir figure 2, dans laquelle le vantail (6) libère l’accès à l’ouverture (3), et une position fermée, voire figure 1, dans laquelle le vantail (6) repose sur le cadre (2) et sur l’ouverture. Selon l’invention, la trappe (1) comprend au moins un vérin (7) fixé, d’une part, au vantail (6) et, d’autre part au cadre (2), et présente une phase d’ouverture assistée. Plus précisément, en référence à la figure 3, le vérin (7) comprend un piston (8) prolongé par une tige (9) et agencé à l’intérieur d’un fût (10) pour délimiter une chambre arrière (11) du côté du piston (8), et une chambre avant (12) du côté de la tige (9). Dans l’exemple illustré, la tige (9) du vérin (7) est fixée au cadre (2), à proximité de l’articulation de la trappe (1), tandis que le fût (10) est fixé au vantail (6) et notamment sur une face interne. Bien entendu, d’une manière inverse, la tige (9) pourrait être fixée au vantail (6) et le fût (10) au cadre (2), et la fixation est articulée pour permettre l’ouverture et la fermeture de la trappe (1) et le fonctionnement du vérin (7). Afin d’assister l’ouverture, le vérin (7) est en communication de fluide sous pression avec un accumulateur (13) de fluide sous pression. L’accumulateur (13) est par exemple un accumulateur (13) à vessie et est par exemple lui aussi fixé sur la face interne du vantail (6). Ceci permet que, en phase de fermeture du vantail (6), le vérin (7) envoie un fluide sous pression à l’accumulateur (13) qui stocke notamment le fluide sous pression et, en phase d’ouverture l’accumulateur (13) restitue le fluide sous pression au vérin (7) ce qui permet alors de repousser le piston (8) du vérin (7) et donc d’assister l’ouverture du vantail (6). Le vérin (7) peut être un vérin (7) hydraulique ou pneumatique sans sortir du cadre (2) de l’invention. Dans un mode de réalisation préférée, le vérin (7) est hydraulique et envoie de l’huile sous pression à l’accumulateur (13) à vessie. L’accumulateur (13) à vessie est bien connu de l’état de la technique et comprend une enceinte à l’intérieur de laquelle est agencée une vessie apte à se gonfler avec de l’azote sous pression, laquelle vessie est entourée d’un autre fluide, par exemple d’huile. Le système vérin (7) et accumulateur (13) de fluide sous pression fonctionne donc en boucle fermée. Lorsque le vantail (6) se ferme, le vérin (7) injecte de l’huile dans l’accumulateur (13) et comprime la vessie et, lorsque la trappe (1) s’ouvre, l’accumulateur (13) réinjecte l’huile sous pression dans la chambre arrière (11) du vérin (7) pour pousser le piston (8) et assister la phase d’ouverture du vantail (6). De cette manière, lorsque le vantail (6) est déverrouillé, l’accumulateur (13) de fluide sous pression permet d’ouvrir le vantail (6) soit sans assistance humaine, soit permet de soulager et d’assister une opération humaine. Les moyens de verrouillage du vantail (6) en position fermée peuvent être de tous types appropriés, par exemple mécaniques, ou bien par l’intermédiaire d’un robinet agencé entre l’accumulateur (13) de fluide sous pression et le vérin (7) pour couper l’alimentation en fluide sous pression. En référence à la figure 3, l’accumulateur (13) de fluide sous pression est en communication de fluide sous pression avec les chambres avant (12) et arrière (11) du vérin (7) à des pressions identiques, et notamment par l’intermédiaire de flexibles, et le piston (8) du vérin (7) comprend une surface plus grande du côté de la chambre arrière (11) que du côté de la chambre avant (12) pour générer une force plus importante en phase d’ouverture du vantail (6). Il pourrait être imaginé, sans sortir du cadre (2) de l’invention que l’accumulateur (13) de fluide sous pression ne soit en communication qu’avec la chambre arrière (11) du piston (8). La chambre avant (12) pourrait elle aussi être en communication avec un autre accumulateur (13) de fluide sous pression par exemple, la fermeture du vantail (6) viendrait gonfler un premier accumulateur (13) de fluide sous pression, tandis que l’ouverture viendrait en gonfler un deuxième accumulateur. L’invention permet également de réguler le temps d’ouverture du vantail (6), notamment par l’intermédiaire d’un limiteur (14) de débit de fluide positionné en sortie de la chambre avant (12) du vérin (7). Un robinet d’isolement (15) est également agencé pour isoler le limiteur (14) de débit et la chambre avant (12). L’installation comprend également un coupleur de remplissage (16) connecté entre l’accumulateur (13) de fluide sous pression et le vérin (7), avec un robinet (17), pour injecter un fluide, tel que de l’huile, à la pression désirée. À titre d’exemple, l’accumulateur (13) de fluide sous pression comprend une vessie de 2,5 litres gonflée à 82 bars. L’accumulateur (13) de fluide sous pression permet d’augmenter le volume de stockage du fluide sous pression et de faire monter la boucle fermée en pression lors de la fermeture du vantail (6). Cette pression est restituée lors du déverrouillage de la trappe (1) pour assister l’ouverture. De préférence, l’assistance à l’ouverture est complétée par la mise en place de ressorts de torsion (18) entre le cadre (2) et le vantail (6), lesquels forcent l’ouverture du vantail (6). Par exemple, ces ressorts de torsion (18) sont agencés autour d’une charnière tel que cela est bien connu de l’état de la technique. Ce ou ces ressorts (18) permettent l’amorce d’ouverture du vantail (6), et permettent de faire prendre de l’angle au vérin (7) qui se trouve sensiblement à plat lorsque le vantail (6) est en position fermée. Le ou les ressorts (18) sont dimensionnés pour ouvrir le vantail (6) de quelques centimètres, par exemple d’un angle compris entre 10° et 30° par rapport au cadre (2). La trappe (1) à double assistance ressort/hydraulique peut être munie d’une ouverture par le dessus de la trappe (1) et/ou par le dessous, ce qui permet de libérer le personnel à proximité dans un court délai tout en ne négligeant pas la sécurité. La double assistance permet également de mettre en place un système de déploiement automatique d’éléments de sécurité, du type garde-corps (19), relativement lourds. L’assistance permet en effet de pouvoir soulever, sans assistance humaine, ou bien avec un effort raisonnable d’un individu, un vantail (6) relativement lourd par exemple revêtu, garni, à garde-corps (19), etc. Trappe (1) à ouverture assistée comprenant un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture (3), un vantail (6) articulé sur un côté par rapport au cadre (2) entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail (6) repose sur le cadre (2), des moyens de verrouillage du vantail (6) en position fermée et au moins un vérin (7) fixé, d’une part, au vantail (6) et, d’autre part, au cadre (2), caractérisée en ce que le vérin (7) est en communication de fluide sous pression avec un accumulateur (13) de fluide sous pression de sorte qu’en phase de fermeture du vantail (6) le vérin (7) envoie un fluide sous pression à l’accumulateur (13), et en phase d’ouverture l’accumulateur (13) restitue le fluide sous pression au vérin (7) pour assister l’ouverture du vantail (6). Trappe (1) selon la revendication 1, caractérisée le vérin (7) est un vérin hydraulique. Trappe (1) selon la revendication 1, caractérisée l’accumulateur (13) de fluide sous pression est un accumulateur à vessie. Trappe (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le vérin (7) comprend un piston (8) prolongé par une tige (9) et agencé à l’intérieur d’un fût (10) pour délimiter une chambre arrière (11) du côté du piston (8), et une chambre avant (12) du côté de la tige (9), l’accumulateur (13) étant en communication de fluide sous pression avec les chambres avant (12) et arrière (13) du vérin (7) à des pressions identiques, et le piston (8) comprend une surface plus grande du côté de la chambre arrière (11) que du côté de la chambre avant (12) pour générer une force plus importante en phase d’ouverture du vantail (6). Trappe (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’un limiteur (14) de débit de de fluide est positionné en sortie de la chambre avant (12) du vérin (7). Trappe (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le vantail (6) comprend au moins un ressort de torsion (18) positionné entre le cadre (2) et le vantail (6) et forçant l’ouverture du vantail (6). Trappe (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le ressort de torsion (18) est dimensionné pour ouvrir le vantail (6) d’un angle compris entre 10° et 30° par rapport au cadre (2). Trappe (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’accumulateur (13) de fluide sous pression est fixé au vantail (6).