FR2539177A1 - Device for the complete opening of skylights or safety exits in the event of fire - Google Patents
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Abstract
Description
Un règlement de sécurité recommande le dégagement total des trémies des lanterneaux ou des exutoires de sécu- rité pour permettre l'évacuation efficace des fumées à l'intérieur des bâtiments en cas dincendie0
On connais déjà des systèmes qui assurent le dégage et des trémies par déplacement latéral des dômes de lan- terneaux Qu même par rotation des dômes de O à 180 . , Ces systèmes sont cependant complexes et coûteux et d'une fiabilité incertaine.La plupart des systèmes proposés pour la rotation des dômes ne permettent d'ailleurs qu'une ouverture limitée entre 90 et 110 par rapport au plan horizontal ou au plan de base du lanterneau ou par rapport au plan vertical de la façade du bâtiment dans le cas d'exutoires de façades,
La présente invention a pour but essentiel de permettre l'ouverture d'un dôme de lanterneau ou d'une fenêtre d'exutoire par rotation du dôme ou de la fenêtre sur environ 1806 au moyen d'un mécanisme simple et de fonctionne- ment sûr permettant l'ouverture automatique complète avec un bon équilibrage satisfaisant du couple moteur d'ouverture et du couple opposé qui résulte de l'action du poids des parties mobiles.Safety regulations recommend that the hoppers of the skylights or safety outlets be completely cleared to allow effective smoke evacuation inside buildings in the event of a fire.
We already know of systems which ensure the release and hoppers by lateral displacement of the domes of rooflights Qu even by rotation of the domes from O to 180. However, these systems are complex and expensive and of uncertain reliability. Most of the systems proposed for the rotation of domes only allow a limited opening between 90 and 110 relative to the horizontal plane or to the base plane of the skylight or relative to the vertical plane of the building facade in the case of facade outlets,
The main object of the present invention is to allow the opening of a skylight dome or an outlet window by rotation of the dome or window about 1806 by means of a simple and safe mechanism. allowing complete automatic opening with good satisfactory balance of the opening motor torque and the opposite torque which results from the action of the weight of the moving parts.
L'appareil commandant l'ouverture du lanterneau ou de 12 exutoire doit en outre pouvoir s 2 adapter facilement à un lanterneau ou à un exutoire existant. En outre, il est souhaitable que la partie ouvrante puisse être refermée manuellement à partir du sol. The device controlling the opening of the skylight or 12 outlet must also be able to easily adapt to an existing skylight or outlet. In addition, it is desirable that the opening part can be closed manually from the ground.
Quand le dôme de lanterneau ou la fenêtre d'exutoire effectue son mouvement d'ouverture sur 180 , son centre de gravité décrit un demi-cercle et son poids, qui est une force constamment verticale dont la ligne d'application est à une distance variable de l'axe de rotation, exerce un couple variable selon une fonction sinusoldale de l'angle de déplacement à partir de sa position de fermeture.Pour un fonctionnement satisfaisant, le couple moteur exercé par le mécanisme d'ouverture doit surmonter l'action du poids des parties mobiles dans la première partie du mouvement d'ou- verture pour amorcer cette ouverture en surmontant aussi des surcharges éventuelles telles que des surcharges de neige, tandis que les couples exercés parle mécanisme et par le poids des parties mobiles doivent ensuite établir une résultante oui soit opposée au mouvement afin d'amortir ce mouvement en fin d 2 ouverture en absorbant l'énergie cinétique des parties mobiles et qui s'annule à la fin de l'ouverture à 180 pour assurer l'équilibre final. When the skylight dome or the outlet window performs its opening movement on 180, its center of gravity describes a semicircle and its weight, which is a constantly vertical force whose line of application is at a variable distance of the axis of rotation, exerts a variable torque according to a sinusoidal function of the angle of displacement from its closed position. For satisfactory operation, the driving torque exerted by the opening mechanism must overcome the action of the weight of the moving parts in the first part of the opening movement to initiate this opening while also overcoming any overloads such as snow overloads, while the torques exerted by the mechanism and by the weight of the moving parts must then establish a resulting yes be opposed to the movement in order to dampen this movement at the end of the opening by absorbing the kinetic energy of the moving parts and which is canceled at the end of the opening at 1 80 to ensure the final balance.
La présente invention a pour objet un mécanisme adaptable a un lanterneau ou exutoire existant et conçu pour exercer sur la partie ouvrante par rotation sur environ 180 un couple variable correspondant au couple exercé par la partie en rotation tout en accélérant l'ouverture au début du mouvement d'ouverture mais en ralentissant le mouvement en fin d'ouverture jusqu'à l'établissement d'un équilibrage en fin de mouvement de façon à assurer un mouvement convenablement amorti. The subject of the present invention is a mechanism adaptable to an existing skylight or outlet and designed to exert on the opening part by rotation over about 180 a variable torque corresponding to the torque exerted by the rotating part while accelerating the opening at the start of the movement. opening but by slowing down the movement at the end of opening until a balance is established at the end of the movement so as to ensure an adequately damped movement.
On â trouvé selon 1 invention qu'on peut obtenir le résultat recherché en utilisant un mécanisme capable d'appliquer à la partie ouvrante un couple variable selon une fonction sinusoïdale correspondant à celle de la force exercée par le poids de la partie ouvrante de telle façon que le mécanisme commence par accélérer le mouvement d'ouverture mais ralentisse ce mouvement en fin de course en aboutissant à l'équilibre final pour l'ouverture complète. It has been found according to the invention that the desired result can be obtained by using a mechanism capable of applying to the opening part a variable torque according to a sinusoidal function corresponding to that of the force exerted by the weight of the opening part in such a way. that the mechanism begins by accelerating the opening movement but slows down this movement at the end of the stroke, leading to the final equilibrium for complete opening.
Pour obtenir le résultat ci-dessus, , le mécanisme de commande du mouvement de la partie ouvrante par rotation comprend un levier qui tourne d'environ 1800 dans un plan vertical diamétral du lanterneau ou de l'exutoire autour d'un axe voisin de l'axe de rotation de la partie ouvrante et dont l'extrémité libre s'articule sur cette partie ouvrante par une bielle prévue vers le bord de cette partie opposé à lyaxe de rotation tandis qu'un maneton tournant d'environ 180 avec le levier est soumis à l'action d'au moins un ressort pneumatique exerçant un couple qui s'inverse au cours du mouvement de rotation pour accélérer initiale- ment le mouvement puis pour le ralentir an fin de course en aboutissant à un équilibrage final. To obtain the above result, the mechanism for controlling the movement of the opening part by rotation comprises a lever which rotates approximately 1800 in a vertical diametrical plane of the skylight or of the outlet around an axis close to l axis of rotation of the opening part and the free end of which is articulated on this opening part by a connecting rod provided towards the edge of this part opposite to the axis of rotation while a crankpin rotating about 180 with the lever is subjected to the action of at least one pneumatic spring exerting a torque which is reversed during the rotational movement to initially accelerate the movement and then to slow it down at the end of the stroke, leading to a final balancing.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après, à titre d'exemple, une forme d'exécution convenant pour un lanterneau à base horizontale, en référence au dessin schématique annexé dans lequel:
la figure 7 montre le lanterneau dans un plan vertical diamétral perpendiculaire à son axe horizontal de rotation ; et
la figure 2 est une vue en plan du mécanisme de commande.To better understand the invention, an embodiment will be described below, by way of example, suitable for a skylight with a horizontal base, with reference to the appended schematic drawing in which:
Figure 7 shows the skylight in a vertical diametral plane perpendicular to its horizontal axis of rotation; and
Figure 2 is a plan view of the control mechanism.
Au dessin, on a indiqué en 1 la surface extérieure de la toiture équipée d'un lanterneau dont la partie fixe est constituée par une costière 2 s'élevant au-dessus de la surface 1. La partie ouvrante du lanterneau est constituée par un dôme 3 recouvrant l'intérieur d'un cadre 4 qui searticule- sur la costière 2 par des charnières dont l'axe commun est indiqué en 5. In the drawing, the exterior surface of the roof equipped with a skylight is indicated at 1, the fixed part of which is constituted by a curb 2 rising above the surface 1. The opening part of the skylight is constituted by a dome 3 covering the inside of a frame 4 which searticule- on the curb 2 by hinges whose common axis is indicated in 5.
A l'intérieur de la costière 2 bn a prévu @n bati 6 destiné à supporter le mécanisme d'ouverture. Ce mécanisme comprend deux roues parallèles 7 pouvant tourner chacune sur un axe 8 solidaire du bAti 6. Un maneton 9 est fixé entre les deux roues 7. Sur ce maneton 9 s'articule la tige 10 d'un piston mobile à l'intérieur d'un cylindre pneumatique 11 dont l'extrémité opposée à la tige s'articule en 12 sur le bâti 6, ce cylindre constituant le ressort pneumatique qui effectue le mouvement d'ouverture désiré quand il est soumis à une pression intérieure convenable.Les roues 7 sont solidaires d'une extrémité d'un levier tournant 13 dont l'autre extrémité s'articule en 14 à une bielle 15 prévue entre ce levier et un axe d'articulation opposé 16 sur une traverse 17 solidaire du cadre 4. Inside the curb 2 bn has provided @n frame 6 intended to support the opening mechanism. This mechanism comprises two parallel wheels 7 which can each rotate on an axis 8 integral with the frame 6. A crank pin 9 is fixed between the two wheels 7. On this crank pin 9 is articulated the rod 10 of a piston movable inside d '' a pneumatic cylinder 11 whose end opposite the rod is articulated at 12 on the frame 6, this cylinder constituting the pneumatic spring which performs the desired opening movement when it is subjected to a suitable internal pressure. are secured to one end of a rotary lever 13, the other end of which is articulated at 14 to a connecting rod 15 provided between this lever and an opposite articulation axis 16 on a cross member 17 secured to the frame 4.
La figure I représente an trait plein le dôme 3 et son mécanisme en position de fermeture tandis que l'ouver- ture s'effectue par rotation d'un demi-tour des roues 7 dans le sens horaire. On voit qu'au cours de ce demi-tour qui entraîne le levier 13 de 1800 la tige 10 est d'abord repoussée vers l'extérieur du cylindre 11 par la pression pneumatique en exerçant ainsi un couple moteur d'ouverture et on comprendra que ce couple sera supérieur au couple opposé résistant exercé par le poids de la partie ouvrante dont le centre de gravité a été indiqué en 18, Quand le maneton 9 arrive à la position la plus éloignée de l'arti- culation 12 du cylindre 11,le couple moteur s'annule et, à partir de cette position, la tige 10 rentre dans le cylindre 11 contre la pression pneumatique qui ralentit par conséquent le mouvement en exerçant un couple résistant inverse qui doit être supérieur au couple agissant qui est maintenant exerce par le poids de la partie ouvrante après s'être lui-même inverse lors du passage du centre de gravité 16 de la partie ouvrante à travers le plan vertical de l'axe 5 pour une certaine position 19 de la partie ouvrante. FIG. I shows in full line the dome 3 and its mechanism in the closed position while the opening is effected by rotating the wheels 7 half-turn clockwise. It can be seen that during this half-turn which drives the lever 13 of 1800, the rod 10 is first pushed towards the outside of the cylinder 11 by pneumatic pressure, thus exerting an opening motor torque and it will be understood that this torque will be greater than the opposing resistant torque exerted by the weight of the opening part, the center of gravity of which has been indicated in 18, When the crank pin 9 arrives at the most distant position from the articulation 12 of the cylinder 11, the engine torque is canceled and, from this position, the rod 10 enters the cylinder 11 against the pneumatic pressure which consequently slows the movement by exerting an inverse resistive torque which must be greater than the acting torque which is now exerted by the weight of the opening part after having reversed itself when the center of gravity 16 of the opening part passes through the vertical plane of the axis 5 for a certain position 19 of the opening part.
On comprendra que les positions du maneton 9 sur les roues 7 et de l'articulation 12 du cylindre 11 sur le bâti 6 devront être choisies convenablement pour l'obtention des forces de commande désirées. It will be understood that the positions of the crank pin 9 on the wheels 7 and of the articulation 12 of the cylinder 11 on the frame 6 must be chosen appropriately for obtaining the desired control forces.
L'invention peut s'appliquer à des lanterneaux à simple dôme ou à double dôme et, si o91 le désire, on pourra dans le cas de lanterneaux à partie ouvrante de masse variable prévoir plusieurs positions de montage du maneton 9 sur les roues 7. The invention can be applied to single dome or double dome skylights and, if desired, in the case of skylights with an opening part of variable mass, there may be several mounting positions for the crank pin 9 on the wheels 7.
Si on désire adapter le dispositif à une ouverture limitée par exemple à un angle de 110 au lieu de 1800, il suffira de placer une butée d'arrêt limitant la rotation des roues 7. If one wishes to adapt the device to an opening limited for example to an angle of 110 instead of 1800, it will suffice to place a stopper limiting the rotation of the wheels 7.
Le même principe est applicable à un lanterneau à base inclinée ou même à un exutoire- de façade verticale car le dispositif à ressort pneumatique commandant une rotation d'un demi-tour est applicable à une partie ouvrante exerçant une résistance qui varie d'une façon différente de la variation de la force exercée par le poids du dôme d'un lanterneau horizontal. The same principle is applicable to a skylight with an inclined base or even to an outlet with a vertical facade because the pneumatic spring device controlling a rotation of half a turn is applicable to an opening part exerting a resistance which varies in a way different from the variation of the force exerted by the weight of the dome of a horizontal skylight.
En outre, le dispositif selon l'invention permet la commande manuelle aussi bien en ouverture que en fermeture à partir du sol grâce à un cible 20 ou une chaînette continue assujetti sur l'une des poulies à gorge 76
Comme les couples résistant et agissant sont presque à tout instant en équilibre, les forces manuelles à exercer à partir du sol sur ce cible ou cette chaînette 20 soit dans le sens de l'ouverture, soit dans le sens âe la fermeture, sont relativement faibles. Cette possibilité s'avèrera done intéressante pour faciliter les opérations obligatoires de vérifications périodiques, mais il permet également, le cas échéant, d'utiliser le lanterneau en appareil d'aération p il suffit pour cela d'immobiliser le câble ou la chaînette à la position d'ouverture choisie pour le dôme ouvrant. In addition, the device according to the invention allows manual control both in opening and in closing from the ground by means of a target 20 or a continuous chain secured to one of the grooved pulleys 76
As the resisting and acting couples are almost at all times in equilibrium, the manual forces to be exerted from the ground on this target or this chain 20 either in the direction of opening or in the direction of closing, are relatively weak . This possibility will therefore prove to be advantageous in order to facilitate the compulsory operations of periodic verifications, but it also makes it possible, if necessary, to use the skylight as an aeration device p. opening position chosen for the opening dome.
Claims (2)
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FR2539177B1 (en) | 1987-01-30 |
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