Brevet FR2193134A1 — publié le 19740215

La présente invention se rapporte à un escalier à vis constitué par une vis, par des marches en bois sans contremarche et entourant la vis, par des tasseaux déterminant la distance entre les marches et par des pièces d'écartement agissant à l'extrémité externe des marches. Les escaliers à vis ou helicoidaux sont très souvent utilises partout où il s'agit de réunir, sans trop d'encombrement, deux étages comme c'est, par exemple, le cas dans les habitations à double étage, les locaux commerciaux, les bureaux, les bibliothèques, etc s'étendant sur deux étages. Comme matériau pour les marches de l'escalier ainsi que pour la vis elle-meme, on utilise de plus en plus le bois en raison de ses excellentes caractéristiques. En pareil cas, les marches allant en se rétrécissant en direction de la vis comportent, à leur extrémité rétrécie, un alésage traversé par la vis servant de colonne de fixation et de guidage. Pour maintenir la distance nécessaire entre deux marches et pour supporter ces dernières, on emploie des tasseaux qui, dans les escaliers à vis usuels, présentent généralement des renforts horizontaux qui, stétendant sur une partie ou sur toute la largeur de l'escalier, jouent en plus le r81e de support supplémentaire. On connatt, toutefois, des escaliers à vis dans lesquels la fonction de support est uniquement assurée par les tasseaux entourant la vis et déterminant ltécartement entre les marches, ainsi que par des pièces d'écartement agissant sur l'extrémité externe des marches. En pareil cas, la distance à I'extrémité externe de deux marches voisines peut, soit être déterminée par les balustres de la main courante généralement en fer forgé, soit par des pièces d'écartement supplémentaires qui, traversant les alésages aménagés à l'extrémité des marches et munies en bout de filetage, sont vissées en dessous et en dessus de deux marches voisines. Il est également courant de combiner ces deux méthodes et d'assurer le maintien de la distance au moyen des balustres de la main courante et des pièces d'écartement séparées. Ce type d'escaliers est de plus en plus apprécié des architectes et des maitres d'oeuvre, étant donné qu'ils sont constitués d'éléments simples, comme les marches, les tasseaux et les pièces d'écartement qui peuvent être fabriquées en série en atelier et meme aussi souvent entre montées à l'avance. L'inconvénient de ces escaliers à vis réalisés à partir d'éléments individuels préfabriqués est que le bois, meme s'il est bien entreposé, ce qui aujourd'hui n'est pas toujours le cas, travaille fortement, se rétracte, n'assurant plus ainsi l'écarte- ment exact original des marches de sorte qu' il se forme des creux, que l'escalier craque et ne présente plus sa stabilité ni sa solidité originales. Un autre inconvénient réside dans le fait qu'un tel escalier doit être calculé et dimensionné très exactement et que les moindres écarts de dimensions, de l'épaisseur des marches, ou dans l'exécution de l'ouvrage ne peuvent pas ou que très difficilement être corrigés.Cet inconvénient est d'autant plus gênant qu'encore aujourd'hui de très nombreuses constructions sont des bâtiments individuels comportant de très nombreuses variations architecturales en ce qui concerne la hauteur des étages, la répartition des pièces, etc. On a déjà proposé pour compenser les différences produites dans la hauteur totale de l'escalier par la rétraction des différentes marches de disposer aux extrémités inférieure et supérieure de la vis, des rondelles Belleville soumises à pression et qui, en cas de rétraction du bois, maintiennent constamment sous pression et par conséquent réunis les uns contre les autres les différentes marches de l'escalier et les tasseaux. Cette méthode n'a pas donné les résultats satisfaisants escomptés, attendu que dans de nombreux cas, la force élastique partant des extrémités supérieure et inférieure n'était plus efficace au milieu de la vis, attendu que de marche en marche des efforts de frottement considérables devaient être vaincus. Avec cette construction connue il se produit des différences considérables dans la hauteur des marches.Ces rondelles sont appliquées aux extrémités supérieure et inférieure de la colonne et resserrent par conséquent les différentes marches de l'escalier lorsque leur épaisseur diminue par suite de leur dessiccation. I1 se produit ainsi au pied et à la tête de la colonne de l'escalier une marche qui est essentiellement plus haute que les autres marches se trouvant dans l'espace intermédiaire, ce qui, aussi bien du point de vue esthétique que de la sécurité quand on emprunte l'escalier n'est pas recommandé.Un autre inconvénient résulte du fait que les marches de l'escalier ne sont resserrées que dans la zone de la colonne, et non pas dans la zone en faux externe. I1 s'ensuit que les marches se cintre', et que plus une seule ne reste horizontale; dans la zone supérieure de l'escalier, les marches présentent une inclinaison allant de leur périphérie au centre de la colonne tandis que dans la zone inférieure, elles présentent une inclinaison allant de la vis à la périphérie externe. La main-courante qui agit dans la zone externe de l'escalier en subit également le contre-coup, attendu que par suite de l'effet de levier, la déformation dans cette zone est encore plus sensible. La présente invention a, par conséquent, pour objet d'éliminer les inconvénients précités et de réaliser un escalier à vis qui soit facile à monter, mdme si les dimensions de ltesca- lier ou de l'ouvrage présentent des écarts par rapport au plan original et qui, même au bout d'un certain temps et d'un long usage, garantisse une liaison absolument intime entre les différents éléments individuels. Avec un escalier à vis constitué par une vis, par des marches d'escalier en bois sans contremarche et entourant la vis, par des tasseaux déterminant la distance entre les marches et par des pièces d'écartement agissant à l'extrémité externe des marches, ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'à chaque tasseau est associée au moins une pièce d'équilibrage en prise avec une marche de l'escalier. Ces pièces d'équilibrage sont essentiellement logées à l'intérieur des tasseaux, d'où le grand avantage quelles ne sont pas visibles de l'extérieur et que l'escalier, malgré ce moyen supplémentaire, fait l'effet d'un élément monobloc. Cette pièce d'équilibrage est avantageusement un anneau torique en matériau ayant l'élasticité du caoutchouc, comme le caoutchouc naturel ou synthétique. On peut, toutefois, également utiliser des matières plastiques ayant l'élasticité du caoutchouc. Pour empêcher les pièces d'équilibrage en matériau élastique de s'échapper du point de raccordement reliant les tasseaux aux marches, les tasseaux comportent, au moins sur une de leurs surfaces frontales, une gorge annulaire, dont la profondeur est inférieure et la largeur supérieure au diamètre des anneaux toriques, cette gorge pouvant être aussi bien aménagée dans la marche se trouvant dans cette zone.Ce résultat extraordinaire consistant à obtenir, au moyen d'un agencement aussi simple, une liaison absolument dynamique et rigide entre les tasseaux et les marches voisines, liaison qui s'étend sur toute la longueur de la tige et qui persiste même au bout d'un certain temps et après rétraction du bois, est basée sur le fait que toutes les marches et les tasseaux sont soumis à une tension de compression lors du montage de l'escalier0 Le matériau élastique se comprime alors dans la rainure annulaire plus large et se dilate ensuite dans la mesure où l'escalier travaille et se contracte. On obtient ainsi une excellente liaison entre les marches et les tasseaux et on empêche le craquement redouté ou une dislocation de l'escalier. Selon une particularité extrêmement avantageuse de l'invention, la tension de compression exercée sur les pièces d'équilibrage entre les tasseaux et les marches de l'escalier est produite de façon simple et, en cas de contraction de l'escalier, peut être constamment réglée, du fait que l'extrémité supérieure de la vis, qui comporte un alésage taraudé, est coiffée par un manchon de serrage dont le bord inférieur est en prise avec la marche supérieure de l'escalier, tandis que son extrémité supérieure est fermée et munie dXun perçage central recevant une vis de serrage, de sorte qu'en serrant cette vis engagée dans l'alésage taraudé, il est possible de mettre sous pression toutes les pièces d'équilibrage. Pour des raisons d'esthétique, le manchon de serrage est avantageusement recouvert d'un capuchon, si bien que l'ensemble du mécanisme assurant cette liaison intime entre les tasseaux et les marches de l'escalier reste absolument invisible. L'avantage particulier que procure ce manchon de serrage en liaison avec la vis de serrage s'engageant dans la vis de l'escalier réside dans le fait quelle permet non seulement un montage excessivement simple de l'escalier, mais dugon peut également employer une vis pour plusieurs hauteurs d'étage, attendu que pour des plus faibles hauteurs et, par conséquent, un nombre moindre de marches, on peut enfoncer plus profondément la vis dans le manchon de serrage, si bien qulil est même possible, si dans les nouvelles constructions des modifications interviennent dans la hauteur des étages, de s'y adapter en ajoutant ou en retirant des marches. Un autre moyen permettant de résoudre le problème consistant à assurer un montage simple et exact de l'escalier à vis indépendamment des inexactitudes des mesures et à maintenir une construction absolument rigide en dépit des rétractions du bois consiste à raccorder les marches dans la zone de leur extrémité externe à des pièces d'écartement elles-mêmes réglables en longueur. Ces pièces d'écartement réglables procurent toute une série d'avantages importants. Tout d'abord, elles facilitent largement le montage de l'es- calier attendu quelles permettent de façon extremement simple d'amener les marches dans une position absolument plane.Un autre avantage réside dans le fait quten cas de rétraction du bois, il suffit de tourner la pièce d'écartement de quelques tours ou dtune fraction de tour pour obtenir à nouveau un nivellement des marches sans que la marche soit déformée. A cet effet, la pièce d'écartement est constituée par au moins deux éléments vissables l'un dans l'autre, de préférence par deux axes opposés et munis d'un filetage et d'un guidage muni d'un taraudage réunissant les deux axes. Ce guidage de la pièce d'écartement est avantageusement réalisé sous la forme d'un tube comportant deux taraudages opposés et différents dont l'un à droite et l'autre à gauche.Cette pièce d'écartement peut également entre formée par une tige filetée s'engageant à ses extrémités dans deux douilles filetées recouvrant en partie cette tige filetée, de sorte que si on la tourne, elle s'engage plus ou moins dans les douilles d'où la variation de la longueur totale de la pièce d'écartement. Pour des raisons d'esthétique, il est cependant préférable de réaliser la pièce d'écartement de façon que son guidage soit un tube dans lequel on visse un axe de chaque côté. Ces axes présentent des prolongements filetés s'engageant pratiquement entièrement dans le guidage en forme de tube de la pièce d'écartement.Vu de l'extérieur, on n'a par conséquent pas l'impression de voir une vis généralement peu esthétique, mais la pièce d'écartement ressemble bien plus à un axe coudé à ses extrémités et est, de ce fait, plus facile à nettoyer attendu qu'elle ne présente aucun filet libre susceptible de servir de nid à poussière. Etant donné que l'un des côtés du guidage est équipé d'un taraudage à droite et l'autre d'un taraudage à gauche, une rotation à droite du guidage entratue un raccourcissement de la longueur de la pièce d'écartement du fait que les axes s'enfoncent dans le guidage tandis qu'une rotation à gauche de ce dernier provoque, de la même façon, un allongement de la pièce d'écartement du fait que les axes ressortent du guidage. La compensation du retrait, c'est-à-dire des variations d'épaisseurs des différentes marches de l'escalier, s'effectue automatiquement dans la zone de la vis au moyen des anneaux toriques en matériau élastique disposés dans les tasseaux attendu que ces anneaux, lorsque la charge décroîts se dilatent et tentent de reprendre leur forme originale.Sur la périphérie de l'escalier, les pièces d'écartement qui sont ici constamment accessibles sont réglables à la main0 I1 est préférable que les pièces d'écartement ne traversent pas les marches de l'escalier comme auparavant, ce qui provoquait un affaiblissement de la marche précisément à son extrémité externe la plus sollicitée et par conséquent la plus fragile, Au lieu de cela la pièce d'écartement pénètre, au moyen d'un goujon fileté dans un écrou se trouvant dans la marche, ou bien un goujon fileté faisant saillie en dehors de la marche s'engage dans un alésage taraudé de la pièce d'écartement. I1 est alors avantageux que le goujon fileté ou l'alésage taraudé soit disposé de façon excentrique dans la pièce d'écartement de manière qu'on puisse obtenir une position absolument verticale au moindre tour de rotation de la pièce d'écartement, mdme si les écrous ne se situent pas exactement à la verticale de ceux-ci. Cet agencement contribue également à faciliter le montage de l'escalier. En résumé, on peut souligner encore une fois que grâce à l'interaction de toutes ces caractéristiques, on obtient un montage extrêmement simple de l'escalier à vis et que tous les éléments individuels peuvent être réglés manuellement ou automatiquement à chaque instant, ce qui permet de garantir une position absolument plane des marches de l'escalier, même après un usage prolongé. L'invention sera mieux comprise à 11 aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue frontale d'un escalier à vis; la figure 2 est une coupe d'un détail d'une partie de la vis avec tasseau et pièces d'équilibrage; la figure 3 est une coupe partielle de la tête de l'escalier à vis; la figure 4 est une coupe d'une pièce d'écartement; la figure 5 représente un axe; la figure 6 est une coupe du guidage de la pièce d'écar- tement L'escalier à vis est constitué par une colonne porteuse 2 sur laquelle sont posées les marches en bois 1 avec intercalation des tasseaux 16. A leur extrémité externe, ces marches 1 sont raccordées par des pièces d'écartement 3 qui sont réglables de façon à permettre non seulement de remettre les marches 1 dans leur position réciproque exacte, et par conséquent à la position horizontale, mais également, en liaison avec les tasseaux 16 de différentes hauteurs, de modifier la hauteur et le nombre des marches de l'escalier à vis, la hauteur de ce dernier restant constante. La pièce d'écartement 3 agit sur l'extrémité externe inférieure de la marche 1 dont elle constitue le raccordement avec la marche sous-jacente 1, sur laquelle elle agit sur l'extrémité externe arrière. Cette pièce d'écartement 3 est constituée par l'axe supérieur 4, l'axe inférieur 5, et le guidage 6, reliant ensemble les deux axes, l'axe supérieur 4 ainsi que l'axe inférieur 5 portent sur les trois quarts de leur longueur un filetage externe de même diamètre. L'axe supérieur 4 est muni d'un filetage à droite 7 de 20 mm de diamètre et l'axe inférieur 5, d'un filetage à gauche 8 également de 20 mm de diamètre. Les deux axes 4 et 5 comportent, à leur extrémité supérieure, une surface à pans 9, servant à tourner le goujon fileté 10 disposé excentriquement pour l'engager dans l'écrou 11. L'écrou 11 de même que le goujon fileté 10 présentent un filet à pas à droite de 6 mm de diamètre.Ce filet de 6 mm de diamètre est réalisé sous forme de taraudage dans l'écrou 11 qui porte, en outre, à l'extérieur un filetage grossier en bois également à pas à droite. L'écrou 11 ressemble ainsi à un manchon de réduction, sans comporter, toutefois, le prolongement usuel à ce genre de douilles et réalisé à six pans pour enfoncer par rotation les douilles de réduction. Au lieu de cela, cet écrou 11-est muni d'une fente 12, de sorte qu'avec un tournevis on peut le visser dans l'alésage correspondant en forme de trou borgne de la marche 1. Le guidage 6 est formé par un tube dans lequel on a découpé, à partir du haut, un filetage à droite 7 et, à partir du bas, un filetage à gauche 8, allant jusqu' la gorge annulaire 13. En évidant au tour le filet à droite dans la zone supérieure et le filet à gauche 8 dans la zone inférieure du guidage 6 sur une profondeur d'environ 20 mm, on obtient un espace libre supérieur 14 et un espace libre inférieur 15. La longueur totale du guidage est alors de 110 min. Si l'on tourne, dans le sens du serrage, l'axe supérieur 4 au filetage à droite 7 jusqu' la rainure annulaire 13 dans le guidage 6, la partie non filetée de l'axe supérieur 4 dis paratt jusqu'au début de la surface à pans 9, dans l'espace supérieur libre 14.Si, à la suite de cela, on tourne également, dans le sens du serrage, l'axe inférieur 5 dans le guidage 6, c'est uniquement l'axe inférieur 5 qui sort du guidage 6 à partir de la surface à pans 9. La profondeur de cette surface à pans 9 est de 5 mm. A cette surface se raccorde un goujon fileté 10 disposé excentriquement et ayant une longueur de 10 mm. A l'état complète ment entré, la longueur totale de la pièce d'écartement 3, y compris les deux goujons filetés 10 est de 140 mm, et la longueur utile, c'est-à-dire la longueur après engagement du goujon 10 dans l'écrou 11 est de 120 mm.En tournant dans le sens du desserrage, c'est-àdire en faisant sortir l'axe supérieur 4 et l'axe inférieur 5 du guidage 6 en faisant tourner ce dernier dans le sens des aiguilles d'une montre, on peut augmenter la longueur utile de la pièce d'écartement de 120 à 160 mm sans que la partie filetée de l'axe supérieur 4 ou de l'axe inférieur 5 soit visible, attendu que dans chaque cas la longueur filetée sortie se trouve encore dans l'espace libre supérieur 14 ou dans l'espace libre inférieur 15. Les tasseaux 16 sont constitués par des planches en bois collées ensemble et usinées extérieurement au tour. La madrure de ces planches est établie de façon que les surfaces frontales des tasseaux 16 présentent également un bois de bout. Grâce à cet agencement du bois, le tasseau 16 ne change pratiquement pas de hauteur. Dans les surfaces frontales du tasseau 16 sont aménagées des gorges annulaires 17 destinées à recevoir les anneaux toriques 18. Ces anneaux toriques 18 servent non seulement à compenser le retrait des marches 1, mais également d'organes de fixation, c'est-k-dire qu'ils bloquent les marches 1 par rapport aux tasseaux 16 et par conséquent entre elles. L'extrémité supérieure de la colonne 2 est fermé. et porte un alésage taraudé 19 dans lequel s'engage la vis de serrage 20. A l'aide de cette vis de serrage 20, une douille 21 en forme de cartouche est maintenue appliquée contre la marche supérieure 1 dans laquelle est insérée une bague de pression 23 maintenant toutes les marches 1 dans leur position réciproque réglée au préalable, et les empêchant de tourner les unes par rapport aux autres. La douille 21 est suffisamment haute pour que la colonne 2 puisse y- pénétrer sur la hauteur de plusieurs marches 1. Le fabricant d'un escalier à vis selon l'invention peut, par conséquent, avec une seule longueur de colonne fabriquer aussi bien des escaliers de cave que des escaliers d'étage qui présentent entre eux, comme on le sait, des différences de hauteurs considérables, attendu que la colonne 2 est ajustée à la hauteur normale d'un étage et que pour le cas où on lui demanderait un escalier de cave il lui suffit de réduire le nombre de marches 1 de sorte qu'unie plus grande partie de la colonne 2 pénètre dans la douille 21. REVENDICATIONS 1. Escalier à vis, constitué par une vis, par des marches d'escalier en bois sans contremarche et entourant la vis, par des tasseaux déterminant l'écartement entre les marches et enfin par des pièces d'écartement agissant sur l'extrémité externe de la marche, caractérisé par le fait qu'à chaque tasseau est associée au moins une pièce de compensation coopérant avec une marche de l'escalier. 2. Escalier à vis selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pièces de compensation sont essentiellement disposées à l'intérieur des tasseaux. 3. Escalier à vis selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la pièce de compensation est un anneau torique en matériau ayant l'élasticité du caoutchouc. 4. Escalier à vis, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le tasseau porte au moins sur une surface frontale une gorge annulaire dont la profondeur est inférieure et la largeur supérieure au diamètre de l'anneau torique. 5. Escalier à vis selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'extrémité supérieure d la colonne qui comporte un alésage taraudé est coiffée par une douille de serrage dont le bord inférieur est en prise avec la marche supérieure de l'escalier et dont l'extrémité supérieure est fermée, mais comporte un perçage central pour le passage d'une vis de serrage dont le serrage dans l'alésage taraudé de la colonne provoque la mise sous pression de toutes les pièces de compensation0 6. Escalier à vis, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la douille de serrage est recouverte par un capu thon. 7. Escalier à vis, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les marches de l'escalier, dans la zone de leur extrémité externe, sont raccordées à des pièces d7écartement elles-memes réglables en longueur. 8. Escalier à vis, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la pièce d'écartement est constituée par au moins deux éléments vissables l'un dans l'autre. 9. Escalier à vis selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la pièce d'écartement est consti ; jr-: par deux axes opposés munis de filetage et par un guidage taraudé raccordant les deux axes. 10. Escalier à vis, selon l'une quelconque des revendications i à 9 caractérisé par le fait que le gu@d@ge de la pièce d'éca@@@@ ment es-t réalisé sous la forme d'un tube comportant deux taraudage @pposés différents. l'un étant à droite, et l'autre à gauche, 11. Escalier à vis selon l'une quelconque des revendication i à 10, caractérisé par le fait qu'au moins un axe de la piece d'écartement présente un goujon fileté en prise avec l'écrou se trcuvant dans la marche de l'escalier ou qu'un élément fileté faisant saillie en dehors de la marche de escalier est en prise axe @n alésage taraudé aménagé dans l'un des axes de la pièce d'écarte- ment. 12. Escalier à vis, selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé par le fait que le goujon fileté se se @ trou vant sur l'un des axes de la pièce d'écartement ou l'alésage taraude est disposé excentriquement.