Brevet FR2292145A1 — publié le 19760618

La présente invention concerne d'une maniere genérale les dispositifs d'assemblage destinés à permettre la liaison d'élé- ments tubulaires, par exemple des éléments tubulaires constituant le piétement de meubles tels que tables, bureaux, charpentes, stands ou autres. Les techniques actuelles de construction de tels meubles font de plus en plus appel à des structures tubulaires qui présentent notamment l'avantage d'être légères, qui sont ensuite habillées à la demande. Gependant des difficultés, qui n1 ont pas encore été résolues de façon rationnelle, subsistent dans l'assemblage des éléments tubulaires pour constituer une structure qui soit aisément démontable tout en pouvant présenter un aspect quelconque à la demande. De telles difficultés résident essentiellement dans l'obtention des yoints de onction ayant une apparence parfaite, c'esta-dire dans lesquels les raccordements des tubes ne soient pas apparents. Or les techniques actuelles ne réalisent qu'imparfaitement de telles structures démontables, car, outre un aspect esthétique laissant à désirer, le montage de la structure tubulaire doit faire appel à un outillage approprié, et à une main d'oeuvre qualifiée, ce qui tout naturellement se répercute sur le prix de revient. La présente invention vise â remédier à ces inconvénients. Le dispositif suivant l'invention, destiné à l'assemblage d'éléments tubulaires se caractérise en ce qu'il comprend au moins deux types de pièces d'assemblage, un premier type étant constitué par un noyau, et un second type par un élément de jonction agencé pour etre associé de manière amovible au précédent, ledit élément de jonction comportant sur sa périphérie au moins une, lais préférentiellement, plusieurs cales de blocage susceptibles de déplacements radiaux comm-nd$s par l'intermédiaire d' un organe e manoeuvre disposé à l'intérieur dudit élément, les ites cales pouvant occuper à volonté, soit une position rétracte en vue de permettre l'engagement d'un élément tubulaire, soit une position d'extension où elles assurent la liaison avec l'élément ubulaire dans lequel l'élément de jonction est engagé, tanais cue le dit noyau présente au moins deux faces aménagées en vue de recevoir chacone un élément de liaison. Suivant une forme ce réalisation, l'élément de jonction se présente avantageusement sous l'aspect d'un corps de forme paral lélépipédique dont les sommets sont usinés pour loger chacun une cale de blocage, de sorte @u'un tel élément comporte quatre cales qui sont suscetibles d'occuper une position rétractée permettant l'engagement dans un élément tubulaire, ou au contraire une position d'extension où les cales venant s'arobouter dans les coins intérieurs de l'élément tubulaire, assurent une liaison de l'élément de jonction avec l'élément tubulaire. Quant au noyau, il se présente suivant une forme de réalisation, sous une forme parallélépipédique notamment cubique ; plus précisément chacune des faces du noyau peut être aménagée pour recevoir un élément de jonction ou seulement quelques unes de ces dernières. Le noyau peut donc à la limite recevoir un élément de jonction sur chacune de ses faces aménagées, permettant ainsi le raccordement de six éléments tubulaires suivant six directions dif- férentes. suivant une particularité e l'invention, la commande des cales de blocage équipant l'élément de jonction, est effectuée par l'intermCdiaire d'une bille emtrisonnée dans un passage axial, entre des tons radiaux solidaires des cales de blocage et par un organe ce manoeuvre, qui comporte une rampe destine a coope- rer avec la bille pour déplacer cette dernière dans le passade axial. 'e déplacement axial de la bille agissant sur les tetons des cales provoque un déplacement radial de celles-ci. Selon une autre particularité de l'invention l'organe de manoeuvre est constitué par une vis ayant une zone centrale formant rampe adaptée à coopérer avec une bille, cette vis étant vissable dans l'un de deux taraudages ménagés dans le corps de l'cie- ment de jonction et qui se croisent à angle droit suivant un plan transversal par rapport aux cales de blocage. Suivant encore une autre particularité de l'invention le corps de l'élement ce jonction comporte vers une de ses parties terminales, au moins ceux logements destinés à recevoir, et à former une butée, c des têtes de vis assurant la liaison de 1' élément de jonction avec un noyau. Selon encore une autre particularité de l'invention le pas sage axial peut recevoir, du côte où l'éiéoent de jonction est as- socié au noyau, un moyen pour régler l'espacement entre l'élément de jonction et le noyau, ce moyen tant constitué p.tr une vis entretoise de sorte que les faces en correspondance desdits élé- ents peuvent être accolées l'une a l'autre, ou au contraire être espacées d'une certaine valeur selon les besoins. Selon encore une autre particularité de l'invention les cales de blocage présentent une p rtie terminale - du côté opposé à la liaison avec un noyau - qui est conformée pour constituer un guide d'introduction a une clé de manoeuvre. Un tel guide est particulièrement avantageux dans le cas où le moyen de manoeuvre des cales est constitué par une vis avec rampe manoeuvrable de l'intérieur du tube et se vissant dans le passage axial de l'élément de jonction, la rampe ayant le même but que dans ce qui a été développé par avant. On notera qu'avec un tel dispositif on obtient un auto-centrage de l'élément de jonction dans un élément tubulaire, ce qui évite tout réglage ultérieur, et permet la réalisation de structures tubulaires de manière extrêmement simple. Grace à un tel dispositif une gamme de pièces d'assemblage, noyaux et éléments ae jonction, peuvent être stockés et utilisés au fur et à mesure de la demande. De nombreuses possibilités de réalisations de structures tubulaires démontables sont offertes avec un dispositif suivant lf invention. parmi ces dispositions on peut noter l'assemblage de tubes de toutes sections entre eux, polygonale, carrée, rectangulaire, ronde, etc... Le processus de montage est extrêmement simple et rapide, donc pratique et économique. nn effet, pour constituer un noeud d'assemblage dit d'angle, il suffit d'associer a un noyau par l'intermédiaire des vis de liaison, un ou plusieurs éléments de jonction, et de procéder éventuellenent à un réglage par l'intermédiaire des vis d'entretoisement dont est avantageusement doté l'élément de jonction avant de réaliser l'assemblage définitif par les vis de liaison, après quoi on présente un élément tubulaire sur le ou les élé m.ents de jonction réglés en position puis on associe les éléments tubulaires avec les éléments de jonction par la mise en extension des cales de blocage. Le noyau et- les éléments de jonction peuvent être prévus avec dés dimensions inférieures a celles des tubes dans lesquels ils sont destinés à être engagés en permettant l'obtention d'un alignement pifait des éléments tubulaires et le passage du cordon de soudure éventuel, par le fait oue les cales de blocage conduisent à un auto-centrage des éléments de jonction dans les éléments tubulaires. Dour constituer un noeud d' assemblage dit de milieu, on engage un noyau dans un tube et on accouple au noyau un ou plusieurs éléments de jonction. Des trous doivent dans ce cas être prévus dans le tube pour le passage des vis de liaison. Une telle technique offre comme avantage essentiel celui de conférer au noeud de jonction obtenu un aspect où les plans de joint sont pratiquement invisibles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de jonction la figure 2 est une vue en bout selon la flèche F de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est une autre vue en coupe longitudinale dans un plan différent suivant la ligne IV-IV de la figure 2 la figure 5 montre en perspective le corps de l'élément de jonction; les figures 6 à 8 illustrent en perspective différents types de noyaux les figures 9 à 13 montrant schématiquement en perspective divers assemblages obtenus la figure 14 montre une possibilité d'accouplement de deux éléments tubulaires bout à bout;; la figure 15 montre en coupe longitudinale une variante de la commande des cales de blocage les figures 16 à 18 montrent schématiquement l'application de l'invention à l'assemblage d'éléments tubulaires présentant une section ronde ou polygonale. Dans la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 à j, illustrant un-élément de jonction désigné dans son ensemble par la référence J, on voit que ce dernier est constitué par un corps de forme générale parallélépipédique s'étendant longitudinalement suivant un axe i-X. Ce corps présente une première face d'extrémité ll destinée a se trouver en vis-a-vis d'une face d'un noyau indiqué globalement en 12 à la figure 4,et une seconde face d'extrémité 15 destinée à se trouver logée dans un élément tubulaire montré en traits discontinus et indiqué par la référence 14. Les sommets du corps (figures 4 et 5 en particulier) sont usinés longitudinalement rour constituer d'une part, des logements 15 à des cales de blocage-16, et d'autre part, pour recevoir et constituer des butées 17 à des vis de liaison 18 dont 1' utilité apparaitra plus loin. Les cales de blocage -toutes semblabes- comportent chacune sur un coté longitudinal qui leur est solidaire ou non un téton 20 destiné à être engagé dans un trou radial 21 ménagé dans le corps ; le trou précité a ses orifices qui débouchent respectivement dans le passage axial 10, et dans le fond de chacun des logements 15. quatre trous radiaux sont ainsi ménagés dans le bloc suivant des axes qui se croisent à 900. tuant aux cales de blocage, elles présentent avantageusement un côté extérieur ayant une partie terminale bisautée ou arrondie 22 destinée à faciliter l'introduction de l'élément de jonction, pourvu de ses cales de blocage, dans l'élément tubulaire 14. Au delà de la partie terminale bisautée, les cales de blocage 16 présentent un becquet 24 dont la surface extxcrieure présente un profil sensiblement en arc de cercle 25 destinée à favoriser l'introduction d'une clé dans le passage axial ; une saignée 26 est ménagée dans les cales de blocage au niveau du becquet. En vue de 1+ manoeuvre des cales de blocage le corps de 1 élément de jonction J comporte, au voisinage de la face d'extrémité qui est destinée à se trouver dans un élément tubulaire, des trous taraudés 30, 31, 32, 33 ; les trous 30, )1 ont un axe commun ainsi que les trous 32, 53, et les axes de ces trous se croisent a Les trous 30, 31 ou 52, 35 selon les cas sont destinés à recevoir un organe de manoeuvre indiqué dans son ensemble par la référence 34. L'organe de manoeuvre 34 est constitué par une zone à rampe 35 située entre deux tronçons filetés 36, 37 destinés à se visser dans les trous taraudés 30, 31, ou 32, 33. Cintre la zone à rampe 35 et les tétons 20 des cales de blo cage qui sont saillants dans le passage axial est dispose une bille 4U. il est à remarquer que les logements 15 sont adaptés à guiaer les cales de blocage lors de leurs déplacements. Le passage axial 10 reçoit aussi, du côté de la face d' extrémité du bloc destinée à être en vis-à-vis du noyau une vis d'entretoisement 42. En vue d'empêcher que les cales de blocage ne s'échappent de leurs logements respectifs au cours des manutentions, ils sont reliés par un anneau élastique 43 engagé dans chacune des saignées 26. h l'élément de jonction J ainsi équipé est associé un quelconque noyau N 12 selon la nature du noeud d'assemblage à réaliser. h cet effet, le noyau peut présenter, ainsi qu il est bien visible en particulier à la figure 6, un aspect cubique et comporter sur trois faces des trous taraudés 50 pour la réception de vis d'assemblage 18 associées aux éléments de jonction. n noter que le bloc cubique présente sur ses faces des rainures parallèles 53 destinees à permettre de positionner avec précision les trous taraudés 50. 'élément de onction ainsi équipé et le noyau sont accouplés par les vis de liaison après réglage éventuel de l'espace- ment E par l'intermédiaire de la vis d'entretoisement, selon 1' épaisseur des éléments tubulaires à assembler. Un second élément de jonction est ensuite accouplé au noyau. prés réglage et liaison on obtient donc un noeud d'assem blage a deux directions orthogonales dans un même plan tel que représenté schématiuement à la figure . n ce stade les éléments tubulaires E1 et E2 peuvent être engages sur les éléments de jonction et être solidarisés avec ceuxci par une simple action de vissage sur l'organe de manoeuvre 54 qui, par son déplacement provoque, la mise en extension des cales ae blocage. A cet effet, les éléments tubulaires peuvent être prévus avec un trou 55 (voir figure 3 en particulier) destiné au passage d'une clé de manoeuvre non représentée ici. A la figure 10 le noyau N analogue à l'exemple précédent est prévu pour recevoir trois ou quatre éléments de jonction J situés dans un même plan. A la figure 11 le noyau N analogue à celui illustré à la figure 7 n'est plus exactement cubique, et il comporte des taraudages disposés pour permettre l'assemblage de trois éléments de jonction J suivant des plans orthogonaux. Â la figure 12 le noyau fi comporte des taraudages disposés à permettre la liaison de quatre éléments de jonction J dans un même plan, et d'un cinquième élément de jonction J orienté suivant un plan perpendiculaire au précédent. A la figure 13 le noyau N est prévu pour recevoir sur chacu- ne des faces un élément de jonction J donnant un noeud d'assemblage à six directions. Dans le cas où deux éléments tubulaires doivent être assemblés bout à bout on peut utiliser ainsi que l'indique la figure 14 deux éléments de jonction J disposés tête bêche et assemblés l'un à l'autre au moyen de boulons 54. Une telle disposition conduit à l'obtention de cales de blocage agissant sur chacun des éléments tubulaires à assembler. De la sorte, même dans le cas où les éléments tubulaires présentent des épaisseurs différentes on obtient un serrage particulièrement efficace des cales sur chacun des éléments. Mais, on peut aussi prévoir une liaison bout à bout de deux éléments, tubulaires avec un seul élément de jonction tel qu'illustré à la figure 15. Dans une telle réalisation, le corps de ltélément de jonction J est prévu pour recevoir des cales de blocage 56 comportant longitudinalement une paire de tétons 57, 58 destinés à coopérer avec des rampes 59, 60 d'une vis de manoeuvre 61 déplaçable dans un alésage axial 62. US tel élément de åonction peut donc 8tre utilisé pour relier bout à bout deux éléments tubulaires en étant placé intérieurement à ceux-ci et à cheval par rapport au plan de joint. la commande de l'organé delmanoeuvre est effectuée par une clé appropriée engagée axialement dans l'un ou l'autre des éléments tubulaires à relier. On peut aussi. en variante assurer la commande des cales de blocage 56 par l'intermédiaire de deux billes- 65, 66 logées dans le passage axial 62~coopérant avec des rampes 67, 68 d'une vis de manoeuvre 70 s'étendant perpendiculairement à l'axe du passage axial Les organes précités, billes et vis de manoeuvre sont repré sentés en traits MiXtes. On co;ïprenera que pour per;-.ettre l@ comrnande de ta vis de manoeuvre un trou ,X1 est ménagé dans l'un ou l'autre c.es tubes, ou encore au plan de joint. Gomme dans les exemples récédents, les cales de blocage 56 Qui, lorsque l'élément ce jonction n'est pas engagé dans un tube pourrait s'échapper de leurs logements respectifs, sont maintenus par un anneau élastique 43 disposé à chacune des extrémités. Dans ce qui précède les éléments de jonction J présentent dans tous les cas une section carre. I1 va de soi que la section de cet élément peut être différente ainsi qu'il est illustré à la figure 16 où l'on voit que 1' élément 74 destiné plus particulièrement à l'assemblage d'éléments tubulaires à section hexagonale présente lui aussi une section en correspondance. Dans une telle réalisation, le corps de l'élément de jonction J comporte préférentiellement trois cales de blocage 75, 76, 77 à 1200 l'une de l'autre qui peuvent être commandées d'une position d'extension à une position rétractée par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre axial 78 ou par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre analogue à celui représenté en trait mixte à la figure 15. Dans un tel cas, le noyau sur lequel se fixe l'élément de jonction pourra présenter un quelconque aspect pourvu qu'il présente, selon les besoins, autant de faces de raccordement qu'il sera nécessaire en fonction du but recherché. L'élément de jonction J pourrait aussi (voir en particulier a la figure 17) présenter une section oblongue ou rectangulaire et comporter quatre machoires 80 à 83 déplaçables par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre axial 84 ou par l'intermédiaire d' un organe de~manoeuvre orienté radialement ainsi que décrit à la figure 15.. A la figure 18, un élément de liaison tel que décrit plus avant est relié à la périphérie d'un noyau 85 présentant un aspect cylindrique de révolution ou sphérique. Dans une telle réalisation on conçoit que l'extrémité de 1' élément tubulaire 86 destinée à être adjacente à la surface du noyau sera convenablement profilée pour épouser celle-ci. Dans tous les cas, les dimensions extérieures du corps de l'élément de liaison J seront inférieures à celles, intérieures, des éléments tubulaires à relier ; en outre, avantageusement les organes de manoeuvre seront maintenus en position bloquée Eu moyen alune vis additionnelle de blocage. Cette particularité permet d'une part, un engagement iacili- té des éléments tubulaires sur les éléments de jonction, et d'autre part, d'éviter un usinage supplémentaire sur l'élément de jonction, en constituant un logement pour le cordon de soudure des tubes ; on sait en effet que certains tubes comportent un cordon de soudure s'étendant longitudinalement. Par ailleurs, un avantage très important résultant du dispositif selon l'invention réside dans le fait que quelles que soient les dimensions intérieures des tubes l'élément de jonction se trouve automatiquement centré lorsque les cales de blocage sont en appui sur la paroi intérieure du tube auquel il est associe. I1 est à remarquer que dans le cas de séries importantes, on peut envisager la réalisation de noeuds de jonction moulés comportant un noyau et une ou plusieurs branches de raccordement usinés en vue du passage des différents organes de blocage et d' assemblage, ainsi que pour la réception d'au moins une cale de blocage. De telles dispositions permettent la jonction, sans aucune soudure, de tubes à section polygonale, carrée, rectangulaire ou -autres par extension d'au moins une cale dans un tube conduisant ainsi à divers avantages d'ordre esthétique et pratique. Tout d'abord une grande précision d'assemblage peut être obtenue par le biais des possibilités de réglage offertes avant l'assemblage définitif. Par l'utilisation d'un minimum de pièces pour un maximum de possibilités. Par le choix, suivant chaque cas, du positionnement de l'ouverture pratiquée dans le tube pour le passage de la clé assurant le dé,lacement de la ou des cales de blocage. Par la possibilité de ne pratiquer dans certains cas aucune ouverture dans le tube par l'introduction de la clé Oar l'intérieur du tube, ou par l'extérieur du tube à travers un ou plusieurs passages suivant les cas pratiqués dans le noyau, de telle façon que ces passages se trouvent sur le même axe que le passage axial longitudinal de l'élément de jonction J. Dans le cas d'un assemblage ce trois éléments tubulaires à coupe d'onglet le passage de la clé n'étant pas possible à par tir de l'assemblage du deuxième tube, le noyau est Prévu avec un trou taraudé orienté en oblique permettant l'engagement d'une vis destinée à coopérer avec une ou plusieurs billes dont la dernière agit sur les tétons des cales de blocage. bien entendu invention n'est pas limitée aux formes d' exécution choisies et représentées, lesquelles sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à l'assemblage d'éléments tubulaires en vue de la confection de structures tubulaires, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux types ae pièce d'assemblage, un premier type étant constitué par un noyau, et un second type par un élément de jonction agencé peut être associé de manière amovible au précédent, ledit élément de jonction comportant au moins une, mais préférentiellement, plusieurs cales de blocage susceptibles de déplacements radiaux commandés par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre associé au dit élément, lesdites cales pouvant occuper à volonté, soit une position d'extension où elles assurent la liaison d'un élément tubulaire avec le noyau par arcboutement sur les parois intérieures dudit élément tubulaire, soit une position rétractée d'engagement, tandis que ledit noyau présente au moins deux faces agencées pour être liées chacune avec un élément de jonction. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de jonction comporte un corps de forme générale parallélépipédique dont la section est plus petite que celle définie par la paroi intérieure d'un tube à assembler, ledit corps comportant à chacun de ses sommets un logement destiné à recevoir d'une part, une cale de blocage, et, d'autre part, au moins une tête de vis mais préférentiellement deux pour la liaison avec un noyau, tandis qu'intérieurement il comporte un passage axial destiné à recevoir d'une part, une vis d'entretoisement, et, d'autre part, une bille interposée entre un organe de manoeuvre et des tétons saillants dans ledit passage qui sont avantageusement solidaires des cales sse blocage. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre est une vis avec une plage centrale formant rampe destinée à coopérer avec ladite bille, ladite vis se vissant dans un taraudage transversal ménagé dans ledit bloc. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de l'élément de liaison comporte au moins desx taraudages transversaux, l'un des deux taraudages recevant une vis de manoeuvre telle que précitée. 5. dispositif suivant l'-une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé én ce que l'organe de manoeuvre est une vis avec au moins une plage forment rampe destinée à coopérer avec un téton, ladite Vis se vissant dans le passage axial, 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cales de blocage comporte tent une partie terminale destine à se trouver devant une face d'extrémité ciu corps et elles sont agencées sur l'extérieur pour constituer un troyen ae quidage à une clé pour la commande du moyen de manoeuvre axial. 7. Dispositif suivent la,revendication 6. caractérisé en ce que les parties preclseeei terminales/sont reliées lorsqu'elles sont placées sur le bloc par au moins un anneau élastique. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cales de blocage comportent au moins deux tétons espacés longitudinalement et adaptés à coopérer avec un organe de manoeuvre axial ou transversal par l'intermédiaire de billes, ou par rampes. 9. Dispositif suivant ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau présente une forme générale cubique, parallélépipédique, sphérique, cylindrique, ou autres formes. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de jonction présente une section droite polygonale, par exemple triangulaire ou héxagonale.