Brevet FR2389730A1 — publié le 19781201

La présente invention concerne un dispositif pour la fixation d'un profile tubulaire, notamment un montant d'une rampe d'escalier, avec une piece d'accouplement disposée de préférence sur une marche de l'escalier ou sur le sol, et pourvue d'un cône intérieur, dont des bras expansibles peuvent être pressés contre la paroi intérieure du profilé tubulaire, sous l'action d'un corps qui est guidé dans ledit cône intérieur au moyen d'une vis de serrage. Dans un dispositif de ce genre, connu par le brevet de la R.F.A. nO DT-1.960.571, le corps d'expansion présente un cône extérieur en forme de tronc de cône à section circulaire par lequel il s'adapte dans le cône intérieur de forme correspondante de la pièce d'accouplement. Pour recevoir et maintenir engagee la tête de la vis de serrage, ou un écrou pouvant être vissé sur la vis, ce corps d'expansion est pourvu, dans sa partie de plus grand diamètre, d'un élargissement de l'alésage intérieur traverse par la vis de serrage. Un inconvénient de ce dispositif connu réside dans le fait qu'il comprend de nombreux éléments individuels dont au moins deux sont fabriqués comme constructions spéciales adaptées l'une à l'autre. Il en résulte que ce dispositif est coûteux. Etant donné que le cône interieur de la pièce d'accouplement ainsi que le cône extérieur du cône d'expansion possèdent une section transversale circulaire, ces deux éléments doivent être adaptés avec précision l'un à l'autre afin qu'ils s'appliquent l'un sur l'autre avec une grande surface et un certain blocage de friction, de sorte que le corps d'expansion, lorsqu'on serre la vis, ne puisse pas être entraîné en rotation dans la pièce d'accouplement. Cette condition implique une dépense importante de travail lors de la fabrication.Malgré cela il subsiste, avec ce dispositif connu, le risque de rotation du corps d'expansion dans la piece d'accoupliement, dans le cas d'une combinaison vis et écrou à vissage serre. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du genre décrit plus haut qui evite les inconvénients mentionnés, présentant un moins grand nombre d'éléments constitutifs et par conséquent qui soit de fabrication moins coûteuse. Dans ce but, le dispositif conforme à l'invention est caractérise en ce que le corps d'expansion est constitué par un écrou classique du commerce et en ce que la pièce d'accouplement reçoit avec engagement de forme cet écrou entre ses bras expansibles. Le dispositif de l'invention utilise par conséquent, en plus de la pièce d'accouplement proprement dite de fabrication spéciale, uniquement des éléments disponibles dans le commerce. Etant donne que ces éléments sont produits en grande série, le dispositif de l'invention est dans son ensemble peu coûteux. Un autre avantage important du dispositif de l'invention réside dans le fait que le corps d'expansion, étant donne qu'il est relié avec engagement de forme à la pièce d'accouplement, ne peut jamais être entrain en rotation à aucun moment de la fixation du profilé tubulaire et de la pièce d'accouplement. Cette considération est importante notamment lors de la fixation de montants de rampe d'escalier, qui sont relativement longs, sur des pièces d'accouplement qui sont montées sur des marches d'escalier ou sur le sol, car il n'existe là aucune possibilité de maintenir le corps d'expansion d'une manière quelconque contre sa rotation. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'écrou est un écrou du commerce à oreilles posé sur la tête et le cône intérieur possède une section transversale circulaire. Pour réaliser une liaison à engagement de forme entre l'écrou à oreilles et la pièce d'accouplement, cette derniere est pourvue d'au moins une paire de fentes composee de deux fentes opposees dont la largeur essentiellement constante est égale à la largeur des oreilles de l'écrou. Ce mode de réalisation est avantageux notamment dans le cas de profilés tubulaires de diamètre relativement grand, car alors la pièce d'accouplement est suffisamment grande pour recevoir-l'écrou dans toute sa largeur de sorte qu'il n'est pas necessaire de raccourcir les oreilles. Pour obtenir non seulement deux, mais quatre bras extensibles qui, en raison de leur section transversale relativement petite, se laissent aisément étendre, la piece d'accouplement est pourvue de deux paires de fentes s'étendant de préférence perpendiculairement l'une à l'autre. Suivant l'importance de l'expansion désirée pour les bras en fonction de la course effectuée par l'écrou, l'angle du cône intérieur de la piece d'accouplement peut être plus ou moins aigu. Cependant, il est particulièrement avantageux que cet angle corresponde au cône exterieur de l'écrou a oreilles. En effet, de cette manière, le serrage de la vis est facilite et, en outre, le cône interieur de la pièce d'accouplement n'est pas endommagé, de sorte que la pièce d'accouplement peut être réutilisee apres un démontage. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, l'écrou classique du commerce est un écrou à six pans et la pièce d'accouplement presente au moins deux bras expansibles opposés l'un à l'autre et dont les surfaces intérieures, qui s'étendent coniquement en correspondance avec les surfaces à six pans correspondantes, sont planes et appliquées sur celles-ci. Ce mode de réalisation convient notamment à des profiles tubulaires de très faible section transversale et à des dispositifs dans lesquels l'expansion des bras par unité de parcours peut être réduite. Le cône intérieur de la pièce d'accouplement présente alors un angle au sommet relativement faible, par exemple de 3 degrés. On obtient ainsi une fixation spécialement stable, lorsque la pièce d'accouplement, dont le cône interieur possède une section transversale en forme d'hexagone régulier, est pourvue de six bras expansibles en correspondance avec le nombre des surfaces du six pans.Lorsque la vis de serrage ou un axe fileté de même effet est guidée en position centrée dans la pièce d'accouplement, les bras s'étendent régulièrement, et, en raison de leur section transversale relativement petite, leur expansion est faible et ils s'appliquent contre la paroi du profilé creux sur une grande surface et avec une pression elevée. Si l'on utilise un dispositif dans lequel le profilé tubulaire et la pièce d'accouplement possèdent, au moins dans le domaine de ses bras expansibles, un pourtour intérieur et extérieur carré, on obtient une fixation spécialement solide lorsqu'au moins deux des bras expansibles sont constitués et disposes de telle manière qu'ils puissent être pressés directement dans les domaines des angles du profilé creux, auquel cas les surfaces extérieures des bras expansibles en question présentent une forme angulaire en correspondance avec les domaines des angles. C'est notamment dans le cas de profilés tubulaires de grande section transversale que cette disposition apporte l'avantage que le profilé tubulaire ne peut pas se déformer par gonflement vers l'extérieur par flambage, comme cela serait le cas si les bras expansibles exerçaient leur pression contre les parois du profilé tubulaire en dehors des angles. Dans l'exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention presentant un écrou à six pans du commerce, quatre des six bras expansibles sont disposes de telle maniere qu'ils soient appliqués à pression dans les domaines des angles du profilé creux, 7es deux autres bras s'appliquant contre des parois du profilé situées en face l'une de l'autre. Etant donné que les bras expansibles s'appuient sur quatre domaines d'angle, i7 n'y a aucun risque de deformetion par gonflage des parois du profile creux par les deux autres bras expansibles qui contribuent simplement à un accroissement de la liaison par blocage à friction. On obtient une fabrication particulièrement simple de la pièce d'accouplement de cette variante en prévoyant que les bras expansibles pressés dans les angles limitent entre eux un espace intermédiaire à angle droit, et avec un autre bras expansible voisin, un espace intermédiaire à angle aigu d'environ 45". Cette disposition symetrique avec ces évidements angulaires larges permet, à la fabrication, de fraiser ces évidements facilement dans la pièce d'accouplement réalisée comme pièce de moulage sous pression. Afin que la pièce d'accouplement ne risque pas d'être enfoncée par pression dans les marches habituellement constituées en bois, ou dans un sol analogue, et qu'elle puisse, le cas échéant, être fixée par vissage sur ces éléments, cette pièce, conformément à une autre caractéristique de l'invention, présente à son extrémité opposée au cône intérieur, une plaque de pied qui peut posséder des perçages répartis sur son pourtour. Si la pièce d'accouplement est fixée par vissage sur le sol ou sur une marche d'escalier, il est nécessaire que l'extrémité de tête de la vis soit disposée dans la pièce d'accouplement. Il est par conséquent avantageux que la pièce d'accouplement, à son extrémité opposée au cône intérieur, présente un évidement, de préférence de forme rectangulaire, dont la section transversale est plus grande que celle du cône intérieur et se raccorde à un perçage plus petit qui se raccorde lui-même au cône intérieur et reçoit la tige de la vis de serrage. Non seulement cette disposition economique de la matière, mais l'epaisseur partout identique des parois est avantageuse pour la fabrication de la pièce d'accouplement par coulée sous pression.L'évidement est de préférence d'une grandeur telle qu'on peut engager sur la tête de la vis une clé pour le serrage. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'in- vention ressortiront de la description ci-après se rapportant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale parallèle à travers un montant de rampe d'escalier fixé à une marche d'escalier conformément à un exemple l'invention ; - la Fig. 2 est une vue en coupe par la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; - la Fig. 3 est une vue en coupe parallèle analogue à la Fig. 1, mais d'un autre exemple de réalisation de l'invention ; - la Fig. 4 est une vue en coupe par la ligne 4-4 de la Fig. 3. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif conforme à l'invention 11 comprend un profilé tubulaire à section carrée 12 pour une rampe d'escalier (non représentée), une pièce d'accouplement 13, qui est engagée dans le profilé tubulaire 12 par une extrémité portant des bras expansibles 14. Cette pièce repose, par une plaque de pied 16 disposee sur son extrémité opposée, sur le bord d'une marche d'escalier 17, par exemple un escalier tournant. Le dispositif comprend en outre une vis de serrage 18 de grande longueur, ou un axe fileté, pourvue à son extrémité d'un écrou à oreilles 19. La pièce d'accouplement 13, réalisée de préférence comme une pièce coulee sous pression, possede, partant de son pied, quatre bras expansibles 14, dont le pourtour extérieur est de forme carré, correspondant au pourtour intérieur du profilé tubulaire 12. Les dimensions extérieures de la piece d'accouplement à l'état non expansé 13 ne sont que de peu inférieures aux dimensions du profilé 12, de sorte que la piece peut être insérée avec un faible jeu dans le profilé tubulaire. Les bras expansibles 14 sont séparés l'un de l'autre par deux paires de fentes perpendiculaires entre elles, chaque paire possédant respectivement deux fentes opposées 21 et 22 (fig. 2). Ces fentes sont de même largeur et presentent une largeur constante sur toute leur longueur. La piece d'accouplement 13 possède un cône intérieur 23 (fin. 1) en forme de tronc de cône à section circulaire dont le plus grand diametre intérieur se trouve aux extrémités libres des bras expansibles 14. Ce cône intérieur 23 est formé par les surfaces interieures des bras 14 en forme de segments de tronc de cône tournees 1 'une vers l'autre et formant un profil conique.A son extrémité de plus petit diametre, le cône intérieur 23 se prolonge par un perçage court 26 menagé dans le pied 15 et dont le diamètre intérieur est seulement légèrement supérieur au diametre exterieur de la vis de serrage 18. A ce perçage 26 se raccorde un évidement 27 qui, en correspondance avec le pourtour extérieur du pied 15, présente également une section transversale carre, et qui est d'une grandeur telle qu'il puisse recevoir le cas échéant la tete 28 de la vis 18 et également une clé à douille adaptée à cette tête. L'écrou à oreilles 19 est disposé dans la pièce d'accouplement 13, plus précisément dans son cône intérieur 23, avec sa tete, c'est-à-dire avec le-plus petit diamètre extérieur de son corps conique 29, tournée vers le haut, les oreilles 31 etant engagées dans les fentes 21. Il est évident que l'écrou 19 peut être également dispose avec ses oreilles engagées dans les fentes 22. Le cône extérieur du corps 29 de l'écrou 19 correspond au cône intérieur 23 de la piece d'accouplement 13. De tels ecrous à oreilles sont disponibles dans le commerce avec toute grandeur de filetage et pour tout diamètre de vis. Dans l'exemple de réalisation representé sur la figure 1, le montant de rampe d'escalier, constitué par un profilé tubulaire 12, est ancré, par l'intermédiaire d'une pièce d'espa- cement 32, constituee de préférence en bois, comme les marches de l'escalier 17, sur une marche identique 17' disposée au-dessous de la marche 17. Pour cela, on utilise une vis de blocage 18 de très grande longueur, dont la tête 28 s'appuie, par l'intermédiaire d'une rondelle 33, sur la face inférieure de la marche 17'. Cette vis traverse la marche inférieure 17' qui est recouverte sur son bord par la marche supérieure 17, puis la pièce d'espacement 32, la marche 17 et la pièce d'accouplement 13. Sur l'extremité libre supérieure de cette vis de blocage 18 se trouve visse l'écrou à oreilles 19. Lorsqu'on fait tourner la vis 18 vers la droite pour effectuer le serrage, l'écrou 19 se déplace vers le bas (fig. 1), c'est-à-dire s'avance dans l'intérieur du cône 23, de telle sorte que la piece d'accouplement 13, les marches 17 et 17', la pièce d'espacement 32 et la rondelle 23 sont tout d'abord pressées l'une contre l'autre. Au cours du serrage suivant de la vis 18, l'écrou 19 pénètre davantage dans le cône intérieur 23 et provoque l'expansion vers l'extérieur des bras 14 qui sont appliqués et pressés notamment contre les domaines d'angle du profilé tubulaire 12. La distance entre la surface frontale annulaire 36 du profilé tubulaire 12 et la plaque de pied 16 de la pièce d'accouplement 13, et ainsi la hauteur de la rampe d'escalier non représentée, peut être choisie avant le serrage à fond de la vis de blocage 18 en maintenant le montant, pendant le serrage de la vis, a la hauteur désirée. Pendant le serrage de la vis, l'écrou 19 est maintenu à chaque instant contre un entrainenent en rotation avec la vis et un déplacement de rotation par rapport à la pièce d'accouplement dans laquelle il est immobilisé entre les bras expansibles 14. L'exemple de réalisation représenté sur les figures 3 et 4 ne se différencie de l'exemple des figures 1 et 2 que par une autre constitution de la pièce d'accouplement et un autre type d'écrou traditionnel. Dans cet exemple, la pièce d'accouplement 43 et fixée par vissage sur le sol 47 par exemple en bois, d'un local, au moyen de vis 42, avec sa plaque de pied 46 pourvue de perçages 41 répartis sur son pourtour. La vis de blocage 48 est nettement plus courte que la vis 18 du précédent exemple, car sa tête 28 est logée a l'intérieur de l'évidement 27 de la pièce d'accouplement 43. Au lieu de l'écrou à oreilles 19, c'est un écrou à six pans du commerce 49, dont le bord est pourvu d'un biseau 50, qui est vissé sur la vis de blocage 48. Il est à noter que des écrous à six pans 49 avec des biseaux 50 de différentes grandeurs sont disponibles dans le commerce. Une d ffetence esserltielle de la nièce d'accouplement 43 par rapport à la pièce 13 des figures 1 et 2 réside dans la constitution de ses bras expansibles 44 et 45. La pièce 43 présente quatre bras 44 et deux bras 45 dont les surfaces extérieures présentent un profil d'enveloppe carré. Les surfaces intérieures 54 et 55, tournées l'une vers l'autre, des bras 44 et 45 respectifs sont de forme conique sur toute leur longueur, mais planes, et elles forment ensemble un cône interieur 55 à section transversale hexagonale qui correspond au bord extérieur de l'écrou à six pans 49. Cet ecrou 49 est inséré dans le cône intérieur 53 de la pièce d'accouplement 43 et est ainsi maintenu contre une rotation relativement à la piece 43. Le cône intérieur 53 de la pièce 43 présente un angle d'ouverture d'environ 3 degrés. La pièce d'accouplement 43, également constituée comme une pièce coulée sous pression, présente, entre chaque couple de deux bras 44, un évidement 51 et entre un bras 44 et un bras 45, un evidement 52. Tous les evidements 51 et 52 s'étendent sur la totalité de la longueur des bras expansibles 44 et 45. Les évidements 51 présentent en section transversale une forme de triangle rectangle dont le sommet, avec l'angle droit, est dirigé vers le cône intérieur 53, et ils sont disposes symétriquement par rapport au plan longitudinal médian correspondant. Les couples d'évidements disposés de part et d'autre de chacun des bras 45 sont symétriques l'un de l'autre par rapport au plan longitudinal médian précite, chaque évidement 52 etant par luimême assymétrique.Ils forment également en section transversale un triangle rectangle isocèle dont l'hypothénuse est formée par une face latérale du bras expansible 45. Les bras expansibles 44, 45 ainsi que les évidements formés entre eux 51, 52 sont constitués de manière telle que les bras 44 possèdent un bord extérieur a angle droit de sorte qu'ils peuvent être engagés par pression dans les domaines d'angles 34 du profilé tubulaire. Les bras 45 sont pourvus d'une face extérieure plane par laquelle ils peuvent être appliqués sur la paroi du profilé tubulaire dans le domaine d'un plan longitudinal médian. A leurs extrémites libres, les bras 44 et 45 possèdent chacun un biseau 56 sur leur bord. L'expansion des bras 44, 45, et ainsi la liaison entre la pièce d'accouplement 43 et le profilé tubulaire 12, a lieu de la même manière que dans l'exemple des figures 1 et 2, à savoir par le fait que l'écrou à six pans 49, maintenu sans pouvoir tourner, est attiré dans l'intérieur du cône 53, de sorte que les bras expansibles 44, 45, qui, avec leurs surfaces intérieures 54, 55 sont en regard des surfaces exterieures de l'écrou à six pans 4, s'étendent vers l'extérieur et s'appliquent sur la paroi intérieure du profile tubulaire 12. Suivant la possibilité de déformation des bras expansibles, une surface plus ou moins grande des faces extérieures de ces bras est appliquée contre la paroi intérieure du profilé tubulaire.Comme on le voit par la distance existant entre la face frontale 36 du profilé tubulaire 12 et la plaque de pied 46, la rampe est disposée un peu plus haut. Bien que des formes de réalisation particulières aient éte décrites, il est evident que diverses variantes peuvent être choisies par rapport à ces réalisations. C'est ainsi qu'il est possible, au lieu des écrous représentés, d'utiliser d'autres écrous du commerce, tels que ecrous à quatre pans, ou ecrous ronds, à gorge ou a couronne, aplatis, ou autres. Il est seulement essentiel que ces écrous presentent une forme telle qu'ils puissent être maintenus avec engagement de forme dans la piece d'accouplement de forme appropriée. En outre, il est possible, suivant les sollicitations mecaniques qui doivent être appliquées sur le dispositif, de prévoir un nombre plus ou moins grand de bras. Bien entendu, il est également possible de prévoir ces mesures pour des profilés tubulaires à section circulaire, rectangulaire ou autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fixation d'un profilé tubulaire, notamment d'un montant de rampe d'escalier avec une pièce d'accouplement disposée sur une marche de l'escalier ou sur le sol, cette pièce étant pourvue d'un cône intérieur, et de bras expansibles qui peuvent être appliqués contre la paroi intérieure du profilé au moyen d'un corps de manoeuvre qui est guidé par une vis dans ce cône intérieur, caractérisé en ce que le corps de manoeuvre est constitue par un écrou (19, 49) et en ce que la pièce d'accouplement (13, 43) reçoit cet écrou avec engagement de forme, entre ses bras expansibles (14, 44-45). 2. Dispositif suivant la revendication 1, carac térise en ce que l'écrou est un écrou à oreilles (19) placé sur la tête et en ce que le cône intérieur (23) possede une section transversale circulaire, la pièce d'accouplement -(13) étant pourvue d'au moins une paire de fentes composée-de deux fentes diametralement opposees (21-22), la largeur constante des fentes étant égale à l'épaisseur des oreilles (31) de l'écrou (19). 3. Dispositif suivant la revendication 2, carac térisé en ce que la pièce d'accouplement (13) est pourvue de deux paires de fentes s'étendant perpendiculairement l'une à l'autre. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'angle d'ouverture du cône intérieur (23) de la pièce d'accouplement (13) correspond à l'angle extérieur de l'écrou à oreilles (19). 5. Dispositif suivant la revendication 1, carac térisé en ce que l'écrou est un écrou à six pans (49) et en ce que la pièce d'accouplement (43) presente au moins deux bras expansibles se faisant face (44, 45) dont les surfaces intérieures coniques (54-55) sont planes en correspondance avec les faces du six pans associées et sont placées en face de celles-ci. 6. Dispositif suivant la revendication 5, carac térisé en ce que le cône intérieur (33) de la pièce d'accouplement (43) possède une section transversale en forme d'hexagone régulier. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (43) est pourvue de six bras (44-45) correspondant au nombre des faces du six pans. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 a 7, caractérisé en ce que l'angle d'ouverture du cône intérieur (53) de la pièce d'accouplement (43) est égal a environ 3 degrés. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le profilé tubulaire et la pièce d'accouplement possèdent, au moins dans le domaine des bras expansibles, un pourtour intérieur et extérieur carré, caractérisé en ce qu'au moins deux des bras expansibles (14, 44) sont constitués et disposés de telle manière qu'ils peuvent être appliqués directement dans les domaines d'angle (34) du profilé tubulaire (12), les surfaces exterieures des bras expansibles correspondants (14, 44) présentant une forme angulaire en correspondance avec lesdits domaines d'angle (34). 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 et 9, caractérisé en ce que quatre des six bras expansibles (44) sont disposés de telle manière qu'ils puissent btre applioltes dans les domaines d'angle (345 du profilé tubi- laire (12), auquel cas les deux autres bras expansibles (45) peuvent être appliqués contre des parois en regard du profilé tubulaire (12). 11. Dispositif suivant la revendication 10, carac terisé en ce que les bras expansibles (44) à appliquer dans les domaines d'angle (34) délimitent entre eux un espace intermédiaire à angle droit (51), et, avec un autre bras expansible voisin (45) un espace intermédiaire a angle aigu (52) d'environ 45". 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 a 11, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (13, 43) présente, à son extrémité opposée au cône intérieur (23, 53), une plaque de pied (16, 46). 13. Dispositif suivant la revendication 12, carac térisé en ce que la plaque de pied (46) est pourvue de perçages (41) répartis le long de son pourtour. 14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (13, 43) est pourvue, à son extrémité opposée au cône interieur (23, 53), d'un évidement (27), de préférence de forme rectangulaire, dont la section transversale est plus grande que celle du cône interieur (23, 53) et qui se raccorde à un perçage de petit diamètre (26) se raccordant lui-même au cône intérieur et destiné au passage de la vis de blocage (18-48).