Brevet FR2472066A1 — publié le 19810626

L'invention concerne un appareil perfection né d'assemblage de de poutres de charpente en bois, et plus préci- sément, bien que cela ne soit pas exclusif, les platines utilisées pour la fabrication des poutres en bois telles que les poutres de charpente, et les dispositifs de rapporteur permettant de fixer en place les chevrons d'une charpente de toiture. Dans la fabrication des poutres de charpente, c'est-à-dire des combles deune toiture, on utilise divers procédés pour supporter et fixer les poutres en bois constituant la toiture, avant la fabrication de la charpente. Pendant l'opération de fabffcation on utilise des plaques de liaison, des plaques à clous, etc... obtenues à partir dtune feuille d'acier dans laquelle on emboutit également des queues ou soies de fixation. Ces plaques sont placées audessus des zones de joint entre poutres placées bout à bout, puis comprimées de façon que les soies stenfoncent dans les poutres placées en butée, ce qui termine I'opéràtinn de fabrication des fermes de toiture, la plaque d'acier ou la plaque à clous constituant la plaque de liaison venant à ras ou légèrement audessous du niveau des plaques correspondantes des poutres à solidariser. Les opérations de compression permettant d'enfoncer les plaques de laision dans les poutres, comme décrit ci-dessus, peuvent se faire a) en faisant passer entre les platines d'une presse fixe, une table à secousses sur laquelle on a placé la ferme de charpente déjà montée ; ou b) à déplacer un bloc de presse mobile monté sur plancher de manière à l'amener en chaque zone de joint entre poutres où l'on enfonce successivement les plaques de chåssis et de liaison au moyen des platines de Ia presse ; ou c) à amener au-dessus de chaque zone de joint un bloc de presse suspendu à un portique pour effectuer les opérations de compression ; ou encore d) à utiliser séparément une presse montée sur plancher et une presse suspendue à un portique pour former chaque joint, et à mettre en oeuvre des moyens permettant de faire fonctionner simuManément les deux presses. Les dxpositions utilisées dans les différents procédés de fabrication des poutres de charpentes de toits, comprennent généralement des moyens de support convenables des poutres à l'endroit des joints, ce qui permet d'éviter les différences de pressions appliquées à la plaque de liaison et à la poutre, les charpentes obtenues ne risquant pas ainsi d'être endommagées. Une disposition bien connue pour la fabrication des charpentes de toiture en poutres de bois, consiste à utiliser une table à secousses universelle en acier dur laminé, ou autre, cette table étant munie de pistes longitude~ nales et verticales le long desquelles les platines de la presse peuvent se déplacer sur des distances prédéterminées, repérées par des échelles prévues sur les pistes, de manière à venir se placer au-dessous des zones de joints entre poutres destinées à constituer la charpente. Ces platines sont réalisées dans des plaques de 13 à 19 mm d'épaisseur. Il est donc évident que la manipulation de ces platines entre opérations successives effectuées sur des charpentes de différentes tailles, est ure opération à la fois longue et difficile lorsqu'il faut retirer ou mettre en place les platines sur la table à secousses. Le fait qu'il soit nécessaire de déplacer les platines entre positions différentes sur la table à secousses, en les faisant glisser le long de leurs pistes respectives, a égalemet pour résultat, du fait de l'accumulation des copeaux et autres, que les platines ont tendance à se coincer sur leurs pistes. Lorsque ce problème se pose les ouvriers utilisent de gros marteaux pour débloquer les platines, avec tous les inconvénients d'usure et de détérioration rapide des platines-et des pistes, que présentent ces déblocages à coups de marteaux. L'opération de compression au moyen d'un dispositif à table à secousses se fait généralement en déplaçant la table à secousses sur un châssis de support monté entre les platines d'une presse fixe. Cependant la table à secousses peut également rester dans une position fixe, tandis que la presse se déplace pour venir en face des zones de jonts successives d'une charpente portée par la table à secousses, la presse étant montée pour cela sur des rails. Dans une seconde forme bien connue de fabrication des fermes de toiture en bois, on utilise une table à secousses à platine composite dans laquelle la platine est constituée d'une mince couche d'acier recouvrant une matrice de pierre reconstituée obtenue par exemple à partir d'-éclats de pierre collés dans un matériau de liaison tel qutune résine. Le remplacement des platines en acier du premier type ci-dessus, par des platines telles que celles de la table à secousses du second type ci-dessus n'apporte pas de grands avantages car la pierre reconstituée pèse entre le tiers et la moitié de l'acier et coûte en outre très cher par suite du prix de la résine de liaison. Un autre dispositif bien connu de montage des charpentes de toiture est décrit dans les brevets U.S.Â. Nb 3.358.348 et NO 3.460.465. Ce dispositif comprend un ensemble de têtes associées à chaque zone de joint d'une ferme de charpente, ces têtes étant munies chacune de moyens de rapporteur permettant à un ouvrier de mettre en place les chevrons et les fermes avec le bon écartement angulaire, avant l'opération de fixation. A chaque rapporteur sont associées un certain nombre de fixations de poutre de forme compliquée permettant de bloquer et de prérégler les poutres de la charpente avant ltopération d'assemblage et de fixation. Cependant ce dispositif est difficile à mettre en oeuvre et cher à fabriquer. Dans les dispositifs utilisant des tables à secousses, les éléments de chevrons sont généralement mis en place, par la piste horizontale inférieure, au moyen de rapporteurs placés contre un bord de la table à secousses parallèlement à la piste horizontale. Tout en donnant relativement satisfaction ces dispositifs tendent à donner de légères variations de déplacements angulaires et de hauteur globale des chevrons dans les fermes successives. L'assemblage des entretoises entre les chevrons et l'élément de traverse horizontal constituant une ferme de toiture, se fait en effectuant des mesures horizontales et verticales au moyen d'échelles associées aux pistes horizontales et verticales de la table à secousses. Là encore, du fait qu'il est nécessaire de transposer les lectures latérales de l'échelle, il est très difficile de maintenir un alignement parfait des entretoises dans-les fermes successives. L'invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus et concerrre à cet effet un appareil à secousses utilisé pour le montage de charpentes en bois, comprenant une table de support, des moyens de rapporteur placés sur la table de support et pouvant se déplacer le long d'une ligne de repère constituant l'axe vertical central de la charpente à monter, et au moins un support des éléments de charpente en bois, appareil caractérisé en ce que le ou les supports comprennent des moyens de blocage de l'élément de charpente en bois, et en ce que les moyens de rapporteur comprennent au moins un dispositif de mise en place permettant de placer le ou les supports de façon que l'élément de charpente en bois, bloqué sur ces supports, forme l'angle voulu avec la ligne de repère, et de façon également que ce support soit relié rigidemeng aux moyens de rapporteur dans cette position voulue. Sucrant une autre caractéristique de l-inven- tion, les moyens de rapporteur comprennent un élément de plaque pouvant glisser sur un rail monté sur la table de support. De préférence les pistes sont munies d'une échelle permettant à un ouvrier de placer le disque dans la bonne position sur la table. Suivant une autre caractéristique encore de l'invention, celle-ci utilise une platine comprenant un corps en matériau fibreux incompressible recouvert sur l'une au moins de ses faces par un revêtement constitué par une feuille de matériau dur et résistant, des moyens de blocage étant prévus sur frette face pour permettre la fixation d'un élément de charpente en bois. Le matériau fibreux peut entre un socle trempé à l'huile, et de préférence un socle laminé trempé à l'huile. Le matériau dur de surface peut être constitué par une mince feuille métallique et de préférence une feuille d'acier. Cette feuille d'acier peut avoir une épaisseur de calibre 1,4 mm à 2 mm, et de préférence 1,6 mm. Dans une platine réalisée de la manière cidessus le matériau dur de surface dépasse de préférence légèrement sur les bords de la face inférieure de la platine. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les moyens de support de chevrons décrits ci-dessus peuvent être constitués par les platines ci-dessus juxtaposées bout à bout. Ces platines sont de préférence fixées bout à bout par des moyens de type à baion tte et à douille. On pourra remarquer que l'utilisation des platines décrites ci-dessus, à la place des plaques d'acier utilisées jusqu'ici, permet de réaliser une économie financière considérable, et que l'utilisation des moyens de rapporteur permet aux ouvriers de mettre en place ou de remettre en place très facilement les platines associées aux chevrons d'une ferme sans mettre en jeu des forces considérables, cela étant dû à la relative légèreté des nouvelles platines selon l'invention. Dans un dispositif utilisant une table à secousses, on peut envisager d'utiliser les platines selon l'invention, dont la longueur peut atteindre 1 mètre, (a) soit en les plaçant aux jonctions de la charpente à fabriquer, (b) soit en les alignant sur la table de faon qu'elles se placent au-dessous de toutes les poutres à assembler. Les platines selon l'invention peuvent très facilement comporter des moyens de fixation de tampons, de goujons ou autres, ainsi que des dispositifs de tension et de blocage de n'importe quels types classiquement utilisés actuellement pour la fabrication des charpentes en bois. De plus, lorsque les platines sont utilisées en alignement, celles-ci peuvent de préférence comporter des échelles alignées de la même façon pour permettre à un ouvrier de mettre facilement en place les poutres de la charpente à assembler. Autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'une forme préférée de féalisa- tion représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en plan schématique d'un appareil à secousses selon l'invention, destiné à la fabrication de fermes de toitures en bois, - la figure 2 est une vue en perspective d'une platine de l'appareil de la figure 1, - la figure 3 est une vue d'extrémité effectuée suivant la direction de la flèche III de la figure 1, - la figure 4 est une vue correspondant à celle de la figure 1, mais représentant plus en détail les moyens de rapporteur de appareil selon l'invention, et - les figures 5 et 6 sont des vues correspondant à celles des figures 2 et 3, pour une variante de réalisation de la platine a Les inconvénients des platines de presse, des plaques a' secousses etc... utilisées dans la fabrication des charpentes en bois telles que les fermes de toitures, proviennent essentiellement du poids et du coût. Dans un dispositif utilisant une table à secousses sur laquelle on monte une charpente en bois pour la faire passer entre les platines d'une presse fixe, il est nécessaire de réduire autant que possible le poids de la table pour éviter l'usure de fonctionnement. Des presses auxiliaires et des platines à secousses constituées par une plaque d'acier ont été utilisées jusqu'ici pour supporter la charpente en bois à l'endroit des zones de jonctions. Ces platines en plaques d'acier sont chères à fabriquer et de plus lourdes et difficiles à manoeuvrer. Les figures 1 à 4 représentent une platine de presse 1, selon l'invention, à la fois légère et de construction durable pouvant remplacer ou compléter l'utilisation des platines classiques en plaques d'acier. La platine de presse 1 de la figure 1 est destinée à se monter sur les rails longitudinaux 2 d'une table à secousses 3 et sur les moyens de rapporteur 4 associés aux rails verticaux 5 de cette table à secousses 3. La table à secousses 3 est généralement rectangulaire en vue plane, et consiste en un marbre en acier laminé monté sur les rouleaux d'un châssis (non représenté) sur lesquels la table et la charpente montée sur celle-ci peuvent venir se placer entre les rouleaux d'une presse fixe (non représentée). Chaque platine de presse 1 est généralement rectangulaire en vue plane, comme indiqué sur la figure 1, et comprend, comme indiqué sur les figures 2 et 3, un revêtement en forme de plateau inversé 7 monté sur un corps 8 se présentant sous la forme d'une matrice fibreuse. Le revêtement 7 est constitué par une plaque métallique mince telle qu'une plaque d'acier, dont la paroi supérieure 9 forme la surface dure tournée vers le haut 10 de la platine 1. Des parois latérales 13 et 14 solidaires des bords opposés 11 et 12 de la paroi supérieure g du revête- ment 7, se terminent par des parois inférieures respectives 15 et 16 dirigées l'une vers l'autre au-dessous de la paroi 9. De courtes parois verticales 18 et 19 partant respectivement vers le haut des parois inférieures 15 et 16, et revenant légèrement vers la surface inférieure 17 de la paroi 9, forment des parois rentrantes de l'élément en forme de plateau inversé 7, ces parois 18 et 19 s'enclenchant solidement autour des bords 20 et 21 de la matrice 8. Le corps 8 est également rectangulaire en vue plane et consiste en un marbre trempé à l'huile dont les bords opposés sont d'épaisseur suffisante pour enclencher solidement les parois rentrantes respectives 18 et 19, comme indiqué sur les figures 2 et 3. Le corps 8 comprend en outre une partie médiane 22 d'épaisseur supérieure à la profondeur de l'élément 7, de façon quten cours l'utilisation, la surface inférieure 23 du corps 8 (voir figure 3) puisse s'engager et glisser le long ou sur le dessus de la surface supérieure 24 de la table à secousses 3. Entre sa partie médiane 22 et ses bords opposés respectifs 20 et 21, le corps 8 est muni de glissières longitudinales 25 s'engageant sur les rails longitudinaux 2 de la table à secousses 1, comme on peut le voir sur les figures 1 et 3. On peut ainsi constater facilement sur la figure 3, qu'une platine 1 selon l'invention peut se placer facilement dans la bonne position pour supporter les poutre T d'une ferme de toiture en cours de fabrication. Pour faciliter encore la fabrication de la ferme, les platines 1 sont munies d'un dispositif classique de mise en place des poutres, permettant de retenir celles-cs pendant une opération de compression. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures, des rouleaux de blocage 26 actionnés par des cames et des barres de mise en place 27, sont prévus sur la surface supérieure 11 de la platine 1. Chaque platine 1 comporte des trous de boulons (non représentés) permettant de placer et de fixer sur celle-ci des moyens de blocage et de mise en place convenables, Des échelles classiques (non représentées) sont également prévues pour déterminer les positions convenables des platines 1, qui font environ 1 mètrede longueur, sur la table à secousses, ces positions s'adaptant au type de ferme en cours de fabrication. Les platines peuvent être fixées bout à bout de manière à couvrir toute la surface située au-dessous des chevrons et des entretoises, ou à ne couvrir totalemet que la surface située au-dessous de la corde inférieure et à couvrir partiellement la surface située au-dessous des autres chevrons et entretoises.Ces platines peuvent être munies de moyens de fixation convenables à douilles et balonattes ou autres (no représentés), facilitant ce montage bout à bout. On a constaté que la meilleure épaisseur de la plaque d'acier correspondait au calibre 1 ,6 mm, bien qu'on puisse également utiliser d'autres épaisseurs comprises par exemple entre les calibres 1,4 et 2 mm, sans détériorer les performances. Bien que le corps de platine selon l'invention, décrit ici, soit réalisé sous la forme d'un marbre laminé trempé à l'huile, on peut égaiement utiliser n'importe quel autre matériau fibreux présentant les mêmes caractéristiques de résistance en compression, de légèreté et de facilité de fabrication. Les moyens de rapporteur 4 représentés en particulier sur la figure 4, comprennent une plaque ou un élément de disque 30 fabriqué et usiné en métal, cet élément 30 comprenant sur sa surface inférieure une glissière (non représentée) lui permettant de glisser le long du rail 5 et sur la table de support 3, de manière à venir dans une position déterminée que l'ouvrier peut lire sur une échelle 31 du rail 5 en regardant à travers une ouverture ou regard 33 ménagé dans la partie supérieure de l'élément 30, comme on peut le voir sur la figure 4. L'élément de disque 30 est généralement symétrique autour d'un axe coïncidant avec l'axe du rail 5, et comporte un repère de référence 35 situé sur cet axe, le fonctionnement du rapporteur 4 se faisant autour de ce repère de référence. De chaque côté de l'élément de disque 30 ceest-à-dire de vaque c8té de son axe associé au repère 35, on trouve (a) une échelle angulaire 32 graduée en divisions de 2,5 , (b) une série de trous de boulons 34 équirépartis sur un cercle commun, et (c) des fentes courbes 36 tournées vers le haut, dont le but sera précis ci-après. Des dispositifs de mise en place se présentant sous la forme d'éléments de glissières 38, sont associés à l'élément de disque 30 pour fixer sur celui-ci des supports de chevrons tels que les platines 1, l'un seulement de ces dispositifs de mise en place étant représenté sur la figure 4. Des fixations de ntimporte quel type convenable peuvent également être prévues aux endroits repérés par la référence 39 sur la figure 4. L'élément 38 représenté sur la figure 4 est généralement rectangulaire en vue plane et peut se déplacer avec précision par rapport au repère 35 en entraînant avec lui une ou plusieurs platines 1 pour les amener dans la position angulaire voulue permettant d'effectuer avec précision l'assemblage d'une ferme de charpente. L'élément 38 est muni de montures de deux guides 40 destinés à venir se loger dans la fente courbe tournée vers le haut 36. L'élément 38 est également muni d'une fente courbe 42, qui, lorsque les guides 40 sont logés dans la fente courbe 36, vient recouvrir deux au moins des trous de boulons 34 de manière à permettre le blocage de l'élément 38, et par conséquent des platines 1, sur l'élément de disque 30. Ce blocage se faisant au moyen des boulons 37. L'élément 38 est en outre muni d'une ligne de repère 44 permettant de l'aligner le long de l'échelle courbe 32 dans la positon voulue. L'élément 38 comprend une plaque de localisation 46 dont une face coïncide avec la ligne de repère 44 et contre laquelle vient se placer le bord inférieur 48 d'un chevron R lorsque ce dernier est mis en place avant l'assemblage. Enfin l'élément 38 comprend des moyens (non représentés) permettant de fixer la platine 1 rigidement sur celui-ci. Pour assembler une ferme de toiture sur appareil décrit ci-dessus, ouvrier place l'élément de disque 30 le long du rail vertical 5 en utilisant l'échelle 31 et le regard 33. L'ouvrier place ensuite les éléments 38 de chaque c8té de l' & ment de disque 30 de façon que leurs lignes de repère 44 viennent en face des divisions choisies sur les échelles 32. On ajoute ensuite des platines 1 à celle portée par les éléments 38 jusqu'à ce qu'on obtienne une longueur suffisante pour correspondre à celle du chevron R (voir figure 4) à assembler. On place ensuite des plaques de liaison ou des plaques à clous inférieures (non représentées) à l'endroit des zones de joints, les queues ou soies de ces plaques étant tournées vers le haut. On place ensuite les chevrons R et l'élément de liaison de la manière indiquée sur les figures 1 et 4, puis on met en place les entretoises 5 en utilisant les échelles (non représentées) prévues le long des platines associées aux chevrons R, ces entretoises étant bloquées en position de pré contrainte par les fixations 26 etc... Les plaques de liaison supérieures (non représentées) sont alors placées sur les poutres précontraintes recouvrant les zones de joint avec leurs soies tournées vers le bas. On fait ensuite passer la table à secousses entre les montants dtune presse à platines effectuant successivement les opérations de compression permettant d'assembler la ferme. Les figures 5 et6 illustrent une variante de réalisation de la platine 60 pouvant remplacer la platine 1 décrite ci-dessus. Cette platine 60 comprend un corps rectangulaire 100 en contreplaqué recouvert d'un film de résine 101 sur sa face supérieure. Une feuille d'acier 102 recouvre le film de résine 101 et comporte une échelle 104 insérée dans la feuille d'acier. Des rebords de protection en acier à section en forme de U 103 sont fixés par des rivets aux bords parallèles extérieurs 102 du corps 100, et des passages latéraux 105 à section en forme de boîte, sont fixés aux rebords de protection 1 03. Chaque passage 105 comprend une fente allongée 108 s'étendant sur toute sa longueur. Trois éléments rectangulaires allongés 106 sont fixés à la face inférieure du corps 100 et définissent entre eux des passages 110 permettant à la platine 60 de glisser sur le rail 2. Une barre de mise en place 112 montée sur la surface supérieure de la platine 60 comporte une paire de rebords 113. Cette barre est fixée à la platine au moyen de boulons 114 traversant les rebords 113 et la fente allongée 108 du passage latéral adjacent. Une fixation de blocage 115 manoeuvrable à la main, est également fixée à la surface supérieure de la platine, en alignement avec la barre de mise en place. Cette fixation de blocage 115 (de type connu) comprend un levier de manoeuvre 116 permettant de déplacer un élément de blocage 117 en direction de la barre de mise en place, un levier 118 à libération rapide effectuant simultanément un mouvement vers le haut. Quand la presse enfonce les plaques de fixation dans les éléments de poutres, comme décrit ci-gessus, cette presse agit simultanément sur le levier à libération rapide 118 pour libérer la fixation de blocage 115. REVENDICATIONS 1.- Appareil à secousses utilisé pour le montage de charpentes en bois, comprenant une table de support (3), des moyens de rapporteur (4) placés sur la table de support et pouvant se déplacer le long d'une ligne de repère (31) constituant l'axe vertical central de la charpente à monter, et au moins un support (1) des éléments de charpente en bois, appareil caractérisé en ce que le ou les supports (1) comprennent des moyens de blocage (26) de l'élément de charpente èn bois, et en ce que les moyens de rapporteur (4) comprennent au moins un dispositif de mise en place (38) permettant de placer le ou les supports (1) de façon que l'élément de charpente en bois (R), bloqué sur ces supports, forme l'angle voulu avec la ligné de repère (31), et de façon également que ce sup;;Pt soit reliai rigidement aux moyens de rapporteur dans cette position voulue 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rapporteur (4) comprennent un élément de plaque (30) pouvant glisser sur un rail.(2) monté sur la table de support (3). 3.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de rapporteur (4), comprennent au moins un guide courbe (36) et en ce que. le dispositif de mise en place (38) peut se déplacer le long de ce guide courbe,'des moyens (37) étant prévus pour fixer rigidement le dispositif de mise en place aux moyens de rapporteur. 4.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guide courbe (36) est constitué par une fente ménagée dans les moyens de rapporteur (4), le dispositif de mise en place (38) pouvant glisser dans cette fente, et les moyens- de rapporteur comprenant une échelle (32) sur laquelle s'aligne un repère porté par le dispositif de mise en place. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rail (2) est réglé à partir diune ligne de référence (35) de la table de support, et en ce que les moyens de rapporteur (4) comprennent un regard (33) permettant de placer le rapporteur à une distance voulue de la ligne de référence. 6.- Platine s'utilisant dans l'appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour le montage de charpentes en bois, platine caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (8) en matériau fibreux incompressible recou nTert sur l'une au moins de ses faces par un revêtement constitué par ure feuille de matériau dur et résistant (9), des moyens de blocage (26) étant prévus sur cette face pour permettre la fixation d'un élément de charpente en bois (T,S). 7.- Platine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la face de support et de fixation est la surface supérieure (10) de la platine en cours d'utilisation, la surface inférieure de cette platine (1) étant munie d'au moins une glissière (25) permettant de la placer sur un rail 8.- Platine selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le corps (8) est constitué par un marbre laminé, et en ce que le revêtement (9) est constitué par une feuille de métal entourant la surface supérieure et les deux faces latérales du corps (8). 9.- Platine selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le revêtement est divisé en plusieurs sections, une première section (102) recouvrant la surface supérieure du corps et deux autres sections en forme de U (103) se fixant sur les bords opposés du corps.