Brevet FR2473656A1 — publié le 19810717

DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE, PROCEDE DE FABRICATION ET APPLICATION A LA FABRICATION DE MEUBLES MODULAIRES Domaine Technique La Présente invention concerne un dispositif d'assemblage mécanique permettant d'assujettir l'un à l'autre deux éléments d'une structure en développant, par simple rotation relative des deux éléments, une force de retenue ou de serrage s'exercant parallèlement à l'axe de rotation et permettant d'assurer une rigidité et/ou une étanchéité excellente de l'ensemble réalisé. Technique antérieure Les dispositifs d'assemblage connus, par exemple en menuiserie, sont généralement réalisés à l'aide de tenons et de mortaises, ou à l'aide de queues d'arondes. De tels dispositifs, s'ils s'avèrent relativement simples à réaliser, ne permettent pas d'exercer sur les éléments assemblés une force de retenue ou de serrage permettant de développer un effort de compression d'un élément sur l'autre qui assurerait une excellente rigidité de l'ensemble, en particulier lorsqu'un élément intermédiaire dqit etre bloqué entre les deux éléments assemblés. D'autres dispositifs d'assemblage, connus par exemple en menuiserie ou dans l'industrie chimique, sont conçus pour développer une force de serrage des éléments à assembler, permettant ainsi d'obtenir une rigidité et/ou une étanchéité satisfaisante de l'ensemble. Cependant les dispositifs de ce type, qui comportent généralement des embouts ou des manchons filetés ou des brides d'assemblage, s'avèrent d'une fabrication relativement complexe et coûteuse, et sont d'une mise en oeuvre parfois délicate. Exposé de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif d'assemblage de deux éléments d'une structure d'une fabrication extrêmement simple et économique, permettant d'exercer sur les éléments assemblés, par simple rotation d'un élément par rapport à l'autre, une force de serrage ' assurant une excellente étanchéité et/ou rigidité de la structure ainsi obtenue. Le dispositif selon l'invention permet l'assemblage d'un élément male et d'un élément femelle qui s'ajustent par l'intermédiaire d'un tenon cylindrique, solidaire de l'élément male, s' engageant dans la mortaise de l'élément femelle, et se caractérise en ce que le tenon cylindrique est pourvu d'au mois une saillie transversale et en ce que la mortaise comporte au moins une rainure longitudinale permettant le passage de la saillie transversale du tenon lorsque celui-ci pénètre dans la mortaise, cette rainure longitudinale communiquant avec un évidement dont le bord inférieur forme une rampe inclinée par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de la mortaise, rampe sur laquelle vient s'appuyer la saillie du tenon lorsque, les deux éléments étant ajustés l'un dans l'autre, on exerce un mouvement de rotation d'un élément par rapport à l'autre. Au cours de ce mouvement de rotation relative des deux éléments, la saillie du tenon exerce sur le bord inférieur de l'évidement, bord qui forme rampe ascendante vis à vis de cette saillie, une poussée dont une composante est une force qui s'exerce parallèment à l'axe commun du tenon et de la mortaise et tend à rapprocher les deux éléments. Plus le couple de rotation exercé sur les deux éléments est important, plus cette force de serrage est importante. Au contraire, il suffit d'un léger mouvement de rotation en sens inverse pour annuler l'effet de serrage, sans risque de blocage ou de grippage. Selon les applications envisagées, le dispositif peut etre réalisé en bois, par exemple pour un meuble, en matière plastique ou en métal, par exemple pour un assemblage tubulaire destiné à constituer une conduite véhiculant des fluides liquides ou gazeux. Bien entendu, le dispositif d'assemblage selon l'invention peut être réalisé avec plusieurs saillies coopérant avec avec plusieurs rampes, les saillies étant de préférence espacées angulairement de manière régulière, par exemple de 180 degrés s'il y en a deux, de 120 degrés s'il y en a trois, etc.. Les saillies multiples peuvent être situées à des niveaux différents. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication du dispositif d'assemblage ainsi qu'à une application du dispositif à la fabrication de meubles modulaires. Dans de tels meubles, la structure modulaire est réalisée par assemblage de deux éléments selon l'invention entre lesquels est bloqué un troisième élément, transversal, formant liaison avec d'autres modules de la structure. Description sommaire des dessins Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe d'un mode d'exécution du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif et la figure 2 est une coupe transversale selon AA' de la figure 1. Les figures 3 et 4 illustrent un second mode d'exécution du dispositif selon l'invention. La figure 3 est une coupe axiale dudit dispositif et la figure 4 est une coupe axiale selon BB' de la figure 3. Les figures 5 et 6 sont respectivement une vue en coupe axiale et en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention réalisé selon un procédé de fabrication particulierement simple et économique. La figure 7 est une vue éclatée du dispositif selon l'invention appliqué à la fabrication d'un meuble modulaire. Mode d'exécution Selon un premier mode d'exécution, illustré aux figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention comporte un élément A male 1 dont le tenon 2 s'engage dans la mortaise 4 de l'élément femelle 3. Le tenon 2 de l'élément 1 porte une saillie 5 qui s'engage dans un évidement 6 pratiqué dans la mortaise 4 de l'élément femelle 3. L'évidement 6 est délimité par un épaulement 6a situé dans un plan incliné par rapport à l'axe XX' des éléments 1 et 2, et communique avec une rainure longitudinale 7 pratiquée dans la mortaise 4 parallèlement à l'axe XX'. Le point d'intersection de la rainure 7 et de l'épaulement 6a est situé de préférence au point le plus bas de l'épaulement 6a, et ne doit, en tout état de cause, pas etre situé au point le plus haut de l'épaulement 6a. Lorsque le tenon 2 de l'élément male 1 s'engage axialement dans la mortaise 4 de l'élément femelle 3, la saillie 5 du tenon pénètre dans la rainure 7 et atteint le point d'intersection entre l'épaulement 6a et la rainure 7 On fait ensuite tourner les éléments 1 et 3 l'un par rapport à l'autre autour de l'axe XX' et la saillie 5 appuie sur l'épaulement 6a de l'évidement 6, cet épaulement formant une rampe ascendante, et produit une force dont la composante parallèle à l'axe XX' tend à rapprocher les éléments 1 et 3 et les maintient l'un contre l'autre Si le point d'intersection de l'épaulement 6a formant rampe et de la rainure 7 est au point le plus bas de la rampe 6a, l'effet de serrage sera obtenu dans les deux sens de rotation relative des éléments 1 et 3.Si ce point d'intersection n'est pas au point le plus bas de la rampe 6a, l'effet de serrage ne sera obtenu que pour un sens de rotation. Meilleure manière de réaliser l'invention Selon un mode d'exécution préféré du dispositif selon - ----- ^ l'invention, illustré aux figures 3 et 4, le tenon 2 de l'élément male 1 comporte deux saillies 5 et 5' diamétralement opposées mais situées à des niveaux différents et coopérant avec des épaulements 6a et 6a' constituant les bords inférieurs de deux gorges 6 et 6' usinées dans la mortaise 4 de l'élément femelle 3. Lors de la pénétration du tenon 2 dans la mortaise 4, les saillies 5 et 5' pénètrent dans les rainures 7 et 7' parallèles à l'axe XX' et diamétralement opposées. Ces rainures 7 et 7' communiquent respectivement avec les ~ gorges 6 et 6' à leurs points bas. Lorsque les saillies 5 et 5' atteignent leurs gorges respectives 6 et 6', on imprime aux éléments un mouvement de rotation relatif et les saillies 5 et 5' appuient sur les bords inférieurs respectifs des gorges 6 et 6', ces bords formant des rampes ascendantes, et produisent un effet de serrage symétrique des éléments 1 et 3. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, les éléments 1 et 3 sont des tubulures destinées à canaliser un fluide, l'étanchéité du raccordement étant obtenue par l'effet de serrage précédemment décrit qui s'exerce sur un joint 8 logé entre les éléments 1 et 3. Il est également possible de prévoir un joint torique disposé entre la partie de l'élément 1 formant tenon et la paroi interne de l'élément 3 faisant office de mortaise. Il va de soi que le mode d'exécution illustré aux figures 3 et 4, qui comporte un double effet de serrage symétrique, n'est nullement limité à l'application illustrée sur le dessin, à savoir le raccordement de deux éléments tubulaires, et couvre les autres applications possibles, en particulier l'application illustrée à la figure 7. Procédé de fabrication du dispositif Un procédé de fabrication particulièrement simple et économique du dispositif selon l'invention est exposé ci-après en faisant référence aux figures 5 et 6. Selon ce procédé, on réalise l'élément femelle 3 en deux parties coaxiales 3a et 3b. La partie 3a de l'élément 3 est un tube dont la face interne est de préférence rendue rugueuse ou rainurée et la partie 3b est également un tube dont le diamétre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de la partie 3a, ou lui est légèrement inférieur, et dont la face externe est de préférence rendue rugueuse ou rainurée. Le tube 3b comporte, sur sa face interne, une rainure ou saignée 7 permettant le passage de la saillie du tenon solidaire de l'élément male 2. La face supérieure du tube 3b, taillée en biseau ou en sifflet forme la rampe 6a sur laquelle vient s'appuyer la saillie 5 du tenon 2.Un tel dispositif est particulièrement facile à réaliser à partir de tubes extrudés en matière plastique, le tube 3b étant coupé en biseau à l'une de ses extrémités et introduit dans le tube 3a auquel il est assujetti par collage, les faces rugueuses ou rainurées des tubes en regard facilitant l'accrochage de l'agent collant. Application à la réalisation de meubles modulaires Une application du dispositif selon l'invention à la fabrication de meubles modulaires est illustrée à la figure 7. Dans cette application, l'élément màle 1 et l'élément femelle 2 sont les éléments constitutifs d'une colonne d'un meuble, généralement une colonne verticale. Entre ces éléments est bloqué, grace à l'effet de serrage décrit précédemment, un élément intermédiaire tel qu'une planchette ou étagère 9. Cette planchette 9 est percée d'un trou 11 dont le diamètre permet le passage du tenon 2 de l'élément 1 et de ses deux saillies 5 et 5'. Lorsque la planchette 9 est bloquée en position entre les éléments 1 et 3, elle coopère avec une rondelle 10 qui s'engage dans le trou 11 et dont l'épaisseur est égale à celle de la planchette 9. Dans le mode d'exécution représenté à la figure 7, les saillies 5 et 5' sont réalisées à l'aide d'une cheville traversant le tenon 2, mais il va de soi que cette représentation ne présente aucun caractère limitatif et que le dispositif peut comporter une ou plusieurs saillies disposées à des niveaux différents ou au même niveau. Ce dispositif représenté à la figure 7 constitue donc un noeud d'un meuble modulaire, qui peut se développer dans les trois dimensions selon la géométrie, l'aspect et les dimensions désirées. Revendications 1. Dispositif d'assemblage d'un élément mâle et d'un élément femelle s'ajustant au moyen d'un tenon cylindrique solidaire de l'élément male qui s'engage dans une mortaise correspondante de l'élément femelle, caractérisé par le fait que ledit tenon cylindrique est pourvu d'au moins une saillie transversale et que ladite mortaise comporte au moins une rainure longitudinale permettant le passage de la saillie transversale lorsque le tenon pénètre dans la mortaise et communiquant avec un évidement dont le bord -inférieur forme une rampe inclinée par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de la mortaise, la saillie transversale du tenon s'engageant dans ledit évidement et s'appuyant sur ledit épaulement par rotation relative des deux éléments. 2. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit évidement est une gorge usinée dans la paroi interne de la mortaise. 3. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tenon cylindrique comporte ur pluralité de saillies disposées angulairement de manière régulière et que la mortaise comporte une pluralité d'évidements formant des épaulements correspondants. Dispositif d'assemblage selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que lesdites saillies et lesdits épaulements sont situés à des niveaux différents. 5. Dispositif d'assemblage selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que lesdites saillies et lesdits épaulements sont situés à un même niveau. 6. Procédé de fabrication d'un dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on réalise l'élement femelle en introduisant dans un élément tubulaire un tube dont l'extrémité supérieure est taillée en biseau pour former une rampe inclinée par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de la mortaise et dont la face interne comporte au moins une rainure longitudinale permettant le passage de la saillie du tenon solidaire de l'élément male, et que l'on fixe ledit élément tubulaire dans ledit tube. 7. Application du dispositif d'assemblage selon la revendication 1 à la fabrication de meubles modulaires, caractérisée par le fait que l'on constitue un noeud d'une structure modulaire en bloquant entre l'élément male et l'élément femelle dudit dispositif un élément intermédiaire transversal assurant la liaison avec un autre noeud de la structure modulaire.