Brevet FR2470892A1 — publié le 19810612

La présente invention concerne un ensemble de pièces d'assemblage et de fixation, notamment destiné au montage de charpentes ou analogues. On connatt déjà des ensembles ou "platines" de ce type. Un dispositif connu comporte deux plaques à bords latéraux rabattus; les montants de la charpente à réaliser sont placés, à leurs extrémités entre ces deux plaques munies de moyens de fixation. Le dos de ces plaques connues a une forme en V, le sommet du V pouvant être fendu pour permettre la mise en place dtune pièce de fixation en U sur laquelle sera fixée une traverse de la charpente. On voit que cet ensemble présente plusieurs inconvénients. La fabrication des pièces en V et des fentes exige des pliages et des découpes. Les fentes affaiblissent la résistance des pièces de fixation. L'angle entre deux montants successifs est défini par l'angle au sommet du V. On ne peut pas le modifier. La traverse est située dans un plan perpendicula ire à celui des montants: un ensemble de fixation ne permet pas d'assembler un troisième montant dans le meme plan que les deux premiers. Les charpentes réalisables avec ces ensembles d'assemblage ont une allure définie par l'angle des pièces en V, non réglable. La présente invention a pour objet d'éviter ces inconvénients en réalisant un ensemble de pièces de fixation, d'assemblage et de positionnement et orientation réglables pour des éléments de charpentes et d'ensembles destinés à de multiples usages. Selon 11 invention, un ensemble de fixation et d'assemblage pour le montage de charpentes ou analogues est caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, des pièces munies de moyens pour être assemblées entre elles, de dispositifs pour leur fixation sur les éléments à assembler de la charpente et d'au moins un système de positionnement et d'orientation réglables des pièces de l'ensemble, ce qui permet d'orienter à volonté les éléments à assembler pour obtenir une charpente de forme et de structure désirées. Suiyant une réalisation préférentielle, l'ensemble comprend deux plaques à bords latéraux rabattus sur une partie de leur longueur, assemblées l'une à l'autre par leurs extrémités avant plates, percées d'un trou central pour la mise en place d'un boulon ou analogue, l'angle formé par ces deux pièces placées dans le même plan ou des plans parallèles étant ajustable au moyen des systèmes d'orientation et de positionnement prévus, sur chaque pièce, autour 'au moins le trou d'aasemblage. Suivant une autre caractéristique, l'ensemble comprend une troisième pièce à section en U, dont la base est percée d'un trou d'assemblage aux deux pièces plates et munie d'un moyen, tel que des formes en relief, pour son positionnement angula ire dans un plan orthogonal à celui des deux premières piè cez, tandis que les branches du U sont munis de moyens pour fixer 13 pièce sur un élément de la charpente. Suivant une autre caractéristique, les systèmes de positionnement angulaire des pièces sont constitués par des perçages dans au moins une des pièces de l'ensemble, ces perçages étant régulièrement répartis autour du trou central d'assemblage, pour recevoir des accessoires de positionnement constitués, de préférence, par des formes embouties réparties de la meme façon autour des trous centraux des pièces à assembler, ces moyens de positionnement permettant une orientation angulaire des pièces de 11 ensemble, donc des éléments de charpente auxquels chacune d'elle est fixée par un moyen quelconque connu, tel que denture, vis (pour des charpentes en bois, plastique ou matériau mou), boulons ou analogues. Suivant une autre caractéristique, les systèmes de positionnement sont homogènes: toutes les pièces sont assemblées et positionnées par emboîtement de reliefs emboutis dans la forme en creux correspondante de la pièce adjacente. Suivant une autre caractéristique, toute les pièces de l'ensemble de fixation sont élaborées par emboutissage, y compris le trou central d'assemblage qui forme une lèvre circulaire ou polygonale. Suivant une autre caractéristique, la partie avant plate d'une plaque au moins est emboutie pour présenter un décrochement de ltépaisseur du matériau constituant la plaque, si bien que les éléments de la charpente sont dans le même plan Suivant une variante de réalisation, la pièce en U peut être réalisée en deux parties. Elle peut être munie, sur ses faces latérales, de systèmes de positionnement coopérant avec ceux des plaques de base. Suivant une autre caractéristique, ltensemble comprend une pièce droite, à bords latéraux rabattus sur une partie de leur longueur, munie d'un système de positionnement autour d'un trou central d'assemblage. Le centre de cette pièce a ses cô- tés dégagés (sans bords rabattus) pour permettre d'adapter le système de positionnement d'une autre pièce au moins. On peut alors assembler bout à bout deux éléments de montage, fixer une traverse à angle droit dans le même plan que les éléments et monter, à l'aide d'autres pièces de l'ensemble, des croisillons, traverses ou analogues de la charpente. Suivant une autre caractéristique, les pièces de l'ensemble peuvent être élaborées en une matière plastique et solidarisées entre elles par clipsage ou encliquetage. Suivant d'autres caractéristiques et variantes, les pièces sont en métal traité en surface, ou en matière plastique, tandis que les systèmes de positionnement angulaire sont des orifices, des formes en creux et/ou en relief, des rainures, des pattes ou toutes formes profilées disposées régulièrement autour de l'axe central d'assemblage des pièces, pour permettre une orientation entre deux éléments de charpente selon un angle ajustable à une valeur ajustable, le pas des systèmes de posi tionnement étant un angle sous-multiple de 3600 Il est évident que de nombreuses variantes de réalisation sont possibles, ceci sans sortir du cadre de l'invention. On peut modifier la nature des matériaux, les dimensions des pièces de fixation, leur épaisseur. On peut varier les moyens pour l'assemblage des pièces entre elles, et les dispositifs pour la fixation des éléments de charpente. Enfin, la forme, la nature et le mode d'utilisation des accessoires et des systèmes de positionnement et d'orientation présentent de nombreuses variantes possibles qui répondent à l'objet essentiel de l'invention, à savoir : réaliser un ensemble de fixation pour le montage d'une charpente ou analogue, cet ensemble étant entièrement réglable pour réaliser les angles désirés entre les éléments du montage. Parmi les avantages de la présente invention, on notera - la possibilité de réaliser les pièces de fixation par emboutissage avec un outil à suivre (cadence de fabrication aug menée, coût de l'ensemble réduit) - la résistance des pièces, supérieure à celle des dispositifs connus du meme type; - la multiplication des utilisations possibles, permise par les systèmes de positionnement angulaire (ou de pivotement),qui permet de réaliser de nombreux montages, par exemple, à titre indicatif : constructions démontables (baraques de chantier); charpentes ; serres; auvents (notamment pour caravanes) ; garages ; baraques foraines ; séchoirs (pour linge, pour tabac ou autres produits de l'agriculture) ; portiques (pour jeux) couvertures de piscines et de -nombreuses autres constructions facilement réalisables par un amateur, et ceci à peu de frais, notamment pour les montages provisoires - la possibilité d'assembler et de positionner un nombre relativement élevé d'éléments en utilisant un nombre minimum de pièces, certaines pouvant présenter deux ou plusieurs systèmes de positionnement. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention et d'illustrer les pièces principales de l'ensemble, ainsi que quelques modes d'utilisation Fig. 1 est une perspective éclatée de trois des pièces de base de l'ensemble selon l'invention. Fig. 2 et 3 montrent, en coupe, des modes de coopération des systèmes pour le positionnement angulaire de pièces de lten- semble. FiG. 4 et 5 sont, respectivement,des vues de dessus et une perspective d'une pièce avec décrechement. Fig. 6 est une section VI-VI (fig. 5) d'un trou central d'assemblage embouti pour former une lèvre ou "cheminée" Fig. 7 est une pièce de base avec trou d'assemblage, trou de fixation et système de positionnement angulaire. Fig. 8 en est une variante. Fig. 9, 10 et 11 illustrent une pièce droite pour assemblage bout à bout et montage de traverses ou de croisillons. Fig. 12 à 14 montrent des variantes de réalisation et dgutili- sation de la pièce en U de la figure 1. Fig. 15 à 17 sont diverses variantes de réalisation des systèmes de positionnement. Fig. 18 montre une pièce analogue à celles des figures 5 ou 7, avec un contour de renforcement Fig. 19 est une variante de réalisation. Fig0 20 est une section XX-XX (Fig. 19) illustraht la liaison pièce- élément du montage à réaliser. Fig. 21 à 24 sont des vues détaillées montrant, en coupe, divers modes d'assemblage et de positionnement de pièces consti tutives de l'ensemble de fixation selon l'invention On a représenté, en figure 1, un ensemble de fixation compre nant une pièce 1, une pièce 2 et une pièce en U 3 qui seront solidarisées entre elles par un boulon (ou tout autre disposi tif connu dtassemblage amovible), non représenté et passant d dans les trous 4 de chacune des trois pièces : l'assemblage se fait par superposition. De façon connue, les pièces 1 et 2 sont utilisées respectivement par paires, ctest-à-dire que des pièces de fixation analo gues seront placées sur la face opposée des éléments de char pente à assembler. Les orifices 5 et 6 des pièces 1 et 2 permettent de solidariser ces pièces avec les éléments du montage ge (charpente) à réaliser, ces éléments 7, 8 étant placés en tre les bords latéraux rabattus 9 et 10 des pièces 1 et 2. Le montage d'un couple de pièces 2 est illustré en figure 13. Un autre élément (non représenté) du montage est solidarisé avec la pièce en U 3, par un moyen connu introduit dans les orifices 12 des branches 13 du U. L'orifice d'assemblage 4 des pièces entre elles se trouve, respectivement - au centre d'une portion d'extrémité sans bords latéraux rabattus, sur les pièces 1 et 2 - au centre de la base du U de la pièce 3 Les trous 4 constituent le centre, sur chaque pièce de l'en- semble de fixation, d'un système de positionnement angulaire et d'orientation des pièces les unes par rapport aux autres. Les systèmes 14, 15 et 16 sont, par exemple, des formes embouties régulièrement disposées et espacées autour des trous 4 (sur les pièces 1 et 2) ou prévues de part et d'autre du trou 4 et dans la base du U de la pièce 3 (figure 1). Le posi tionnement des pièces 1,2 et 3 se fait alors en emboîtant les formes en relief deune pièce dans les formes en creux de la pièce adjacente, comme illustré en figure 2. On comprend que, dans cet ensemble, les pièces 1 et 2, situées dans des plans parallèles, peuvent former entre elles un angle quelconque, sous-multiple de 3600. Le nombre d'orientations possibles est fonction de la densité des formes de positionnement, c'est-à- dire du "pas" du système.La pièce 3, solidaire d'un élément d'axe perpendiculaire aux plans des pièces 2 et 3, peut également être orientée par pivotement autour du trou d'assemblage 4, ses formes de positionnement 16 s'embottant indifféremment dans l'une quelconque de deux formes diamétralement opposées du système 14. La figure 3 montre un système 14a constitué par des perçages90 Les formes 16 et 75a s'embottent dans les perçages 17. Si les pièces 2 et 3 sont présentées de part et d'autre de la pièce percée 1, la hauteur des reliefs doit être au plus égale à la moitié de l'épaisseur de la pièce de base 1 (figures 3 et 24). Bien entendu, on pourrait avoir d'autres modes de réalisation des systèmes de positionnement angulaire ( deux ou trois séries de perçages, avec positionnement par boulons ou analogues). Les perçages peuvent être ronds ou polygonaux. Les formes embouties peuvent présenter un contour quelconque (du genre dit "cul d'oeuf", ou de forme allongée formant des rainures embouties (fig. 15), ou définissant des entailles 19 (fig. 16) qui sont capables de coopérer avec des pattes 20, illustrées en figure 17, cette énumération n'étant pas limitative).On remarquera seulement qu'un système de positionnement doit être homogène pour l'ensemble des pièces du dispositif de l'invention Aux figures 4 et 5, on a représenté la pièce 1 après emboutissage de sa portion d'extrémité 21 qui forme alors un décrochement 22 de hauteur 23 sensiblement égale à l'épaisseur de la pièce.Le trou d'assemblage 4 est également réalisé par emboutissage, sans enlèvement de matière, ce qui crée une lèvre 24 formant cheminée (figure 6). Ce décrochement 22 permet, lorsque les pièces 1 et 2,(laquclle reste plate, comme illustré en figure 7) sont assemblées et positionnées de placer les éléments du montage tels que 41, figure 13, dans le même plan, sans décrochement sur le montage. Par ailleurs, la lèvre 24 contribue à faciliter le positionnement entre les deux pièces, en s'engageant dans le trou 4 de la pièce 2 (figure 22). La liaison entre les pièces de fixation 1,2 d'une part,et les éléments du montage d'autre part,est renforcée par des reliefs d'accrochage, par exemple des dents 55 embouties (fig~20) Une pièce 25 (variante de la figure 8) comporte un second système de positionnement 26 autour du point 27. On combine la pièce 25 avec plusieurs autres pièces orientables selon l'in- vention : le système 14 permet de positionner deux éléments par- ralèles et un perpendiculaire d'une charpente; le système 26 permet de fixer et d'orienter une traverse ou analogue, montée sur le dos de la pièce 25 et tenue par une autre pièce de fixation positionnée sur le système 26, les éléments 28 et 28a étant ainsi assemblés et orientés l'un par rapport à l'autre. La figure 9 montre une pièce 30 qui comporte, conformément à l'invention: un trou 31 de fixation à d'autres pièces; des moyens 32,33 pour la fixation du montage; un système central de positionnement angulaire 34. Destinée à solidariser bout à bout deux éléments 35 et 36, cette pièce possède des bords latéraux rabattus 37, au moins aux portions-d'extrémités, alors que le forme centrale de positionnement a ses cstés dégagés (fig. 9 et 11) pour repartir à angle droit ou réaliser un croisement d'éléments de charpente, tous situés dans un meme plan, grtce à des décrochements 39 qu'on peut prévoir dans la pièce 30 pour compenser l'épaisseur des pièces dé fixation0 Comme illustré aux figures 9 à 11, une pièce 30 peut eAtre associée avec une pièce 1 (fig. 9), avec une pièce en U (fig. 10) ou avec une autre pièce 30, sans décrochement, et orientée à angle droit (fig. 11). Si les pièces 1 ou 3 sont fixées sur le dos de la pièce 30, celle-ci peut être plate et avoir des bords rabattus 37 sur toute sa longueur (fig. 10) Une variante de la pièce en U est illustrée en figure 12. La pièce 39 comprend un système de positionnement sur chaque branche, ces systèmes 40 permettant le montage et ltorienta- tion d'un contrefort 41 solidaire de pièces 2 (fig. 13). La base de la pièce 39 peut être soit directement fixée sur un montant 42, soit reliée à ce montant (ou à un assemblage) par des pièces telles que 1,2 ou 30. Le contrefort est positionné par pivotement suivant les flèches 43 et 44. La pièce en U peut aussi eAtre réalisée en deux demi-parties 45a et 45b (fig. 14), la pièce 45 obtenue étant utilisée pour le montage de diverses épaisseurs des éléments. Le fou 4 de la pièce 3 (fig. 1) se présente maintenant sous la forme d'une boutonnière allongée pour ajuster l'écartement entre les bien- ches opposées 46 et 47 de la pièce.Les formes de positionnement 48 sont placées suivant le grand axe de la boutonnière 't9. L'ajustement de l'éeartement entre les formes 48 fait que cette pièce est utilisable exclusivement avec des pièces dont les systèmes de positionnement sont constitués par des formes allongées ou des rainures (variante de la figure 15), par exemple embouties 50. Une pièce du type des pièces 1 ou 2 peut comporter, sur le contour de la portion d'extrémité munie du système de positionnement, un bord rabattu 51 (fig. 18) qui constitue une nervure de renforcement pour la pièce 52, laquelle est destinée à être montée en porte-à-faux sur l'extrémité d'un élément à assem- bler. Une autre variante consiste à réaliser une pièce 53 sans bords rabattus (fig. 19 et 20). Une telle pièce peut être lisse, ou bien munie de nervures de renforcement 54, sans compter, bien entendu, les moyens de solidarisStion, d'assemblage et de positionnement. Elle pourra également comporter des dents ou reliefs 55 capables de s'enfoncer dans le matériau tendre ou mou constituant les éléments du montage (fig. 20). La figure 21 illustre schématiquement la solidarisation des pièces de l'invention dans le cas où ces pièces sont élaborées en matière plastique. Les pièces munies des systèmes de Dcsition- nement s'assemblent entre elles par clipsage ou encliquetage (flèche 56), autour de l'élément 8 du montage. La figure 22 et la figure 24 sont des vues agrandies et détaillées respectivement de l'assemblage d'une pièce avec trou central 4 embouti et des systèmes de positionnement correspondant à la figure 3. En figure 23, on a représenté un assemblage de deux pièces 57 et 58, positionnées par emboîtement de formes en saillie de l'une dans des perçages coniques de l'autre. Les trous 59 ne peuvent recevoir et positionner que la seule pièce 57, audessus de laquelle il est possible de positionner, par embottement, une ou plusieurs autres pièces de ensemble de l'invention. il est évident que le nombre de variantes de réalisation possibles est très élevé. Aussi, les constructions précédemment décrites et illustrées ne limitent pas le cadre de l'invention qui s'applique à toutes les pièces modifiées en fonction, par exemple, des paramètres suivants - nature du matériau utilisé pour leur fabrication (métal, alliage, matière plastique) - dimension et densité, ainsi que nombre des systèmes de positionnement et d'orientation angulaire - nombre des pièces assemblées - pas des systèmes de positionnement découpes et formes accessoires pour permettre, par exemple, la fixation vautres objets sur le montage. RENENDICATIONS 1. Ensemble de fixation et d'assemblage, notamment pour le montas de charpentes ou analogues, caractérisé en ce qugil comporte, an combinaison, des pièces munies de moyens dtassem- blage entre elles, de dispositifs pour leur fixation sur les éléments de la charpente à monter, et d9au moins un système pour le positionnement et l'orientation réglables des pièces les unes par rapport aux autres, ce qui permet d'orienter les éléments à assembler et d'obtenir une charpente de struc ture et de forme désirées. 2. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques à bords latéraux rabattus sur une partie de leur longueur, assemblées entre elles par leurs ex trémités avant plates et percées d'un trou central, l'angle formé par ces pièces placées dans des plans parallèles étant ajustable au moyen des systèmes d'orientation prévus, sur chaque pièce, autour du trou central d'assemblage. 3. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs pièces à sedtion en U, dont la base est percée d'un trou d'assemblage et munie dgun système de positionnement angulaire, les branches du U étant munies de moyens pour fixer la pièce à un élément de charpente. 4. Ensemble de fixation suivant l'une quelconque des revendications prédédentes, caractérisé en ce que les systèmes de positionnement angulaire sont constitués par-des formes embouties, en relief, disposées régulièrement et selon un pas identique sur chacune des pièces à assembler, autour du trou central, le positionnement se faisant par emboîtement des reliefs dans les formes en creux complémentaires de la pièce adjacente. 5. Ensemble de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les formes en relief ont une épaisseur au plus égale à la moitié de l'épaisseur des pièces, ce qui permet un positionnement par embottement dans un système constitué de perçages, des formes en relief embouties de deux pièces situées de part et d'autre de la pièce de base percée. 6. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications préédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué par des pièces élaborées par emboutissage, y compris le trou central d'assem blage qui forme une lèvre, circulaire ou polygonale, capable de s'engager dans le trou de la pièce adjacente. 7. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie avant plate d'une plaque au moins est emboutie pour présenter, vers le haut ou vers le bas, un décrochement de hauteur sensiblement égale à l'épaisseur de la plaque, si bien qu'au montage, les éléments de la charpente sont dans le meme plan. 8. Ensemble de fixation suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que des systèmes de positionnement et d'orientation sont prévus autour des trous pratiqués dans les branches de la pièce en U. 9. Ensemble de fixation suivant la revendication 1, caractérisé en qu'il-comprend une pièce droite, 4 bords latéraux rabattus sut au moins une partie de leur longueur, cette pièce étant munie, en son centre, d'un système de positionnement angulaire, tandis qu'elle permet de solidariser bout à bout deux éléments du montage et d'orienter au moins un autre élément par adaptation d'une pièce en U ou d'une plaque. 10. Ensemble de fixation suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les côtés de la pièce droite sont dégagés au niveau du système de positionnement, ce qui. permet l'adaptation de pièces dans le même plan, pour réaliser un croisement d'éléments ou un départ en croix à angle droite 11. Ensemble suivant la revendication 3, caractériséeen ce que le pièce en U est réalisée en deux parties, le trou d'as- semblage étant transformé en boutonnière allongée dans la direction définie par les formes de positionnement. 12. Ensemble suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plaques sont lisses, munies 'de moyens de pénétraction dans le matériau tendre des éléments du montage, la suppression des bords latéraux rabattus permettant de les assembler selon un angle inférieur à 900. 13. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces de fixation sont élaborées en matière plastique et solidarisées entre elles par. clipsage et encliquetage. 14. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 a 12 caractérisé en ce que les pièces sont en métal ou alliage généralement traité par un procédé quelconque connu, tandis quelles peuvent être munies de nervuras de renfoicement et comporter, chacune, plusieurs systèmes de positionnement angulaire, d'un pas aussi petit que possible pour augmenter le nombre d'orientations possible par coopération desdits systèmes formés de culs d'oeuf, ou de trous, ou de rainures embouties ou découpées, ou de pattes,ou d'entailles,