Brevet FR2478229A1 — publié le 19810918

ASSEMBLAGE PAR CLES DE PROFILES TUBULAIRES On connait divers dispositifs d'assemblage angulaire de profilés tubulaires creux par clés, ceci pour réaliser des constructions telles que échaffaudages tubulaires, charpentes métalliques ou simplement des portails , garde-corps et ballustrades. Dans ces dispositifs, on désigne par clés des pièces de forme rigide qui bloquent les uns par rapport aux autre des profilés tubulaires selon dessangles définis. On réalise ainsi sans soudure ni boulonnage des assemblages tubulaires facilement montables et démontables. Le US 2 807 334 donne un exemple de fixation sur des supports scellés dans un mur, d'une main courante par l'intermédiaire de paires de clés à deux branches en L. La petite branche de chaque clé est introduite dans une rainure de la main courante puis assemblée avec son homologue transversalement à la rampe. Leurs extrémités libres sont enfin bloquees par paire sur le support. Ces extrémités libres pourraient aussi bien être bloques par introduction dans un profilé tubulaire vertical. L'objet de la présente invention est un dispositif analogue destiné a l'assemblage angulaire d'un profilé tubulaire sur un autre au moyen d'une paire de-clés en forme de L et assemblées dos a dos. Chaque branche de l'une et l'autre clé de ce dispositif est orientée dans le sens du profilé correspondant. Ce dispositif permet l'assemblage angulaire et le blocage de profilés les uns par rapport aux autres sans nécessité d'usiner aucune rainure de forme particulière a l'intérieur des profilés.' Il est particulièrement adapte à l'assemblage de profilés tubulaires a section rectangulaire mais peut aussi bien être utilisé à l'assemblage de profilés à sectisx diverses telles que circulaire ou elliptique. Après assemblage, les axes des deux profilés définissent un plan appelé ci-après "plan d'assemblage". Angle des génératrices des deux profilés est désigné ci-après par les termes "angle d'assemblage". On désigne ci-apres par largeur "1" des profilés, leur encombrement mesurée dans leur plan d'assemblage et par épaisseur "e", leur plus grande dimension mesurée perpendiculairement au plan d'assemblage. On désigne ci-après par tête la plus courte branche des clés en L et par queue la plus longue branche. Le dispositif, objet de l'invention, permet d'assembler des profilés de sections identiques mais également de sections différentes. Dans ce cas, on doit distinguer dans chaque assemblage les profilés selon leur épaisseur. Le profilé le plus épais sera considéré ci-après comme le premier profilé, l'autre comme le second. On peut assembler en parallèle sur le premier, plusieurs profilés moins épais. Ils viennent se piquer en arête de poisson sur le premier. Les têtes des clés sont introduites dans le premier profilé et les queues, assemblées dos à dos, introduites et bloquées dans le second profilé. Cet assemblage est rendu possible et même aisé grâce à une forme particulière donnée aux clés. Une cale, de forme appropriée, est introduite dans le premier profilé, et bloque les clés. La plus longue branche ou queue de chaque clé a une forme cylindrique dont la section orthogonale est égale à la moitié de la section interne du second profilé le moins épais, cette demi-section étant définie par un plan axial sensiblement perpendiculaire au plan d'assemblage. La seconde branche ou tête de la clé est limitée à l'extrados par une surface cylindrique detrévolution d'axe perpendiculaire au plan d'assemblage et dont le rayon de giration est égal à la moitié de la largeur interne du second profilé, tandis que l'intrados est limité par une surface cylindrique dont les génératrices font respectivement avec les génératrices de la queue, un angle égal à l'angle d'assemblage et dont la courbe directrice dans un plan perpendiculaire aux génératrices est sensiblement identique, au jeu près, à la courbe directrice de la surface interne du premier profilé.Ainsi, la surface limitant l'intrados de la tête de la clé correspond sensiblement à la surface interne du premier profilé lorsque la tête est en place. Un jeu minimum doit cependant être prévu entre clés et profilés pour permettre la mise en place des clés dans les profilés. Pour qu'un assemblage, selon l'invention, soit possible, il importe que le second profilé, celui dont l'épaisseur est inférieure ou égale à celle du premier ait une largeur au maximum égale au double de la largeur du premier. La cale de forme appropriée, qui bloque les clés est disposée dans le premier profilé sensiblement dans l'axe du second profilé et appuyée contre la paroi opposée à celle où il vient se piquer. Dans le cas de piquage de deux profilés en vis-à-vis sur un premier plus épais, la cale sera disposée dans l'axe du premier profilé entre les têtes en visà-vis des deux jeux de clés. La surface-enveloppe de la cale doit être telle, qu'elle soit tangente aux têtes des clés pour les bloquer.S'il n'y a qu'un seul second profilé piqué sur le premier, elle doit avoir une forme telle, que sa surface soit à la fois tangente aux têtes de clés et à la surface interne du premier profilé dans la partie opposée au second Profile Ainsi, son volume sera de préférence limitée, d'une part par une surface cylindrique correspondant étroitement à la surface interne du premier profilé ceci avec un jeu minime, d'autre par une surface cylindrique de génératrices perpendiculaires au plan d'assemblage et de directrice constituée par deux arcs de cercles consécutifs définis par la section de l'extrados des têtes des clés d'assemblabe par le plan d'assemblage. L'invention sera mieux comprise par la description ci-après de deux exemples particuliers d'assemblage par clés. La figure 1 représente en coupe selon le plan d'assemblage 2 profilés à section rectangulaire présentés pour être assemblés orthogonalement. La figure 2 représente les mêmes profilés après mise en place d'une cale d'assemblage dans le premier profilé. La figure 3 représente les mêmes profilés avec l'extrémité d'une paire de clés présentés pour être mises en place dans le premier profilé. La figure 4 représente les mêmes profilés avec la paire de clés en place dans le premier profilé, leurs queues se présentant dos à dos. La figure 5 représente les deux profilés définitivement assemblés. le deuxième profilé a eté rapproché du premier jusqu'à venir au contact de l'orifice percé dans le premier pour le passage des têtes de clés. La figure 6 représente l'assemblage en croix d'un premier profilé avec deux seconds profilés piqués en vis-à-vis. En figure 1, on a représenté la coupe par le plan d'assemblage P de deux éléments de profilés tubulaires (1-2) en aluminium à sections rectangulaires préparés pour être assemblés. Ce plan d'assemblage P, ici le plan du dessin, est défini par les axes XI x et x x des deux profilés. Ils se coupent selon un angle a I 2 2 qui est, dans le cas représenté, de 900. Les deux profilés ont des parois de même épaisseur de l'ordre de I mm. Leurs sections tranversales ont pour dimensions : pour le profilé (1) une épaisseur totale e1 (non représentée car perpendiculaire à la figure) de 25 mm et une-largeur lu de 60 mm , pour le profilé 2 une épaisseur totale e2 (non representée) de 20 mm et une largeur~l2 de 70 mm.Le profilé (1) est perforé selon 2 un orifice (3) de section égale à la section interne du profilé (2) soit 68 x 18 mm. Pour améliorer l'aspect de l'assemblage les bords de l'orifice (3) sont alésés coniquement selon un angle ss1 de 450. L'extrémité du profilé (2) est chanfreiné avec un angle ss2 de 450. Dans le cas particulier représenté où le profilé (1) est plus épais que le profilé (2) , ces alésages et chanfreins coniques ne sont pas obligatoires, le profilé (2) pourrait fort bien venir buter contre un orifice (3) à bords francs et de section 68 x 18. Des alésages et chanfreins coniques d'angles 81 et ss2 sont souhaitables lorsque l'angle a est différent de 900 ou que les profilés ont des sections à bords arrondis. En figure 2, une cale (4) a éte mise en place dans le premier profilé (1) en face de l'orifice (3). La surface (5) que l'on peut désigner ici comme inférieure de cette cale (4) est une surface cylindrique de génératrices parallèles à x1 x'1. Cette surface (5) correspond sensiblement à la surface interne du profilé (1). Ainsi dans ce cas particulier, la courbe directrice de la surface (5) a une forme en U épousant la portion intérieure de la surface interne du profilé (1). La surface supérieure (6) de la cale (4) est limitée par une surface cylindrique de génératrices perpendiculaires au plan d'assemblage P et dont la courbe directrice est constituée par deux arcs de cercle de rayon r = 12 - 2 2 Cette surface correspond à la surface enveloppe de i'extrados des deux têtes de clés (7-8) lorsqu'elles sont en place dans le profilé (1), comme représenté en figure 4 ou 5. En figure 3, on distingue les mêmes profilés zip et 2 et la cale 4 dans les mêmes positions resppctives qu'en figure 2. Les deux clés sont disposées symétriquement allongées en vis-à-vis sur le profilé (1). leur tête (7-8) pénètre par l'orifice (3) dans le profile (1) tandis que leurs queues (9-10) reposent à plat en vis-à-vis sur le profilé 1. En figure 49 les clés ont été basculées selon les flèches F1 F2 et leurs queues (9-10) assemblées dos à dos. Etant donné la forme particulière de ces queues, on voit que l'on peut approcher facilement le profilé (2) du profilé 1) jusqu'à l'orifice (3) comme représenté en figure 5 où le profilé (2) vient bloquer les deux clés. En figure 5, on voit l'assemblage realise. Si les pièces ont été usinées avec un jeu théorique très minime, les imperfections de surface font que les frottements entre surfaces en présence assurent à l'assemblage une certaine résistance. La résistance de l'assemblage est fonction du jeu que l'on veut donner entre les surfaces en présence. Par sécurité on peut bloquer ccmpletement l'assemblage par des rivets ou goupilles (ll) unissant les queues des clés (9-10) au profilé (2). On peut aussi utiliser le collage. La simple observation des dessins suggère le procédé d'assemblage 1) On usine et présente les deux profilés (i et 2). On glisse la cale (4) dans le profilé (1) en vis-à-vis du profilé (2) comme représente figure 2. 2) on introduit les têtes (7-8) des cales. Du fait de l'usinage selon des cylindres à section circulaire des extrados de ces deux têtes, elles peuvent rouler facilement l'une sur l'autre selon les flèches F 1F2 en glissant sur la cale (4) dont au moins un point leur est tangent On approche le profilé (2) de l'orifice (3) du profilé (1). Les queues (9-10) pénetrent dans le profilé (1) et sont bloquees angulairement. Les têtes (7-8) des clés sont bloquées entre la surface supérieure du profilé (1) et la cale (4) comme représenté en figure 4. On bloque complètement l'assemblage par des rivets ou goupilles (11) de sécurité comme représenté en figure 5. On peut aussi bloquer l'assemblage par collage du profilé (2) sur la queue des clés. La figure 6 montre la possibilité d'assembler selon le même principe deux profilés (2-2') en vis-à-vis sur un profilé (1) qui doit alors être à la fois plus épais. et plus large que les profilés (2) - (2') pour recevoir deux paires de clés en vîs-à-vis. La cale (4') est alors tangente aux têtes de clés en vis-à-vis. Les dessins joints représenteTtdes profilés angulaires assemblés selon un angle a de 900 mais cet angle peut être quelconque. Les cales (4) et (4') peuvent avoir une forme quelconque, pourvu que leur surface soit tangente à la fois aux 4 têtes de clés dans le cas de la figure 6 et aux 2 têtes de clés (7-8) et à la surface interne du profilé (1). Ces cales (4) (4') peuvent à la limite être de simples billes ayant un seul point de tangence avec chacune des surfaces des têtes et profilés. Il est cependant bien préférable de donner à ces cales une forme plus élaborée comme celles représentées ici, cela renforce l'assemblage dont les points faibles sont évidemment aux noeuds, ceci d'autant plus que les premiers profilés (1) sont affaiblis à ce niveau par l'orifice (3). REVENDICATIONS 10) Dispositif d'assemblage angulaire d'un profilé tubulaire sur un autre par une paire de clés à 2 branches en L assemblées dos à dos, caractérisé en ce que la plus longue branche (9 ou 10) de chaque clé a une forme cylindrique dont la section orthogonale est égale à la moitié de la section interne du profilé (2) le moins épais tandis que la petite branche (7-8) de chaque clé est limitée à l'extrados par une surface cylindrique de révolution d'axe perpendiculaire au plan d'assemblage et dont le rayon de giration est égal à la moitié de la largeur interne I (12 - 2s) du profilé le moins épais (2) tandis que l'intrados est limité par une surface cylindrique dont les génératrices font avec celles de la plus longue branche un angle égal à l'angle d'assemblage a et dont la courbe directrice perpendiculaire aux génératrices est identique, au jeu près, à la courbe directrice de la surface interne du profilé (1) le plus épais. 20) Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les clés (7-9-8-10) sont bloquées dans le profilé (1) par une cale (4) dont la surface est tangente aux 2 clés et à la surface interne du premier profilé (1) dans la partie opposée au deuxième profilé (2). 30) Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que la cale (4) a un volume limité d'une part par une surface cylindrique (5) correspondant sensiblement à la surface interne du profilé (1) et d'autre part (6) par une surface cylindrique enveloppe de l'extrados des 2 têtes de clés (7-8). 40) Dispositif selon revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que pour l'assemblage de 2 profilés (2-2') en vis-à-vis sur un profilé (1). On dispose d'une cale (4') tangente aux surfaces des 2 paires de clés en vis-à-vis. 50) Dispositif selon revendication 4 caractérisé en ce que la cale (4') est limitée au moins partiellement par la surface cylindrique enveloppe des 4 têtes de clés,lorsqu'elles sont en place. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisé en ce que les queues des clés sont bloquées par un moyen tel que goupille ou collage.