Brevet FR2476962A1 — publié le 19810828

L'invention se rapporte à un châssis comportant d'une part, deux montants allonges fixés parallelement sur une paroi et présentant chacun une série d'ouvertures rectangulaires ali gnées et séparées par un pas déterminé, ces ouvertures ayant leurs longueurs placées parallèlement a un axe longitudinal du montant, et d'autre part une multiplicité de supports transversaux séparés par des intervalles variables et présentant à chacune de leurs extrémités opposées au moins une perforation apte à recevoir une vis de fixation qui traverse également une ouverture pour associer chaque support aux deux montants. De tels châssis sont, en particulier, utilisés pour recevoir des appareils électriques ayant une masse relativement importante. Les châssis connus, dont la constitution générale est définie ci-dessus, font appel à des montants dans lesquels les dimensions des ouvertures et leur pas sont uniquement choisis pour permettre l'utilisation de boulons ayant un diamètre normalisé maximum; la longueur des ouvertures est choisie le plus souvent en fonction des dimensions propres des supports, de sorte que l'on n'arrive généralement pas à fixer deux supports sur les montants avec des intervalles observant une progression arithmétique régulière et sans lacune. Les normalisations modernes, en particulier les Normes Européennes, recommandent toutefois que les appareils appelés à être fixés sur des châssis ou platines, notamment les appareils électriques, soient pourvus de trous de fixation propres dont les entraxes, placés dans le sens vertical, prennent des valeurs bien définies, ces valeurs étant toutes des multiples entiers d'un module choisi, qui est, dans ce cas, égal à cinq millimètres. On connait déjà, par le brevet Français n0 2.260.255 de la demanderesse, des platines perforées dans lesquelles des dimensions particulières sont données aux ouvertures, afin de satisfaire les recommandations mentionnées ci-dessus; toutefois, ces dimensions sont choisies pour permettre l'utilisation de boulons ou vis de fixation de diamètres relativement réduits, dont la résistance ne serait pas suffisante pour supporter des appareils de masse importante; la fixation d'appareils lourds sur de telles platines perforées, ne serait par ailleurs pas recommandée en raison de leur élasticité, et de plus la forme de ces ouvertures ne peut satisfaire les conditions de montage d'un châssis. La présente invention se propose, par suite, de fournir d'abord des châssis dans lesquels les dimensions et le pas des ouvertures des montants permettent la disposition de supports transversaux parallèles séparés par des intervalles, dont les valeurs appartiennent à une série continue de valeurs qui seront des multiples entiers d'un module normalisé, l'association des supports et des montants étant réalisée à l'aide de vis ou boulons ayant eux-mêmes un diamètre normalisé supérieur au module. Comme par ailleurs, les utilisateurs souhaitent ne faire appel qu'a des supports et qu'a des montants d'un même modèle, afin de réduire les coûts de magasin, l'invention vise a donner a ces ouvertures des dimensions telles que, en faisant appel a des vis ou boulons de diamètre inférieur au précédent, il soit possible de disposer également sur les mêmes montants des supports séparés par des intervalles continus multiples d'un second module normalisé, qui est le plus généralement utilisé pour les entraxes de fixation d'appareils de masses moins importantes, ou pour des appareils fabriqués pour des besoins particuviers. Selon l'invention le but visé a été atteint grâce au fait que les intervalles entre deux supports voisins, fixés à l'aide de premières vis de diamètre ~ ou de secondes vis de diamètre #', appartenant a une première série continue formée par les multiples entiers d'un premier module m et respectivement appartenant à une seconde série continue formée par les multiples entiers d'un second module m', - les ouvertures ont une longueur 1 = mk + ~ et sont distantes d'un pas p = m (2k + 1) - les diamètres des vis vérifiant la relation - = m - m 2 et k étant-un nombre entier positif non nul. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description ci-après qui est accompagnée par des figures parmi lesquelles La figure 1 montre de façon schématique un châssis apte â recevoir des appareils électriques., Les figures 2a, 2b et 2c représentent schématiquement comment deux boulons peuvent être disposes dans des ouvertures voisines, La figure 3 montre un tableau contenant un certain nombre de coefficient dont les valeurs doivent être prises en compte pour obtenir des dimensions d'ouvertures, La figure 4 représente les positions respectives de vis dans des ouvertures lorsque l'on réalise des intervalles croissant sans lacune de cinq en conq millimètres, La figure 5 montre un tableau représentant les diverses valeurs que peuvent prendre les rapports entre deux modules différents pour certaines valeurs de coefficients. Un châssis (1) conforme à celui qui intéresse 1 'inven- tion, et visible à la figure 1, comprend deux montants parallèles (2) et (3) fixés chacun sur une même paroi, par exemple disposée verticalement. Ces montants qui peuvent être réalisés sous forme de profilés métalliques moulés, pliés, étirés ou galetés, ont des dimensions transversales faibles devant leur longueur et peuvent prendre, en section, des formes différentes, par exemple plate, cornière, en U ou Z; l'épaisseur des parois est généralement aussi faible que le permet la rigidité qu'ils devront présenter. Dans le châssis représenté, chaque montant comporte une première aile plane (4) fixée sur la paroi et une seconde aile plane (5) qui est parallèle à la première et qui porte une série d'ouvertures allongées (6, 7, 8 ...) identiques. Ces ouvertures sont de forme générale rectangulaire, et sont placées les unes derrière les autres de façon équidistante, leur plus grandes dimensions étant placées parallèlement à un axe longitudinal du montant. Des traverses de préférence identiques (9, 10, 11) pouvant elles-mêmes être réalisées sous forme de profilés, sont placées transversalement et perpendiculairement aux montants, et sont fixées sur ces derniers à l'aide de vis ou boulons tels que (12, 13) qui traversent respectivement chacun de deux trous cylindriques (14, 15) placés aux extrémités respectives (16, 17). On peut également utiliser des traverses plus larges pourvues de deux ou plusieurs trous alignés à chaque extrémité. Un intervalle (18) existant entre les a-xes longitudinaux de deux traverses voisines peut prendre différentes valeurs selon les ouvertures choisies pour leur fixation. Considérons aux figures 2a, 2b, 2c, deux ouvertures voisines 19 et 20 appartenant à une série d'ouvertures rectangulaires identiques et équidistantes, placées le long d'un même axe YY' parallele à leur longueur (R) et a un axe longitudinal XX' du montant 2. Le pas séparant deux ouvertures est représenté par (p), la longueur d'une ouverture est représenté par (t) et sa largeur par (d); l'intervalle de matière (21) séparant les deux ouvertures voisines (19, 20), possède une valeur (t) égale a (p - 1). Afin de réduire la longueur de l'ouverture, on considère que la valeur minimum d'entraxe (ai) égale à l'intervalle minimum à réaliser sera obtenu en plaçant deux vis (22, 23) de diamètre ~ dans une même ouverture (19), de façon que leurs surfaces extérieures soient en contact avec les petits côtés (24, 25) de l'ouverture, voir figure 2a, la largeur (d) étant choisie légèrement supérieure au diamètre ~ pour faciliter la mise en place des vis. Afin d'éviter une redondance, qui serait présente si l'on pouvait réaliser un même entraxe (al) en disposant deux vis de part et d'autre de la portion (21), on considérera, voir la figure 2b, que deux vis (26) et (27) placées de part et d'autre de la portion (21), de façon que leurs surfaces extérieures soient placées au contact des petits côtés (28) et (29) des ouvertures (30, 31), sont séparées par un entraxe (a2) immédiatement supérieur d'une valeur appelée module à l'entraxe (al). Si m est la valeur du module choisi, on peut donc écrire d'une façon générale : entraxe a = mk I) k étant un nombre entier non nul. al = m k 1 Il) a2 = m k 2 avec k2 > kl III) t = = ai + 0 IV) t = a2 - 0 V) p = ss + t = ai + a2 = m (kl + k2) VI) Par ailleurs, deux vis (32, 33) de même diamètre #, placées dans deux ouvertures voisines, voir figure 2c, de façon que leurs surfaces extérieures soient placées de façon analogue contre des petits côtés (34) respectivement (35), sont séparées par un entraxe (a3) égal à p, on peut donc écrire a3 = mk3 \ICI) et donc k3 = ki + k2 VIII) Par ailleurs, on s'est fixé k2 = kl + 1 d'ou k3 = 2k1 + 1 IX) Un tableau, représenté à la figure 3, peut donc être établi pour indiquer les relations réciproques entre kl, k2 et k3 dans lequel : les valeurs de kl sont placées selon des lignes, les valeurs de k2 sont placées selon des colonnes, tandis que les valeurs de k3 sont reportées dans des cases situées a l'intersection des lignes et des colonnes correspondantes. L'exploitation de ce tableau montre qu'il existe une infinité de possibilités de choisir des couples de valeurs kl, k2 et que, d'autre part, il existe un grand nombre de#possibili- tés de choisir kl et k2 lorsque k3 est fixé à l'avance. C'est ainsi que, pour ne citer qu'un exemple, il existe cinq couples de valeurs kl et k2, satisfaisant k3 = 7. L'étude des propriétés, conférées par les différents couples de valeurs kl, k2 d'une part à la rigidité mécanique des montants, et d'autre part aux possibilités de placer des traverses à des intervalles croissant de façon régulière et multiples d'un certain module ( partir d'un intervalle minimum de départ), a conduit a s'intéresser à un nombre limité de couples de valeurs kl k2. En effet, les réalisations selon les cases (36, 36', 36", 36"'...) du tableau de la figure 3 dont la surface est oc cupée par des pointilles, entrainent une redondance d'entraxe, qui n'est pas conforme aux buts de l'invention, tandis que celles correspondant aux cases (37', 37", 37"'..) dont la surface est couverte par des hachures serrées, sont rejetées en raison du fait que les ouvertures correspondantes sont trop importantes et compromettent la résistance mécanique des montants, tout en presentant encore davantage de redondances. Par ailleurs, les réalisations selon les cases (38', 38", 38"' ...) dont la surface est couverte par des hachures écartées ne permettent pas de réaliser une série continue d'entraxes multiples du module car dans ce cas k3 est supérieur à 2 kl + 1. Les considérations ci-dessus amènent, par suite a ne s'intéresser qu'aux cases (391, 39", 39"' 3...) dont la surface est représentée en blanc, qui correspondent bien à la loi de formation k3 = 2k1 + 1 IX) qui a résulté de la décision de choisir a2 = ai + m ) et,a3 = a2 + al ) sans redondance En effet, on a pour de tels couples de valeurs kl et k2 k2 = kl + 1, k3 = k2 + 1 et k3 = 2k1 + 1 Si l'on choisit dans les cases blanches des valeurs de k3 faibles, on constate que le rapport k2/kl est relativement important, ce qui correspond a l'utilisation de vis de diamètre relativement important et, par suite, amène à considérer l'utilisation d'un module m également important; ceci est en accord avec l'utilisation de matériel ou d'appareils relativement lourds. Si l'on choisit, par contre, dans les cases blanches des valeurs de k3 élevées, on constate que le rapport k2/kl ou t # se rapproche de 1, ce qui correspond a l'utilisation de vis de diamètre plus faible et, par suite, à l-'utilisation d'un module également plus faible. Dans tous les cas m sera inférieur à ~. L'étude des propriétés ci-dessus, qui devraient donc logiquement amener à choisir deux dimensions d'ouvertures différentes selon les modules et diamètres choisis, a toutefois montré qu'il était possible de trouver des groupes distincts de valeurs m, kl, k2, k3, ~ et m', k-'l, k'2, k'3, BI, susceptibles de répondre simultanément au problème posé et ceci pour une même dimension (t) d'ouverture. Dans le cas où une même longueur d'ouverture (1) et un même pas (p) satisfont simultanément la croissance régulière d'entraxes obéissant à deux modules distincts m et m' à l'aide, de vis de diamètres distincts ~ et #', on peut écrire p = m (2kl + 1) = m' (2k'1 + 1) X) t = mkl + ~ =- m' k'1 + ~ ' XI) m et m' étant donnés on tire de X) m = 2k'1 + 1 XII) m' 2k1 + 1 On peut, par suite, établir un tableau représenté à la figure 5 dans lequel les colonnes correspondent aux différen- tes valeurs entières que peut prendre k'1, où les lignes correspondent aux différentes valeurs entières que peut prendre kl et ou les cases, aux intersections des lignes et des colonnes, sont occupées par la valeur du rapport 2k'1 + 1 2K1 + 1 On ne s'intéressera dans l'invention qu'aux cases dont les valeurs correspondent à des rapports de modules m et m' nor malaisés par exemple m = 5 m' = 1, d'où 2k' + 1 = 5 2k1 + 1 Par ailleurs, on tire de XI) ~ - ~ = m'k'1 - mkl XIII) et de X) on tire 2 (m'k'1 - mk1) = m ou m'k'1 - mkl = m - m' XIV) Les identités de XIII et XIV conduisent donc a ~ - ~ = m - m XV) 2 Dans le cas ou m = 5 et m' = 1 on a ~ - ~' = 2 XVI) Dans le tableau de la figure 5 les couples de valeurs de k'1 et kl répondant a l'exemple étudié sont donc les suivants : K'1 = 7 K'1 = 12 K'1 = 17 K1 = 1 K1 = 2 K1 = 3 etc... ce qui conduit aux pas (p) respectifs suivants p1 = 15 p2 = 25 p3 = 35 etc... Les diamètres ~ et #' devant d'après XVI présenter une différence de 2 mm, on est donc conduit a choisir parmi les diamètres normalises ceux qui répondent à cette nécessité, par exemple ~ 1= 6mm ~ 2 = 8mm ou ~ 2 = 10mm 3 = 8mm ou ~ 3 = 10mm et #'1 = 4mm et #'2=6mm et ~'2 = 8mm ~'2 et #'3=6mm = 8mm etc.. Les longueurs (t) des ouvertures prendront par suite, en application de XI). t1 =11 mm t2 = 18mm ou R2 = 20 mm #3 =23 mm ou #3 = 25mm Si l'on se fixe à l'avance que les diamètres des vis sont toujours 8 mm et 6 mm, on observe que les dimensions des ouvertures suivent la loi Pn = 25 + 10xn millimètres et tn =18 + 5 xn millimètres, n étant un entier positif pouvant être nul. On constate enfin, ainsi que cela est visible à la figure 4, que dans le cas où les ouvertures ont une longueur de 18 mm et un pas de 25 mm, au moins l'une des deux vis déterminant des entraxes en progression arithmétique de raison 5mm et de base 5, est toujours appuyée contre un petit côté de l'ouverture. Bien- que l'invention ait été illustrée par des montants ayant des surfaces de fixation planes (5) parallèles à la paroi qui les supporte, ces surfaces de fixation pourvues d'ouvertures pourraient naturellement être placées perpendiculairement à cette paroi. REVENDICATIONS 1. Châssis comportant d'une part deux montants allongés fixés parallèlement sur une paroi et présentant chacun une série d'ouvertures rectangulaires alignées et séparées par un pas déterminé, ces ouvertures ayant leurs longueurs placées parallèlement à un axe longitudinal du montant, et d'autre part une multi plicité de supports transversaux séparés par des intervalles variables et présentant à chacune de leurs extrémités opposées au moins une perforation apte à recevoir une vis de fixation qui traverse également une ouverture pour associer chaque support aux deux montants, caractérisé en ce que les intervalles (18) entre deux supports voisins (10, 11)fixés à l'aide de premières vis (12, 14) de diamètre ~ ou de secondes vis de diamètre #', appartenant à une première série continue formée par les multiples entiers d'un premier module m et respectivement appartenant a une seconde série continue formée par les multiples entiers d'un second module m', les ouvertures (19, 20) ont une longueur t= mk + ~ et sont distantes d'un pas p = m (2K + 1), les diamètres des vis vérifiant la relation 0 - #' = m - m' et k étant un nombre entier positif non nul. 2 2.Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vis de fixation ayant des diamètres ~ = 8 mm et #' = 6 mm et les modules étant m = 5 mm et ml = 1 mm, les dimensions des ouvertures répondent à la formule p = 25 + îOxn millimètres et t =18 + Sxn millimètres, n étant un nombre entier positif pouvant être nul. 3. Châssis selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dimensions des ouvertures sont p = 25 mm et 15= 18 mm. 4. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules étant m = 5 mm et m' = 1 mm, les diamètres des vis sont ~ = 10 mm et #' = 8 mm et que les dimensions des ouvertures sont p = 25 mm et R= 20 mm. 5. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules étant m = 5 m et m' = 1 mm, les diamètres des vis sont ~ = 6 mm et #' = 4 mm et que les dimensions des ouvertures sont p = 15 mm et le = 11 mm.