Brevet FR2507262A1 — publié le 19821210

La presente invention est relative aux moyens mis en oeuvre pour assurer l'assemblage de deux nieces devant être associves de façon rigide l'une par rappU autre. L'invention concerne, plus particulièrement, les moyens d'assemblage utilises pour la liaison de pieces en bois et en matiere plastique. Pour assurer l'assemblage de deux pinces constitutives indépendantes l'une de l'autre, dans le domaine technique ci-dessus, diverses solutions ont dej ete proposees. Certaines font intervenir un tenon et une mortaise, lesquels sont connus pour leur realisation delicate et peu precise, leur nacessite de recourir à un moyen de liaison supplementaire tel que colle ou cheville transversale et aussi, de façon genersle, la presence sur le chant de l'tîe des pièces, de l'ouverture correspondant la mortaise et de l'existence en saillie ou en creux de la tranche du tenon de l'autra mortaise. Si une telle solution a pu, un moment, etre consideree comme satisfaisante, il s'avdre, en realite, qu'elle presente certains inconvenients. Tout d'abord, elle exige un personnel qualifie, des moyens techniques relativement importants et ne permet pas d'obtenir au total un aspect esthetique particulierement soigné en rendant les moyens d'assemblage mis an oeuvre totalement invisibles. Dans certains types d'application, un procede différent consiste à mettre en oeuvre des baguettes ou barrettes traversant des logements menagés dans les pieces reunir et constituant des des de mise sous tension faisant intervenir la cooperation de rampes inclinees coinçant lesdites des dans les logements. Les mêmes inconvenients que ceux des assemblages par tenons et mortaises sont à mettre au compte d'une telle solution qui n'est pas même de simplifier les opérations nécessaires à l'ajustement des pièces constitutives ni de procurer un assemblage invisible. Des solutions à base de ferrures métalliques, de lames, de tiges filetées, de crampons, etc ..., ont été également préconisées sans apporter de solution définitive au probleme de la rapi dité et de la facilité de mise en oeuvre et de l'obtention d'un assemblage invisible. Pour palier ces inconvénients, différentes propositions ont été formulées pour recourir à un procédé de collage. Les différentes experiences tentées en la matière se sont avérées concluantes pour l'obtention d'un assemblage invisible mais ont révélé un certain nombre d'inconvénients. L'un des plus importants réside dans la difficulté de faire intervenir, de façon optimale, des phases opératoires de dépôt d'une couche, d'un film ou d'une pellicule de colle quelle que soit la configuration des parties devant être associées des pièces assembler. Un autre inconvénient réside dans l'obligation de recourir un matériel particulièrement onéreux et souvent délicat à conduire pour déposer le film de colle dans les meilleures conditions en étant assuré de ne consommer que la quantité utile d'un produit d'un prix de revient élevé. Un autre inconvénient tient au fait que pour obtenir un assemblage résistant mécaniquement, il convient, en général, d'associer les pièces à assembler par des conformations géométriques com- plémentaires entre lesquelles une couche ou un film de colle est déposé. Une telle obligation fait donc intervenir un usinage ou un moulage propre et l'obligation de laisser subsister, sur les pinces à assembler, des appendices, des prolongements ou des conformations normalement indifférentes et non nécessaires la fonction technique des pieces 9 assembler ou à l'aspect esthétique qu'elles doivent présenter. De façon générale aussi, il y a lieu de retenir qu'une operation de collage de deux pièces > assembler se prolonge par une mise sous presse durant le temps de prise ou de polymérisation du produit adhesif mis en oeuvre. Une telle obligation représente une sujétion non négligeable dans le cas de fabrications en série à grande cadence, car un poste supplémentaire doit être prévu dans les chaînes entre celui de fin de fabrication ou de réalisation et celui de prise en charge en vue de la finition, de l'emballage ou du stockage. La presente invention vise a remedier aux inconvenients des solutions connues et propose, dans ce but, un nouvel assemblage particulièrement conçu pour être simple, efficace, rapide de mise en oeuvre et, surtout, invisible. Un autre objet de l'invention est de fournir un moyen d'assemblage qui puisse être mis en oeuvre indifféremment pour le bois ou les matieres plastique, voire pour certains métaux malléables a froid. Un autre objet de l'invention est de fournir un moyen d'assemblage offrant une resistance mecanique particulierement elevee et surtout presentant la caracteristique particuliere d'etre, à moins de destruction, inamovible et indemontable. Ces caracteristiques,alliées au caractere invisible des éléments le constituant, rendent l'assemblage selon l'invention particulierement insensible aux variations du milieu environnant et lui permettent, en consequence, d'assumer de façon constante dans le temps sa fonction de liaison résistante entre des nièces réunir. Pour atteindre les outs ci-dessus, l'objet de ltinvention est caractérisé en ce quvil comprend - une tige de liaison correspondant à une pièce et formant au moins un tourillon extrême, - un trou borgne présenté par l'autre pince et sus ceptible de recevoir le tourillon, - et un moyen d'assemblage comprenant une embase d'appui sur le fond du trou borgne et un appen dice en forme de coin s'entendant à partir de embase, provoquant l'expansion du tourillon engagé dans le trou et comprimant cette partie contre la paroi périphérique du trou. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent des formes de réalisation de l'invention. Les fig. 1 et 2 sont des coupes montrant deux phases de mise en oeuvre de deux des éléments constitutifs de l'assemblage conforme à l'invention. Les fig. 3 à 5 sont des perspectives montrant des variantes de réalisation de l'un des éléments constitutifs selon la fig. 2. La fig. 6 est une coupe-élévation, en partie arrachée, montrant la mise en oeuvre d'un autre élément constitutif de l'asse blage et une des phases de constitution de ce dernier. La fig. 7 est une coupe-élévation analogue è la fig. 6 mais montrant l'assemblage dans son état définitivement constitué. La fig. 8 est une coupe-élévation, en partie arrachée, illustrant un autre exemple de mise en oeuvre de l'assemblage conforme è l'invention. La fig. 9 est une coupe-élévation, en partie arrachée, illustrant, à plus petite échelle, u. autre exemple de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre que l'assemblage invisible selon l1inven- tion fait, tout d'abord, intervenir, dans une pièce 1 devant être assemblée et reliée à une autre pièce non représentée, un trou borgne 2, de section circulaire. De préférence, le trou borgne 2 est réalisé, par exemple à l'aide d'une mèche ou d'un foret à lamer, de manière à posséder un fond 3 plan. Dans l'exemple illustré par la fig. 1, le trou borgne 2 est exécuté à l'aide d'une mèche ordinaire et, pour cette raison, le fond 3 est prolongé par une creusure 4 correspondant à la présence de la vrille ou pilote de guidage hélicoldal possédé par une telle mèche. Un tel mode de réalisation du trou 2 peut être retenu pour toutes les matières constitutives de la pièce 1. Cependant, il feut considérer aussi que le trou 2 peut résulter d'une opération de moulage lorsque la pièce 1 est, par exemple, réalisée en matière plastique. Dans tous les cas, le trou borgne 2 est ménagé pour laisser subsister, par rapport aux faces extremes latérales et parallèles à l'axe du trou de la pièce 1, une épaisseur suffisante en fonction des contraintes ultérieures devant etre supportées. Par exemple, dans le cas d'application à la liaison de pièces en bois, il peut être retenu que le diamètre du trou 2 est sensiblement égal au tiers de la largeur ou de la section de la pièce 1 prise perpendiculairement à l'axe du trou 2. Pour des raisons qui ressortent de ce qui suit, le trou borgne 2 est ménagé de manière que le fond 3 soit distant de la face correspondante parallèe de la pièce I d'une mesure au moins égale aussi au diamètre du trou 2. La fig. 2 montre que l'assemblage invisible conforme à l'invention fait également i-itervenir un moyen d'assemblage indépendant désigné, dans son ensemble, par la référence 5. Ce moyen d'assemblage 5 est constitué par une pièce en matière présentant une bonne caractéristique de résistance mecanique à la compression et, de préférence, en métal. La nature de la matière constitutive retenue est choisie pour que sa résistance l la compression soit égale ou supérieure à celle de la pince 1. Le moyen d'assemblage 5 comprend une embase 6, s 'inscrivant dans le trou 2 et à partir de laquelle s'étend un appendice 7 en forme de coin. L'embase 6 est, de préférence, de section circulaire et possède un diamètre égal, au jeu près, à celui du trou 2.Te dessin montre que l'embase 6 peut toutefois présenter ussi un diamètre inférieur à celui du trou 2, dans la limite où cette différence est au plus égale à 10 Z du diamètre du trou. La fig. 3 montre un exemple de réalisation selon lequel le moyen d'assemblage 5 comprend une embase 6, prolongée par un appendice 7 qui est constitué par un coin 8 affectant une section transversale à base d'un triangle isocèle défini par un angle au sommet de faible valeur angulaire. Par exemple, l'angle au sommet est compris entre 3 et 15 . La fig. 4 montre une variante de réalisation selon laquelle le moyen 5 comprend une embase 6 prolongée par un appendice 7 qui est constitué par un volume pyramidal 9 à base carrée. L'angle au sommet du volume 9 est du même ordre que celui du point 8. Une seconde variante de réalisation est illustrée par la fig. 5 selon laquelle le moyen d'assemblage comprend une embase 6 et un appendice 7 constitué sous la forme d'un volume conique dont l'angle au sommet est du même ordre que celui du volume 9. La fig. 6 montre que l'assemblage conforme à l'invention fait intervenir également une tige de liaison 11 qui possède une partie terminale 12 en forme de tourillon dont le diamètre est égal, au jeu près, à celui du trou 2. La tige 11 peut être associée de toute manière convenable à une seconde pièce 13 devant être assemblée à la pièce 1. A cet égard, il peut être prévu de réaliser la pièce 13 de manière qu'elle comporte de façon intégrante la tige de liaison 11. Selon une autre réalisation, il peut être prévu également de monter la tige 11 de façon démontable et amovible sur la pièce 13. La tigé 11 est réalisée en une matière quelconque, choisie pour posséder une résistance inférieure à celle du moyen 5 et inférieure ou égale à celle de la pièce 1. Le tourillon 12 est engagé dans le trou 2 de la pièce 1 selon un déplacement axial dans le sens de la flèche f1 jusqu'à être amené en contact, par sa face transversale, avec l'extrémité de l'appendice 7. Dans cette position, les pièces 1 et 13 sont pressées l'une contre l'autre de manière à provoquer la pénétration relative de l'appendice 7 dans le tourillon 12. La fig. 7 montre qu'en fin de déplacement relatif, correspondant à une amenée en butée de la face transversale du tourillon 12 contre la face correspondante de l'embase 6 du moyen 5, l'appendice 7 en forme de coin a provoqué l'expansion du tourillon 12 avec accroissement de son diamètre. La partie dudit tourillon, intéressée par la pénétration de l'appendice 7, se trouve ainsi comprimée entre ce dernier et la partie correspondante périphérique du trou 2. Il en résulte une compression locale en C1 du tourillon 12, correspondant à la matière constitutive de ce dernier, comprimée par l'introduction de l'appendice 7 en forme de coin, ainsi qu'une compression locale en C2 de la matière constitutive périphérique dudit tourillon comprimée contre la paroi pérIphérIque du trou 2.L'examen de la fig. 7 montre que l'expansion transversale en forme d'épanouissement limité du tourillon 12 et l'existence des zor.as de compression C2 aboutissent, sinon à une pénétration relative de la paroi périphérique du tourillon dans la matière constitutive de la pièce 1, au moins è une mise sous compression locale en C3 de la matière constitutive de la pièce 1 délimitant le trou borgne 2. Dans la position selon la fig. 7, le tourillon 12 est, en quelque sorte, ancré dans la pièce 1 selon un profil de section décroissante depuis son extrémité vers la pièce 13 le portant. Il en résulte une liaison ferme et extrêmement résistante entre le tourillon 12 et la piece 1, étant donné que toute sollicitation de déplacement relatif dans le sens de la flèche f2 > introduit une mise sous compression successive des zones de la matière constitutive de la pièce 1 définissant le trou 2 et non encore sollicitée par une mise sous compression résultant de l'introduction de l'appendice 7. En règle générale, l'obtention d'un assemblage particu lièrement résistant est obtenue en mettant er oeuvre un moyen d'assemblage comportant un appendice 7 possédant une longueur axiale comprise dans un rapport de 1,5 ! 3 *ois le diamètre du tourillon 12. Dans l'exemple illustré par la fig. 7, selon une carac téristique de l'invention, la tige de liaison. 11 et le tourillon 12 possèdent, ensemble, une longueur axiale équivalente à la profondeur utile d'engagement du trou borgne 2. De la sorte, l'expansion maximale du tourillon 12 se produit lors de l'amenée en contact des faces en regard des pièces 1 et 13, ainsi que cela est illustré par la fig. 7. Cependant, dans certains cas, il peut etre prévu de conférer à la tige 11 et au tourillon 12 une longueur inférieure à la profondeur utile du trou 2. L'examen de la fig. 7 permet de constater que l'assez blage realisé reste totalement invisible étant donné que l'ancrage du moyen de liaison intervient à l'intérieur du trou borgne 2 et que le plan de joint entre l'interface des pièces 1 et 11 ne permet pas de déceler la présence de la tige de liaison 11. Il en résulte une possibilité de réalisation d'un assemblage particulièrement esthétique présentant, de surcroît, des qualités de résistance élevée. En outre, l'assemblage selon l'invention peut être mis en oeuvre de façon pratique, rapide, sûre et efficace, tant dans le domaine du bricolage que dans celui de la construction artisanale ou industrielle, étant donné qu'il n'est fait appel à aucune machine, ni à aucun poste de travail supplémentaire. Un autre avantage réside dans le fait que le tourillon 12 n'exige pas une réalisation particulièrement précise, ni un ajustement de qualité par rapport au trou borgne 2, puisque l'épanouisse- ment du tourillon 12 procure une liaison rigide, résistante et efficace. Ainsi, il devient possible de réaliser un assemblage résistant même en mettant en oeuvre une tige 11 dont le diamètre présente, comme volontairement représente à la fig. 7, une tolérance d'ajustement par défaut. La fig. 8 montre un exemple d'application dans lequel il est prévu d'assurer la liaison entre une pièce telle que 1 et une seconde pièce 13, au niveau de laquelle il n'est pas envisage, pour des raisons pratiques, de prévoir de façon solidaire, la tige de liaison il. Dans un tel cas, il est prévu de réaliser un trou borgne 2 dans la pièce 1 et un trou borgne 2a dans la pièce 13 et de garnir chacun dcs trous borgnes avec un dispositif 5. L'assemblage est com plété par une tige de liaison 14 dont la longueur est, de préférence, égale à la somme des longueurs utiles des trous borgnes 2 et 2a. La tige de liaison 14 comporte, au niveau de ses deux parties terminales, deux tourillons 12 et 12a qui sont destinés à être engagés, respectivement, dans les trous 2 et 2a, comme dit ci-dessus.L'expansion des tourillons 12 et 12a peut être obtenue simultanément en approchant l'une de l'autre les pièces 1 et 13 ou, successivement, en procédant tout d'abord au déplacement relatif entre l'une des pièces et la tige, puis ensuite, entre cet assemblage partiel et l'autre pièce. Il est évident que des moyens, identiques à ceux décrits ci-dessus, peuvent être prévus en un nombre supérieur pour assurer la liaison entre deux pièces 1 et 13 lorsque la resitance mécanique au cisaillement, ou la longueur relative, l'exige. La fig. 9 montre un autre exemple de réalisation selon lequel il est prévu d'assurer la liaison entre une pièce 1 et une pièce 13 au moyen d'une tige de liaison 14 qui possède une longueur utile calculée pour permettre la mise en place de n pièces intercalaires 15. Dans un tel cas, chaque piece intercalaire est percée d'un trou traversant, de manière à permettre l'engagement de part en part de la tige de liaison 14 préalablement à l'engagement des tourillons 12 dans les trous borgnes 2 et 2a des pièces extrêmes 1 et 13. Comme précédemment, la longueur de la tige de liaison 14, y compris les tourillons 12, est déterminée en fonction de la somme des profondeurs des trous borgnes 2 et 2a et de la mesure supplémentaire correspondant aux pieces 15 intermédiaires devant être intercalées. Après l'engagement de la tige de liaison 14 à travers les pièces interzediaires 15, les pièces extrêmes 1 et 13 sont montées et reliées avec les tourillons 12-12a comme décrit ci-dessus. L'exemple selon la fig. 9 permet de constater qu'il devient possible de réaliser, rapidement et de façon efficace, l'assemblage de différentes pièces élémentaires entrant dans la constitution d'un panneau ou d'une plaque sans que l'objet définitif réalisé présente une race des moyens d'assemblage mis en oeuvre. Une telle possibilité trouve un intsrât particulier dans la construction des volets, portes ou panneaux mobiles, constitués, ainsi que cela est connu, par l'association de lames, notamment en bois, qui sont généralement emboîtées l'une dans l'autre, comme cela est illustré par la fig. 9, au moyen de languettes 16 et rainures 17. Il devient ainsi possible d'obtenir un panneau d'une qualité esthétique réelle et d'une tenue mécanique élevée, même dans le temps, étant donné que les moyens d'assemblage mis en oeuvre sont totalement isolés du milieu environnant. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Assemblage invisible pour pièces diverses, caractérisé en ce qu'il comprend - une tige de liaison (11) correspondant à une pièce (13) et formant au moins un tourillon extrême (12), - un trou borgne (2) présenté par l'autre pièce (1) et susceptible de recevoir le tourillon, - et un moyen d'assemblage (5) comprenant une embase d'appui (6) sur le fond du trou borgne et un appendice (7) en forme de coin s'étendant à partir de l'embase, provoquant l'expansion du tourillon engagé dans le trou et comprimant cette partie contre la paroi périphérique du trou. 2 - Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un trou borgne (2) à fond (3) plat. 3 - Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérieS en ce qu'il comprend une tige (1), correspondant à l'une des pièces, et formant un tourillon cylindrique (12), dont le diamètre est légèrement inférieur à celui du trou borgne (2). 4.- Assemblage selon l'une des revendications 1 è 3, caractérisé en ce qu'il comprend une tige (11) associée à l'une des pièces et, formant un tourillon (12), un trou borgne (2) dans l'autre pièce et un moyen d'assemblage (5) comportant une embase (6) de section circulaire légèrement inférieure è la section du trou borgne. 5 - Assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de liaison (11) formée par l'une des pièces et comportant un tourillon (12), un trou borgne (2), dans l'autre pièce (1) et un moyen d'assemblage (5). 6 - Assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de liaison (11) dont les parties terminales forment deux tourillons (12-12a) engagés dans deux trous borgnes (2-2a) présentés par les deux pièces (1-13) et contenant chacun un moyen d'assemblage (5-5a) provoquant l'expansion du tourillon correspondant. 7 - Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tige de liaison (11) traverse librement au moins une pièce intermédiaire (15) disposée entre les pièces assemblées. 8 - Ensembl2 de pièces assemblées au moyen d'au moins un assemblage selon l'une des revendications 1 à 7.