Brevet FR2529819A1 — publié le 19840113

L'invention concerne les ouvrages de bois. Les techniques d'assemblage en menuiserie sont restées dans l'ensemble très traditionnelles, malgré quelques tentatives ponctuelles d'évolution. Du fait de l'accroissement du prix de la main d'oeuvre, cela rend les travaux en bois de plus en plus onéreux. Le problème se pose donc de rendre possible le travail du bois à partir d'éléments modulaires, facilement adaptables à tout type dgouvrage, et susceptibles d'être très simplement assemblés de diverses manières. A cet effet, la présente invention vient proposer un procéd de fabrication de structures composites en bois, et des moyens pour sa mise en oeuvre. Le procédé proposé comprend d'une manière générale les opérations suivantes a) préparer des lattes de bois comportant chacune au moins un alvéole axial médian, cylindrique ou pris pratique, dont la section droite comporte un rétrécis sement central, b) introduire dans une extrémité de l'alvéole de l'une au moins des lattes un insert également cylindrique ou prismatique, de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, et c) fixer la latte axialement sur son insert, insert permettant à son tour une fixation sur d autres pièces. De préférence, l'opération a) consiste à - rainurer latéralement des tasseaux identiques selon un profil de rainure fermé, et - coller ensemble les tasseaux empilés sur leurs faces rainurées, de façon que les rainures soient deux à deux en regard, ce qui définit la section droite à rétrécissement central. Cependant, on pourrait aussi réaliser les alvéoles par perçage axial convenable de bout en bout. Il reste que la structure lamellée-collée- alvéolée est avantageuse à de nombreux points de vue, dont la simplicité d'obtention et la solidité. Très avantageusement, le profil de rainure est symétrique autour d'un axe perpendiculaire à la face rainurée. En pratique, le profil de rainure est sensiblement en forme de queue d'aronde. De son côté, l'insert comporte de préférence des perçages transversaux de fixation, tels que des perçages filetés, dans la direction parallèle aux faces rainurées des tasseaux, ainsi que dans la direction perpendiculaire. En pratique, les perçages sont disposés par pRiSes dans chaque direction, les deux perçages des différentes paires étant écartés d'un même pas. Très avantageusement les inserts sont munis d'un perçage axial, tel qu'un perçage fileté, à l'une au moins de leurs extrémités. En vue d'applications d'assemblage à angle, certains inserts comportent solidairement deux zones de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, ces deux zones formant entre elles un angle prédéterminé, et étant aboutées autour de l'un de leurs deux axes de symétrie. En variante, certains inserts comportent deux zones de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, ces deux zones étant articulées à pivotement l'une sur l'autre autour de l'un de leurs deux axes de symétrie. En vue d'améliorer l'ancrage, certains inserts au moins comportent des logements internes pour des crans pivotants susceptibles de saillir vers l'extérieur en présence d'un organe de fixation dans leur perçage axial. Les moyens pour la mise en oeuvre du procédé comprennent des lattes alvéolées, ou lamellées collées alvéolées, des inserts, et des moyens de fixation, tels que définis plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de I'invention -apparaltront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, ainsi que sur les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 illustre sous forme d'une vue en section droite un tasseau utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention - la figure 2 illustre une latte de bois préparée par collage de plusieurs tasseaux rainurés selon la figure 1 - les figures 3 et 4 montrent des -variantes de tasseaux également utilisables - les Figures SA et 5B illustrent un mode de réalisation préférentiel d'insert utilisable pour la mise en oeuvre de la présente invention - les figures 6A, 6B, 7A, 7B ainsi que 8 à 10 illustrent des éléments complémentaires dudit insert - les figures 11A à 11D illustrent une variante du même insert - les figures 12 et 13 illustrent des inserts doubles formant un angle, utilisables pour des assemblages à angle - les figures 14A, 14B, 15A, 15B, 16A, 16B, 17 et 18 illustrent différents assemblages susceptibles d'être réalisés selon la présente invention. L'examen des dessins montre que des formes géométriques interviennent à de nombreux niveaux de la présente invention. A ce titre, les dessins annexés sont à considérer comme incorporés à la description de ltin- vention, pour servir en tant que de besoin à la définition de l'invention. Sur la figure 1, la référence générale 1 désigne un tasseau vu en section droite, et cette section droite comporte deux petits côtés 11 et 12, ainsi que deux grands côtés 13 et 14. La section droite est ici rectangulaire, mais pourrait être d'une autre forme. Les grands côtés 13 et 14 sont munis de rainures centrées 15 et 16, qui ont de préférence un profil en forme de queue d'aronde. D'autres types de profil de rainure fermé peuvent être utilisés en variante. De même, bien que les rainures puissent n'être pas centrées sur les faces latérales du tasseau, il est préférable qu'elles le soient de façon à faciliter les opérations ultérieures. A partir d'un tasseau selon la Ligure 1, on peut praparer des lattes de bois 2 (figure 2) comportant chacune au moins un alvéole axial médian, cylindrique ou prismatique, dont la section droite comporte un rétrecissement central. Sur la figure 2, la latte 2 comprend deux côtés droits 21 et 22, et deux côtés transversaux 23 et 24, sur lesquels on retrouve des rainures 25 et 26 provenant de rainures telles que celles illustrées sur la figure 1 en 15 et 16. Sur les faces collées ensemble des tasseaux, les rainures sont deux à deux en regard, ce qi définit en 27 et 28 des alvéoles dont la section d-=~ite possède un rétrécissement central, respectivement 29 et 30. Avec la forme en queue d'aronde, le rétrécissement central se situe symétriquement par rapport au plan de collage des tasseaux les uns sur les autres. Comme les queues d'aronde présentent un autre axe de symétrie, perpendiculairement aux faces telles que 23 et 24, il apparaît que les alvéoles 27 et 28 présentent deux axes de symétrie perpendiculaires. Plus simple d'utilisation, cette disposition à deux axes de symétrie perpendiculaires n'est cependant pas impérative. Les figures 3 et 4 illustrent respectivement en 38 et 39 d'autres formes de tasseaux élémentaires rainurés utilisables selon l'invention. La comparaison de la figure 2 et de la figure 1 montre aisément comment on peut faire des lattes empilées et contre-collées à partir des tasseaux 38 et 39. Dans la suite de la présente description, on partira d'une latte élémentaire telle qu'illustrée sur la figure 2. Les figures 5A, SE, Qa, 6B, 7A, 7B, 8, 9 et 10 concernent les inserts. Dans le mode de réalisation choisi, ceux-ci sont en métal. Mais ils peuvent être aussi réalisés en bois, en matière synthétique, en verre, ou en autre élément chimique suffisamment rigide, tel que les résines, etc. On observera que, pour mieux montrer la structure des inserts, les figures qui les concernent sont à une échelle supérieure à celles des figures 1 à 4. Dans la pratique, la section droite d'un insert, telle qu'illustrée sur la figure SA, doit être complémentaire de la section droite d'un alvéole tel que 27 ou 28 sur la figure 2. Ces inserts, désignés généralement par 4, ont donc une forme générale également cylindrique ou prismatique, et la section droite illustrée à la figure 5A, avec deux côtés plans 41 et 44, et deux autres côtés brisés, concaves, désignés respectivement l'un par les segments 42 et 43, et l'autre par les segments 45 et 46. Comme le montre l'identification des lignes de coupe, la figure SA est une coupe suivant la ligne VA de la figure 5B, et inversement la figure 5B est une coupe suivant la ligne VB de la figure 5A. Cette convention sera conservée dans la suite. Sur la figure 5B, L'insert 4 possède une série de perçages. Ces perçages sont réalisés suivant des diamètres différents, et suivant deux directions différentes. Des perçages de petit diamètre 52 et 56 ainsi que 55 et 59 sont prévus. Les perçages 52 et 56 sont perpendiculaires aux faces 41 et 44, tandis que les perçages 55 et 59 leurs sont parallèles, et réalisés dans le plan de symétrie S de la figure SA. Les autres perçages sont de diamètre plus grand, et sont réalisés les uns 53 et 58 perpendiculairement aux faces 41 et 44, les autres 54 et 57 dans le plan de symétrie S déjà cité. De préférence, mais non nécessairement, les perçages de même nature et de même sens sont réunis par paires, et les deux perçages d'une même paire sont espacés de la même distance. Ainsi les deux perçages 52 et 56 sont à la même distance l'un de l'autre que 53, 54 de 57, 58, et de même 55 de 59. Tout ou partie de ces perçages sont filetés, comme cela est illustré pour les perçages 53, 54 et 57, Z sur la figure 5B. En bout de l'insert 4, sont également prévus des perçages axiaux, qui sont ici illustrés borgnes, et notés respectivement 51 à un bout et 60 à l'autre. Ces perçages sont très avantageusement filetés. Les figures 6A, 5B et 7A, 7B montrent deux types dgdléments d'addition susceptibles d'être placés en bout d'un insert tel que 4, de façon à permettre l'articulation de deux inserts l'un sur l'autre. Sur la figure 6A, l'élément adjoint est noté généralement par 6, et comporte une partie 62 de section sensiblement carrée, correspondant à la dimension transversale la plus faible de la section droite de~l'insert, et muni au centre d'un alésage fileté 61. Cette partie 62 est solidaire d'une partie adjacente 63, formant méplat de section droite moitié, et munie à son tour d'un perçage transversal 64, de préférence fileté. L'élément d'adjonction des figures 7A et 7B possèdent la même structure, et les éléments correspondants entre les figures 6 et 7 ont une référence numérique décalée de 10 unités. On notera simplement que le perçage 74 n'est pas fileté dans le cas de la figure 7. La figure 8 montre une tige filetée, Cette tige est par exemple susceptible d'être insérée d'une part dans un perçage tel que 51 et d'autre part dans un prçage tel que 61, de façon à solidariser un insert de son élément d'addition qui lui permettra de s'articuler sur l'élément d'addition fixé à son tour à un autre insert par la même tige 8. La solidarité entre les deux inserts peut être réalisée par l'intermédiaire de la tige filetée 9 de la figure 9, s'il s'agit de deux inserts selon les figures 6A et 6B. Comme les deux bouts d'inserts sont filetés, on peut alors les fixer l'un par rapport à l'autre au moment de l'insertion de la pièce 9.Si au contraire on désire les laisser libres en rotation, on prendra alors un insert selon les figures 6A et 6B, et un autre insert selon les figures 7A et 7B. La pièce qui va les articuler l'un sur l'autre est alors la pièce 10 illustrée à la figure 10, qui n'est filetée qu'à demi pour se fixer sur l'insert 6, toutzen s'engageant de manière libre à rotation dans l'insert 7. La pièce 10 peut être munie d'une tête plate, de façon à pouvoir attacher les pièces 6 et 7 1,une h l'autre, en les laissant naturellement libres à rotation. Les figures 11A à 11D illustrent une variante d'un insert qui peut être utilisé avec avantage avec certaines applications. La figure 11C illustre la même section droite que la figure SA. Par contre, les figures 11A et 11B montrent que l'insert est muni, par rapport à la figure 5B, de logements internes blancs, de faible épaisseur, placés dans le plan de symétrie S, et désignés généralernent par 80, tout en étant délimités le long de l'axe par exemple par un secteur circulaire tel qu'illustré en 81 sur la figure 11A. A l'intérieur de ce logement interne, on place une série de crans 82, 83, 84 et 85, alternativement de part et d'autre de l'axe de l'insert 4.Ces crans sont articulés à pivotement autour d'un axe perpendiculaire aux faces telles que 41, et sont choisis de forme avantageusement triangulaire ou quadrilatère, de façon telle qu'ils font saillie soit dans l'alésage axial 50 de la pièce 4, soit à l'extérieur de la pièce 4. De son côté, l'alésage axial 50 peut être ici un alésage traversant, ou allant du moins jusqu'à la limite 81 du logement 80. Ainsi, lorsqu'on introduit une tige filetée 8 dans le filetage 50, cette tige va pousser les crans successivement 82 à 85. La figure 11D montre que la tige a déjà poussé le cran 84 qui fait saillie, et qu'elle va tout Juste pousser le cran 85 qui ne fait pas encore saillie.En complément, il peut être avantageux de prévoir à lextrém:ité de insert 4, sur ses tarties latéralles, des indentations 91, 92 et 93. Dans ce cas, la section droite de l'insert 4 s'accroît de préférence de façon légèrement tronconique au niveau de ces indentations, jusqu'à l'extrémité libre de l'insert. Enfin, les figures 12 et 13 montrent deux inserts d'un type particulier, qui sont directement fixés l'un à l'autre pour former un angle choisi. Sur la figure 12, l'insert double 120 comporte deux éléments d'inserts soudés suivant un plan P12 qui contient l'axe de symétrie S des inserts. Sur la figure 13 au contraire, le plan de soudage des deux demi-inserts est perpendiculaire au plan de symétrie S des inserts. En variante, les inserts 120, 130, représentés sur les figures 12 et 13 peuvent être formés d'un seul insert angulaire. On examinera maintenant brièvement en référence aux figures suivantes différentes applications de la présente invention, en partant du profilé de bois constitué par la latte lamellée-collée-alvéolée illustrée sur la figure 2. Les figures 14A et 14B illustrent un premier moyen d'assemblée de lattes de ce type, par leurs petits côtés. Ici, une première latte désignée par 140 vient s'ajuster à affleurement latéral, et perpendiculairement, sur une autre latte identique 141. Les inserts 142 et 143 sont inséras dans les alvéoles de la latte 140. Ils y sont fixés par des vis transversales notées 144 qui peuvent être des vis à bois passant simplement dans des trous non filetés, ou même des vis à fil et métal, coopérant avec les filetages. Comme le montre la figure 14A, un autre insert 145 est placé par exemple dans l'un des alvéoles de la latte 141. Et cet insert reçoit des vis plus longues 146, à fil et métal, qui viennent s'engager dans les perçages borgnes d'extrémité des inserts 142 et 143 respectivement. On réalise ainsi une fixation extrêmement solide.Les moyens de fixation sont très simples. L'existence d'alvéoles axiaux à l'intérieur des lattes tend à renforcer leur solidité. De même, la prise de fixation par les vis 144 tend à renforcer la liaison de collage entre les tasseaux adjacents qui forment une même latte, si besoin est. Les mêmes remarques s'appliquent à la coopération d'un insert 145 avec sa propre latte 141, ainsi qu'avec la latte sur laquelle il est fixé 140. On a décrit sur les figures 14A et 14cela fixation des inserts sur les lattes. Cette description ne sera pas reprise pour les modes de réalisation ultérie#urs, le principe restant le même. Au passage, on notera également qu'on peut non seulement fixer une latte sur une autre latte, mais aussi fixer une latte avec ses inserts sur tout autre type de dispositif, métallique ou non. Les figures 15A et 15B illustrent la variante immédiate de la figure 14, où cette fois-ci les lattes 150 et 151 sont assemblées suivant leurs grands côtés. Les deux inserts 152 et 154 sont introduits dans la latte 150. Des inserts homoloques 155 et 157 sont introduits dans la latte 151. Les fixations en 153 et 156 assurent de la même manière que précédemment la solidarité étroite de l'ensemble. Les figures 16A et 16B illustrent une variante intéressante, où deux lattes sont assemblées par une coupe d'onglet. Des lattes portent les références 160 et 161, et sont assemblées par vissage avec des inserts 162 et 163 Une façon de réaliser les inserts 162 et 163 consiste à partir de l'insert de base de la figure 5B, tout en y ajoutant les pièces d'extrémité permettant d'articuler deux inserts l'un sur l'autre, à savoir soit deux pièces telles que 6, soit une pièce telle que 6 et une pièce telle que 7. Les deux inserts étant ainsi articulés l'un sur l'autre, et introduits respectivement dans les deux lattes 160 et 161, il suffit de positionner l'assemblage à coupe d'onglet, et de le maintenir en position serrée, pendant qu'on réalise les fixations transversales par les vis, comme précédemment. La figure 17 illustre la même réalisation entre deux lattes 170 et 171, qui sont cette fois assemblées à coupe d'onglet dans l'autre sens. Les inserts utilisés, tels que 172, sont ici deux inserts rigidement solidaires l'un de l'autre, comme cela est illustré sur la figure 13. Bien entendu, on pourrait en variante utiliser des inserts montés l'un sur l'autre à rotation comme dans le cas des figures 16A et 16B. Inversement, dans le cas des figures 16A et 16B, on peut utiliser aussi deux inserts solidaires, tels que l'insert de la figure 12. La figure 18 illustre enfin une autre variante, avec des inserts semblables à ceux de la figure 12, mais où l'angle entre les deux éléments d'inserts 182 et 183 est égal à 120 , ce qui permet un assemblage à coupe d'onglet à 1200 entre les lattes 180 et 181. On voit immédiatement que les moyens selon la présente invention sont extrêmement simples. Ils permettent de réaliser de très nombreux ouvrages de menuiserie et d'autres types, à partir d'éléments constitués simplement d'un jeu d'inserts tels que les pièces métalliques précitées, de vis à bois ou à fil et métal qui peuvent être de deux dimensions seulement, ainsi que de lattes de bois préparées. Les lattes de bois peuvent être soit de longueur choisie à la demande, soit plus simplement d'un pas modulaire, puisque des lattes peuvent être assemblées bout à bout à l'aide des inserts de la présente invention. On réalise ainsi les -objectifs de modularité. de souplesse d'adaptation, ainsi que d'assemblagestrès simples, qui forment l'un des buts de la présente invention. Bien entendu, la présente ne se limite pas au mode de réalisation décrit, et s'étend à toute variante incluse dans le cadre des revendications ci-après. A cet égard, on comprendra que le mot bois signifie non seulement le bois lui-même, mais aussi ses dérivés, tels que le contre-plaqué, les panneaux de particules et de fibres, ou tout autre matériau provenant du bois. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de structures composites en bois, caractérisé par les opérations suivantes a) préparer des lattes de bois (2) comportant chacune au moins un alvéole axial médian (27, 28), cylindrique ou prismatique, dont la section droite comporte un rétrécissement central (29, 30), b) introduire dans une extrémité de l'alvéole de l'une au moins des lattes un insert (4) également cylindrique ou prismatique, de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, et c) fixer la latte axialement sur son insert, l'insert permettant à son tour une fixation sur d'autres pièces. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'opération a) consiste à - rainurer latéralement des tasseaux identiques (1) selon un profil de rainure fermé (15, 16), et - coller ensemble (2) les tasseaux empilés sur leurs faces rainurées, de façon que les rainures soient deux à deux en regard, ce qui définit la section droite d rétrécissement central. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le profil de rainure (15, 16) est symétrique autour d'un axe perpendiculaire à la face rainurée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le profil d rainure (15, 16) est sensiblement en forme de queue d'aronde. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que l'insert (4) comporte des perçages transversaux de fixation, tels que des perçages filetés, dans la direction parallèle aux faces rainurées des tasseaux (54, 55, 57, 59), ainsi que dans la direction perpendiculaire (52, 53, 56, 58). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les perçages sont disposés par paires (52, 56 ; 53, 58 ; 54, 57 ; 55, 59) dans chaque direction, les deux perçages des différentes paires étant écartés d'un même pas. 7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que les inserts 54) sont munis d'un perçage axial g512 60), tel qu'un perçage fileté, à l'une au moins de leurs extrémités. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que certains inserts au moins comportent des logements internes {80) pour des crans pivotants I82 à ss, susceptibles de saillir vers l'extérieur en présence d1un organe de fixation (8) dans leur perçage axial (50). 9. Procédé selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que certains inserts (120, 130) comportent solidairement deux zones de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, ces deux zones formant entre elles un angle prédéterminé, et étant aboutées autour de l'un de leurs deux axes de symétrie. 10. Procédé selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que certains inserts (162, 163) comportent deux zones de section droite complémentaire de celle de l'alvéole, ces deux zones étant articulées à pivotement l'une sur l'autre autour de l'un de leurs deux axes de symétrie. 11. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant des lattes (2) alvéolées, ou lamellées collées alvéolées, des inserts (4), et des moyens de fixation (6, 7, 8, 9, 10).