Brevet FR2566876A1 — publié le 19860103

NOUVEAU TYPE DE CHARPENTE PERMETTANT DE REALISER DXS CONSTRUCTIONS DIVERSES ET POUTRE POUR SA REALISATION', La présente invention concerne un nouveau type de charpente permettant de réaliser des constructions diverses ; elle concerne également un nouveau type de matériau permettant la réalisation d'une telle charpente. Dans la suite de la description, le terme "charpente" est utilisé dans son sens large, à savoir pour désigner un assemblage de pièces (ou poteaux) à base de tous ma tériaux (bois, métal, matières plastiques, béton..) destinés à constituer l'ossature de toute construction fixe ou provisoire et servant à soutenir des surfaces horizonta les et/ou des surfaces inclinées et/ou des plans verticaux. Le nouveau type de charpente conforme à l'invention peut être, en fonction des dimensions et de la nature des poutres entrant dans sa constitution, utilisé pour de nombreuses applications telles que par exemple le domaine mobilier pour réaliser des bibliothèques, meubles de rangement. Une telle charpente peut également être utilisée à titre indicatif mais non limitatif pour l'assemblage de poutres en construction industrielle, la constitution d'échaffaudages, la construction de bâtiments, d'objets utilitaires tels que présentoirs de publicité, stands, aquariums, châssis pour l'agriculture, mini-serres, maquettes diverses. Ellepeut également trouver une application pour la réalisation de montages publicitaires, étalages, maquet tes et jouets constructifs. A ce jour, il n'existe aucune solution pour réaliser des charpentes telles que définies précédemment à partir de poutres permettant un assemblage rapide qui permettent en même temps, au point de raccordement - d'aligner les poutres de part et d'autre du rac cordement exactement dans un axe et ce, dans les trois. directions, - d'utiliser les mêmes poutres pour les directions horizontales ou verticales, - de n'être gêné par aucune protubérance au point d'assemblage et de croisement, - de pouvoir comporter un verrouillage interne, sans filetage et pratiquement invisible. La présente invention permet de résoudre les problèmes précités et concerne un nouveau type de charpente réalisé par assemblage de poutres élémentaires et se caractérise par le fait que la liaison entre les poutres constituant ladite charpente est réalisée par emboitage desdites poutres élémentaires dans le prolongement les unes des autres, lesdites poutres présentant à leur ex trémités destinées à être réunies deux parties dont la section correspond à un quartier de la section de la poutre et accolées l'une à l'autre selon l'axe de ladite poutre, un vide subsistant cependant au niveau de cet axe. En d'autres termes, les extrémités des poutres présentent, sur une longueur déterminée, par exemple si ladite poutre aura une section carrée, deux quartiers également de section carrée et qui peuvent s'intégrer selon une diagonale et permettent ainsi d'obtenir une surface de contact entre la première poutre et la deuxième poutre et ce, en obtenant un centrage automatique et sans qu'aucun jeu gênant puisse intervenir en cas d'usure. Aux points de raccordement, les poutres réalisées conformément à l'invention présentent des quartiers de raccordement dont les axes sont orthogonaux et permettent d'assembler les poutres en prolongation les unes des autres et ainsi de réaliser des assemblages qui se juxtaposent et se croisent, permettant ainsi d'obtenir une charpente quadrangulaire. L'invention et les avantages qu'elle présente seront cependant mieux compris grâce à la suite de la description et des schémas annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective illustrant une poutre élémentaire conforme à l'invention permettant de réaliser les parties rectilignes (traverses, longerons, montants) d'une charpente conforme à l'invention - la figure 2 illustre la section des extrémités de la partie centrale d'une poutre selon la figure 1 - la figure 3 illustre une variante d'une poutre de section cylindrique - les figures 4 à 9 sont des schémas de principe des différentes poutres élémentaires permettant la réalisation d'une charpente selon l'invention, ces poutres étant représentées uniquement par leur axe - la figure 10 est une vue en perspective montrant la réalisation d'une partie de charpente (angle) conformément à l'invention ; - la figure 11 est une vue agrandie, éclatée, de l'élément cerclé à la figure 10 - la figure 5 a est une vue de détail, en perspective, d'une poutre élémentaire permettant de réaliser un angle et liaison selon deux axes orthogonaux - la figure 6a illustre une poutre élémentaire per-mettant de réaliser la liaison selon trois axes orthogonaux pour la réalisation d'une charpente conforme à l'invention ;; - la figure 12 est une vue schématique en perspective illustrant une charpente complexe conforme à l'invention - la figure 12a illustre l'utilisation de la charpente objet de la figure 12 pour la réalisation d'une maquette d'une maison. La charpente conforme à l'invention est constituée, ainsi que cela ressort de manière schématique à la figure 12, de poutres élémentaires emboitées les unes dans les autres par simple emmanchement. Ces poutres élémentaires sont de deux types les unes, emboitées selon un seul axe, et destinées à former les traverses (1), longerons (2) et montants (3) de la charpente, les autres, représentées en traits plus épais à la figure 12, destinées à assurer le raccordement dans les angles avec ces parties rectilignes. Les poutres, longerons et montants sont réalisés au moyen d'éléments dont la structure est schématisée aux figures 1,2 et 3. Ces éléments, qui peuvent avoir une section carrée telle que représentée à la figure 2, pourraient éventuellement avoir une section circulaire telle que représentée à la figure 3. Ces poutres élémentaires comportent une partie centrale (4), cette partie centrale (4) étant prolongée à chacune de ses extrémités par deux quartiers (5,6)-(7,8). Ces quartiers (5,6)-(7,8) sont disposés en opposition et sont pratiquement jointifs au niveau de l'axexXX de la poutre. Par suite, à partir de tels éléments, il est possible de réaliser dés parties rectilignes de la charpente par simple enclenchement des quartiers (5,6) d'un élément avec les quartiers (7,8) d'un second élément. Grâce à un tel emmanchement, on peut réaliser des parties rectilignes de toute longueur et, par ailleurs, on obtient un centrage automatique des poutres élémentaires les unes par rapport aux autres. Lorsque l'on souhaite réaliser un angle, on utilise différents types de poutres élémentaires qui toutes, présentent également des quartiers de raccordement orthogonaux. Les figures 5 à 9 illustrent les différents types de poutres élémentaires permettant d'obtenir un raccordement pouvant aller de deux à six directïons. La figure 10 illustre la formation d'un angle dans la charpente. Pour réaliser un tel angle, on utilise d'une part des éléments (4a, 4b..) du type illustré à la figure 1, permettant de réaliser les parties rectilignes, ces éléments étant obtenus par emboitement des quartiers complèmentaires (5,6)-(7,8) les uns avec les autres. Eventuellement, les poutres élémentaires (4) péuvent, ainsi que cela ressort de la figure 11, être réalisées de telle sorte qu'il soit possible de modifier la position des quartiers (5,6) et (7,8) par rapport à l'axe XX. Une telle possibilité est obtenue en réalisant la partie centrale (4) en deux parties élémentaires qui sont raccordées l'une par rapport à l'autre au moyen d'un pion central permettant de faire pivoter ces deux parties l'une par rapport à l'autre et éventuellement de disposer les deux quartiers (7,8) dans le prolongement des quartiers' La formation de l'angle est obtenue au moyen d'une poutre élémentaire et dans la configuration illustrée à la figure 5a, mais qui comporte également une partie centrale (4) et des quartiers (5,6)-(7,8) disposés de part et d'autre de l'axe XX, YY de raccordement. La figure 6a est une vue schématique d'une poutre élémentaire permettant le raccordement selon trois directions si l'on considère la partie en traits pleins de cette figure et selon six directions si l'on ajoute à cette partie en traits pleins la partie représentée en pointillés. Ainsi que cela ressort de cette figure 6a, l'élément de raccordement comporte une partie centrale (4) et des quartiers de raccordement proprement dits (5,6)-(7,8) disposés, tout comme pour l'élément le plus simple représenté à la figure 1 de part et d'autre des axes de raccordement proprement dits XX, YY, ZZ. Ainsi que cela ressort clairement de la figure 12, on peut donc, en partant de tels matériaux élémentaires, réaliser des charpentes très complexes, par simple emmanchement, bout à bout, de poutres élémentaires. La charpente ainsi réalisée peut, ainsi-que cela ressort de la figure 12, soutenir des surfaces horizontales telles que des planchers, des surfaces verticales, parois ou des plans inclinés. Les poutres élémentaires permettant la réalisation d'une telle charpente pourra être à base de matériaux divers et être obtenue, par exemple par moulage, fonderie ou toute autre technique équivalente. Bien entendu, la section et la longueur desdites poutres élémentaires sera adaptée en fonction de l'application envisagée. En effet, la charpente selon l'invention peut trouver de très nombreuses applications pouvant aller de la construction industrielle à la réalisation de maquettes diverses. En conséquence, les caractéristiques mécaniques des poutres élémentaires seront adaptées en fonction de ces applications. La poutre (7) de la charpente selon l'invention est facile à réaliser et présente également l'avantage de ne laisser apparaître aucune protubérance après réalisation. De nombreuses applications peuvent être envisagées pour un tel type de charpente. Ainsi, elle peut pérmettre de réaliser des chassis pour l'agriculture qui peuvent être montés rapidement, déplacés, juxtaposés de manière à obtenir des longueurs variables en fonction de l'utilisation (jardinier amateur ou professionnel}. Pour une telle application, il peut être envisagé de réaliser des poutres creuses à l'intérieur desquelles pourraient être introduits différents éléments de chauffe, de refroidissement ou d'humectation. Un tel type de charpente peut également être utilisé pour réaliser des mini-serres montables par l'acheteur et éventuellement déplaçables. I1 peut également être utilisé pour la réalisation de jouets éducatifs, de maquettes.. Enfin, il convient de noter que les ouvertures définies entre les différents éléments de la charpente peuvent être décorées de manière simple par de simples panneaux emboités entre les poutres formant ladite charpente De tels panneaux peuvent être constitués d'un ensemble comportant une double surface, la première surface étant essentiellement décorative et d'une réalisation relativement épaisse et, la deuxième surface, déportée à l'arrière comportant des pliures permettant de se fixer sur les poutres dans leur partie intérieure du montage réalisé. Ces panneaux peuvent éventuellement être rapportés dans de simples rainures pratiquées à la surface des poutres. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation donnés précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, si de préférence la charpente est démontable il pourrait être envisagé de solidariser les poutres entre elles après emboitage. Une telle solidarisation peut être obtenue par exemple, au moyen d'une goupille transversale ou, plus simplement, en réalisant un emmanchement en force des parties de raccordement qui peuvent présenter des protubérances, stries, sur leurs surfaces empêchant le désassemblage REVENDICATIONS 1/ Charpente permettant de réaliser des constructions diverses, constituée par l'assemblage de poutres élémentaires (4), caractérisée par le fait que la liaison entre les poutres (4) constituant ladite charpente est réalisée par emboitage desdites poutres élémentaires dans le prolongement les unes des autres, lesdites pou tres présentant,à à leurs extrémités destinées à être réu- niesZdeux parties (5,6)-(7,8) dont la section correspond à un quartier de la section de la poutre et qui sont accolées l'une à l'autre selon l'axe de ladite poutre, un vide subsistant cependant au niveau de l'axe. 2/ Charpente selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'aux points de raccordement, les poutres (4) réalisées conformément à l'invention présentent des quartiers de raccordement dont les axes XX,YY,ZZ sont orthogonaux et permettent d'assembler les poutres en prolongation les unes des autres et ainsi de réaliser des assemblages qui se juxtaposent et se croisent, permettant ainsi d'obtenir une charpente quadrangulaire. 3/ Poutre élémentaire (4) pour la réalisation d'une charpente selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une partie centrale prolon guée'à chacune de ses extrémités par deux quartiers (5,6) (7,8), disposés en opposition et de manière pratiquement jointive au niveau de l'axe de ladite poutre. 4/ Poutre selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la partie centrale (4) est réalisée en deux parties élémentaires raccordées l'une par rapport à l'autre au moyen d'un pion central (10) permettant de faïre pivoter ces deux parties l'une par rapport à l'autre et éventuellement de disposer les deux quartiers (7,8) dans le prolongement des quartiers (5,6). 5/ Poutre selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'aux points de raccordement, elle présente des quartiers de raccordement dont les axes XX, YY, ZZ sont orthogonaux.