Brevet FR2563293A1 — publié le 19851025

La présente invention concerne une pièce de jonction pour assembler avec serrage deux profilés. L'invention s'applique à l'assemblage de deux profilés coupés d'onglet, la pièce de jonction étant alors une équerre, rigide ou articulée selon que l'on désire un assemblage selon un angle fixe (par exemple à angle droit) ou quelconque (l'angle étant alors déterminé par la coupe d'onglet). La pièce comporte alors deux extrémités semblables (par exemple deux bras articulés autour d'une charnière centrale) coopérant chacune avec l'un des deux profilés. Une telle pièce est notamment décrite dans les demandes de brevet français 81-07978 et 82-13459, au nom de la Demanderesse. L'invention s'applique également à un assemblage en bout du type montant-traverse, c'est-à-dire dans lequel l'un des profilés (la traverse) vient en appui contre une face latérale de l'autre profilé (le montant). La pièce de jonction est alors un embout, rigide ou articulé selon que l'on désire, de la même façon, un assemblage selon un angle fixe ou quelconque. La pièce comporte alors, à l'extrémité reliée au montant, un moyen de solidarisation à celuici, par exemple une queue d'aronde venant s'engager dans une rainure homologue existant sur la face latérale du montant. Un tel embout est notamment décrit dans la demande de brevet français 82-08151, également au nom de la Demanderesse. Dans tous les cas, il est prévu des moyens d'accrochage aux profilés, généralement sous la forme d'un pion rétractable introduit dans un perçage appro- prié du profilé, ainsi que des moyens pour rapprocher et serrer les deux profilés l'un contre l'autre ; plus précisément, un coulisseau porte le pion rétractable, et il est prévu une vis de pression pour assurer une translation relative longitudinale, vers l'avant, du coulisseau par rapport au bras qui le loge, de manière à opérer le rapprochement du second profilé vers le premier. Ce serrage est essentiel pour assurer la solidité de l'assemblage, surtout dans le cas des pièces de jonction articulées car c'est alors la coupe d'onglet qui définit la géomdtrie de l'assemblage final, et non plus une pièce de jonction rigide comme dans le cas d'une équerre. ou d'un embout fixes. Dans le cas d'une équerre articulée, telle que celles décrites dans les documents mentionnés plus haut, la vis est disposée dans le plan bissecteur de l'assemblage et exerce une traction sur deux tirants disposés à l'intérieur de chacun des profilés. L'efficacité de ce dispositif est cependant réduite dans certaines configurations, notamment pour des angles très obtus, voisins de l'angle plat. La course et la force de serrage deviennent alors très faibles, ce qui diminue la possibilité de rattrapage des défauts d'usinage (notamment les perçages pratiqués dans les profilés) et surtout réduit la robustesse finale de l'assemblage. De la sorte, les assemblages selon des angles supérieurs à 1500 ne sont pas réalisables. Dans le cas des embouts, fixes ou articulés, proposés par la technique antérieure, la vis de serrage est au voisinage du pion, et manoeuvrée par une clé introduite dans un perçage pratiqué à proximité de celui recevant le pion rétractable. Mais, dans tous les systèmes proposés, un usinage particulier de ces trous est nécessaire : il s'agit soit d'un perçage oblique par rapport à la-face supérieure du profilé (car la vis de pression a un axe incliné), soit un perçage oblong (car l'entraxe vis-pion varie pendant le serrage). Très souvent, les diamètres des perçages sont différents pour la vis et pour le pion, notamment pour éviter que, au moment de l'introduction de l'embout, le pion ne vienne s'encliqueter en premier dans le trou réservé à la vis (il faudrait alors le rétracter au moyen d'un objet pointu, ce qui occasionne une perte de temps au moment de la mise en place). En outre, dans tous les systèmes, équerres ou embouts, décrits dans les documents précités . le serrage s'effectue depuis la face supérieure ou la face inférieure du profilé ; il est impossible de réaliser ce serrage par les faces latérales (alors que ces faces de l'assemblage sont souvent les plus accessibles), . les dimensions intérieures des profilés doivent être relativement importantes pour recevoir la pièce de jonction ; cette logeabilité médiocre exclut l'em ploi de tubulures étroites et impose un choix pré alable du profilé en fonction du type d'assemblage désiré, dans le cas de pièces de jonction articulées, la position des perçages à pratiquer sur les profilés dépend directement de l'angle d'assemblage ; il est donc nécessaire d'utiliser des gabarits spéciaux, dont la lecture est souvent complexe, augmentant ainsi les risques d'erreurs de perçage. L'invention se propose de résoudre l'ensemble de ces difficultés en proposant une pièce de jonction, équerre ou embout, rigide ou articulée, de structure simple et très logeable, pouvant en outre être conçue pour permettre un serrage par l'une quelconque des quatre faces de l'assemblage. En outre et surtout, dans le cas des pièces de jonction articulées, l'invention simplifie grandement la préparation de l'assemblage car, comme on le verra, le perçage des profilés se fait avec une cote indépendante de l'angle, rendant donc inutiles les gabarits complexes utilisés jusqu'd présent. De plus, la course des moyens de serrage et la force de serrage ne sont plus fonction de l'angle, de sorte qu'il est possible de réaliser des assemblages d'onglet selon un angle même très plat (par exemple compris entre 30 et 1800, alors que les dispositifs antérieurs ne dépassent pas 1500), tout en conservant de larges possibilités de rattrapage des défauts d'usinage. On verra également qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des trous de diamètres différents, ni des trous dont l'un est percé obliquement ou est oblong, comme dans la technique antérieure, sans pour autant compromettre la simplicité du montage. A cet effet, selon l'invention le coulisseau est disposé dans un logement ayant ses deux côtés avant et arrière formant deux rampes planes parallèles, inclinées vers l'avant et vers le haut, le coulisseau possède deux faces avant et arrière planes parallèles, homologues des deux rampes, de manière à permettre l'appui du coulisseau contre ces rampes et son glissement le long de celles-ci, les moyens d'accrochage au second profilé com prennent un pion rétractable coopérant avec un moyen élastique de rappel mis en pression entre la face inférieure du pion et le fond du logement, ce pion étant rétractable à l'intérieur d'un alésage du coulisseau de sorte que l'enfoncement du pion dans le coulisseau provoque le positionnement de ce dernier en partie basse du logement par glissement le long des rampes, les moyens de serrage comprennent une vis de pression disposée dans un alésage taraudé du cou lisseau, d'axe perpendiculaire à la direction trans versale, cette vis exerçant une pression selon cet axe contre le fond du logement, de telle sorte que le serrage de cette vis produise, par glissement du coulisseau le long des rampes, une double translation de celui-ci, à partir de sa position basse, vers le haut et vers l'avant, opérant ainsi le rapprochement et le serrage des profilés. De préférence, il est prévu au sommet de la rampe avant une butée limitant la course du coulisseau sollicité vers le haut par le pion coopérant avec le moyen élastique de rappel, définissant ainsi pour le coulisseau, en complément de la réaction de celui-ci contre la rampe arrière, une position haute où il se trouve maintenu en équilibre statique avant introduction du bras dans le second profilé. Avantageusement, le fond du logement comporte un lamage de dimensions au moins égales à celles de la base du pion, l'axe du lamage et l'axe du pion étant décalés lorsque le coulisseau est en position haute, mais confondus lorsque le coulisseau est en position basse, de manière à autoriser, seulement dans cette position basse, un enfoncement supplémentaire de la base du pion dans le lamage, les hauteurs respectives du pion, du logement et du lamage étant déterminées de sorte que cet enfoncement supplémentaire soit nécessaire pour ame ner le pion en position complètement rétractée, l'ensemble bras-coulisseau-pion pouvant alors être introduit à l'intérieur du second profilé. De la sorte, il devient impossible de rd- tracter le pion complètement une fois que le coulisseau ne sera plus en position basse, notamment après serrage. Cette caractéristique pallie un des inconvénients des dispositifs antérieurs dans lesquels, malgré le serrage, l'assemblage pouvait Etre démonté après coup, accidentellement ou non, sans desserrage de la vis de pression mais simplement par enfoncement d'un des pions. Dans un premier mode de réalisation, la première extrémité de la pièce de jonction comprend un bras semblable au. bras porté par la seconde extrémité, les deux profilés étant coupés d'onglet et assembles bout à bout. La pièce de jonction est alors une équerre, fixe ou articulée. Dans ce dernier cas, les deux bras sont articulés l'un par rapport à l'autre autour d'une charnière centrale d'axe perpendiculaire au plan de l'assemblage à réaliser. Dans un second mode de réalisation1 la première extrémité de la pièce de jonction comprend une tête portant des moyens (par exemple une queue d'aronde), de solidarisation au premier profilé, celui-ci formant un montant contre une face latérale duquel le second profilé, formant traverse, est monté en appui. La pièce de jonction est alors un embout, fixe ou articulé. Dans ce dernier cas, la tête et le bras sont reliés et articulés par une charnière d'axe perpendiculaire au plan de l'assemblage à réaliser. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue perspective d'une équerre articulée selon l'invention et de deux profilés coupés d'onglet, avant assemblage, la figure 2 est une vue en coupe, selon un plan longitudinal, de l'équerre représentée figure 1, la figure 3 montre en détail la partie gauche de la figure 2, les figures 4a à 4c montrent un embout fixe selon l'invention, et illustrent les étapes de mise en place de la pièce et de serrage des profilés, la figure 5 est une variante de la figure 4a, pour un embout articulé, les figures 6 à 8 montrent des variantes de l'équerre articulée de la figure 1. De façon générale, les termes "haut" et "bas" se réfèreront aux figures illustrant la description, sans que ces termes supposent une position dans lles- pace particulière pour l'assemblage : le "haut" ou la "face supérieure" de la pièce de jonction feront référence à la face au-dessus de laquelle émerge le pion rétractable. De la même façon, les termes "avant" et "arrière" se référeront à l'orientation proximale ou distale, respectivement, pour chacune des deux moitiés de la pièce de jonction : dans le cas d'une équerre, la région avant sera ainsi celle située au voisinage du centre de l'équerre (par exemple la région la plus proche de la charnière dans le cas de l'équerre articulée). Sur la figure 1, on a représenté deux profilés 10, 20 coupés d'onglet, destinés à être assemblés et serrés au moyen d'une équerre articulée. Cette équerre comprend deux branches 100,200 articulées autour d'une charnière centrale 300 (la description seraitcependant identique pour une équerre fixe, par exemple une équerre comportant deux branches à angle droit). Les deux branches 100 et 200 sont semblables et comprennent chacune un bras 110, 210 logeant un coulisseau 120, 220 supportant un pion rétractable 130, 230. Le déplacement du coulisseau en direction longitudinale (c'est-à-dire dans la direction générale de la branche de l'équerre) est assuré par une vis de serrage 150, 250. Les profilés comprennent chacun deux perçages un premier perçage 11, 21 recevant le oion rétractable homologue 130, 230, et un second perçage 12, 22 permettant l'introduction d'une clé pour le serrage de la vis de pression 150, 250. Comme on le comprendra par la suite, les cotes d1 et d2 d'usinage (c'est-a-dire les cotes entre les centres des perçages et l'axe central aa de la charnière) sont invariables quel que soit l'angle d'assemblage choisi. En outre, du fait que le coulisseau porte à la fois la vis de pression et le pion rétractable, l'entraxe x entre ces deux éléments (axesrespectifsbb et cc)reste constant tout au long du serrage Il n'est plus nécessaire de prévoir un trou oblong pour la vis de pression, ni un trou oblique (on verra par la suite que l'axe cc de la vis est perpendiculaire au plan de l'assemblage. Sur les figures 2 et 3 on a représenté en coupe l'équerre de la figure 1 ; on décrira en détail la partie gauche de celle-cì, mais il est bien entendu que l'autre partie présente une structure semblable. Le bras 210 comprend un logement 211 ayant une section en forme générale de parallélogramme, c'est-à-dire avec des faces avant 212 et arrière 213 planes, parallèles et inclinées d'un angle 0, formant deux rampes inclinées vers l'avant et vers le haut. Ces rampes guident le coulisseau 220 suivant un double mouvement de translation rectiligne, à la fois vers l'avant et vers le haut. A cet effet, le coulisseau possède deux faces avant 222 et arrière 223 planes, parallèles et homologues des deux rampes (c'est-à-dire que, aux tolérances d'usinage près, l'inclinaison et l'écartement des faces avant et arrière du coulisseau sont les mêmes que ceux des rampes du logement). L'angle 9 est de préférence compris entre 300 et 600 (par exemple 450 sur la figure), en fonction de la valeur que l'on souhaite donner au rapport enfoncement transversal de la vis/déplacement longitudinal du coulisseau. Le coulisseau comporte également deux alésages, tous deux ayant des axes c nt ^~ #erpendi- culaires à la direction longitudinale de la pièce :le premie alésage 224 reçoit le pion rétractable 230, qui est maintenu en position haute par un moyen de rappel élastique tel qu'un ressort 240, un épaulement 231 évitant que le pion ne sorte de l'alésage ; le second alésage 225 est taraudé et reçoit une vis de pression 250. Tel qu'il a été représenté sur la figure, le coulisseau est en position haute, qui est la position d'équilibre statique entre la force exercée par le ressort 240 par l'intermédiaire du pion 230, la réaction-de la face 223 contre la rampe arrière 213, et la réaction de l'extrémité avant contre une butée 214 prévue au sommet du logement. Si l'on cherche à rétracter le pion, par exemple au moment de l'introduction dans la tubulure du profilé, il va se produire un déplacement consécutif du coulisseau en position basse par glissement le long des rampes du logement. Pour permettre l'enfoncement complet du pion, on peut prévoir un lamage 215 dont l'axe dd est décalé d '# valeur Y par rapport à l'axe bb du pion lorsque le coulisseau est en position haute, ces deux axes étant confondus lorsque le coulisseau est en position basse. Si I'ondési9ne par h1 la hauteur du pion, h2 la profondeur du logement et h3 la profondeur du lamage 215, on choisit ces différentes valeurs pour que la hauteur h1 du pion soit supérieure à la hauteur h2 du logement, mais inférieure à la somme h2 + h3 des hauteurs du logement et du lamage. De la sorte, et si le diamètre du lamage a sensiblement la même valeur que le diamètre de la base du pion, il ne sera possible de rétracter complètement ce dernier que si le coulisseau est en position basse. Dans le cas contraire - et notamment pendant le serrage et après le serrage - il sera définitivement impossible de le rétracter complètement. On évite ainsi tout risque de démontage sans desserrage de la vis de pression. On notera par ailleurs que la vis de pression 250 exerce une pression sur le fond du logement suivant une direction cc perpendiculaire au fond du logement. Le serrage de cette vis produit, par glissement du coulisseau le long des rampes, une-double translation à partir de la position basse, opérant ainsi le rapprochement du profilé correspondant vers le centre de l'assemblage, et son serrage contre l'autre profilé. Sur les figures 4a à 4c, on a illustré les différentes étapes de la mise en place et du serrage, dans le cas d'un embout fixe, pour l'assemblage d'une traverse 20 contre une face latérale d'un montant 10'. L'extrémité droite 200 de la pièce de jonction est en tout point identique à celle de l'équerre précédemment décrite ; par contre, l'extrémité gauche 100' comporte une tête 160 en forme de queue d'aronde venant s'engager dans une rainure homologue 11 du montant ; une vis de serrage 170 assure l'immobilisation de cette tête, et donc de la pièce de jonction. Le profilé 20 est identique à celui décrit à propos de l'équerre ; il peut comporter, outre les perçages 21 et 22, un troisième perçage 23 pour permettre un serrage définitif de la vis 170. Les étapes du montage sont les suivantes - figure 4a : la tête 160 est positionnée dans la rainure 11 du montant, et la vis 170 est légèrement serrée. Le coulisseau 220, non sollicité, est en équilibre statique en position haute. Le profilé 20 est partiellement engagé sur l'extrémité droite de la pièce de jonction. - figure 4b : pour que cet engagement soit complet, l'opérateur rétracte complètement le pion 230, ce qui a pour effet d'amener le coulisseau 220 en position basse (et il est d'ailleurs nécessaire que celui-ci se trouve dans cette position pour que la base du pion vienne se loger dans le lamage 215 > . - figure 4c : le pion vient alors s'encliqueter dans le perçage 21. L'opérateur peut alors serrer la vis 250 par un outil introduit dans le perçage 22, ce qui réalise le rapprochement, la venue en butée et le serrage de la traverse 20 contre le montant 10'. il est alors possible de serrer définitivement la vis 170 par un outil introduit dans le perçage 23. On notera enfin que, du fait que les axes bb du pion et dd du lamage 215 sont décalés, il n'est plus possible de rétracter complètement le pion sans desserrage préalable et total de la vis 250. La figure 5 est une variante de la figure 4a, dans laquelle la tête 100' et la branche 200 sont réunies et articulées de part et d'autre d'une charnière centrale 300'. C'est alors la coupe de l'extrémité de la traverse 20 qui définit l'angle d'assemblage avec le montant 101. La figure 6 est une variante de réalisation de l'équerre articulée de la figure 2 : elle s'applique au cas où l'on souhaite opérer le serrage non plus par les faces latérales 10a, 20a (figure 1) de l'assemblage, mais par les faces frontales lOb, 20b. Les figures 7 et 8 sont des figures homologues des figures 2 et 6, respectivement, pour des équerres articulées utilisables lorsqu'on souhaite, avec les mêmes profilés que ceux représentés figure 1, réaliser un assemblage selon le même plan bissecteur, mais dont I'axe a'a'de la charnière est perpendiculaire à l'axe aa représenté sur cette figure. En d'autres termes, au lieu que ce soit les faces latérales 10a, 20a des profilés qui soient coplanaires, ce seront les faces frontales lOb, 20b qui seront coplanaires. La structure des figures 2 et 7 d'une part et des figures 6 et 8 d'autre part est identique seules les dimensions en section transversale sont permutées pour pouvoir s'adapter à la forme étroite et aplatie de la tubulure recevant les bras de l'équerre. La structure de l'invention permet en effet de réaliser des pièces de jonction de formes très variées aussi bien avec des coulisseaux très étroits (cas des figures 6 et 7) que très larges (cas des figures 2 et 8). Dans tous les cas de figure (fig. 2, 6, 7 et 8), l'axe aa (ou a'a') de l'équerre intersecte l'axe longitudinal des tubulures des profilés, quelque soit l'angle de l'assemblage à réaliser. Ceci permet de définir une distance constante, sur les profilés, entre cet axe et les axes respectifs bb et cc du pion et de la vis. Un gabarit fixe permet de réaliser ces per çages très simplement, en prenant appui (par exemple par un système de butée rotative) au niveau de cet axe aa (ou a'a') situé au centre de la tubulure. REVENDICATIONS 1. Une pièce de jonction pour assembler avec serrage deux profilés de solidarisation au premier profilé, à à une seconde extrémité (200), un bras (210), logeant un coulisseau (220) muni en partie supérieure de moyens d'accrochage au second profilé, ce bras comprenant des moyens de serrage pour assurer une translation relative longitudinale, vers l'avant, du coulisseau par rapport au bras de manière à opérer le rapprochement du second profilé vers le premier, caractérisée en ce que le coulisseau est disposé dans un logement t211) ayant ses deux côtés avant et arrière formant deux rampes (212, 213) planes parallèles, inclinées vers l'avant et vers le haut, le coulisseau possède deux faces avant et arrière (222, 223) planes parallèles, homologues des deux rampes, de manière à permettre l'appui du coulisseau contre ces rampes et son glissement le long de celle-s-ci, les moyens d'accrochage au second profilé comprennent un pion rétractable (230) coopérant avec un moyen élastique de rappel (240) mis en pression entre la face inférieure du pion et le fond du logement, ce pion étant rétractable à l'intérieur d'un alésage (224) du coulisseau de sorte que ltenfoncement du pion dans le coulisseau provoque le positionnement de ce dernier en partie basse du logement par glisse ment le long des-rampes, les moyens de serrage comprennent une vis de pression (250) disposée dans un alésa#ge taraudé (225) du coulisseau, d'axe perpendiculaire à la direction transversale, cette vis exerçant une pression selon cet axe contre le fond du logement, de telle sorte que le serrage de cette vis produise, par glissement du coulisseau le long des rampes, une double translation de celui-ci, à partir de sa position basse, vers le haut et vers l'avant, opérant ainsi le rapprochement et le serrage des profilés. 2. Une pièce de jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu au sommet de la rampe avant (212) une butée (214) limitant la course du coulisseau sollicité vers le haut par le pion coopérant avec le moyen élastique de rappel, définissant ainsi pour le coulisseau, en complément de la réaction de celui-ci contre la rampe arrière (213), une position haute où il se trouve maintenu en équilibre statique avant introduction du bras dans le second profilé. 3. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le fond du logement comporte un lamage (215) de dimensions au moins égales à celles de la base du pion, l'axe du lamage et l'axe du pion étant décalés (d) lorsque le coulisseau est en position haute, mais confondus lorsque le coulisseau est en position basse, de manière à autoriser, seulement dans cette position basse, un enfoncement supplémentaire de la base du pion dans le lamage, les hauteurs respectives (h1 -h3) du pion, du logement et du lamage étant déterminées de sorte que cet enfoncement supplémentaire soit nécessaire pour amener le pion en position complètement rétractée, l'en semble bras-coulisseau-pion pouvant alors être introduit à l'intdrieur du second profilé. 4. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'angle (e) d'inclinaison des rampes est compris entre 300 et 600. 5. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les diamètres respectifs du sommet du pion et de la vis de pression ont des valeurs voisines, le pion étant situé à l'avant du coulisseau et la vis de pression à l'arrière, de telle sorte--que les deux perçages réalisés dans le second profilé, respectivement pour l'emboîtement du pion et le serrage de la vis, puissent avoir des diamètres identiques. 6. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première extrémité (100) de la pièce de jonction comprend un bras (110) semblable au bras porté par la seconde extrémité, les deux profilés (10, 20) étant deux profilés coupés d'onglet et assemblés bout à bout. 7. Une pièce de jonction selon la revendication 6, caractérisée en ce que les deux bras sont articulés l'un par rapport à l'autre autour d'une charnière centrale (300), d'axe perpendiculaire au plan de l'assemblage à réaliser. 8. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première extrémité de la pièce de jonction comprend une tête (100-') portant les moyens (160, 170) de solidarisation au premier profilé, celui-ci formant un montant (10') contre une face latérale duquel le second profilé, formant traverse, est monté en appui. 9. Une pièce de jonction selon la revendication 8, caractérisée en ce que la tête et le bras sont reliés et articulés par une charnière (300') d'axe perpendiculaire au plan de l'assemblage à réaliser. 10. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 7 ou 9, caractérisée en ce que l'axe de la charnière est parallèle aux axes de la vis et du pion, et coplanaire avec ceux-ci. 11. Une pièce de jonction selon l'une des revendications 7 ou 9, caractérisée en ce que l'axe de la charnière intersecte l'axe longitudinal de la tubulure du second profilé au moins.