Brevet FR2570797A1 — publié le 19860328

L'invention concerne des structures démontables et elle peut s'appliquer en particulier, mais non exclusi- vement, à des structures démontables convenant à des ossa- tures ou assemblages dans une construction intérieure ou extérieure, telles que l'ossature d'un meuble, des systèmes de stockage ou de visualisation, des structures spatiales et des constructions. L'invention a pour objet une structure démontable dans laquelle un élément transversal peut être ajusté entre ou retiré de deux éléments espacés sans que ces derniers soient écartés l'un de l'autre. L'invention a pour autre objet une structure démontable dans laquelle un élément transversal peut âtre fixé à ou retiré d'un autre élément sensiblement perpendi- culaire à cet -lément transversal sans que l'on accède au côté dudit autre élément opposé à l'élément transversal. Conformément à l'invention, il est prévu une struc- ture démontable comprenant deux éléments structurels espacés présentant chacun une ouverture, les ouvertures, étant mutuel- lement alignées et se faisant face, et un élément structurel transversal s'étendant de l'un des éléments espacés jusqu'à l'autre, chaque extrémité de l'élément transversal compor- tant une saillie conçue pour pénétrer dans l'une des ouver- tures afin de positionner l'élément transversal sur les deux éléments espacés, au moins l'une des saillies pouvant être, à volonté, retirée et avancée pour être rapprochée ou éloi- gnée de l'autre saillie, afin que l'élément transversal puisse être monté entre ou retiré des deux éléments espacés sans que ceux-ci soient écartés. L'élément transversal peut être allongé et les ouvertures peuvent être circulaires. Les ouvertures sont de préférence taraudées et les saillies présentent un filetage correspondant afin que l'élé- ment transversal puisse être fixé rigidement aux deux éléments espacés. Chacun des deux éléments espacés peut présenter une rangée d'ouvertures, chacune alignée sur et faisant face à l'une des ouvertures de l'autre des deux éléments, afin que l'élément transversal puisse être placé à volonté dans l'une de plusieurs positions le long des deux éléments espacés. Conformément à un autre aspect-de l'invention, il est prévu un groupe de pièces à assembler pour constituer un meuble comportant une structure démontable telle que dé- crite ci-dessus. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures 1 à 4 sont des coupes longitudinales montrant des phases successives de l'assemblage de deux tubes perpendiculaires entre eux, conformément à l'invention; : - la figure 5 est une élévation d'un outil utilisé pour l'assemblage; ' la figure 6 est une vue selon l'axe d'un tube, à sa jonction avec quatre autres tubes; les figures 7 et 8 montrent l'assemblage de deux tubes orientés autrement qu'à angle droit; et la figure 9 est une coupe transversale, dans un plan axial, d'une autre forme de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 4 représentent un tube 10 en acier de section circulaire, à paroi épaisse, constituant l'un de deux tubes parallèles dont l'autre n'est pas représenté. Ces tubes sont reliés par un tube transversal 11 en acier, avanta- geusement mais non nécessairement, du même diamètre et de la même épaisseur de paroi que le tube 10. Les organes utilisés pour relier une extrémité du tube 11 au tube 10 sont représentés en vue éclatée sur la figure 1. Un manchon 12 présente, à son extrémité de gauche, une forme 13 lui permettant de s'ajuster contre la surface extérieure du tube 10. La forme 13 fait partie d'un cylindre droit dans le cas o le tube 10 est cylindrique. Dans cer- taines formes de réalisation, la section du tube 10 peut être polygonale ou elle peut présenter autrement plusieurs facettes, auquel cas la forme 13 est plate. Dans d'autres formes de réalisation, le tube 10 (ou un organe rapporté sur ce tube) peut être localement d'une forme extérieure sphérique, auquel cas le profil 13 est de forme partiellement sphérique correspondante. Lorsque le tube 10 présente une autre section, telle qu'une section elliptique ou cruciforme, le profil 13 est établi de façon à s'y ajuster. Un élément fileté 14 présente une longueur filetée 15, une longueur cylindrique lisse 16 pouvant coulisser dans l'alésage 17 du manchon 12 et une partie cylindrique centrale élargie 18 du même diamètre que le diamètre extérieur du manchon 12. La partie restante de l'élément 14 est un tronçon fileté 19 présentant le même filetage que la longueur 15. Une bague moletée 20, globalement cylindrique, présente un alésage borgne 21 de même diamètre que le diamètre extérieur du manchon 12 et que la partie élargie 18. Un alé- sage transversal 22 coupe l'alésage borgne 21. L'extrémité borgne de la bague moletée 20 présente un alésage coaxial 24 qui est taraudé afin de se visser sur le tronçon 19 de l'élé- ment 14. La surface extérieure de la bague présente une lon- gueur cylindrique 25 correspondant au diamètre extérieur du tube 11, et une longueur 26 de forme conique ou.autre joignant la longueur 25 au manchon 12. L'extrémité de droite de la bague moletée 20 présente un diamètre réduit 27 lui permettant de s'ajuster dans un lamage 28 formé dans l'extrémité du tube 11. Un écrou 29 présente une surface extérieure cylin- drique 30 lui permettant de pénétrer dans l'alésage du tube 11. L'écrou 29 présente un filetage intérieur 31 lui permet- tant d'être vissé sur le tronçon fileté 19. Les deux tubes 10 et 11 présentent, en des points espacés d'égales distances sur leur longueur, et en chacun de ces points, quatre trous taraudés 34 équidistants dans la direction circonférentielle. On peut voir que le même filetage est utilisé sur les tronçons 15 et 19 de l'élément 14, dans l'extrémité 24 de la bague moletée 20, dans l'alésage 31 de l'écrou 29, dans les trous 34 et sur les vis sans tête 33. L'assemblage est complété par une douille 23 pre- sentant une gorge circonférentielle, une rondelle facultative 32 et des vis sans tête 33 à extrémités réduites. Les diverses phases successives de l'assemblage du tube 11 sur le tube 10 et de leur fixation rigide l'un à l'autre sont montrées sur les figures 2 à 4. On peut noter que la position relative des tubes 10 et 11 sur ces figures ne varie pas. Le tube 11 peut donc être inséré entre les deux tubes parallèles 10 ou retiré de ces tubes sans que l'écarte- ment desdits tubes 10 soit modifié, ce qui évite d'avoir à perturber toute structure existante comprenant les tubes 10. L'outil montré sur la figure 5 comprend une poi- gnée 110 réalisée d'une seule pièce avec un anneau 111 pré- sentant un alésage 112 du même diamètre que le cylindre 25 et une ouverture 113 dans laquelle le manchon 12 peut passer. Un ergot 114 peut être vissé radialement par rotation d'un bouton 115. Tout d'abord, le tronçon 19 de l'élément 14 est vissé directement dans la bague moletée 20. Le manchon 12 est glissé sur l'élément 14 et à l'intérieur de la bague 20. L'écrou 29 est vissé sur le tronçon 19 de l'élément 14, à une distance prédéterminée de la partie 18. L'écrou 29 est introduit dans l'alésage du tube 11- et les vis sans tête 33 sont vissées dans la gorge de la douille 23 afin de positionner cette dernière axialement sur le tube 11. L'outil est mis en place de manière que l'anneau 111 entoure le cylindre 25 et que l'ergot 114 soit vissé dans l'un des deux trous 116 du cylindre 25 et pénètre dans l'une des deux encoches 117 de la partie 18. Cette position est montrée sur la figure 2 et on peut voir que l'extrémité de l'élément 14 est dégagée du tube 10. Pour atteindre la position montrée sur la figure 3, on fait tourner à l'aide de l'outil la bague moletée 20 et l'élément fileté 14. La rotation a pour effet de visser le tronçon 15 de l'élément 14 dans le trou adjacent 34 jusqu'à ce que la face 13 du manchon 12 s'ajuste étroitement contre le tube 10. L'élément 14 et le manchon 12 sont ainsi bloqués dans leur position finale. L'opération s'achève,comme montré sur la figure 4, par le retrait de l'ergot 114 de l'encoche 117, la rotation de l'outil et de la bague moletée 20 dans un sens provoquant son déplacement vers la droite jusqu'à ce que l'anneau 23 soit pris entre l'extrémité de la bague moletée 20 et l'é- crou 29. Dans cette position, l'écrou 29 est positionné sur le tronçon fileté 19 de façon que l'extrémité du tube vienne porter contre ou soit proche de la face adjacente de la bague moletée 20. Il apparaît sur la figure 4 que le tube 11, la bague moletée 20, le manchon 12 et le tube 10 forment un assemblage uni, dont les joints sont nets. La figure 6 est une vue suivant l'axe du tube 10, vers une position dans laquelle quatre tubes 11 sont fixés rigidement au tube par un mécanisme analogue à celui décrit en référence aux figure 1 à 5. On peut voir que les faces incurvées 13 du man- chon 12 s'ajustent étroitement contre la surface extérieure du tube 10. Il est particulièrement remarquable*de constater que la présente invention permet de fixer rigidement les quatre tubes 11 dans un plan unique au tube 10, car on fixe le mécanisme décrit ci-dessus uniquement en accédant au tube 11 et son mécanisme associé. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des outils tra- versant diamétralement le tube 10. La figure 7 montre comment le tube 11 peut être fixé dans une position inclinée sur le tube 10. Un bloc 52 présente une face configurée pour s'ajuster contre la surface du tube 10, auquel il est fixé par une vis 53 pénétrant dans l'un des trous radiaux-taraudés 34 du tube 10. Le bloc 52 présente une ou plusieurs faces inclinées 54 dans chacune desquelles est réalisé un trou taraudé perpendiculaire à la face 54. Comme montré sur la figure 11, le manchon 12 pré- sente une face extrême plate s'ajustant contre la face 54. Le tube 11 est fixé au bloc 52 par la même opération que celle décrite ci-dessus pour la fixation du tube 11 perpendiculai- rement au tube 10. Sur la figure 8, on utilise le dispositif montré sur la figure 7, sauf que, à la place de la vis 53, l'élément fileté 14 présente un tronçon fileté 15 plus long que celui de l'élément décrit précédemment,de façon à traverser le bloc 52 et à se visser dans le trou correspondant 34. Les trous taraudés 34 peuvent être utilisés pour la fixation d'autres organes à la structure, tels que des panneaux, des glissières de tiroirs ou des entretoises dia- gonales.Des structures de support auxiliaires, telles que celles utilisées pour des équipements électroniques, peuvent être percées en des points appropriés et vissées dans les trous taraudés. Ces structures démontables peuvent être utilisées à une échelle réduite pour des jouets à des fins de loisirs. Une autre utilisation concerne les systèmes d'éclairage élec- trique pour le support de lampes, d'antennes, de câbles, etc. La réalisation décrite peut être utilisée pour connecter un ou plusieurs tubes à des éléments structurels tels que des barres plates ou à des assemblages de type sphérique ou poly- èdres. Pour certaines applications, il peut être avanta- geux de ne pas tarauder les trous 3, mais d'utiliser l'un des écrous ou organes de fixation connus, en acier à ressort ou de tout autre conception appropriée, pouvant être poussé dans un trou lisse et s'y fixant lorsqu'une vis est intro- duite dans cet organe. Sur la figure 9, les trous 34 sont taraudés et le tube 11 présente une extrémité conique 56. Un plongeur 57 peut coulisser étroitement à l'intérieur du tube 10 et pré- sente une longueur filetée coaxiale 58. Un tronçon longi- tudinal évidé du plongeur 57 reçoit le manchon 12, comme décrit précédemment. A l'intérieur du tube 11, le plongeur 57 présente un évidement annulaire allongé 59 dans lequel une ou plusieurs vis sans tête 60 sont vissées en passant dans lestrous34. Lorsque les vis sans tête 60 sont desserrées, on peut faire tourner et coulisser axialement le plongeur 57. Une rotation du plongeur 57, à l'aide d'une barre insérée dans un trou 61, visse le tronçon fileté dans l'un des trous 34 du tube 10 jusqu'à ce que le plongeur 57 soit bloqué sur le tube 10. Les vis sans tête 60 sont alors serrées pour bloquer le tube 11 sur le plongeur 57 et donc sur le tube 10. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la structure décrite et reptésentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure démontable comportant deux éléments structurels espacés présentant chacun une ouverture, les ouvertures des éléments étant alignées mutuellement et se faisant face, et un élément structurel transversal s'éten- dant de l'un des éléments espacés à l'autre, la structure étant caractérisée en ce que chaque extrémité de l'élément transversal (11) comporte une saillie (15) conçue pour péné- trer dans l'une des ouvertures (34) afin de positionner l'élément transversal sur les deux éléments espacés (10), au moins l'une des saillies pouvant être retirée à volonté et déplacée afin d'être rapprochée ou éloignée de l'autre saillie pour que l'élément transversal puisse être ajusté entre lesdeux éléments espacés ou qu'il puisse en être retiré sans que ces éléments soient écartés l'un de l'autre. 2. Structure démontable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément structurel transversal est allongé. 3. Structure démontable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures sont taraudées et les saillies sont filetées de façon correspondante afin que l'élément transversal puisse être fixé rigidement aux deux éléments espacés. 4. Structure démontable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des deux éléments espacés présente une rangée desdites ouver- tures, chaque ouverture de l'un des éléments étant alignée sur et faisant face à l'une des ouvertures de l'autre de ces deux éléments espacés, afin que l'élément transversal puisse être placé à volonté dans l'une de-. plusieurs positions le long des deux éléments espacés. 5. Structure démontable selon la-revendication 4, caractérisée en ce que les ouvertures de chaque rangée sont espacées régulièrement. 6. Structure démontable selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément transversal présente une rangée d'ouvertures de même dimension et de même écartement que les ouvertures des deux éléments espacés. 7. Structure démontable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux éléments espacés et l'élément transversal sont tubulaires. 8. Structure démontable selon la revendication 7, caractérisée par plusieurs ouvertures espacées symétriquement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'élément. 9. Structure démontable selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque tube est de section circulaire ou elliptique et présente quatre ouvertures dans ledit plan. 10. Structure démontable selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque tube est de section polygonale et présente, dans ledit plan, une ouverture ménagée dans chaque face du polygone. 11. Structure démontable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que deux éléments transversaux partent de c8tés opposes de l'un des deux éléments espacés et en ce que les saillies adjacentes portées par deux éléments transversaux sont coaxiales. 12. Système à structure modulaire comprenant une structure démontable selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11.