Brevet FR2580373A1 — publié le 19861017

RAIL A PROFIL EN U, AVEC MOYENS DE FIXATION DE PETITS APPAREILS INSÉRES DANS CE RAIL L'invention concerne un rail ayant, en coupe transversale, un profil sensiblement en forme de U, a v e c d e s m o y e n s d e f i x a t i o n de petits appareils tels que, par exemple, des modules insérés entre ses ailes. Pour pouvoir fixer de petits appareils électriques, par exemple des modules de connexion, on les emboîte ou insère, en nombre approprié, dans des rails appelés "rails de distribution" et, avec des moyens de fixation, on les empêche de s'échapper. Comme moyens de fixation, on connaît des pièces d'extrémité métalliques que l'on insère, aux extrémités de la rangée de modules, dans les ailes du rail dotées de reliefs, et que l'on bloque dans le rail au moyen d'une vis. Ces pièces d'extrémité sont des composants coûteux à fabriquer, qui doivent être munis d'un filetage. De plus, il y a un risque de desserrage des vis pendant l'utilisation. Un autre inconvénient des rails connus réside dans le fait qu'ils sont en métal et sont donc trop lourds pour des structures à construction légère. Pour la fixation sur la structure, ils sont munis de trous allongés.Une réalisation des rails en matière plastique, afin de réduire leur poids, est difficilement envisageable car, avec la fixation dans des trous allongés, la force de frottement entre le rail et la structure, cette force étant donnée par les rivets avec lesquels la fixation est effectuée, est insuffisante, de sorte que le rail peut éventuellement se déplacer en direction longitudinale. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités dans le cas d'un rail à profil en U du genre mentionné au début. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les ailes de ce rail sont munies d'ajours découpés ou de trous tels qu'il y ait toujours au moins un interstice ayant l'ampleur requise pour recevoir le ou les moyens de fixation, cela pour un nombre quelconque désiré de petits appareils ou modules pouvant avoir des épaisseurs différentes. Parmi les divers modes de réalisation possibles, l'invention prévoir notamment que - les ajours ont une forme rectangulaire; - le ou les moyens de fixation sont amenés de l'extérieur dans les ailes, en étant passés au travers des ajours et arrêtés par ceux-ci, cela aux extrémités des modules; - le moyen de fixation est un lien pour câble entourant les modules; - les moyens de fixation utilisés sont des vis qui sont rentrées dans les ajours aux extrémités des modules et sont arrêtées par des écrous; - les moyens de fixation utilisés sont des pièces d'extrémité qui sont agencées de part et d'autre des modules, sont bloquées entre les ailes du rail et sont munies de becs qui s'enclenchent dans les ajours;; - les pièces d'extrémité consistent en pièces moulées par injection qui sont destinées à être bloquées entre les ailes du rail et présentent une partie inférieure et deux parties de manipulation, la partie inférieure étant munie de becs qui se verrouillent par enclenchement dans des ajours correspondants; - au moins l'une des pièces d'extrémité présente un ressort latéral pour le blocage des modules, - les pièces d'extrémité consistent en ressorts à lame qui peuvent être bloqués à l'intérieur des ailes du rail et qui s'enclenchent, par des becs formés sur eux, dans des ajours correspondants du rail; - les becs pour l'enclenchement dans les ajours sont renforcés par un anneau. Les ajours ou trous dans les rails présentent deux avantages essentiels. D'une part, la fixation des modules introduits dans le rail peut être réalisée de manière plus simple, avec des moyens plus légers et plus économiques et, -d'autre part, les ajours conduisent à une réduction sensible du poids. En tant que moyens de fixation légers, se prêtant à une manipulation rapide, les liens pour câble connus peuvent déjà être utilisés valablement pour fixer des modules légers. Dans ce cas, les liens pour câble sont tout simplement amenés de l'extérieur, autour des ailes du rail et passés au travers des ajours, aux extrémités des modules, et arrêtés de manière connue. En outre, on peut aussi, de manière simple, introduire des vis en métal léger dans les ajours aux extrémités des modules, et arrêter ces vis au moyen d'écrous.Pour des sollicitations plus importantes, des pièces d'extrémité peuvent être agencées de part et d'autre des modules, être bloquées entre les ailes du rail et enclenchées dans les ajours au moyen de becs dont elles sont munies. Au moins l'une des pièces d'extrémité peut alors être munie d'un ressort que l'on appuie contre les modules. Ces pièces d'extrémité sont sensiblement plus petites et plus faciles à fabriquer, par exemple par moulage par injection, que ne le sont les pièces d'extrémité utilisés jusqu'à présent 5 avec vis et parties taraudées.Une forme simplifiée des pièces d'extrémité est constituée par des ressorts à lame que l'on insère à l'intérieur du rail et qui sont munis de becs formés sur eux, pour les enclencher dans des ajours correspondants, ces ressorts à lame exerçant une pression contre les modules. Selon l'invention, un gain de poids appréciable peut en outre être obtenu si les rails sont fabriques en matière plastique. Pour obtenir, avec ces rails en matière plastique, une immobilisation durable empêchant un déplacement sur la structure, les trous de rivetage disposés sur le côté inférieur sont réalisés en alternat sous forme de trous ronds et de trous allongés. De cette manière, les tolérances dans les intervalles entre trous peuvent, comme auparavant, être compensées et tout déplacement du rail sur la structure est néanmoins impossible.Une économie supplémentaire sur le poids est obtenue si d'autres trous sont amménagés dans le côté inférieur du rail, par poinçonnage, latéralement par rapport aux trous de fixation. Finalement, le rail à profil en U selon l'invention, avec ses moyens de fixation et son montage simplifié, permet d'obtenir une importante -économie de temps de fabrication et de montage. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés, dont les figures représentent - la figure 1, une vue en élévation latérale d'un rail avec modules en place, maintenus par un lien -pour câble; - la figure 2, une vue en plan du rail selon la figure 1; - la figure 3, le rail vu en coupe faite selon la liggne III-III de la figure 1, l'échelle de représentation étant agrandie; - la figure 4, une vue en élévation latérale correspondant à la figure 1, montrant les paramètres géométriques du rail; - la figure 5, une vue en élévation latérale correspondant à la figure 1, les modules étant toutefois maintenus par des vis; - la figure 6, une vue en plan du rail selon la figure 5;; - la figure 7, une vue en élévation latérale d'un rail avec modules bloqués dans le rail au moyen de pièces d'extrémité; - la figure 8, une vue en plan du rail selon la figure 7; - la figure 9, une vue en plan de l'une des pièces d'extrémité; - la figure 10, une vue en élévation latérale de la pièce d'extrémité selon la figure 9; - les figures 11 et 12, respectivement une vue de dessus et une vue en coupe d'un rail avec une pièce d'extrémité constituée par un ressort à lame; et - les figures 13 et 14, un agencement correspondant aux figures 11 et 12, avec une autre forme de réalisation d'un ressort à lame. Les figures 1 et 2 représentent un agencement de raii, 1. Cet agencement comporte un rail 2 représenté en coupe transversale sur la figure 3, sur lequel des modules 3 sont fixés par un lien pour câble 4, connuensoi.lesmodules3 sont glissés entre les ailes 5 et 6 du rail 2. Les ailes et les modules ont des formes mutuellement adaptées, de manière connue. Les ailes 5 et 6 du rail 2 sont pourvues d'ajours découpés rectangulaires 7 par lesquels le lien 4 est passé, aux extrémités du bloc de modules. De la manière habituelle, ce lien est joint et arrêté à son extrêmité tête 4a. Pour arrêter ce lien 4, les parties pleines 13 subsistant entre les ajours 7 peuvent en outre être pourvues de dents dans lesquelles se verrouillent des dents du lien 4.Les ajours découpés 7 peuvent avantageusement avoir une longueur de 2 à 9 mm, et une largeur de 2 à 6 mm. Au lieu d'ajours découpés, on peut aussi recourir à des trous ronds ou allongés, aux mêmes fins. Le rail 2 présente, en son côté dessous 8, une dépression 9 dans laquelle sont aménagés, en alternat, des trous ronds 10 et des trous allongés 11 pour fixer le rail à une structure non représentée. Sur le côté inférieur 8, sur lequel reposent les modules 3, d'autres trous 12, de préférence des trous allongés, sont aménagés pour réduire le poids. La forme du rail 2 et celle des modules y adaptés 3 ne font pas l'objet de l'invention, et n'importe quelles autres formes appropriées peuvent être envisagées. Pour l'adaptation aux dimensions des autres modules 3, il est toutefois avantageux que la dépression 9 présente une largeur intérieure libre de 8 à 23 mm. La figure 4 représente une vue en élévation latérale d'un rail 2 avec ajours 7 entre lesquels se trouvent des parties pleines intermédiaires 13. Les dimensions repérées sur cette figure désignent B, la largeur d'un ajour 7; d, l'épaisseur du lien pour câble; e, la largeur de la partie intermédiaire 13; N, le nombre de pas; P, le pas = B + e; S, l'interstice entre le côté extérieur du lien 4 et la partie pleine intermédiaire 13. En outre, les symboles suivants se rapportant aux modules sont définis comme indiqué ci-après: t = épaisseur d'un module de taille 20; T = épaisseur d'un module de taille 16; x =-nombre des modules de taille 20; y = nombre des modules de taille 16. Selon l'invention, les ajours découpés 7 et les parties pleines intermédiaires 13 sont dimensionnés de manière qu'il y ait toujours, au début et à la fin d'un bloc de modules se trouvant dans le rail 2, un interstice S suffisamment large pour que l'on puisse y faire passer, par exemple, un lien 4 pour câble, afin de fixer les modules. Cela est encore possible si l'on utilise des modules d'épaisseurs différentes. Après avoir fixé la géométrie relative aux ajours découpés d'un rail 2, on peut vérifier la compatibilité de ce rail 2 et des modules.Pour déterminer le nombre N de pas lors de l'utilisation d'une pluralité de modules ayant deux épaisseurs différentes, on dispose d'abord des trois relations ci-après : N(0#y(T-t)#9) = x.t + y.T - [y(T - t)] (1) P N(10#y(T-t)#19) = x.t + y.T - [y(T - t) - 10] (2) P N(20#y(T-t)#29) = x.t + y.T - [y(T - t) - 20] (3) Dans ces relations, l'expression y(T-t) représente une grandeur auxiliaire H2 qu'il faut d'abord déterminer. Elle résulte du nombre y des modules de taille 16, de l'épaisseur t des modules de taille 20 et de l'épaisseur T des modules de taille 16. Si, par exemple, la condition o = y(T - t) L 9 (4) est satisfaite, c'est alors la relation (1) qui doit être appliquée.De manière correspondante, si la condition 10#y(T-t)#19 est satisfaite, on applique alors la relation 2, et si la condition 20#y(T-t)#29 est satisfaite, on applique la relation (3). Des conditions correspondantes sont applicables si y(T-t)X30. Si l'on remplace les nombres 0, 10, 20, 30, etc. par "a", la forme générale des conditions indiquées est alors a#y(T-t)#a+9 (5) Ainsi, les relations (1) à (3) peuvent être récapitulées en une formule générale valable pour les systèmes avec deux épaisseurs de modules différentes N(a#y(T-t)#a+9 = x.t + y.T - [y (T-t)-a] (6) P Lorsque le nombre N des pas est établi, la largeur d'interstice disponible S découle alors de S= B-2d-[y(T-t)-a] (7) On dispose alors de toutes les relations permettant de vérifier qu'un projet de rail 2 permet d'utiliser des modules de deux épaisseurs différentes. Exemple Modules Epaisseur de la taille 20 t = 1Omm; Epaisseur de la taille 16 T = 12 mm. Rail Largeur de l'ajour B = 7 mm; Largeur de la partie intermédiaire e = 3 mm; Pas P = B+e=1Omm; Epaisseur du lien d = 1,5 mm. En utilisant les relations indiquées plus haut, on a calculé, pour ce rail 2 avec des modules ayant les épaisseurs indiquées plus haut, sept variantes de nombre de modules et de combinaison, et l'on a établi pour chaque cas le nombre de base N des pas, ainsi que la largeur d'interstice S résultante.Les résultats sont récapitulés dans le tableau ci-après Exemple x y N t T P B e d S 1 3 1 4 10 12 10 7 3 1,5 2 2 1 3 4 10 1 2 10 7 3 1 , 5 -2 3 7 1 3 22 10 1 2 10 7 3 1, 5 -2 4 10 6 17 10 12 10 7 3 1,5 2 5 14 10 26 10 12 10 7 3 1 , 5 4 6 0 8 9 10 12 10 7 3 1 , 5 -2 7 11 0 11 10 12 10 7 3 1,5 4 Les largeurs d'interstice S calculées sont valables pour l'application du lien 4 contre le bord de gauche du premier ajour découpé, en considérant la figure 4. Dans ce cas, il y a une possibilité de déplacement de 5,5 mm vers la droite. Si l'on obtient une largeur d'interstice ayant un signe négatif, comme dans les exemples 2, 3 et 6, cela signifie que cette largeur est celle qui manque encore pour former un interstice. Elle peut alors être rattrapée en déplaçant, vers la droite, le lien 4 dans le premier ajour découpé. S'il y a, en plus, un troisième type de module d'épaisseur U, en nombre w, on utilise alors une nouvelle grandeur auxiliaire H3 = w(U-t), (8) Tout comme la grandeur auxiliaire H2, cette grandeur H3 est formée du produit du nombre des modules les plus larges par la différence entre la plus grande et la plus petite largeur de module. De manière analogue à la relation (5), il s'ensuit alors que N - x.t+y.T+w.U-y (T-t)-0w(U-t)-a; (9) (a'w(U-t)'a+9) = P De plus, de manière analogue à la relation (6), on a S = B-2d-y(T-t)-[w(U-T)-a0- (10) On peut alors examiner le cas d'un rail 2 devant recevoir des modules de trois épaisseurs différentes, ce qui n'est toutefois pas représenté ici. Si, à la place de liens pour câble, on devait utiliser d'autres éléments tels que des vis ou des pièces d'extrémité, leur dimension concernée devrait alors être prise en compte de manière analogue. Les figures 5 et 6 représentent un agencement de rail 15 dans lequel les modules 3 sont arrêtés par des vis 16 et des écrous 17. Les vis 16 sont enfilées dans les ajours découpés 7, aux extrémités des modules 3, et sont arrêtées par des écrous 17. Ici, les modules 3 sont maintenus entre les ailes 5 et 6 du rail 2. Les vis et écrous sont en métal léger, afin de réduire le poids. Les figures 7 et 8 montrent un agencement de rail 20 dans lequel les modules 3 sont immobilisés dans le rail 2 par des pièces d'extrémité 21 et 22. La structure du rail 2 correspond à celle selon la figure 3. La pièce d'extrémité 21 est représentée plus en détail sur les figures 9 et 10. Pour l'essentiel, elle est constituée par une partie inférieure 23 s'adaptant entre les ailes 5 et 6 du rail 2, par deux pièces de manipulation 24 et 25, et par un ressort 26. Les côtés de la partie inférieure 23 ont des hauteurs différentes, ce qui correspond aux ailes 5 et 6 ayant des longueurs différentes. Aux extrémités de la partie inférieure 23 sont. agencés des becs 27 de même taille. Réalisé sous forme de ressort à lame, le ressort 26 est rentré dans des dépressions 28 de la partie inférieure 23.On peut saisir la pièce d'extrémité 21 en la tenant par les deux parties pour manipulation 24 et 25, la comprimer autour de la partie médiane réalisée sous forme d'âme étroite 29, et l'introduire ainsi entre les ailes 5 et 6 du rail 2, les becs 27 étant insérés dans les ajours découpés 7 du rail 2. Le ressort 26 appuie alors les modules 3 contre la pièce d'extrémité 22 déjà insérée qui, à l'exception du ressort 26, est construite comme la pièce d'extrémité 21. Bien entendu, on pourrait insérer une pièce d'extrémité 21 au lieu de la pièce d'extrémité 22. Le rail 2 et les pièces d'extrémité 21 et 22 sont avantageusement fabriqués en matière plastique, afin de réduire le poids. Les figures 11 à 14 représentent des modes de réalisation de piècesd'extrémité réalisées sous forme de ressorts qui peuvent être insérés dans le rail 2. Les figures 11 et 13 montrent chacune une portion du rail 12 vue en plan avec modules 3 insérés qui, sur la figure 11, sont arrêtés en position par un ressort à lame 31 et, sur la figure 13, par un ressort à lame 32, ces ressorts constituant des pièces d'extrémité. Les figures 12 et 14 représentent des coupes correspondantes du rail 2. Le ressort à lame 31 est réalisé fermé du côté en regard des modules 31 et ouvert vers l'extérieur. En ses becs 31a s'enclenchant dans les ajours 7, il est renforcé par un anneau 33. Pour enclencher le ressort à lame 31, on peut saisir et rapprocher, au moyen d'une pince, ses extrémités 31b ouvertes .vers l'extérieur. Le ressort à lame 32 est réalisé ouvert du côté tourné vers les modules 3 et fermé vers l'extérieur. Il présente, en plus de becs 32a pour l'enclencher dans les ajours 7, une partie en cintre semi-circulaire 32b utilisée à la fois pour le renforcement et pour l'application d'une pince. On peut aussi utiliser, dans le cadre de l'invention, d'autres pièces d'extrémité pouvant être verrouillées par enclenchement dans les ajours découpés 7 du rail 2, afin d'arrêter et de fixer les modules 3. REVENDICATIONS 1. Rail ayant, en coupe transversale, un profil sensiblement en forme de U, a v e c d e s moyens de fixation de petits appareils tels que, par exemple, des modules insérés entre ses ailes, caractérisé en ce que les ailes (5, 6) de ce rail (2) sont munies d'ajours découpés (7) ou de trous tels qu'il y ait toujours au moins un interstice (S) ayant l'ampleur requise pour recevoir le ou les moyens de fixation, cela pour un nombre quelconque désiré de petits appareils ou modules (3) pouvant avoir des épaisseurs différentes. 2. Rail selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ajours (7) ont une forme rectangulaire. 3. Rail selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ou les moyens de fixation (4) sont amenés de l'extérieur dans les ailes (5, 6), en étant passés au travers des ajours (7) et arrêtés par ceux-ci, cela aux extrémités des modules (3). 4. Rail selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de fixation est un lien pour câble (4) entourant les modules (3). 5. Rail selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation utilisés sont des vis (16) qui sont rentrées dans les ajours (7) aux extrémités des modules (3) et sont arrêtées par des écrous (17). 6. Rail selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation utilisés sont des pièces d'extrémité (21, 22, 31, 32) qui sont agencées de part et d'autre des modules (3), sont bloquées entre les ailes (5,6) du rail (2) et sont munies de becs (27, 31a, 32a) qui s'enclenchent dans les ajours (7). 7. Rail selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces d'extrémité (21, 22) consistent en pièces moulées par injection qui sont destinées à être bloquées entre les ailes (5,6) du rail (2) et présentent une partie inférieure (23) et deux parties de manipulation (24, 25), la partie inférieure étant munie de becs (27) qui se verrouillent par enclenchement dans des ajours correspondants (7). 8. Rail selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins l'une des pièces d'extrémité (21 présente un ressort latéral (26) pour le blocage des modules (3). 9. Rail selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces d'extrémité (31, 32) consistent en ressorts à lame qui peuvent être bloqués à l'intérieur des ailes (5, 6) du rail (2) et qui s'enclenchent, par des becs (31a, 32a) formés sur eux, dans des ajours correspondants (7) du rail (2). 10. Rail selon la revendication 9, caractérisé en ce que les becs (31a) pour l'enclenchement dans les ajours (7) sont renforcés par un anneau (33). 11. Rail selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des trous ronds (10) et des trous allongés (11) sont aménagés en alternat dans le côté inférieur (9) du rail (2). 12. Rail selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, pour réduire son poids, d'autres trous (12) sont aménagés dans le côté inférieur (8). 13. Rail selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ce rail (2) et les pièces d'extrémité (21, 22) sont en matière plastique.