Brevet FR2601982A1 — publié le 19880129

L'invention se rapporte à des barres et noeuds d'assemblage constituant les éléments d'une structure spatiale à barres. On connaît des structures spatiales à barres, par exemple échafaudages, planchers, charpentes, dômes, voûtes, etc ..., qui sont constituées par des membrures tubulaires fixées, par exemple par vissage axial, sur des noeuds par l'intermédiaire d'une pièce ou embout soudé sur cette membrure et comportant un taraudage. Cet embout peut avoir suivant le cas une forme cylindrique ou tronconique et a un diamètre de même ordre que celui de la barre cylindrique. On connaît par ailleurs des structures spatiales constituées de membrures tubulaires à noyau central cylindrique creux comportant un taraudage à chaque extrémité de la barre, ce qui a pour effet de supprimer l'utilisation d'embouts rapportés, mais nécessite une barre de section complexe. On connaît aussi des structures spatiales à barres de treillis qui sont constituées par des membrures tubulaires dont la fixation s'effectue par exemple par vissage axial d'une pièce ou embout soudé comportant un trou pour le passage de la vis. Ces diverses réalisations connues posent les problèmes suivants que l'invention se propose de résoudre: - la dimension de l'embout est importante (avec un diamètre à peu près équivalent à celui de la barre), ce qui affecte sérieusement le poids des barres et donc des structures - les opérations de soudage de l'embout à l'extrémité de la barre sont délicates et, en règle générale, ne peuvent pas être exécutées sur le chantier avec une fiabilité suffisante.De plus, les opérations de soudage entraînent un phénomène de retrait qui affecte la précision sur la longueur de la barre - le soudage rend délicate l'opération de décapage ou de dégraissage par acide à laquelle il est courant d'avoir recours, par exemple pour l'anodisation de barres d'aluminium - la complexité des barres à noyau central cylindrique creux nécessite d'appairer le diamètre de la barre au diamètre des vis de fixation. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients exposés ci-dessus des réalisations connues et elle propose à cet effet une barre pour structure spatiale qui est de fabrication simple et peu coûteuse et d'un poids réduit, ainsi qu'un dispositif permettant de façon particulièrement aisée la fixation de l'extrémité d'une telle barre à un noeud d'assemblage sphérique. Selon l'invention, les barres utilisées sont constituées d'un tube central raidi par des ailettes qui sont munies de boudins à leur extrémité, ces barres étant particulièrement adaptées à une fabrication en aluminium et pouvant être facilement réalisées en filage. A chaque extrémité, le tube central de la barre reçoit intérieurement une douille, qui est fixée dans cette position par tout moyen approprié tel que vissage, sertissage, collage, etc ..., et cette douille sert à la liaison de la barre à un noeud de la structure. La barre selon l'invention et la douille qui lui est associée permettent de s'affranchir des embouts de fortes dimensions et d'éviter les opérations de soudage, sans augmenter de façon significative le poids des barres, et elles autorisent la liaison-des barres aux noeuds de la structure par des vis de diamètre quelconque. Avantageusement, le noeud de fixation de la barre selon l'invention est constitué par une sphère pleine comportant des trous taraudés destinés chacun à recevoir une vis de fixation traversant la douille d'extrémité d'une barre. Dans ce cas on interpose, entre l'extrémité de barre équipée de la douille et le noeud, une bague traversée par la vis de fixation et dont le corps présente, à partir de la tête et sur une longueur appropriée, une forme solidarisant en rotation la bague et la vis. Ainsi le vissage de la vis dans le taraudage correspondant du noeud sphérique s'effectue par une rotation appliquée à la bague. La vis, pour éviter qu'elle glisse à l'intérieur de la barre et échappe à la douille, est maintenue en position au moyen d'un clip engageant la partie filetée du corps de vis et ayant une patte insérée dans une rainure ou un évidement de la bague.En agissant manuellement sur cette patte, on peut faire coulisser la vis à l'intérieur de la bague et faciliter la prise de ses premiers filets dans l'écrou constitué par le taraudage intérieur du noeud. En variante le clip peut être remplacé par un écrou en matière plastique clipable, avec un ou deux ergots ou pattes. Pendant le serrage de la vis de liaison, l'élément clipable coulisse sur la vis en étant légèrement forcé. En cas de desserrage de la vis l'élément clipable, toujours légèrement forcé, coulisse sur celle-ci dans l'autre sens. Pour faciliter le montage, la sphère formant noeud peut avantageusement comporter, au voisinage immédiat de chaque trou taraudé, une encoche de dimension suffisante pour le passage de l'extrémité de la vis qui permet la mise en place de la barre entre deux noeuds sphériques sans risque d'appliquer des efforts parasites sur les extrémités de vis. En variante, le noeud d'assemblage peut être réalisé sous la forme d'une sphère creuse démontable à l'intérieur de laquelle on engage les vis qui viennent se fixer dans la douille (prévue alors avec un filetage intérieur) de chaque barre. Pour bien faire comprendre les éléments selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue en coupe verticale axiale d'une barre selon l'invention pour la réalisation de structures spatiales la figure 2 est une coupe verticale transversale de la barre de la figure 1 ; la figure 3 est, à plus grande échelle, une coupe verticale parielle montrant la fixation d'une extrémité de la barre des figures 1 et 2 à un noeud de liaison sp érique la figure 4 est une vue partielle prise dans la iection de la flèche A de la figure 3 la figure 5 est une vue de détail de la figure 3, à plus grande échelle, montrant le filet intérieur d'une rondelle formant clip ; et la figure 6 est une vue de face du noeud sphérique montrant en particulier l'encoche pratiquée au voisinage de son ouverture. En référence au dessin on a représenté en 1 une barre selon l'invention pour la réalisation de structures spatiales. La barre 1 est obtenue par filage d'aluminium et comprend un tube central 2 raidi par des ailettes extérieures 3 (au nombre de trois dans l'exemple représenté) munies de boudins 4 à leur extrémité. A chaque bout le tube central 2 reçoit intérieurement une douille 5 qui présente une ouverture axiale 6 et qui est fixée dans cette position, par exemple par vissage. Pour la réalisation d'une structure spatiale, l'extrémité de la barre 1 est destinée à être fixée à un noeud 7 constitué par une sphère pleine comportant, suivant plusieurs orientations, des trous radiaux taraudés 8 destinés à accueillir la partie filetée 9 du fût d'une vis de liaison 10 engagée par l'ouverture 6 de façon que la tête ll de cette vis vienne buter, éventuellement par l'intermédiaire d'une rondelle, contre l'intérieur de la douille 5. Pour la fixation de l'extrémité de la barre 1 au noeud 7 on dispose, entre ces deux éléments, une bague 12 dont l'ouverture centrale 13 est traversée par le fût de la vis 10. Le fût de vis présente, à partir de la tête 11 et sur une longueur appropriée inférieure à la longueur de la douille 12, une portion à section carrée permettant l'entraînement en rotation de la vis 10 lorsque la bague 12, qui présente extérieurement une forme à six pans, est elle-même entraînée en rotation. L'extrémité de la douille 12 engageant le noeud sphérique 7 présente deux rainures 14 diamétralement opposées dans lesquelles peuvent coulisser les pattes en saillie 15 d'une rondelle 16 en matière plastique dont l'ouverture centrale 17 est traversée par la partie filetée 9 de la vis d'assemblage 10. Comme on le voit à la figure 5, la rondelle 16 présente sur sa face intérieure un filet déformable 18 qui s'engage dans le filetage de la vis 10. Ainsi, quand la bague 12 n'est pas actionnée, la rondelle 16 immobilise la vis en translation et l'empêche de glisser à l'intérieur de la barre 1 et donc d'échapper à la douille 5. On comprend que, pour réaliser l'assemblage de l'extrémité de la barre 1 au noeud sphérique 7, on exerce une poussée sur la rondelle 16 par l'intermédiaire de la patte 15 pour faire coulisser la vis 10 à l'intérieur de la bague 12 jusqu'à ce que les premiers filets de cette vis viennent en prise dans l'ouverture taraudée 8 de la sphère 7. On applique alors à la bague 12 une rotation dans le sens approprié pour visser la vis 10 à l'intérieur de l'ouverture 8. Durant ce mouvement, la rondelle déformable 16, légèrement forcée, présente un mouvement de coulissement relatif par rapport à la vis 10. Pour séparer l'extrémité de la barre 1 de la sphère 7, il suffit d'actionner la bague 12 en rotation dans le sens inverse ce qui provoque un coulissement relatif en sens inverse entre la rondelle 16 légèrement forcée et la vis 10 jusqu'à ce que la partie filetée de cette vis se sépare du taraudage intérieur 8 du noeud sphérique 7. Comme on le voit aux figures 3 et 6, la sphère 7 comporte, à l'entrée de l'ouverture taraudée 8, une encoche 19 de dimension appropriée qui permet de mettre en place la barre 1 entre deux noeuds sphériques 7 sans avoir à forcer sur les extrémités des vis 10 dans le sens de leur retrait, au risque de les détériorer. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications qui suivent. REVENDICATIONS. 1. Barre pour la réalisation d'une structure spatiale, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un tube central (2) portant sur sa périphérie une pluralité d'ailettes de raidissage (3). 2. Barre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins à l'une des extrémités de sa partie tubulaire centrale (2) est fixée une douille (5) de diamètre réduit percée d'une ouverture (6) pour le passage d'une vis de fixation (10) de diamètre quelconque. 3. Dispositif pour la fixation de l'extrémité d'une barre (1) selon la revendication 2 à un noeud sphérique (7) d'assemblage, caractérisé par une vis de fixation (10) traversant l'ouverture (6) de la douille (5) et par un clip (16) s'engageant sur la partie taraudée (9) de la vis (10) et présentant une partie (15) d'actionnement manuel permettant de faire coulisser la vis (10) jusqu'à engagement de l'extrémité filetée de celle-ci dans une ouverture taraudée (8) du noeud sphérique (7). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'engagement du clip (16) sur la partie taraudée (9) de la vis (10) s'effectue par l'intermédiaire d'un filet déformable (18) porté intérieurement par ledit clip (16), la déformation dudit filet (18) sous un faible effort appliqué au clip (16) permettant un coulissement relatif du clip (16) sur la vis (10). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé par une bague (12) disposée entre l'extrémité de la barre (1) et le noeud (7) et traversée par le corps de la vis (10), une partie du corps de vis traversant la bague (12) étant solidaire en rotation de cette bague (12) de façon que le vissage ou le dévissage de la vis (10) soit commandé par un actionnement en rotation de la bague (12). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague (12) présente extérieurement une forme à six pans. 7. Dispositif selon la revendication 5 -ou la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité de la bague (12) disposée du côté du noeud sphérique (7) présente un évidement axial (14) pour le déplacement de la partie. d'actionnement manuel (15) du clip (16). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le noeud sphérique (7) présente, au voisinage de l'entrée de son ouverture taraudée (8), une encoche (19) permettant la mise en place de la barre (1) et de son dispositif de fixation sans appliquer d'efforts parasites à la vis de fixation (10). 9. Dispositif pour la fixation de l'extrémité d'une barre (1) selon la revendication 2 à un noeud sphérique (7) d'assemblage, caractérisé en ce que la tête de la vis de fixation s'engage dans une partie creuse du noeud (7), le corps de la vis venant coopérer avec une partie filetée de l'ouverture (6) de la douille (5).