Brevet FR2610679A1 — publié le 19880812

La présente invention concerne un système d'assemblage pour structures tubulaires, sans aspérité ni relief débordant de la section des tubes à assembler. Les nombreux dispositifs connus de ce genre établissant la liaison selon le principe du lien extérieur, ou par enfoncement des tubes dans des noeuds au nombre de directions prédéterminées, ou également par déformation des extrémités des tubes à assembler. Pour les sytèmes agissant comme lien, le croisement des éléments s'établit dans des plans distincts ce qui interdit l'habillage des structures par des panneaux encastrés ou des étagères. Dans le cas des liaisons par emmanchement sur les extrémités débordantes de noeuds de liaisons, les inconvénients sont qu'ils nécessitent de disposer de cinq types de noeuds différents, à savoir à deux, trois, quatre, cinq et six directions, et de-prévoir le nombre de chaque type pour la réalisation de la structure souhaitée. De plus, dans certaines configurations d'assemblage, l'enfoncement de la ou des dernières liaisons est rendu très aléatoire, sauf d'avoir un jeu suffisant sur l'ensemble de la structure pour permettre le positionnement, puis l'enfoncement. Quant aux dispositifs qui nécessitent la déformation de l'extrémité du tube, par écrasement, soudure ou perSage, d'une part limitent le choix des matériaux de composition des tubes, et de plus nécessitent de disposer de l'outillage pour réaliser l'intervention. La liaison ainsi obtenue est souvent inesthétique et présente des reliefs et des aspérités nuisibles à l'utilisation, comme jeu, par des enfants. Dans l'art de bâtir, notamment dans la construction métallique, la part qu'occupent les structures tridimensionnelles est connue et leur utilité n'est plus à démontrer. Le choix dans ce genre de structures ne manque pas. On connaît les poutres triangulaires, les structures planes, les structures spatiales, les structures dites à grandes mailles... Elles permettent de construire généralement des bâtiments de grandes dimensions et des toitures de grandes portées, de diverses formes : planes, à simple ou double courbure. On sait que ces structures présentent à la fois une grande légèreté et une grande rigidité et que leurs caractéristiques sont d'être composées de barres droites, soumises à des efforts normaux, de tractions aux compressions simples, sans fléchissement local, assemblées par leurs extrémités à des noeuds auxquels sont appliquées les charges de travail. On sait également, que l'élément le plus compliqué de ces ensembles est le noeud d'assemblage car il est le point de concours des barres de sections diverses venant de directions quelconques pouvant transmettre des efforts inégaux. Evidemment, pour une structure donnée, on s'efforce d'augmenter, du point de vue fabrication, la quantité de chaque série de noeuds pour en diminuer le prix de revient. Mais, d'une structure à l'autre, et d'un genre de structure à l'autre, le besoin d'un noeud de type modulaire est nécessaire. L'invention a pour objet un noeud capable d'être, pour un modèle donné, dépendant de sa fonction, utilisable dans divers cas d'assemblage par un simple jeu de combinaison. L'état de la technique peut être défini par les brevets AHERN et HOGAN. - AHERN - US 3,844,074 : Noeud d'assemblage de structures tridimensionnelles qui a la forme d'un cône et sur la face extérieure duquel sont fixées des pattes d'assemblage. Lesdites pattes d'assemblage comportent deux ailes radiales dont les parois comportent des trous qui permettent les assemblages par boulonnage. Ce typé de noeud ne peut servir qu'à un usage précis de structure ou d'ossature. - HOGAN - US 3,844,664 : Noeud d'assemblage de structures tridimensionnelles qui a la forme d'une pyramide, il est formé de plusieurs pièces boulonnées entre elles. Deux de ses secteurs (3, 8) sont séparés et superposés. Les parois comportent des surépaisseurs (10) et ne sont donc pas uniformes. Le trou (15) permet la mise en volume dudit noeud au cours de sa fabrication mais en aucun cas pour assembler les noeuds entre eux. Il nty a qu une seule manière de construire le module de structure issu dudit noeud HOGAN. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. I1 est possible d'assembler, sans soudure, perçage ou déformation des tubes, à l'aide de, seulement, deux pièces distinctes. Cet assemblage est réalisé par un noeud qui ne présente aucune aspérité ni surépaisseur débordant de la section des tubes, et qui garantit la rigidité et l'esthétique des structures ainsi construites. Le noeud d'assemblage selon l'invention est composé par l'assemblage des tenons triangulaires issus d'embouts qui sont formés d'on manchon emmanché au préalable dans chaque tube à assembler. Lesdits tenons triangulaires comportent au moins un bossage et au moins une encoche qui permettent la mise en place d'un moyen de serrage lors du serrage desdits tenons entre deux flasques. Le contact des surfaces des tenons et des flasques est renforcé par l'action des bossages desdits tenons et les rainures desdits flasques, qui assurent un autoblocage de l'ensemble du noeud. La liaison des éléments tubulaires est réalisée par le serrage entre deux flasques des tenons triangulaires des embouts. Ces embouts étant au préalable introduits dans les tubes à assembler. Pour garantir une grande rigidité à l'assemblage et faciliter le positionnement des tenons entre les deux flasques, chaque face du tenon comporte un bossage. Ces bossages circulent dans des rainures ménagées sur la face du flasque qui est en contact avec les tenons. Les pentes respectives du bossage et de la rainure font que lors du serrage des flasques, le contact entre les surfaces des embouts et des flasques est renforcé par effet d'autoblocage obtenu par l'action des bossages glissant dans les rainures. Jusqu'à quatre tubes peuvent être ainsi assemblés dans un même plan. Pour les cinquième et sixième directions perpendiculaires à ce plan, c'est l'introduction du tenon de l'embout dans les mortaises ménagées sur les faces restées libres des flasques, qui autorise ces liaisons. Le serrage est assuré par deux vis pointeaux agissant dans des emplacements situés sur les faces latérales du tenon. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue en perspective, vue de dessus du noeud d'assemblage selon l'invention avant la mise en place des deux flasques et avec quatre tubes assemblés dans un même plan. La figure 2 est une vue de dessus d'un tenon triangulaire d'embout. La figure 3 est une vue de dessus vue en coupe d'un tenon triangulaire d'embout avec en pointillé les flasques d'assemblage mis en place. La figure 4 est une vue d'un tenon triangulaire d'embout vu de dessus avec les moyens de serrage mis en place. La figure 5 est une vue d'un flasque vu de dessus ou par sa face extérieure. La figure 6 est une vue d'un flasque d'assemblage vu de côté. La figure 7 est une vue d'un flasque d'assemblage, vu p sa face interne. La figure 8 est une vue en coupe de deux tubes assemblés entre eux, mettant en évidence l'action des flasques sur les tenons triangulaires d'embout. La figure 9 est une vue de côté d'un tenon triangulaire d'embout. La figure 10 est une vue en perspective, vue de dessus du noeud d'assemblage selon l'invention avant la mise en place des deux flasques et avec quatre tubes assemblés dans un même plan. Le noeud d'assemblage selon ce mode de réalisation a une forme plus arrondie. La figure 11 est une vue de dessus d'un tenon triangulaire d'embout. La figure 12 est une vue de dessus vue en coupe d'un tenon triangulaire d'embout avec en pointillé les flasques d'assemblage mis en place. La figure 13 est une vue d'un tenon triangulaire d'embout vu de dessus avec les moyens de serrage mis en place. La figure 14 est une vue d'un flasque vu de dessus ou par sa face extérieure. La figure 15 est une vue d'un flasque d'assemblage vu de côté. La figure 16 La figure 7 est une vue d'un flasque d'assemblage, vu par sa face interne. La figure 17 est une vue en demi coupe de trois tubes assemblés entre eux, mettant en évidence l'action des flasques sur les tenons triangula ires d'embout. La figure 18 est une vue de côté d'un tenon triangulaire d'embout. Le dispositif comporte un embout 1 formé d'un manchon 2 qui pénètre dans le tube à assembler jusqu'au contact de la collerette 3. Cet embout est terminé par un tenon triangulaire 4 qui comporte un bossage 7 et deux encoches 8 permettant l'introduction des moyens de serrage. Lors du serrage entre deux flasques 5 de deux à quatre tenons 4, le contact des surfaces 3 et 9 est renforcé par l'action du bossage 7 à l'intérieur de la rainure 10. La mortaise 6 reçoit le tenon 4 pour l'assemblage des cinquième et sixième directions perpendiculaires au plan formé par les quatre premiers assemblages. La fixation en est assurée par une vis pointeau agissant sur les bossages 7. La liaison des éléments tubulaires est réalisée par le serrage entre deux flasques 5 des tenons triangulaires 4 des embouts 1, ces embouts étant au préalable introduits dans les tubes à assembler. Chaque face du tenon comporte un bossage 7 ; ces bossages'circulent dans des rainures 10 ménagées sur la face du flasque 5 qui est en contact avec les tenons 4. Les pentes respectives du bossage 7 et de la rainure 10 font que lors du serrage des flasques 5, le contact entre les surfaces 3 et 9 des embouts 1 et des flasques 5 est renforcé par effet d'autoblocage obtenu par l'action des bossages 7 glissant dans les rainures 10. Pour les cinquième et sixième directions perpendiculaires à ce plan, c'est l'introduction du tenon 4 de l'embout 1 dans les mortaises 6 ménagées sur les faces restées libres des flasques 5, qui autorise ces liaisons ; le serrage est assuré par une ou deux vis pointeaux agissant dans des emplacements situés sur les faces latérales du tenon. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé pour la réalisation de structures en tube de section ronde ou carrée formant des jeux d'extérieurs pour l'expression corporelle. La facilité d'assemblage et des qualités esthétiques le destine aussi à la réalisation de mobilier et à l'aménagement de magasins et de stands, ainsi qu'à la construction d'abris légers en combinaison avec des panneaux d'habillage. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant la fonction et l'assemblage d'éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles caractérisé par le fait qu'il est composé par l'assemblage de tenons triangulaires (4) issus d'embouts (1) qui sont formés d'un manchon (2) emmanché dans chaque tube à assembler. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits tenons triangulaires (4) comportent au moins un bossage (7) et au moins une encoche (8) qui permettent la mise en place d'un moyen de serrage lors du serrage desdits tenons entre deux flasques. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le contact des surfaces des tenons (4) et des flasques (5) est renforcé par l'action des bossages (7) desdits tenons (4) et les rainures (10) desdites flasques (5), qui assurent un autoblocage de l'ensemble du noeud. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un embout (1) formé d'un manchon (2) qui pénètre dans le tube à assembler jusqu'au contact de la collerette (3). Cet embout est terminé par un tenon triangulaire (4) qui comporte un bossage (7) et deux encoches (8) permettant l'introduction des moyens de serrage. Lors du serrage entre deux flasques (5) de deux à quatre tenons (4), le contact des surfaces (3 et 9) est renforcé par l'action du bossage (7) à l'intérieur de la rainure (10). 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la liaison des éléments tubulaires est réalisée par le serrage entre deux flasques (5) des tenons triangulaires (4) des embouts (1). Ces embouts étant au préalable introduits dans les tubes à assembler. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque face du tenon comporte un bossage (7) ; ces bossages circulent dans des rainures (10) ménagées sur la face du flasque (5) qui est en contact avec les tenons (4). 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les pentes respectives du bossage (7) et de la rainure (10) font que lors du serrage des flasques (5), le contact entre les surfaces (3 et 9) des embouts (1) et des flasques (5) est renforcé par effet d'autoblocage obtenu par l'action des bossages (7) glissant dans les rainures (10). 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que pour les cinquième et sixième directions perpendiculaires à ce plan, c'est l'introduction du tenon (4) de l'embout (1) dans les mortaises (6) ménagées sur les faces restées libres des flasques (5), qui autorise ces liaisons ; le serrage est assuré par deux vis pointeaux agissant dans des emplacements situés sur les faces latérales du tenon.