Brevet FR2616183A1 — publié le 19881209

DISPOSITIF D' ASSEMBLAGE A TOURILLONS AUTOBLOQUANTS La présente invention s applique dans le domaine de l'ameublement, et plus particulièrement concerne les dispositifs d'assemblage pour le montage des panneaux, des montants, des traverses ou des longerons permettant la fabrication de divers meubles. Elle peut , également; s'appliquer dans le batiment pour l'assemblage de panneaux constituant des cloisons en divers matériaux, ainsi qu'en panneaux sandwich autoportants. Actuellement le maintien des éléments constitutifs d'un meuble est assuré par des assemblages utilisant des tourillons collés, ou des languettes et rainures, par exemple, en queue d'aronde. Plus récemment, on trouve des tourillons métalliques associés à des verrous de serrage. Par ailleurs, l'emploi des clous, de la colle , et des vis n'est évoqué que pour rappeler les deux fonctions nécessaires à la qualité d'un assemblage à savoir a) le positionnement parfait des pièces à assembler b) le serrage de ces pièces entre elles. Dans le cas de l'emploi de tourillons métalliques, le positionnement de ceux-ci est déterminé par un usinage, actuellement automatisé, des panneaux à assembler permettant donc à la fonction "a" d'être assurée. Pour la fonction "b" il est nécessaire de fabriquer des verrous, d'usiner leur logement dans les panneaux, et au montage , de monter ceux-ci à l'aide d'un outillage approprié. Il en découle deux inconvénients majeurs : - le coût des verrous ajouté à celui des tourillons. - le temps nécessaire au montage de ces verrous. Pour remédier à ces inconvénients, il a été conçu un nouveau dispositif d'assemblage à tourillons permettant d'assurer simultanément les fonctions de positionnement parfait et de serrage des pièces entre elles. Les tourillons de forme fonctionnelle, tout à fait particulière, sont associés à deux rainures également, de forme originale ce qui permet d'obtenir le serrage des pièces de l'assemblage par coincement des tourillons dans les rainures, grâce, à la conicité des usinages des tourillons et des rainures. Ces caractéristiques essentielles de l'invention , ayant été énoncées, il est précisé que les tourillons se composent d'un corps central cylindrique associé à deux troncs de cône symétriques dont les pointes sont dirigées vers le centre du cylindre, constituant, ainsi, une pièce de révolution rappelant certaines bobines en bois servant à contenir le fil utilisé dans la couture. Afin de constituer un dispositif permettant le montage et le démontage facile des panneaux à assembler il a été adjoint un moyen de liaison entre les dits tourillons Ce moyen pouvant agir, soit uniquement en traction pour réaliser le couplage des tourillons entre eux, soit en traction pour l'assemblage , et en compression pour le démontage des panneaux. Les rainures sont usinées de façon à former à une extrémité un trou, par lequel sera introduit le tourillon, puis sont prolongées par une partie plus étroite étudiée pour laisser le passage à la partie cylindrique du tourillon mobile. La vue de coupe de la partie plus étroite, peut s'apparenter à une rainure en queue d'aronde, mais réalisée en oblique par rapport à la face d'introduction du tourillon. La profondeur de ces rainures étant légèrement supérieure du côté opposé au trou d'entrée. La longueur des rainures est variable en fonction de la pente donnée à celles-ci, qui est, elle même determinée en fonction de la nature du matériau à assembler. Par exemple, s'il s'agit d'assembler deux éléments en bois dur, la longueur des rainures est d'environ trois fois le plus grand diamètre du tourillon. Ce dispositif à l'avantage de pouvoir entre, à la fois, démontable et entièrement dissimulé dans l'épaisseur des matériaux, sans nécessiter dans la plupart des cas, des caches destinés à masquer le dispositif de verrouillage, ce qui le rend esthétique. Dans le but d'expliciter l'invention , et de faire apparaitre, éventuellement d'autres caractéristiques, il est donné la description d'un mode de réalisation, se référant aux dessins annexés, et ceci, à titre d'exemple non limitatif Les figures sont les suivantes FIGURE 1 : Assemblage d'angle à bords droits. FIGURE 2 : Assemblage d'angle à coupe à 450 FIGURE 3 : Assemblage en "T" FIGURE 4 : Assemblage à plat joint FIGURE 5 : Assemblage d'angles quelconques FIGURE 6 : Vue en coupe du tourillon. FIGURE 7 : Vue de dessus de l'entaille dans une variante FIGURE 8 : Vue en coupe de l'entaille dans la même variante FIGURE 9 : Eclaté avant montage d'un assemblage d'angle à bords droits. FIGURE 10 : Positionnement de deux panneaux avant la phase glissement. FIGURE 11 : Positionnement final des deux panneaux constituant un assemblage d'angle à bords droits. FIGURE 12 : Dispositif d'assemblage à tourillons couplés entre eux par tige filetée. FIGURE 13 : Dispositif d'assemblage à tourillons couplés entre eux par feuillard. FIGURE 14 : Vue d'une variante dans l'éxécution des mortaises. Dans les figures 1, 2, 3 et 5 sont représentées les positions des tourillons dans divers types d'assemblages utilisés en menuiserie ou en ébénisterie. Ils peuvent être destinés à la construction de meubles ou de cloisons en matériaux les plus divers. En effet, le tourillon étant la pièce supportant principalement les forces de traction, la plupart des matériaux résistants à la compression pourront être assemblés par ce procédé, à condition de respecter les paramètres de résistance des matériaux déterminés par calcul et par expérience. Pour réaliser un assemblage d'angle à bords droits comme représenté sur la figure 1, il est néces saire d'usiner le panneau (7) en bout, et le panneau (8) latéralement, pour constituer deux séries de rainures destinées à recevoir les tourillons et les éléments de couplage. L'assemblage d'angle à coupe à 450 (figure 2) nécessite l'usinage des panneaux (9) et (10) de séries de rainures d'une façon simplement symétrique. La figure 3 représentant un assemblage en "T" nécessite l'usinage du panneau (il) en bout et celui du panneau (12) latéralement et loin du bord du dit panneau (12) La figure 4 symbolise l'assemblage à plat joint où l'on a représenté en bout des panneaux (13) et (14) l'usinage des rainures (15) et (16) dans lesquelles est positionné le tourillon (6). La figure 5 est une vue d'assemblages d'angles quelconques entre des panneaux (17) (18) (19) usinés pour former des angles et des rainures symétriques autour des bissectrices. La figure 6 qui est une vue agrandie d'un détail de la : ligure 4 représente un tourillon autobloquant (6) vu en coupe longitudinale et axiale de cette pièce de révolution. Le corps cylindrique (l) associé à deux troncs de cône symétriques forme deux arêtes concaves (20), les extrémités larges des troncs de cône constituant deux bases (21) parallèles circulaires formant deux arêtes vives (2) sur leurs pourtours. L'effort de traction permettant le maintien des panneaux entre eux s'exerce, essentiellement, dans le corps cylindrique (1), alors que les lèvres des mortaises prennent appui contre les surfaces coniques (22). La figure 7 représente une vue de dessus de l'entaille dans une variante d'usinage des panneaux, Le trou borgne (3) permet le passage de la fraise d'usinage pour réaliser la rainure en queue d'aronde. La partie (4) de la dite rainure étant située près du plan de surface (23), comme le met en évidence la figure 8 qui est une.coupe longitudinale suivant l'axe A-A. Le mortaisage réalisé en biais par rapport au plan de surface (23) permet d'augmenter l'épaisseur du matériau qui subira l'effort de l'assemblage dans la partie (5) de la rainure. On a constitué ainsi un chemin de glissement pour les tourillons (6), qui est autobloquant par translation relative des dits tourillons (6) par rapport au sens de déplacement de ceux-ci, de la partie (4) de la rainure, vers la partie (5) de cette même rainure. A l'inverse, il est possible de débloquer l'assemblage en effectuant une translation relative des tourillons de la partie (5) vers la partie (4) de la rainure. Cette variante d'usinage de l'entaille munie d'une partie (4) située à l'opposé de la partie (5) par rapport au trou borgne assure le maintien provisoire des tourillons non couplés entre eux sur l'un des panneaux avant assemblage. La figure 9 représente un éclaté, avant montage d'un assemblage d'angle à bords droits où dans cet exemple de réalisation les tourillons (6) ne sont pas couplés entre eux, ce qui nécessite une orientation tête bêche des rainures usinées dans les panneaux (7) et (8). En effet, on observe que dans le panneau (7) le trou (3) est situé vers l'avant de la figure, la partie (5) étant dirigée vers l'arrière. Par contre, dans le panneau (8), c'est la partie (5) qui est située vers l'avant, alors que le trou (3) et la partie (4) sont situés vers l'arrière de la figure 9. Pour réaliser l'assemblage des panneaux (7) et (8) après usinage , on positionne les tou rillons (6) dans les entailles du panneau (8) en introduisant ceux-ci dans les trous borgnes (3), puis en les faisant glisser dans la partie (4) des rainures, le panneau (7) est ensuite présenté au dessus du panneau (8) en faisant colncider les axes des trous (3) du panneau (7) avec les axes des tourillons (6). Le panneau (7) est alors, appliqué contre le panneau (8) dans le sens de la flèche. La figure 10, donne , ensuite le position nement du panneau (7) sur le panneau (8), le sens de la flèche indiquant la translation nécessaire du panneau (7) sur le panneau (8) pour obtenir l'action autobloquante caractéristique essentielle de la présente invention. La figure Il représente le positionnement final des panneaux (7) et (8) constituant un assemblage d'angle à bords droits. La figure 12 est une vue détaillée du dispositif d'assemblage à tourillons (6) couplés entre eux par une tige filetée (24) munie d'une tête (25), d'une rondelle d'appui (26) et d'une butée (27). Le dispositif, ainsi constitué, est monté dans un-assemblage à plat joint des deux panneaux (13) et (14), qui, en plus des entailles (15) et (16) de la figure 4, ont été usinés en bout, dans l'axe de coupe du joint (27), pour réaliser deux rainures (28) et (29), lesquelles permettent le passage de la tige filetée (24), l'encastrement de la rondelle (26) et le trou pour la tête de vis (25). Cette disposition permet le verrouillage des panneaux, en agissant dans le sens du serrage sur la tête de vis (25), ainsi que le dév"rrouillage, en agissant dans l'autre sens. La figure 13 représente une variante simplifiée du dispositif où les tourillons (6) sont couplés entre eux par un feuillard (28) pouvant être encastré en bout des panneaux (13) et (14). Pour obtenir le verrouillage, il suffit de tirer sur le feuillard (28) dans le sens de la flèche "A" puis de rabattre la patte ainsi formée au bout du feuillard (28) dans le sens de la flèche "B" , dans une petite entaille (29) pratiquée sur le panneau (14). Le déverrouillage est obtenu en redressant la patte en bout de feuillard (28) puis en tirant sur l'autre patte, ou plus simplement, par glissement relatif des panneaux dans le sens latéral. La figure 14 est une variante dans l'éxécution des mortaises représentée par une vue de coupe partielle du plan de joint de deux panneaux réunis par un tourillon (6) autour duquel il reste deux vides (30) et (31) sur les contours desquels se trouve la prolongation des parties coniques (32) et (33) raccordées à des parties cylindriques (34) et (35) dont le rôle est de permettre l'utilisation d'une fraise réaffutable. En effet, la diminution du diamètre de la fraise consécutif au réaffutage n'a pas pour conséquence l'usinage d'une entaille trop petite pour les tourillons (6). Il ressort de cettedesCription que la caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que des tourillons autobloquants mobiles se déplacent par glissement à l'intérieur de rainures obliques. Les tourillons mobiles ainsi que les rainures ayant des formes fonctionnelles particulièrement étudiées pour obtenir un assemblage et un autoblocage immédiat; des moyens de liaison entre les tourillons assurant le verrouillage ou le dévérrouillage de l'ensemble. Etant déterminé que le nombre de tourillons à utiliser est variable, mais qu'il en faut, au moins deux, pour assurer les fonctions souhaitées. Par ailleurs, l'utilisation de ce dispositif d'assemblage ne se limite pas à la présente description, il peut être étendu à tous les domaines, et ce d'autant plus que la dissimulation parfaite de celui-ci dans les pièces assemblées présente un avantage important , aussi bien dans les meubles, que dans la décoration ou l'architecture intérieure ou extérieure , ouvrant la possibilité d'éxécution de toutes sortes de réalisation. A titre d'exemples et pour montrer la variété nous énumérerons quelques applications : une simple boite, une armoire, des cloisons, un module d'habitation, un jeu de construction , des murs , des bordures etc... Dans le domaine du bâtiment, il est de plus en plus fréquent d'utiliser des panneaux préfabriques dont les moyens d'assemblage actuels nécessitent un temps de montage très important, lequel à la limite fait perdre 1' inté- rêt du gain de temps découlant des techniques de préfabrication. Ajoutons à celà , les dépenses relatives aux engins de levage qui mettent en place les dits panneaux. Le dispositif d'assemblage , objet de la présente invention, apporte dans ce domaine, un gain de temps appréciable , une facilité d'éxécution et un verrouillage assuré. Compte tenu que pour ce type de réalisation, et plus particulièrement lorsque les éléments à assembler sont en béton, il est préférable de réaliser le dispositif entièrement en acier : tourillons et rainures. Ces dernières usinées dans des profilés en acier étant, alors, incorporées au béton, avant coulage, et donc scellées dans celui-ci. REVENDICATIONS 1;- Dispositif d'assemblage à tourillons, caractérisé en ce qu'il est constitué par , au moins, deux tourillons autobloquants mobiles (6) se déplaçant par glissement à l'intérieur de rainures obliques. 2.- Dispositif d'assemblage à tourillons selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tourillons mobiles (6) sont reliés par un moyen de liaison qui assure le verrouillage et le dévérrouillage du dit assemblage, tout en étant dissimulé dans l'épaisseur des éléments à assembler. 3.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tourillons mobiles (6) ont une forme fonctionnelle permettant leur positionnement et leur blocage automatique laquelle est constituée par un corps cylindrique (1) muni à chaque extrémité de deux troncs de cônes symétriques dont les pointes sont dirigées vers le centre du cylindre (1) formant deux arêtes concaves (20) autour du cylindre (1), les extrémités larges des troncs de cône constituant deux bases (21) parallèles circulaires formant deux arêtes vives (2) sur leurs pourtours. 4.-Dispositif d'assemblage à tourillons, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entailles ou rainures (15) (16) ont une forme fonctionnelle assurant le positionnement, le glissement, et le blocage des tourillons mobiles (6), la dite forme obtenue grâce à l'usinage oblique par rapport au plan de joint (23) comporte un trou (3) et deux parties (4) et (5) en forme de queue d'aronde longitudinale. 5.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon la revendication 1, caractérisé , en ce que dans une variante les entailles ou rainures (15) (16) ont une forme fonctionnelle comportant deux vides (30) et (31) constitués par la prolongation des parties coniques (32) et (33) raccordées aux parties cylindriques (34) et (35), ces surfaces se trouvant autour du tourillon (6), cette forme permettant l'utilisation d'une fraise réaffutable. 6.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de liaison entre les tourillons mobiles (6) est constitué par une tige filetée (24) traversant les corps cylindriques (1) par le milieu et perpendiculairement aux axes de révolution des tourillons (6). 7.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tige filetée (24) est munie d'une tête (25), d'une rondelle d'appui (26) et d'une butée (27). 8.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5, caractérisé en ce que dans une variante , le moyen de liaison entre les tourillons mobiles (6) est constitué par un feuillard (28) , duquel on rabat les extrémités dans des entailles (29), après avoir bloqué l'ensemble par traction sur l'une d'elle. 9.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les tourillons (6) sont réalisés dans des matériaux répondant aux qualités de résistance à la traction et de facilité de glissement tels que , par exemple : les résines polyamides 10.- Dispositif d'assemblage à tourillons, selon l'une quelconque des revendications 1,3,4 ou 5, caractérisé en ce que dans une variante, et plus particulièrement lorsque ce dispositif est appliqué dans le domaine du bâtiment, il est entièrement réalisé en acier. Dans le cas d'éléments en béton, les rainures usinées dans des profilés sont incorporés avant coulage et donc scéllés.