Brevet FR2611802A1 — publié le 19880909

La présente invention concerne en particulier les échelles et les dispositifs de fixation des barreaux, dans le cas o les montants ont une section tubulaire ou fermée, ainsi que les procédés de formation des raccords entre les montants et les barreaux de ces échelles. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 039 186 décrit l'utilisation de trois parties ou organes pour la réalisation d'un raccord sûr, résistant aux contraintes et aux déformations dans une échelle, c'est-à-dire un montant, un barreau, et une virole placée sur une extré- mité du barreau, ce dernier passant par une ouverture formée dans un montant, des forces opposées de compression étant appliquées aux extrémités opposées de la virole afin que le métal flue aux deux extrémitésde la virole, par déformation radiale vers l'extérieur en coopération intime avec des parties du montant qui l'entourent, de part et d'autre de l'ouverture et en coopération étanche avec une partie d'extrémité du barreau, une cavité de verrouillage étant formée par déformation dans la paroi de l'extrémité du barreau. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3 528 525 et 3 500 956 décrivent des raccords de montants et de barreaux d'échelle, comprenant trois parties, formés par disposition de noeuds annulaires doubles, formés à partir de la virole glissée sur le barreau des deux côtés de l'ouverture formée dans le montant, ou par fluage par cisaillement des viroles afin qu'elles forment des flasques autour des surfaces qui entourent l'ouverture. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 477 120 décrit une virole ayant un flasque radial formé préalablement à une extrémité, avant l'introduction de la virole par une ouverture du montant et avant fluage du métal ou déformation de celui-ci par application de forces de cisaillement afin qu'un second flasque soit formé et entoure l'ouverture du montant. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 318 413 décrit l'utilisation de deux viroles ayant chacune un anneau formé préalablement, à ses extrémités opposées, les viroles étant glissées sur le barceau afin qu'elles permettent la formation du raccord entre le montant et le barreau, ces viroles étant utilisées entre des barreaux et des montants d'échelle de forme tubulaire de section rectangulaire. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 208 554 décrit des barreaux creux alignés sur des ouvertures placées en regard formées dans des montants elliptiques creux, un manchon ayant une extrémité élargie pouvant coulisser dans chaque extrémité ouverte du barreau afin que l'extrémité élargie coopère avec les surfaces externes du montant et avec les barreaux qui ne pénètrent pas dans le montant. Dans ce dernier document, un organe analogue à une bobine est glissé sur le manchon à l'inté- rieur du montant et est en butée contre la surface interne des parois latérales du montant de section elliptique. Des boulons passent dans le barreau creux et le manchon, de part et d'autre de l'échelle, afin que les manchons soient rapprochés l'un de l'autre et que les barreaux soient maintenus en position sur les montants. L'invention concerne les perfectionnements aux dispositifs décrits dans les brevets précités des Etats- Unis d'Amérique n 3 039 186, 3 528 525, 3 500 956, 3 354 987 et 3 477 120 qui décrivent tous des raccords de barreaux sur des montants comprenant trois parties et dans lesquels des viroles sont glissées sur des barreaux creux et les parties d'extrémités des viroles sont mises sous forme de flasques qui sont en butée contre des surfaces de montant entourant des ouvertures formées dans le montant. Selon l'invention, les viroles utilisées pour la fixation des barreaux sur les montants sont utilisées dans des échelles ayant des montants de section tubulaire ou fermée, les barreaux passant dans des ouvertures alignées des parois latérales opposées distantes du montant, un dispositif supplémentaire tel qu'un manchon ou une bande étant glissé sur la virole afin que la résistance mécanique des montants soit accrue et que le raccord entre le montant et le barreau soit sur et rigide et résiste à la torsion lorsque l'échelle est utilisée. Le dispositif supplémentaire ou manchon constitue un dispositif auxi- liaire ou d'armature renforçant la virole pendant la déformation de ses extrémités et/ou lors de la formation de flasques aux extrémités de la virole lors de la réalisation du raccord, et empochant l'affaissement des parois des montants. Ce dispositif joue aussi le rôle d'une bande de retenue ou de rétrécissement pour la virole et est sous forme d'une bande continue ou non, limitant la dilatation radiale de la virole dans les raccords formés entre les barreaux et les montants. Il permet aussi un réglage du comportement du matériau per- mettant une augmentation de la résistance mécanique, de la ductilité et des propriétés de formage du matériau de l'échelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une partie d'un barreau d'échelle et d'une virole, avec deux matrices en position fermée, ayant mis en forme une extrémité de la virole, celle-ci étant maintenue sur l'extrémité du barreau et jusqu'au bout de celui-ci; la figure 2 est analogue à la figure 1 et représente les matrices en position d'ouverture, avec un manchon monté sur la virole, en butée contre l'anneau formé préalablement comme indiqué sur la figure 1; la figure 3 est une élévation éclatée représen- tant le barreau, la virole et le manchon de la figure 2, avant montage du manchon par coulissement; la figure 4 est une vue en plan du barreau, de la virole et du manchon de la figure 2 lorsqu'il a été monté; la figure 5 est une vue en plan représentant l'ensemble comprenant le barreau, la virole mise en forme et le manchon de la figure 4, passant dans des ouvertures alignées formées dans les faces opposées d'un montant de section rectangulaire; la figure 6 est une.coupe représentant l'en- semble constitué par le barreau, la virole et le manchon, indiqué sur la figure 4, après passage de cet ensemble dans les ouvertures alignées du montant tubulaire d'échelle et représentant des matrices de compression en position de fermeture après formation d'un flasque sur l'extrémité de la virole qui est opposée à eelle qui comporte l'anneau préalablement formé; la figure 7 est une perspective du raccord du montant et du barreau de la figure 6; la figure 8 est une coupe de l'ensemble compre- nant le barreau, la virole et le manchon de la figure 6, fixé par déformation ou emboutissage tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 039 186, sur un montant tubulaire et non sur un montant à section en U, l'ouverture formée dans l'une des faces opposées des tronçons de montant étant plus grande que l'ouverture formée de l'autre côté, le manchon étant en butée contre une face interne d'un côté du montant et, à l'autre extrémité, contre l'anneau formé préalablement; la figure 9 est une perspective éclatée repré- sentant un barreau, une virole et un manchon dans un second mode de réalisation de l'invention; les figures 10, 11 et 12 sont des coupes illustrant des étapes successives de la réalisation d'un anneau à une extrémité d'une virole placée au-dessus d'une extrémité d'un barreau d'échelle, tel que décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 3 477 120; la figure 13 est une élévation éclatée d'un ensemble formé par un barreau et une virole, tel que représenté sur la figure 12, indiquant la présence d'un manchon à distance de l'ensemble à barreau et virole de la figure 12, ce manchon étant destiné à être monté par coulissement sur l'ensemble comprenant la virole et le barreau de la figure 12; les figures 14, 15 et 16 sont des coupes de matrices destinées à mettre en forme un anneau sur une extrémité de la virole, au cours d'étapes successives, la virole étant placée au-dessus d'une extrémité du bar- reau comme indiqué sur la figure 12 et le manchon repré- senté sur la figure 13 étant monté à peu près au milieu de la virole; la figure 17 est une coupe représentant le barreau, la virole et le manchon (ce dernier étant en butée contre une face interne de parties de montant entourant une ouverture formée dans le montant afin que celui-ci soit renforcé), ces éléments étant montés comme indiqué sur les figures 10, 11, 12 et 13 ou, comme indiqué sur les figures 14, 15 et 16, dépassant par des ouvertures opposées formées dans les montants, les matrices de déformation étant représentées dans la position dans laquelle elles permettent la déformation de la partie non supportée de virole; la figure 18 est une coupe de l'ensemble de la figure 17, représentant la virole déformée avec le barreau et le manchon, un anneau étant formé sur la partie de virole non supportée, entourant les surfaces externes de la paroi du montant autour de l'ouverture formée dans la paroi qui est opposée à celle contre laquelle est en butée l'anneau préalablement formé comme indiqué sur les figures 16 et 17; la figure 19 est une perspective éclatée analogue à la figure 9, représentant un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 20 est une coupe d'un ensemble des éléments représentés sur la figure 19; et la figure 21 est une perspective éclatée représentant les différents éléments d'un raccord formé entre un barreau et un montant, représentant une variante de manchon ou d'une bande de retenue destiné à être glissé sur la virole et le barreau. On se réfère maintenant aux dessins sur lesquels les éléments analogues portent des références identiques. Les figures 1 à 6 représentent un premier mode de réalisa- tion de l'invention dans lequel une virole 11 est glissée sur une extrémité d'un barreau 12 d'échelle, de forme crénelée, la virole se prolongeant jusqu'à une extrémité du barreau. Dans la première étape de montage une virole est glissée sur une extrémité du barreau et, de préfé- rence, le diamètre interne de la virole est légèrement supérieur au diamètre externe du barreau. Dans l'étape suivante, l'ensemble de la virole et du barreau est aligné comme indiqué sur la figure 1 par rapport à des matrices 13, 14 de mise en forme. Les matrices 13, 14 ou mâchoires de serrage sont destinées à être commandées afin qu'elles forment des paires d'extrémités permettant le serrage des éléments assemblés 11, 12. Les mâchoires 14, 13 ont des cavités formant des faces de matrices de déformation destinées à mettre en forme préalablement un anneau 16 sur une extrémité de la virole, celle-ci étant d'abord serrée en bout puis déformée en bout. Les matrices 13, 14 sont déplacées axialement vers l'intérieur pendant cette étape du fonctionnement et sont représentées sur la figure 1 en position de ferme- ture. Dans la position d'ouverture, les matrices 13, 14 sont disposées axialement vers l'extérieur comme indiqué sur la figure 2. Un manchon 17 ou une bande ou ruban de rétrécis- sement, est glissé sur le barreau et la virole avant la mise en forme préalable de la partie d'extrémité de la virole comme indiqué sur la figure 2, ou est glissé sur l'ensemble formé par le barreau et la virole après la mise en forme préalable de cette dernière comme indiqué sur les figures 3 et 4. Dans tous les cas, le barreau, la virole et le manchon sont alors assemblés sur le montant tubulaire ou de section fermée 18, par introduction dans deux ouvertures 19, 20 formées dans les joues opposées 21 et 22 du montant comme représenté clairement sur les figures 5 et 6. On note que, dans ce mode de réalisation de l'invention, les ouvertures alignées 19 et 20 des joues des faces opposées du montant ont des diamètres différents, l'ouverture 20 formée dans la joue interne 21 près de l'anneau étant représentée avec une dimension supérieure à celle de l'ouverture 19 formée dans la joue opposée 21 du montant. La périphérie du manchon 17, dans ce mode de réalisation de l'invention, est en butée contre l'anneau 16 ou à proximité de celui- ci, et le bord 23 du manchon est en butée contre les surfaces internes des bords du montant, entourant l'ouver- ture 20. Sur la figure 6, le raccord est complété par déformation afin qu'un noeud 24 entourant la surface externe de la paroi ou joue 21 du montant soit formé par déformation. La virole 11 se déplace par rapport à l'extrémité du barreau 12 lorsque la déformation de la face externe du montant est réalisée. Sur la figure 7, l'ensemble terminé formé par le barreau, la virole, le manchon et le montant -est représenté, alors que la figure 8 en est une coupe. Sur la figure 9, les éléments de l'ensemble 30 constitué par les barreaux, la virole et le manchon sont représentés avant leur montage. Le manchon 17' ou bande ou ruban de rétrécissement, qui est continu dans le mode de réalisation représenté, peut être monté après formation d'un anneau sur la virole 11' comme représenté sur les figures 11 et 12, ou il peut être maintenu en position comme indiqué sur la figure 14 ou monté sur une partie médiane de la virole avant formation sur celle-ci de l'anneau d'extrémité comme indiqué sur la figure 12. Les manchons 17, 17', 17" des figures 15 à 18 constituent des éléments séparés comme indiqué sur les figures 3, 9 et 13. Le rôle principal du manchon est un renforcement des côtés du montant 18 à section tubulaire ou fermée afin que le montant 18, 18", comme indiqué sur les figures 5 à 8 ou 17, 18 et 20, ne s'écrase pas lors du montage, avec renforcement de la virole et du barreau pendant le montage, si bien que la défor- mation de la virole est évitée et le raccord du barreau et du montant a une résistance accrue. L'ensemble formé par le barreau, la virole et le manchon, comme indiqué clairement sur la figure 8, après introduction par des ouvertures des joues des faces opposées 22, 23 du montant, a des parties métalliques ayant des extrémités de virole déformées afin qu'elles constituent des flasques entourant les ouvertures alignées formées dans les joues du montant. Le barreau, la virole, le manchon et les ouvertures formées dans les joues du montant peu- vent être circulaires comme représenté ou peuvent avoir une forme en D comme représenté sur les figures 19, 20 et 21, ou peuvent avoir des configurations différentes. Le manchon et la virole peuvent avoir des épaisseurs, longueurs et/ou sections différentes ou variables suivant la résistance mécanique et la rigidité du raccord voulu, et ils sont de préférence formés d'un matériau malléable, par exemple d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. Comme représenté, le manchon placé à l'inté- rieur de l'espace formé entre les joues en regard du montant et sur la virole peut être formé d'un matériau différent de celui de la virole. Le manchon a une longueur inférieure et une résistance mécanique supérieure à celles de la virole afin que la dilatation de celle-ci soit limitée, et, dans certains cas, la virole peut être plus mince, plus longue et plus ductile que le manchon, et une virole très ductile peut être utilisée afin que les caractéris- tiques de fluage ou de déformation de la virole soient augmentées au maximum, ces caractéristiques étant aussi déterminées par le manchon ou la bande de retenue. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 7 inclus, l'extrémité de la virole 11 se trouve au niveau de l'extrémité du barreau 12. Dans le mode de réalisation des figures 10 à 18, la virole 11' a une partie non supportée, au-delà du barreau 12', de la manière repré- sentée sur les figures 14 à 17 du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 3 477 120. Sur la figure 13, le manchon 17' est représenté dans une position dans laquelle il peut glisser sur l'ensemble formé par la virole et le barreau, après formation sur la virole d'un flasque 16' comme représenté sur la figure 12 et réalisation d'une cavité annulaire de verrouillage dans la paroi du barreau ou, comme représenté sur les figures 14 à 18, le manchon 17" peut être maintenu en position sur une partie médiane de la virole 11", pendant que la virole est déformée afin qu'elle forme un anneau 17" à une extrémité, cet anneau entourant les surfaces de paroi entourant l'ouverture formée dans la paroi interne, la virole étant ensuite déformée à nouveau afin qu'elle forme un anneau 16" à l'extrémité opposée de la partie de virole passant dans le montant, du coté externe du montant entourant les surfaces externes comme représenté sur la figure 18. Les figures 19 à 21 représentent un barreau 14 à section en D, ayant une virole 25 à section en D et un manchon 26 de forme en D, destinés à être montés les uns sur les autres. Sur la figure 20, le manchon 26 est en butée, aux extrémités opposées, sur un anneau ou noeud interne 29, 30 et les flasques 31, 32 de la virole sont en butée contre les extrémités des parois opposées 27, 28, sur des surfaces qui entourent les ouvertures 33, 34 formées dans les parois latérales distantes du montant. Sur la figure 21, un manchon ou une bande discontinue 35 de forme non circulaire est destiné à être placé sur la virole 36 qui est glissée sur le montant 37, cette disposition convenant en particulier lors de l'utilisation de barreaux et de viroles non circulaires. Dans les différents modes de réalisation de l'invention tels que décrits précédemment, la variation de section du manchon observée pendant la mise en forme du raccord du barreau sur le montant est faible. Cepen- dant, une déformation planifiée ou un flambage du manchon peut être utilisé. Ainsi, le manchon peut être dilaté radialement vers l'extérieur afin qu'il coopère étroi- tement avec l'ouverture de la joue interne du montant et empêche un déplacement relatif du manchon et du barreau, ou la partie de barreau peut être dilatée radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur afin qu'elle coopère intimement avec le manchon 17, 17' et la virole 11, 11'. En outre, le manchon peut être serti sur la virole avant introduction de l'ensemble du barreau et de la virole dans le montant. De plus, le barreau peut être dilaté radialement afin qu'il coopère étroi- tement à la fois avec la virole et le manchon dans une région comprise entre les deux joues des parois laté- rales du montant. De plus, les ouvertures des joues opposées du montant peuvent avoir la même dimension le cas échéant. 1 1 REVENDICATIONS 1. Echelle, caractérisée en ce qu'elle comporte un barreau (12), un montant (18) de section creuse, ayant des parois latérales espacées (21, 22) qui ont des ouvertures sensiblement alignées (19, 20), une partie d'extrémité du barreau étant pratiquement alignée sur les ouvertures des parois latérales du montant et dépassant dans ces ouvertures, une virole (11) glissée sur la partie d'extrémité du barreau et passant dans les ouvertures, un manchon (17) glissé sur la virole, en butée contre les surfaces internes de l'une au moins des parois latérales du montant, autour d'une ouverture formée dans le montant, des flasques (16, 24) étant formés aux deux extrémités de la virole et coopérant étroitement avec les surfaces externes entourant les ouvertures alignées des parois latérales du montant. 2. Echelle selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le manchon (17) est sous forme d'une bande continue. 3. Echelle selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le manchon (35) est sous forme d'une bande non continue. 4. Echelle selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la virole (11) a un flasque (16) formé préalablement à une première extrémité de la virole afin que celle-ci soit fixée au barreau avant passage de celui-ci dans les ouvertures, le reste de la virole passant par les ouvertures formées dans les parois latérales du montant. 5. Echelle selon la revendication 4, caracté- risée en ce que les ouvertures opposées (19, 20) formées dans les parois latérales (21, 22) ont des diamètres différents, l'une étant plus grande que l'autre, la vi- role (11) mise préalablement en forme étant en butée contre des surfaces externes du montant qui entourent l'ouverture relativement grande, le manchon (17) glissé sur le barreau et la virole étant en butée contre les faces internes des surfaces des parois latérales entourant l'ouverture relativement petite et le flasque formé à l'autre extrémité de la virole coopère étroitement avec les surfaces externes de la paroi du montant qui entourent l'ouverture relativement grande. 6. Echelle, caractérisée en ce qu'elle comporte un barreau (12), un montant (18) de section tubulaire ou fermée ayant deux parois latérales (21, 22), les parois ayant deux ouvertures alignées (19, 20), une virole malléable (11) glissée sur une partie d'extrémité du barreau, la partie de barreau ayant la virole glissée sur elle passant dans les ouvertures alignées, la virole dépassant des bords des parois latérales et ayant des flasques (16) dépassant radialement vers l'extérieur afin qu'ils recouvrent les parties des parois latérales entourant les ouvertures, un manchon (17) étant glissé sur des parties de la virole placées entre les ouvertures. 7. Echelle selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la virole (11) et le manchon (17) sont formés d'un matériau malléable. 8. Echelle selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la virole (11) est formée d'un matériau plus ductile que celui du manchon (17). 9. Echelle selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la virole (11) a un flasque (16) formé préalablement et dépassant radialement vers l'extérieur, à une extrémité de la virole, le flasque étant au contact de la paroi externe de l'une des parois latérales du montant et étant au contact du barreau, la virole ayant un flasque formé à son autre extrémité par fluage du métal vers l'extérieur en coopération intime avec la paroi externe opposée du montant, ce flasque coopérant intimement avec une extrémité du barreau afin qu'un raccord fermé rigide soit formé entre le montant et le barreau. 10. Echelle selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la virole métallique (11) a une partie 13 2611802 non supportée à l'extrémité du barreau. 11. Procédé de fabrication de l'échelle selon la revendication i par le raccordement d'une extrémité d'un barreau tubulaire (12) d'échelle sur un montant '18) de section fermée, ayant des parois latérales espacées (21, 22) et des ouvertures sensiblement alignées (19, 20) formées dans les parois du montant pour le passage de l'extrémité du barreau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le montage télescopique d'une virole malléable (11) sur une extrémité du barreau, le montage télescopique d'un manchon (17) sur la virole, la formation de flasques (7) aux extrémités externes de la virole, ces flasques étant destinés à être au contact des surfa- ces externes des parois latérales entourant les ouver- tures formées dans les parois du montant, le manchon (17) ayant une longueur nettement inférieure à celle de la virole et étant en butée contre une paroi interne au moins du montant. 12. Procédé selon la revendication 11, caracté- risé en ce que la virole malléable (11) a une partie non supportée à l'extrémité du barreau, et le métal de la partie non supportée est déformé en coopération intime avec les surfaces externes de la paroi latérale adjacen- te entourant l'ouverture formée dans la paroi de l'orga- ne tubulaire, ce métal formant un flasque entourant l'ouverture.