Brevet FR2643685A1 — publié le 19900831

L'invention se rapporte à un dispositif d'assemblage d'éléments structuraux et aux structures formées d'éléments structuraux assemblés à l'aide de tels dispositifs. Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement aux structures réalisant des poutres en treillis constituées de plusieurs tronçons de poutres comprenant chacun plusieurs profilés longitudinaux reliés entre eux par des organes d'entretoisement et/ou de triangulation, les dits tronçons de poutre étant alors assemblés entre eux au moyen de dispositifs d'assemblage coopérant avec les zones en vis à vis des profiles longitudinaux des tronçons contigüs dont, à cet effet, au moins les dites zones ont une section évidée pour recevoir chacune une fraction de la longueur du dispositif d'assemblage. On connaît déjà des dispositifs d'assemblage (FR-A-1.513.333) d'éléments structuraux au moins localement évidés tels des tubes à assembler bout à bout, lesquels dispositifs sont constitués chacun d'un mandrin dont la section externe correspond sensiblement à la section interne des tubes à assembler, lequel mandrin est scindé longitudinalement en deux parties totalement independantes dans l'une desquelles est prévu transversalement, de part en part, un trou taraude recevant une vis qui, lors de son serrage depuis la face externe de cette partie prend, par son extrémité, appui sur la face interne de l'autre partie du mandrin dont telle provoque l'expansion transversale. Au montage, avant expansion, un tel mandrin est alors engagé sensiblement de la moitié de sa longueur dans l'un des tubes tandis que, dans l'autre tube, est engagé le reste de la longueur du mandrin puis la vis- est serre pour provoquer l'expansion assurant le blocage des tubes dans le prolongement l'un de l'autre. Dans ce mode de réalisation connu, au moins l'un des tubes doit évidemment présenter une découpe laissant accés à la vis en vue de sa manoeuvre. Les tubes etant généralement mis à longueur à la demande et cette découpe étant positionnée par rapport aux extrémités des tubes, elles ne peuvent également qu'etre exécutées à la demande voire même sur chantier ce qui complique le montage, obligeant à disposer sur place d'un matériel spécialisé et d'une main d'oeuvre qualifiée qui majorent le prix de revient. En outre, comme indiqué plus haut, jusqu'au blocage des tubes par expansion du mandrin, les deux parties de ce mandrin sont totalement indépendantes et au montage sont difficiles à maintenir en bonne place à la fois l'une par rapport à 1 'autre et par rapport aux tubes. Par ailleurs, apres montage, les tubes sont en appui direct l'un sur autre par leurs faces extrêmes exigeant qu elles soient parfaitement dressées. Afin de faciliter les opérations de montage et d'éviter l'opération de découpage, dans une variante de réalisation, le mandrin présente une collerette médiane de -section supérieure à la section interne des tubes, laquelle collerette est également scindée en deux parties solidaires chacune de l'une des parties de mandrin et dans l'une desquelles parties de collerette se situe l'entrée du trou taraudé. De ce fait, au montage, les extrémites du dit mandrin ne s'engagent dans les tubes que jusqu'à butée de la dite collerette contre les faces extremes en vis à vis des dits tubes ce qui assure, en outre, d'une part, un positionnement relatif des parties de mandrin entre elles et vis à vis des tubes et, d'autre part, le libre acces à la vis. Si cela résoud les problèmes evoqués ci-dessus, il reste que ce dispositif d'assemblage, de même que le precédent, conduit aux inconvénients connus des contacts métal sur métal. De plus compte tenu du fait que le mandrin a une section extrême sensiblement égale à la section interne des tubes à assembler, le dit assemblage des tubes ne peut s'opérer que bout à bout et non, sauf à prévoir des manchons radiaux qui augnenteraient l'encombrement et le coût, sensiblement cote à cote car l'ajour qu'il faudrait prévoir directement dans la paroi des tubes pour recevoir l'extrémité de mandrin serait alors si importante qu'elle priverait ce tube de toute résistance, surtout dans le cas de tubes de section circulaire. Enfin, jusqu'à engagement dans au moins l'un des tubes, la totale indépendance des parties de mandrin favorise la perte de l'une d'elles. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif d'assemblage d'éléments structuraux du type precité qui soit peu onéreux, facile à monter et dont, jusqu'au montage dans un des éléments structuraux, les parties qui le constituent, demeurent relativement reliées l'une à l'autre. Est également un des résultats que l'invention vise à obtenir un tel dispositif qui tolère un assemblage d'élements structuraux non seulement bout à bout nais encore sensiblement côte à côte sans pour cela mettre en péril la résistance des dits éléments structuraux même lorsqu'il s'agit de tubes cylindriques. A cet effet, elle a pour objet un tel dispositif notamment caracterise en ce qu'au lieu qu'elle soit solidaire du mandrin et soit comme lui scinde en deux parties1 la collerette consiste en une bague séparée du mandrin qu'elle ceinture et présente une ouverture radiale dégageant l'accès à la vis engagee dans le trou taraudé de l'une des parties du mandrin. Elle a également pour objet les structures dont les éléments sont assemblés à l'aide de ce dispositif. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure I : une structure formée d'éléments structuraux assemblés à l'aide de dispositifs selon l'invention, - figure 2 : un détail de la structure représentée figure 1, - figure 3 : une vue éclatée du dispositif d'assemblage, - figures 4 et 5 : des variantes de realisation de la collerette de ce dispositif d'assemblage. En se reportant au dessin, on voit que la structure 1 est formée d'éléments structuraux 2 assemblés entre eux à l'aide du dispositif d'assemblage 3. Les éléments structuraux comprennent au moins un profilé longitudinal 4 tel un tube par exemple de section circulaire. Dans l'exemple rcpresenté, le dispositif d'assemblage 3 coopère avec les zones en vis à vis 5 de ces profilés longitudinaux 4, telles leurs zones proches des faces extrêmes des dits profilés. Au moins dans les zones correspondantes, les profilés 4 présentent un évidement 6, 7 pour recevoir une fraction 8, 9 de la longueur du dit dispositif 3. Ce dispositif 3 se présente sous la forme d'un mandrin dont la section des fractions 8, 9 de sa longueur qui sont reçues par les évidements 6, 7 des profilés 4 ont une section apte à coopérer avec la section interne de cet évidement 6, 7. Ce mandrin est scindé longitudinalement en deux parties 10, 11 dans l'une (I1) desquelles est prévu transversalement un trou taraudé 12 recevant une vis 13 qui, lors de son serrage depuis la face externe 14 de cette partie il de mandrin 3 prend, par son extrémité 18, appui sensiblement parallèlement sur la face interne 15 de l'autre partie 10 du mandrin dont elle provoque i expansion transversale. Comme le montre le dessin, ce mandrin s'engage sensiblement de la moitié de sa longueur dans chacun des evidements 6, 7 puis la vis est serrée et, l'expansion du mandrin qui en résulte, provoque le blocage des profilés dans une position d'alignement de leurs évidements 6, 7. Dans la partie médiane de sa longueur, le mandrin 3 présente une collerette 16 de section externe supérieure à la section interne de l'évidement 6, 7 et le trou taraudé 12 cite plus haut se situe au niveau de cette collerette 16. Selon une caractéristique de l'invention, au lieu qu'elle soit solidaire du mandrin et soit comme lui scinde en deux parties, la collerette 16 consiste en une bague séparée du mandrin qu'elle ceinture et présente une ouverture radiale 17 dégageant l'accès à la vis 13 engagée dans le trou taraudé 12 de l'une des parties du mandrin. L'ouverture 17 consiste en une fente 17a (figure 3) ou en un perçage radial 17. (figures 4 et 5). Elle loge de préférence la tête 19 de la vis 13 pour abriter celle-ci. La bague est de preference en matière plastique evitant aux profiles assemblés un contact métal sur métal. La section interne 20 de la bague peut etre circulaire 20a (figure 5) ou polygonale 20b et par exemple carrée (figure 3). Elle est suffisante pour permettre l'expansion du mandrin, laquelle aoit également être suffisante pour le blocage en alignement des évidements en vis à vis. De part et d'autre de leur zone médiane 21 destinée à recevoir la bague, les parties de mandrin présentent chacune au moins un épaulement 22 coopérant avec les faces de la bague pour retenir celle-ci sensiblement en position requise et eviter ainsi tant la perte d'au moins l'une des parties de mandrin qu'un deplacement longitudinal des parties l'une par rapport à l'autre au delà du jeu autorisé. De préférence, les épaulements 22 sont créés par les cotés d'au moins une gorge transversale 23 que présentent à cet effet les parties de mandrin dans leur zone médiane. Les parties de mandrin sont alors engagées à force dans la section interne de la bague pour amener les bagues à hauteur des gorges transversales 23 des parties de mandrin et pour que ces parties de mandrin aient leurs faces internes 15 perpendiculaire à la direction radiale de l'ouverture 17 de la collerette, ce qui libere alors le coulissement transversal des parties de mandrin et en permet donc l'expansion ou la rétraction. Selon une autre caractéristique de l'invention, même dans le cas ou des profilés longitudinaux presentent un evidement axial qui est cylindrique, la face externe 14 des parties de mandrin est au moins sensiblement parallèle à sa face interne 15 et se situe à une distance de celle-ci nettement inférieure à la moitié de la dimension selon la même direction de l'évidement axial des profilés. Par exemple, elle sera sensiblement égale au quart de cette dimension c'est à dire que, pour un évidement axial cylindrique de seize millimètres de diamètre, cette distance et donc I'épaisseur de chaque partie de mandrin sera de l'ordre de quatre millimetres. Sa largeur sera légèrement inférieure à la largeur de l'évidement axial dans la meme direction et, par exemple, pour un évideraient axial donnant une profile une forme tubulaire de seize mi-llimètres de diametre intérieur, sa largeur sera de 1 'ordre de quatorze millimètres cinq. Le chant 24 de chaque partie sera de préférence galbé. Par contre, au niveau de la gorge, ils seront de préférence plats. De ce fait (figure 1), le dispositif permet l'assemblage tant de profiles longitudinaux 4a 4b disposés bout à bout, le dispositif coopérant avec les évidements axiaux de ces profilés, que de profilés longitudinaux 4a 4 disposés côte à côté, dans c les parois latérales desquelles il suffit alors de créer une lumière 6,, 7a dont la dimension transversale est Iéger-ement supérieure à l'épaisseur des parties de mandrin créant ainsi des évidements radiaux sans que, dans ce cas, soient nécessaires des manchons radiaux qui augmenteraient l'encombrement et sans que l'évidement radial necessaire 6as 7a affecte la résistance des dits profilés au delà des limites raisonnables, le dit évidement pouvant alors dans la direction transversale n' avoir qu'une largeur sensiblement égale à la moitié du diamètre interne des profilés. Cela facilite la réalisation tant de structures tridimensionnelles que de structures planes constituées d'éléments modulaires superposés et juxtaposés relies entre eux par les dispositifs d'assemblage selon l'invention, que ces éléments soient des tronçons de poutres tridimensionnelles ou de simples cadres 25 ou des panneaux 26, 27 perforés ou de toute autre présentation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage (3) d'éléments structuraux (2) colilprenant au moins un profilé longitudinal (4) tel un tube par exemple de section circulaire, lequel dispositif d'assemblage (3) - coopère avec les zones en vis à vis (5) de ces profilés longitudinaux (4), telles leurs zones proches des faces extrêmes des dits profiles qui, au moins dans les zones correspondantes, présentent un évidement (6, 7) pour recevoir une fraction (8, 9) de la longueur du dit dispositif (3), - se présente sous la forme d'un mandrin dont la section des fractions (8, 9) de sa longueur qui sont reçues par les evidements (6, 7) des profilés (4) ont une section apte à coopérer avec la section interne de cet évidement (6, 7), lequel mandrin - est scindé longitudinalement en deux parties (10, 11) dans l'une (11) desquelles est prévu transversalement un trou taraudé (12) recevant une vis (13) qui, lors de son serrage depuis la face externe (14) de cette partie (11) de mandrin (3) prend, par son extrémité 18), appui sensiblement parallèlement sur la face interne (15) de l'autre partie (10) du mandrin dont elle provoque l'expansion transversale, - s engage sensiblement de la moitié de sa longueur dans chacun des évidements (6, 7) puis la vis est serre et, l'expansion du mandrin qui en résulte, provoque le blocage des profilés dans une position d'alignement de leurs évidements (6, 7), - dans la partie médiane de sa longueur, présente une collerette (16) de section externe supérieure à la section interne de l'évidement (6, 7) et le trou taraudé (12) cité plus haut se situe au niveau de cette collerette (16), ce dispositif d'assemblage etant CARACTERISE en ce qu'au lieu qu'elle soit solidaire du mandrin et soit comme lui scindée en deux parties, la collerette (16) consiste en une bague séparée du mandrin qu'elle ceinture et présente une ouverture radiale (77) dégageant l'accès à la vis (13) engagée dans le trou taraudé (12) de l'une des parties du mandrin. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ouverture (17) consiste en une fente. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ouverture (17) consiste en un perçage radial (17b) 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ouverture (17) loge la tête (19) de la vis (13). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, de part et d'autre de leur zone médiane (21) destinée à recevoir la bague, les parties de mandrin présentent chacune au moins un épaulement (22) coopérant avec les faces de la bague pour retenir celle-ci sensiblement en position requise et éviter ainsi tant la perte d'au moins I'une des parties de mandrin qu'un déplacement longitudinal des parties l'une par rapport à l'autre au delà du jeu autorise. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérise en ce que les épaulements (22) sont créés par les cotés d'au moins une gorge transversale (23) que présentent à cet effet les parties de mandrin dans leur zone médiane. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, même dans le cas ou les profilés longitudinaux présentent un évidement axial qui est cylindrique, la face externe (14) des parties de mandrin est au moins sensiblement parallèle à sa face interne (15) et se situe à une distance de celle-ci nettement inférieure à la moitié de la dimension selon la même direction de l'évidement axial des profilés. 8. Dispositif selon.la revendication 7 caractérisé en ce que cette distance et donc l'épaisseur de chaque partie de mandrin est sensiblement egale au quart de la dimension mesuree dans la même direction des évidements des profilés. 9. Dispositif selon la revendication 7 caractérise en ce que la paroi latérale du profilé présente une lumière (6a, 7a) dont la dimension transversale est légèrement supérieure à l'épaisseur des deux parties de mandrin créant ainsi des évidements radiaux. 10. Structure (1) caractérisée en ce qu'elle est constituée d'éléments structuraux (2) assemblés à l'aide du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.