Brevet FR2657128A1 — publié le 19910719

L'invention concerne un dispositif d'assemblage de panneaux rigides. L'évolution des méthodes de fabrication des habitations conduit à préparer des éléments préfabriqués en atelier de manière à réduire au maximum l'intervention sur les chantiers, aussi bien du point de vue du temps passé que des moyens à mettre en oeuvre. GénéralementJ dans ce type de construction, les panneaux de remplissage préfabriqués constituant les murs, sont fixés sur une structure rigide indépendante qui assure la tenue mécanique à la charge ainsi que le contreventement. Il existe des constructions à base de panneaux préfabriqués porteurs en béton qui sont mis en place et scellés les uns par rapport aux autres avec du ciment. Lorsqu'il s'agit de panneaux porteurs réalisés avec des matériaux autres que le béton, il faut coller ou faire un assemblage mécanique.L'opération consiste à mettre les éléments en place, puis à les fixer entre eux par divers moyens tels que par exemple des vis à bois, ou des boulons et des écrous qui relient des pièces accessoires rapportées. Les chalets de bois traditionnels sont fabriqués à partir de poutres qui sont entaillées à leurs extrémités sur environ un quart de leur épaisseur dessus et dessous de manière à pouvoir y loger la poutre qui arrive perpendiculairement et qui présente la mEme forme d'entaille La paroi est ainsi réalisée par des poutres qui se superposent les unes aux autres et qui est maintenue par les poutres de la paroi perpendiculaire. Progressivement le bois massif a été remplacé par des poutres ayant une ame en polystyrène expansé comportant latéralement des parements de bois. Leur assemblage est resté de même nature que précédemment si bien que lorsque le chalet est construit on retrouve le m9me aspect esthétique.Il apparatt maintenant que ce type de construction a un marché qui est limité parce qu'il est d'une mise en oeuvre qui requiert de la main d'oeuvre qualifiée. Afin de contourner ce problème l'inventeur a imaginé de remplacer les poutres constituant les parois des chalets par des panneaux rectangulaires composites. Ces panneaux sont généralement d'une hauteur sensiblement égale à celle du local correspondant, d'une longueur du mEme ordre de grandeur7 et ils sont positionnés verticalement bout à bout, soit dans l'alignement l'un de vautre, soit en faisant entre eux un angle. Ils peuvent comporter des ouvertures correspondant aux portes et aux fenttres afin de constituer un élément préfabriqué de mur.Ces panneaux sont constitués d'un cadre rigide de forme sensiblement rectangulaire en bois lamellé collé à l'intérieur duquel est fixée une paroi en polystyrène ex pansé recouverte de part et d'autre d'un parement en bois. Lorsque ce panneau est terminé il peut faire de 10 à 20 cm d'épaisseur et des dimensions variables pouvant atteindre plusieurs mètres en longueur et en hauteur. Le cadre qui assure la tenue mécanique et le contreventement rend ce panneau auto-porteur, et il n'est donc pas nécessaire de disposer d'une structure mécanique porteuse. Le problème est d'assembler ces panneaux entre eux bout à bout, soit dans le prolongement l'un de l'autre7 soit en formant un angle et notamment un angle droit. L'invention concerne le dispositif d'assemblage de ces panneaux. La Fig.1 représente deux panneaux avant assemblage disposés de manière à montrer le dispositif de verrouillage de chacun d'eux. La Fig.2 représente en coupe une position des rampes de verrouillage de deux panneaux en cours d'assemblage. La Fig.3 représente en coupe la position des rampes de verrouillage lorsque les deux panneaux sont assemblés. La Fig.4 représente en coupe la rampe de verrouillage d'un panneau en cours d'assemblage avec un deuxième panneau qui ne possède pas de rampe , mais un simple orifice. La Fig.5 représente en perspective un profilé en t'U't avec une rampe de verrouillage, obtenue par découpe et emboutissage, dans une version préférée de l'invention. La Fig.6 représente une vue de dessus de la rampe de verrouillage obtenue par découpe et emboutissage. La Fig.7 représente une section des montants verticaux des deux panneaux lorsqu'ils sont assemblés. Le but recherché est d'obtenir l'assemblage et le verrouillage partiel des panneaux entre eux, simultanément à leur mise en place. Il suffit donc de moyens de manutention pour mettre en place le panneau qui se fixe et se verrouille automatiquement au panneau précédemment posé. Nous allons décrire ci-dessous le dispositif d'assemblage dans la version préférée de l'invention pour simplifier la compréhension, mais il est possible d'obtenir le mtme résultat avec des dispositifs utilisant le mEme principe, mais moins performants7 et qui entrent dans le cadre de la présente invention.Un premier panneau (1) Fig.1 étant posé verticalement sur une surface plane (2) sensiblement horizontale à laquelle il est fixé par des moyens que nous ne décrirons pas ici, il s'agit de positionner verticalement un deuxième panneau (3) dans le prolongement du premier (i), reposant sur la meme surface plane (2).Le dispositif d'assemblage (4), du deuxième panneau (3) sur le premier, utilise, pour sa mise en place, des rampes (5) rigides inclinées vers le bas, situées sensiblement dans des plans perpendiculaires à la surface (47), du montant vertical (7), qui le coupent suivant des droites parallèles aux faces principales (45) du panneau, et, qui permettent lors de sa descente, d'une part, de le guider pour l'amener avec précision dans sa position définitive,et d'autre part, d'assurer le verrouillage partiel des deux panneaux (1) et (3) entre eux.Ce résultat est obtenu grace à une translation latérale du deuxième panneau, provoquée au cours de sa descente par le glissement des rampes sur une surface appropriée (6) du premier panneau (1), qui permet d'amener les surfaces (46) et (47), sensiblement planes, des montants verticaux (7) et (8) des dits panneaux en contact en fin de mouvement; le verrouillage partiel est alors obtenu, d'une part, par le poids du deuxième panneau (3) qui devrait pour se séparer du premier suivre le chemin inverse de celui qu'il a fallu faire pour le mettre en place, c'est à dire se soulever et se déplacer latéralement, mais aussi d'autre part par les charges qu'il transmet et les diverses fixations mécaniques qui le lient aux autres éléments avec lesquels il est en contact. Nous avons décrit l'assemblage, selon l'invention, de deux panneaux verticaux, mais on peut obtenir le meme résultat avec toute autre inclinaison des dits panneaux, dans la mesure od ils sont convenablement guidés en translation relative pendant l'assemblage. Généralement le premier panneau (1) est muni de rampes (6) tournées vers le haut, et le deuxième panneau (3) de rampes (5) tournées vers le bas, mais en fait elles sont orientées en fonction de l'ordre de montage des panneaux les uns par rapport aux autres. Les rampes (5) et (6) de chaque panneau (3) et (1) sont placées de manière à venir en contact simultanément deux à deux.Le raccordement des rampes (5) et (6) avec les montants (8) et (7) se fait sensiblement dans les plans (47) et (46) de ces derniers. Àu pied de chacune de ces rampes (5) et (6) Fig.2 se trouve une cavité (9), aménagée dans chacun des montants verticaux (8) et (7) de chacun des panneaux (3) et (1) supportant les rampes (5) et (6), qui est destiné à recevoir l'extrémité (44 > des dites rampes (5) et (6) lorsqu'elles glissent l'une sur l'autre jusqu' ce que les surfaces (47) et (46) des montants verticaux (8) et (7) Fig.2 et Fig.3 des deux panneaux qui les supportent viennent en contact l'un de l'autre. Il est indispensable que lorsque les rampes (5 > et (6) arrivent en fin de course et que les surfaces (47) et (46) des montants verticaux (8) et (7) viennent en contact7 les panneaux (3) et (1) soient à leur place respective définitive.Il n'est pas obligatoire d'avoir deux rampes (5) et (6) en contact l'une avec l'autre comme nous l'avons décrit pour obtenir un verrouillage En effet une des deux rampes peut entre remplacée par un simple orifice (10) Fig.4 de dimension et de forme convenable avec une cavité ( permettant à la rampe (12) située vis à vis de glisser sur le bord (13) de cet orifice (10) et de pénétrer dans le montant vertical opposé (14). Quand la rampe (12) arrive en fin de course les deux montants verticaux (14) et (15) sont au contact et les panneaux sont en place comme précédemment. Cette fanon de procéder présente néanmoins quelques inconvénients, notamment au moment de la mise en place des deux panneaux. En effet il faut une manoeuvre délicate pour faire pénétrer l'extrémité (16) de la rampe (12) dans l'orifice (10). Pour cela il faut amener l'extrémité (16) de la rampe (12) au contact du montant (14) opposé à hauteur de l'orifice (10), et imprimer un déplacement latéral au panneau pour faire pénétrer la rampe (12) dans l'orifice (10) et maintenir le panneau en position tandis qu'on le fait descendre, jusqu'à ce que la rampe (12) viennent en contact avec la bordure (13) sur laquelle elle doit coulisser au cours de la fin du mouvement. Cette opération exige donc un repérage suivant trois axes.Nu contraire dans le cas décrit en premier, il suffit de mettre les panneaux (1) et (3) Fig.1 dans lalignement et les rampes (6) et (5) sensiblement en contact avec les montants (7) et (8) opposés. Puis lorsqu'on exerce le mouvement de descente, les rampes (5) et (6) Fig.2 viennent au contact à un moment donné, et lorsque la descente continue les rampes (5) et (6) génèrent en glissant l'une sur l'autre le mouvement de translation latéral qui amène progressivement les panneaux dans leur position définitive Fig.3. Il est donc suffisant d'avoir un repérage suivant deux axes et non plus trois comme dans l'exemple précédent, ce qui simplifie la manoeuvre d'assemblage de manière significative.Dans une version préférée de l'invention, les rampes (17) Fig.5 sont fabriquées à partir d'un profilé métallique (18) dont la section est en forme de "U" Les rampes (17) situées en vis à vis pour effectuer le verrouillage, sont positionnées tEte-bEche mais sont de forme sensiblement identiques. Elles sont fabriquées par le même outillage et en une seule opération pour une longueur de profilé donnée, ce qui permet de garantir le positionnement relatif des rampes. Les rampes sont obtenues a partir d'une découpe (19) en forme de languette dans la partie centrale du "U". La forme de cette découpe (19) Fig.6 est constituée de deux branches (20) sensiblement rectilignes, disposées de part et d'autre d'un axe de symétrie (21), qui est parallèle au plan de symétrie (22) Fig.5 du profilé, qui vont en s'écartant légèrement d'un cEté et qui sont réunies de l'autre cEté par un arrondi ou une forme polygonale (23) Fig.6.La partie interne de cette découpe (19) Fig.5 est ensuite emboutie pour former une rampe (17) dont le profil qui est convexe, peut avoir la forme d'une tuile canal ou tout simplement entre formé de deux surfaces sensiblement planes (24) et (25) formant entre elles un angle (26) situé entre 100 et 120 degrés qui se coupent suivant une arête (27) située dans le plan de symétrie passant par l'axe de symétrie (21) de la découpe ( en forme de languette, et parallèle au plan de symétrie (22) du profilé en "U". Les génératrices dans le cas d'une rampe en forme de tuile canal, ou L'arête (27) dans le cas d'une rampe formée de deux plans (24) et (Z5), forment avec le plan de la zone centrale (28) du profilé en "U" (18) un angle (29) qui se situe entre 25 et 35 degrés.La ligne (30) de raccordement de la rampe (17) avec la zone centrale (28) du profilé (18) est une courbe convexe résultant de l'intersection du profilé avec la rampe et qui confère à la rampe un moment d'inertie destiné à la rigidifier. L'emboutissage se fait à partir de la face interne (31) du profilé (18) située entre les parois latérales (35) du "U" du profilé (18) de manière, a ce que la rampe (17) dépasse à l'extérieur du profilé La longueur (32) de cette rampe (17) est telle que la distance (33) de son extrémité a la partie centrale du "U" (28) soit inférieure a la hauteur (34) des parois latérales (35) du profilé en "U". En effet, le profilé ( Fig.1 muni de ses rampes (5) et (6) est encastré dans une gorge (36), pratiquée dans les montants verticaux (8) et (7), de manière à ce que les extrémités (37) Fig.5 des parois latérales (35), viennent en appui sur le fond des gorges (36) Fig.1, ménageant ainsi une cavité (38) destinée a loger les rampes du montant opposé.Il ne faut pas bien évidemment que la rampe puisse buter au fond de la gorge car, dans ces conditions, le verrouillage ne pourrait pas se faire. La forme de la découpe (19) Fig.5 avec des branches (20) qui vont en s'écartant permet de donner un jeu relativement important pour que la rampe opposée puisse, lorsqu'elle commence a glisser sur la rampe opposée, pénétrer dans la cavité (38) sans toucher les bords; la forme arrondie ou polygonale de l'extrémité (39) de la rampe (17), peut si c'est nécessaire faciliter le guidage. Lorsque les zones centrales (28) Fig.3 des profilés opposés viennent en contact, les rampes (5) et (6) sont en bout de course en butée au voisinage de l'extrémité (40) Fig.3 et Fig.5 des branches (20) des découpes (19) des rampes. L'effort exercé sur les rampes pendant le glissement est proportionnel au poids du panneau; c'est la raison pour laquelle il a été adopté un profil concave qui offre une rigidité suffisante pour que la rampe ne plie pas. Dans la version préférée de l'invention, le profilé est une tole d'acier galvanisé de 1,5 à 2,Smm d'épaisseur d'environ 25mm a 35mm de large dans sa partie centrale (Z8) et une hauteur (34) d'environ 1Smm a 2Omm. Les rampes (S) et (6) Fig.1 de verrouillage ont dans la version préférée de l'invention, une densité de l'ordre de 2 à 4 par mètre linéaire; mais elle peut varier hors de ces limites en fonction de la charge qui leur est appliquée. Dans une version préférée de l'invention, les rampes sont disposées sur un profilé et alignées; mais on peut utiliser aussi par exemple plusieurs profilés parallèles de manière à avoir les rampes de verrouillage en quinconces.Dans notre description nous avons décrit des rampes fabriquées à partir d'un profilé en "U". Cela permet de mettre en contact les parties centrales (28) qui sont planes des deux profilés opposés qui prennent appui l'une sur l'autre au moment du verrouillage. Mais on peut utiliser des profilés métalliques de profil différents; il suffit que les profils utilisés soient complémentaires et le profil des rampes modifié en conséquence pour qu'au moment du verrouillage on soit réellement à fond de course des rampes.A titre d'exemple si la zone centrale du profilé (18) Fig.1 solidaire du montant (8) supportant les rampes (5) a sur la partie gauche un profil complémentaire de celui qui est sur sa partie droite, la zone centrale du profilé ( solidaire du montant (7) supportant les rampes (6) qui est fait avec le mEme outillage vient s'embotter exactement sur le premier profilé par simple retournement comme c'est le cas si on veut pouvoir verrouiller les rampes (5) et (6) entre elles. Les deux profilés peuvent ainsi entrer en contact suivant leur surface centrale. Lorsque les deux profilés (18) Fig.7 viennent en contact au moment du verrouillage, les deux montants (7) et (8) qui supportent les profilés (18) sont eux aussi en contact. Les surfaces (46) et (47) des montants (7) et (8) en contact peuvent être planes ou profilées avec par exemple des parties mtle (41) et femelles (42 > qui s'encastrent les unes dans les autres pour améliorer l'étanchéité au niveau de la zone de contact. On peut créer de part et d'autre des logements (43) qui lors du verrouillage constituent des cavités longitudinales à l'intérieur desquelles on peut introduire des joints silicones, de fausses languettes ou qui constituent tout simplement des cavités de décompression.On a décrit comment assembler suivant l'invention deux panneaux situés dans le prolongement l'un de l'autre. Si les panneaux doivent former un angle lorsqu'ils sont assemblés, il suffit d'orienter différemment les surfaces (46) et (47) des montants verticaux (7) et (8) Fig.1 supportant les rampes (6) et (5) par rapport au plan (45) défini par les faces planes principales du panneau. À titre d'exemple, si on veut un angle de 90 entre les deux panneaux, on peut avoir soit les deux surfaces (46) et (47) qui font un angle de 45* par rapport aux plans (45) respectifs; soit par exemple que le plan (46) reste perpendiculaire au plan (45) tandis que le plan (47) lui est parallèle. Les exemples qui ont servi à la description, utilisent des panneaux rectangulaires dont les montants sont sensiblement rectilignes dont la surface est sensiblement plane mais cet exemple n'est pas limitatif. Le procédé d'assemblage s'applique aussi si les panneaux sont de forme géométrique différente; à titre d'exemple on peut assembler des montants inclinés appartenant à une forme trapézoidale, et meme des montants en arc de cercle. REVENDICATIONS 1-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides caractérisé en ce que la surface de contact (46) comporte des rampes (S) qui entrent en contact avec des rampes (6) correspondantes qui sont sensiblement parallèles, solidaires de la surface de contact (47) qui permettent, dès qu'elles sont en contact, de guider en translation le panneau (3) par rapport au panneau (1) de manière a ce qu'en fin de mouvement, lorsque les surfaces (46) et (47) sont à leur tour en contact7 les deux panneaux (1) et (3) soient dans leur position définitive et partiellement verrouillés. 2-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides suivant la revendication précédente caractérisé en ce que les rampes (5) et (6), comportant à leur base des cavités (9) destinées à recevoir les extrémités (44) des rampes opposées pendant la phase d'assemblage, sont respectivement situées dans des plans sensiblement perpendiculaires aux surfaces (46) et (47) correspondantes, dont la droite d'intersection de chacun des plans avec ces dernières est parallèle au plan de la face principale (45) du panneau correspondant, se raccordent respectivement au niveau des surfaces (46) et (47)7 les rampes (5) et (6) étant sensiblement parallèles lorsque les surfaces (46) et (47) sont elle-mes parallèles au cours de l'assemblage des panneaux, et sont disposées de manière à ce qu'elles viennent en butée au voisinage de leur raccordement avec les montants (8) et (7), en mEme temps que les surfaces (46) et (47) viennent en appui dans leur position définitive. 3-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides, suivant lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rampes (5) et (6) sont de forme sensiblement identique et sont obtenues par une découpe (19), en forme de languette, comportant deux branches (20) qui vont en s'écartant d'un cEtér reliées de l'autre cEté par un arrondi ou une forme polygonale (23), dans la partie centrale (28) d'un profilé en "V", et qui est ensuite emboutie pour obtenir les rampes qui ont une forme convexe permettant de les rigidifier. 4-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides, suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que les rampes, sont embouties dans un profilé en forme de "U" d'une épaisseur d'environ 1,5mm à 2,5mm ayant une partie centrale (28) de 25mm à 35mm de large et une hauteur (34) de 15mm à 20mm, sont formées principalement de deux surfaces (e4) et (25 > sensiblement planes faisant entre elles un angle (26) de 100 à 120 degrés, dont l'arête (27) d'intersection forme avec le plan de lapartie centrale un angle de 25 a 35 degrés. 5-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 précédentes, caractérisé en ce que le profilé (18) comportant les rampes est fixé dans une gorge (36) pratiquée dans les montants (7) et (8) de manière à ce que les extrémités (37) des parois latérales (35) viennent en appui sur le fond de la gorge (36) ménageant ainsi une cavité permettant de loger les rampes des montants opposés. 6-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que une des rampes (5) ou (6) est remplacée par un simple orifice (10) avec une cavité (11) et un bord de glissement (13). 7-Dispositif d'assemblage de panneaux rigides suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces (46) et (47) comportent des formes qui sont susceptibles de s'embotter entre elles lorsqu'elles viennent en contact en fin d'assemblage et de verrouillage partiel des panneaux.