Brevet FR2687950A1 — publié le 19930903

Dispositif pour réaliser des planchers ou autres panneaux du type sandwich, et Eléments utilisés pour leur construction La présente invention, permet de réaliser facilement sur site ou préfabriquées, des structures cohérentes, utiiisables comme planchers, autres surfaces portantes ou parois, de toutes dimensions, en utilisant pour ce faire, des composants élémentaires légers, facilement stockables et transportables, assemblés entre eux. On sait que pour l'obtention des planchers, surfaces portantes ou autres parois résistantes, on a proposé des panneaux du type sandwich qui comprennent, maintenues entre deux plaques parallèles, deux séries de bossages ou corps à profil conique ou pyramidal qui sont orientées tête-bêche l'une par rapport à l'autre, de façon que les bossages de l'une viennent s'insérer en vis à vis entre les bossages de l'autre. La présente invention se distingue des autres connues en la matière, par la disposition de ses éléments constitutifs qui donne à ce système la faculté de répartir les forces suivant trois directions à 1200 et par la conception de ses éléments modulaires qui leur assure un positionnement précis dans le dispositif tel qu'il est décrit dans les revendications et qui consiste à ce qu'entre deux plaques parallèles, deux séries de corps rigides à profils tronconiques sont maintenus orientés tête-bêche l'une par rapport à l'autre, de façon à ce que les corps tronconiques, disposés en quinconce de l'une viennent s'insérer- entre les corps tronconiques disposés en quinconce de l'autre, de sorte que chaque corps tronconique du système s'appuie sur une génératrice de chacun des trois corps tronconiques de la série opposée en vis à vis.Cette construction crée une structure tridimensionnelle à "base triangulaire" (dont les axes des corps à profils tronconiques passent par les sommets d'un triangle équilatéral (représenté hachuré sur fig. 2). Le système ainsi obtenu présente l'avantage que l'élément de charge appliqué sur la petite base d'un corps à profil tronconique se décompose en trois forces à 1200 qui se répartissent sur les trois corps tronconiques entre lesquels il est inséré, par l'intermédiaire de leurs génératrices en contact. La somme des trois forces à 1200 résultante est annulée par les forces de réaction qui leur sont directement opposées par les autres corps tronconiques leur faisant vis à vis ainsi, la charge se trouve naturellement transmise sur la périphérie et sur la totalité de la base des trois corps tronconiques sollicités sur la plaque opposée.Il s'en suit la fatigue normale rendue possible pour le corps tronconique sollicité et par voie de conséquence, une plus grande souplesse du dispositif. A la différence des systèmes proposés par les documents GB - A- 601 674 (NAUM GABO) et USA - 4 495 237 (PATTERSON) qui sont à base carrée (bossages intérieurs à profil pyramidal) et dont les forces sont transmises vers les appuis suivant deux directions à 900. La forme tronconique des corps rigides, choisie selon l'invention, de préférence ouverte à sa petite base, répartit aux mieux les fatigues à l'intérieur de la matière constituant ceux-ci selon la théorie des coques. Cependant, cette forme, pour des raisons de fabrication, peut avoir une base polygonale dont le nombre de côté est multiple de six. La liaison des corps entre eux, et avec les plaques extérieures est assurée par les génératrices en contact et les grandes bases, non par les petites bases qui restent libres et se réservent un petit espace par rapport à la plaque lui faisant vis à vis, pour la bonne élasticité du système. Le document BE - A - 498 - 839 (ESSEX AERO LTD) explique que les éléments d'espacement sont fixés sur les plaques leur faisant vis à vis, par leurs extrémités opposées uniquement et non par leurs génératrices, qui ne sont pas mises à profit pour transmettre les efforts qu'ils reçoivent, ceux-ci se trouvent alors directement amenés au plan qui lui est opposé. De plus, les dessins montrent que les axes des éléments sont implantés sur une base carrée. On observe que, pour rendre possible l'exécution du dispositif selon l'invention, on distingue deux types d'éléments modulaires qui se complémentent naturellement, I'un du type I adapté à la construction des surfaces à grande capacité portante (Immobilier : ponts, planchers de bâtiments...) I'autre du type Il présenté en variante adapté à la réalisation de surfaces à petites capacité portante (Mobilier : stockage - estrades - parois...). Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, permettront de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: La fig. 1 est une vue en perspective montrant deux éléments modulaires du type I suivant l'invention, orientés tête-bêche en vue de la réalisation d'un panneau sandwich. La fig. 2 est une vue en plan avec arrachements, illustrant la disposition des éléments modulaires du type I des deux séries dans un panneau fini. Les fig. 3 et 4 sont des coupes schématiques suivant les plans indiqués en 111 - III, respectivement IV - IV, en fig. 2, chacune de ces figures faisant apparaître dans sa partie supérieure les éléments du type I des deux séries prêts à être emboîtés, dans sa partie inférieure, ces mêmes éléments une fois emboîtés. La fig. 5 est une coupe analogue à celle de la fig. 4, illustrant la réalisation de surface portante à profil courbe. La fig. 6 est une vue en perspective montrant l'élément modulaire du type Il suivant l'invention. La fig. 7 est une coupe suivant le plan indiqué VII - VII sur la fig. 6. L'élément modulaire du type I référencé 1 sur fig. 1 est essentiellement constitué par un bossage ou corps rigide 10 à profil tronconique dont la grande base se raccorde à une embase Il à profil hexagonal ; il est ici essentiel d'observer que le cercle formé par la grande base précitée s'inscrit parfaitement dans le cercle inscrit qui définit le pourtour de l'embase 11. Le mode de solidarisation de cette embase 11 avec le corps 10 peut être absolument quelconque. II peut s'agir en fait soit de deux pièces assemblées une à l'autre, soit d'un seul bloc obtenu par usinage, par estampage,par moulage... il en va de même pour la nature du matériel qui forme chaque élément 1 (bois, métal, matière synthétique, etc...) le choix de la matière dépendant, en fait, de l'usage particulier prévu pour les panneaux sandwich à réaliser. On conçoit que l'on peut aisément disposer une série de tels éléments 1 sur un plaque telle que celle indiquée en A. Ces éléments viennent se mettre en contact jointif les uns avec les autres, rangée par rangée, les embases 11 assurant une répartition parfaitement régulière à la manière des pièces d'un puzzle. Les rangées longitudinales d'éléments 1 sont automatiquement placées en une position telle que les dits éléments 1 se trouvent situés en quinconce, à la façon illustrée en fig. 2. On insère entre les éléments modulaires I ainsi disposés sur la plaque A, les éléments modulaires 1'. Le centrage obtenu grâce aux embases hexagonales 11 et 11' est tellement exact que chacun des corps tronconiques 10' vient porter par trois génératrices (indiquées f sur fig. 2) contre l'une des génératrices des trois corps 1 1 contigus. La hauteur des corps tronconiques est calculée de sorte que leurs petites bases ne viennent pas prendre appui sur la plaque leur faisant vis à vis (indiqué g sur fig 3 - 4 et 5), ceci pour assurer le bon fonctionnement en souplesse du système et le contact parfait des génératrices. La plaque B vient ensuite fermer l'ensemble. Cet ordre de montage est indicatif pour montage sur site, pour un montage préfabriqué, on opérera pour la plaque B de la même manière que pour la plaque A, les deux ensembles seront alors susceptibles d'être amenés en superposition en prenant soin de les disposer de manière décalée horizontalement l'un par rapport à l'autre comme illustré en fig. 3 et 4. Les plaques A et B sont constituées d'autant d'éléments que l'exigent les surfaces et charges considérées,elles pourront même se présenter en couches superposées, décalées sur le plan horizontal de manière à couvrir les joints d'une couche par l'autre couche la superposant afin d'obtenir des plaques A et B monolithiques. L'élément modulaire du type Il référencé 2 sur fig. 6 est essentiellement constitué par plusieurs corps rigides tronconiques dont les axes, implantés de sorte à passer par les sommets d'un triangle équilatéral (représenté hachuré sur fig. 6), sont réunis soit pré-assemblés sur une embase commune, soit obtenu d'un seul tenant par moulage, estampage ou autre procédé, le contour de cette embase présentant des découpes en créneaux (suivant o.x sur fig. 6) et en dents de scie (suivant o.y sur fig. 6). Chaque créneau ou dent de scie est une partie de base hexagonale dont le cercle inscrit de chacun d'eux coïncide exactement au cercle inscrit dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la grande base du corps tronconique auquel il se rapporte ; permettant leur parfait positionnement lorsqu'ils seront disposés les uns à côté des autres à la manière d'un puzzle. Cette formule apporte une simplification dans la fabrication de panneaux ou parois entièrement préfabriqués qui dans ce cas n'a pas à tenir compte du découpage de la périphérie, mais permet son utilisation pour le montage sur place de panneaux sur mesure ou de forme hémisphérique et sphérique, par extension (exemple: réservoir de stockage). De même, les éléments modulaires du type I sont susceptibles d'être mis en oeuvre pour la réalisation de planchers, panneaux ou parois à profil hémisphériques ou sphériques comme illustrés en fig. 5, il suffit à cet effet d'avoir recours pour la constitution des deux séries opposées, à des éléments 1 et 1' présentant des angles de conicité différents (technique également valable pour éléments du type 11). La liaison des éléments modulaires entre eux et les plaques extérieures est assurée par collage ou tous autres moyens mécaniques, ceci dépendant d'une part de la nature des matériaux choisis, adaptés au problème posé, d'autre part, du choix de démontabilité ou non de la construction. II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. II va de soi que l'invention couvre en outre les planches et autres panneaux réalisés à l'aide des éléments modulaires ci-dessus décrits. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour réaliser des planchers ou autres panneaux du type sandwich, obtenu par le maintien, entre deux plaques parallèles, (A - B) de deux séries de corps rigides à profils tronconiques orientées tête-bêche l'une par rapport à l'autre de façon à ce que les corps tronconiques disposés en quinconce de l'une viennent s'insérer entre les corps tronconiques disposés en quinconce de l'autre, caractérisé en ce que chacun des corps tronconiques s'appuie sur une génératrice de chacun des trois corps tronconiques qui leurs sont opposés en vis à vis. 2) Elément modulaire, pour la réalisation du dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la grande base de son profil tronconique comporte une embase (11) établie à un profil hexagonal tel que le cercle qui définit la base précitée du corps (10) coïncide avec le cercle inscrit de l'hexagone qui définit le pourtour de l'embase. L'embase hexagonale est soit rapportée; soit obtenue d'un seul tenant avec le corps rigide tronconique, par montage, usinage, estampage,... Elle peut, présenter une ouverture en son centre pour un gain de poids. 3) Elément modulaire pour la réalisation du dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de plusieurs corps tronconiques dont les axes, implantés de sorte à passer par les sommets d'un triangle équilatéral, sont réunis soit pré-assemblés sur une embase commune, soit obtenu d'un seul tenant par moulage, estampage ou autres procédés, le contour de cette embase présentant des découpes en créneaux (suivant o.x sur fig. 6) et en dents de scie (suivant o.y sur fig. 6). Chaque créneau ou dent de scie est une partie de base hexagonale dont le cercle inscrit de chacun d'eux coïncide exactement au cercle inscrit dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la grande base du corps tronconique auquel il se rapporte. 4) Eléments modulaires pour la réalisation du dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisés en ce que le corps rigide à profil tronconique aura une base polygonale dont le nombre de côté sera multiple de six. 5) Eléments modulaires pour la réalisation selon d'une des revendications 2 - 3 ou 4 caractérisées en ce que leurs petites bases seront fermées transversalement. 6) Planchers ou autres panneaux du type sandwich caractérisés en ce qu'ils sont réalisés à l'aide d'éléments modulaires suivant l'une des revendication 2-3 - 4 ou 5. 7) Planchers ou autres parois en forme de portion d'hémisphère, d'hémisphère ou de sphère, caractérisés en ce qu'ils comportent des éléments selon l'une des revendications 2-3 - 4 ou 5 des deux séries opposées présentant des angles de comicité différents.