Brevet FR2692010A1 — publié le 19931210

BLOC DE LIAISON ET D'ASSEMBLAGE POUR BARRES PROFILEES ET ASSEMBLAGE DE BARRES EN FAISANT APPLICATION La présente invention est relative au domaine de la liaison et de L'assemblage de barres profilées et elle vise, plus spécifiquement, le domaine des barres profilées à section droite transversale polygonale et comportant, sur l'une au moins de leur face longitudinale, une rainure en T ouverte. On connaît depuis quelques temps déjà l'existence de barres profilées à section circulaire ou polygonale qui sont réalisées en de nombreux matériaux différents et qui sont destinées à permettre la construction et l'érection de structures diverses pouvant aller de l'échafaudage ou analogue à des ossatures porteuses à caractère temporaire ou définitif, jusqu'à des bâtis de machines à caractère modulaire ou non. Si de telles barres profilées présentent, sans aucun doute, des avantages de résistance mécanique, de coût économique relativement faible et de facilité d'adaptation, notamment par coupe à longueur voulue, les méthodes d'assemblage jusqu'à présent connues ne peuvent pas être considérées comme donnant satisfaction sur plusieurs points. En règle générale, il est proposé d'avoir recours à des sortes de noix constituées par des demi-coquilles assemblables qui sont conçues pour enserrer deux barres devant être assemblées, pour former avec ces dernières un noeud de liaison. De telles noix ne sont pas esthétiquement convenables, techniquement adaptées à tous les modes d'assemblage et, par conséquent, ne peuvent pas être mises en oeuvre dans toutes les applications, en particulier lorsquedes assemblages bout à bout et/ou dans un même plan doivent être assurés. Un autre inconvénient devant être porté au compte de telles structures en demi-coquilles enserrant les barres, tient au fait que leur forme enveloppant les barres confère au noeud d'assemblage réalisé un encombrement dans les trois plans qui représentent le plus souvent une sujétion importante, lorsqu'il convient de définir avec les barres des plans rigoureux servant, par exemp Le, de bancs de fixation pour des appareillages divers ou pour La construction de modules fonctionnels. Un autre inconvénient connu de ces moyens de liaison réside dans l'impossibilité de constituer de façon pratique, efficace et certaine, des Liaison dites à fixation positive, à même de s'opposer à tout risque de glissement relatif d'une barre par rapport à l'autre. On a certainement proposé aussi des moyens plus simples de liaison de barres en prévoyant entre les faces à Lier des opérations d'usinage longues et coûteuses permettant d'insérer des moyens de fixation par collier, vis, tirant, etc De tels moyens souffrent de tous les inconvénients précédents et ne peuvent pas être considérés comme offrant une capacité d'assemblage et d'érection rapide, sûre, efficace De tels moyens posent, par ailleurs, des problèmes pratiques lorsque l'assemblage doit intervenir sur un site o une énergie d'appoint, telle que l'électricité, fait défaut pour l'alimentation des appareils d'usinage. L'objet de l'invention est de pallier les inconvénients ci-dessus en proposant un bloc de liaison et d'assemblage unique pour différents modes de liaison susceptibles d'intervenir entre des barres profilées,- tels que par exemple une liaison bout à bout, une liaison dans deux plans parallèles ou une liaison dans un même plan. L'objet de l'invention est conçu pour permettre aussi la constitution de noeuds d'assemblage à partir d'un nombre de barres supérieur à deux ou encore de barres dont la section droite transversale représente un multiple entier d'un même module constructif de base. Un autre objet de l'invention, est de proposer un bloc de liaison ne nécessitant aucun usinage préalable tant sur lui-même que sur les barres à assembler et permettant de réaliser une liaison rapide, efficace, positive, sans appoint d'énergie et par simple emboîtement et vissage. Un autre objet de l'invention est de proposer un bloc de liaison et d'assemblage qui puisse être obtenu facilement par moulage, par exemple en coquille, sans exiger d'opérations importantes de reprise d'usinage secondaire. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer un bloc de liaison et d'assemblage qui s'inscrive dans le profil des barres à assembler, de manière à permettre l'obtention de noeuds de liaison de même encombrement que la section droite transversale des barres et offrant, supplémentairement, un caractère esthétique qui, s'il n'est pas fondamental pour les caractéristiques techniques de la liaison et de l'assemblage réalisés, permet néanmoins la construction et l'érection de structures de lignes tendues et pures, susceptibles d'offrir des faces planes, aptes notamment à constituer des bancs de soutien pour la construction d'ensembles de machines ou d'installations à caractère modulaire ou non. Un avantage supplémentaire attaché au bloc de liaison et d'assemblage selon l'invention réside dans le fait que sa mise en oeuvre et son adaptation peuvent être réalisées rapidement par un personnel non spécialement hautement qualifié, ce qui permet de réduire le coût global de création, de réalisation, de construction d'une structure à base de barres profilées. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le bloc de liaison et d'assemblage pour barres profilées du type comprenant une section polygonale, au moins un passage axial et au moins une rainure en T ouverte sur au moins une face longitudinale, est caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps massif: présentant en plan une même forme que la section polygonale des barres, défini par deux faces latérales pourvues chacune d'au moins une saillie de largeur égale, au jeu de pénétration près, à la largeur de la rainure ouverte sur la face longitudinale d'une barre, comportant, à partir d'une face latérale, au moins un lamage prolongé par un alésage débouchant réservé au montage d'une vis autotaraudeuse à tête apte à pénétrer dans un passage correspondant d'une barre, possédant des séries orthogonales de trous traversants réservés au montage de vis de serrage et de fixation, et présentant sur l'une au moins des faces et pour les trous d'une même série, des dégagements en creux, s'ouvrant sur le pourtour du corps et donnant accès aux vis de serrage et de fixation correspondant auxdits trous. L'invention a également pour objet un assemblage de barres profilées réalisé au moyen d'au moins un bloc du type ci-dessus. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexes qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Fig 1 est une perspective éclatée d'un noeud d'assemblage et de liaison de deux barres profilées, à partir d'un bloc conforme à l'invention. Les Fig 2 et 3 sont des coupes prises respectivement selon les plans II-II et III-III de la Fig 1. Les Fig 4, 5, 6 et 7 sont des perspectives illustrant quatre exemples d'assemblage de barres profilées au moyen du bloc selon l'invention. La Fig 8 est une perspective analogue à la Fig 1 illustrant une variante de réalisation. La Fig 9 est une perspective éclatée d'une autre forme de réalisation. Selon le premier exemple de réalisation illustré par les Fig I à 3, le bloc de liaison et d'assemblage selon l'invention est conçu pour permettre la constitution de noeuds d'assemblage entre des éléments de barres profilées, tels que B 1 et B 2, présentant une construction et une structure identiques ou semblables Dans l'exemple illustré, chaque barre Bl ou B 2 est du type à section droite transversale, polygonale, de préférence, carrée ou rectangulaire et comporte, sur au moins une face latérale 1, au moins une rainure en T inversé 2 dont l'entrée 3 est délimitée par deux bords 4 rectilignes se faisant face et présentant une épaisseur e, de préférence, constante Les barres B 1 et B 2 peuvent ne comporter qu'une seule rainure en T ou, comme cela est illustré aux dessins, une rainure en T pour chacune des faces longitudinales, voire plusieurs pour chaque face Chaque barre B 1 ou B 2 peut aussi comporter, de fabrication ou par reprise ultérieure, au moins un pasage 5, par exemple axial, de section droite constante. Le bloc de liaison et d'assemblage selon l'invention est constitué par un corps massif 10, de forme générale parallélèpipèdique rectangle, définissant deux faces latérales 11 et 12 présentant une conformation géométrique qui est, de préférence, la même que la section droite transversale de la barre B 1 ou de la barre B 2. Le corps massif 10 présente ainsi un pourtour constitué de quatre faces 13 à 16 se réunissant à angle droit dans l'exemple illustré et définissant l'épaisseur du corps massif 10. Les Fig 2 et 3 montrent plus en détail que le corps massif 10 est percé dans son épaisseur et en son centre d'un alésage traversant 17 qui s'ouvre sur la face 12 par un lamage 18. L'alésage traversant 17 est ménagé selon des coordonnées qui permettent une coïncidence avec le passage 5, lorsque le bloc est disposé en bout de la barre B 1 ou B 2 Dans le cas illustré, l'alésage traversant est pratiqué au centre de la section droite transversale du bloc L'alésage 17 et le Lamage 18 sont réservés au montage d'une vis autotaraudeuse à tête 19 destinée à assurer la fixation possible, en bout de l'élément de barre B 1, par exemple, par engagement autotaraudé de la vis 19 dans le passage axial 5. Dans un tel cas, la face latérale 11 du corps massif 10 est alors appliquée sur la face transversale en bout de l'élément de barre B 1. Suivant une autre disposition constructive, le corps massif 10 est percé selon deux plans orthogonaux, tels que les plans II et III, de deux séries de trous traversants 20 a et 20 b qui, dans l'exemple illustré, sont prévus, pour chaque série, à égale distance, de part et d'autre de l'a Lésage axial 17 Les trous a de la première série sont, de préférence, réservés au montage de vis Z 1 a coopérant au-delà de la face 12 avec un ou des écrous lardons 22 a dont la conformation est choisie pour pouvoir être engagés à l'intérieur d'une rainure en T 2 derrière les bords longitudinaux 4 Les écrous lardons 22 a peuvent ainsi être prévus individuels pour chaque vis 20 a ou, au contraire, être réalisés sous la forme d'une barrette unique présentant deux taraudages aptes à recevoir simultanément les deux vis 21 a De préférence, les trous 20 a débouchent par des lamages 23 a dans des dégagements d'accès 24 a qui sont ménagés dans le bloc massif 10, à partir de la face latérale 12 opposée à celle offrant le Lamage 18 de l'a Lésage central 17, pour s'ouvrir sur les faces transversales 14 et 16. Les trous 20 b de la seconde série orthogonale à la première sont, dans un premier exemple, constitués par des passages taraudés traversants qui débouchent sur les deux faces latérales 11 et 12 et qui sont destinés à recevoir des vis 25 b dont la longueur axiale est, dans un exemple de réalisation, voisine de mais au plus égale à l'épaisseur du corps massif 10. Selon une autre disposition constructive, l'une au moins des faces latérales 11, 12 et, de préférence, les deux, comporte, en relief et en alignement avec les faces de contour correspondantes, des saillies dont la largeur est égale, au jeu de pénétration près, à la largeur des entrées 3 et dont l'épaisseur est égale à l'épaisseur e Les saillies, portant les références 26 et 27, respectivement pour les faces 11 et 12, sont constituées par des masses prismatiques qui sont, de préférence, au nombre de deux pour chaque face en étant alignées entre elles et formées en correspondance des séries de trous, c'est-à-dire avec la série des trous 20 a pour la face 11 et avec la série de trous 20 b pour la face 12 et en étant centrées sur les plans II et III. De préférence, aussi, la face 11 dépourvue des dégagements 24 a présente des encoches 28 de conformation conjuguée aux masses prismatiques 27 et ménagées de façon homologue à ces dernières. Le bloc décrit ci-dessus permet de réaliser différents types d'assemblage dont un exemple est illustré par la Fig 1. Le bloc 10 peut être adapté sur l'élément de barre B 1 en étant placé en bout de cet élément, de telle sorte qu'une liaison angulaire soit établie par l'engagement de la ou des saillies 27 dans les rainures 2 correspondantes, lorsque par exemple l'élément de barre B 1 comporte une rainure 2 sur chacune de ses faces longitudinales La liaison axiale est assurée par montage de la vis 19 dans le trou 17, de manière à assurer un engagement par autotaraudage dans le passage 5 permettant un serrage d'immobilisation efficace Une liaison positive axiale et angulaire est ainsi établie. L'assemblage avec l'élément de barre B 2 fait intervenir l'engagement de la barrette ou des écrous lardons 22 a dans la rainure en T offerte par la face de l'élément B 2 en vis à vis Les masses prismatiques 26 peuvent alors être engagées dans cette rainure, de manière que les vis 21 a puissent coopérer avec la barrette ou les écrous lardons 22 a pour serrer la face latérale 11 du bloc 10 contre la face longitudinale correspondante de l'élément de barre B 2 avec pincement efficace des bords 4 entre les écrous lardons 22 a et la face 11. Une liaison angulaire et un blocage axial efficaces entre l'élément de barre B 2 et le bloc 10 sont ainsi établis. Un blocage axial positif supplémentaire peut être obtenu en vissant les vis 25 b dans les trous 20 b, de telle sorte que les extrémités correspondantes, saillant à partir de la face 11 puissent agir à la manière de vis cuvettes par poinçonnage partiel et serrage sur la face longitudinale correspondante de l'élément de barre B 2. Il convient de remarquer que le noeud d'assemblage, ainsi réalisé, présente le même encombrement que la section droite transversale des éléments de barre B 1 et B 2 et qu'il peut être obtenu par de simples opérations d'emboîtement et de vissage. Il convient aussi de noter que les vis 21 a sont aisément accessibles par l'intermédiaire des dégagements 24 a et peuvent ainsi être entraînées en rotation sur une plage angulaire partielle, mais néanmoins importante, en raison de l'ouverture ou du débouché de chaque dégagement 24 a sur les faces transversales 14 et 16 Il en est de même pour les vis 25 b accessibles directement à partir des rainures en T 2. La mise en oeuvre du bloc, comme dit ci-dessus en référence avec la Fig 1, permet de réaliser un noeud d'assemblage dans lequel les éléments de barre B 1 et B 2 sont disposés dans un même plan avec une liaison en bout pour l'une des deux barres. La Fig 4 montre un autre exemple de liaison et d'assemblage possible entre les éléments B 1 et B 2, alors disposés dans deux plans parallèles Dans un tel cas, le bloc 10 peut être monté par exemple sur l'élément de barre B 2, au moyen des vis 25 b dont la longueur, supérieure à l'épaisseur du bloc, permet la coopération avec des écrous lardons 29 b (Fig 3) qui sont engagés dans la rainure 2 de la face correspondante de la barre B 2 Comme dans l'exemple précédent, les écrous lardons 29 b peuvent aussi être remplacés par une barrette présentant deux trous taraudés. Dans un tel cas, les trous 20 b taraudés sont remplacés par des trous lisses ou encore les vis 25 b sont choisies d'un diamètre juste inférieur à celui des trous 20 b pour permettre un libre déplacement axial. L'élément de barre Bl est ensuite fixé sur le bloc 10 par l'intermédiaire des vis 21 a coopérant avec les écrous lardons 22 a. Dans un tel cas, la vis 19 n'est pas montée Il pourrait, toutefois, être envisagé, dans certains cas, d'assurer la liaison du corps 10 sur l'élément de barre B 2, uniquement au moyen de la vis 19 amenée à coopérer avec un écrou lardon engagé dans la rainure 2, par laquelle le bloc est immobilisé angulairement par pénétration des masses prismatiques 27. Dans cet exemple d'assemblage, le bloc massif 10 permet de constituer un noeud dont l'encombrement, hormis le décalage de plan voulu entre les éléments de barre Bl et B 2, s'inscrit exactement dans la section transversale desdits éléments. La Fig 5 montre un exemple de mise en oeuvre de l'objet de l'invention pour établir la liaison entre un élément de barre Bl et deux éléments de barre B 2 disposés côte à côte Un tel noeud est obtenu en mettant alors en oeuvre deux blocs de liaison 10 qui sont montés en bout des deux éléments de barre B 2, comme dit précédemment, pour pouvoir être fixés ensuite par les deux vis 21 a extrêmes sur l'élément de barre B 1. Il doit être considéré que les deux éléments de barre B 2 peuvent être indépendants et séparés ou encore constituer un élément de barre unique dont le module transversal est le double de l'élément unitaire décrit en référence à la Fig 1. La Fig 6 montre une autre variante, à partir de deux blocs 10 disposés en bout de deux éléments de barre B 2 simples ou d'un élément de barre B 2 double, pour établir un noeud de liaison avec un élément de barre Bl présentant en section droite transversale un module double de l'élément, selon la Fig 1, et offrant sur une face longitudinale deux rainures en T inversées 2. Comme dans l'exemple selon la Fig 5, les références portées sur la Fig 6 permettent de déterminer l'orientation de montage des deux corps 10 qui sont tout d'abord adaptés en bout du ou des éléments de barre B 2. La Fig 7 montre un autre exemple d'assemblage dans lequel les éléments de barre Bl et B 2, du type de la Fig 1, doivent être assemblés bout à bout Dans un tel cas, chaque élément de barre reçoit un corps massif 10 monté par l'intermédiaire de la vis 19, de manière que chacun d'eux soit appliqué en bout de l'élément de barre correspondant par la face 12. L'adaptation de chaque corps massif 10 est effectuée avec décalage de 90 , de manière à faire coopérer, par engagement réciproque relatif, les masses prismatiques 26 de l'un des corps massifs 10 avec les encoches 28 du corps massif en vis à vis Les éléments de barre Bl et B 2 sont ensuite disposés bout à bout pour être liés par la mise en place des vis 21 a vissées dans les trous 20 b. Comme dans les exemples précédents, un assemblage positif axial et angulaire est ainsi obtenu. La Fig 8 montre une variante de réalisation consistant à ménager des dégagements 30 b dans la face 11 en adoptant un décalage de 90 par rapport aux dégagements 24 a, de telle sorte que les dégagements 30 b s'ouvrent sur les faces transversales 13 et 15. Outre, les dispositions ci-dessus, la Fig 4 montre une variante d'exécution consistant à ménager dans la face 11, par exemple, un chambrage 40 laissant subsister une bordure périphérique 41 qui est favorable à l'établissement d'un bon appui de la face 11 sur la face longitudinale de l'élément B 1, par exemple. De même, les trous 20 b peuvent déboucher dans des empreintes négatives 42 ménagées dans le fond du chambrage 40 et, par exemple hexagonales, pour recevoir des écrous prisonniers sertis pour le montage des vis 25 b. Il peut aussi être prévu, comme cela est donné en Fig 7, de ménager un dégagement 43 dans la face 12 entre les saillies 27 pour favoriser l'accumulation de copeaux en cas d'utilisation d'une vis autotaraudeuse 19 apte à coopérer avec le passage 5. La Fig 9 montre une variante de réalisation de l'objet de l'invention adapté à la liaison de barres B 1 et B 2 qui comportent plusieurs rainures 2 sur au moins une face longitudinale et, de préférence mais non exclusivement, deux sur chacune d'elles. Dans cet exemple, il peut être considéré que chaque secteur ou quadrant de la section droite transversale, incluant une arête longitudinale, présente une même conformation que celle de l'exemple de la Fig 1 Selon la Fig 9, l'intersection des plans Pl et P 2 passant par les rainures, situées de part et d'autre d'une même arête, définit l'axe d'un passage 50 semblable au passage 5. Le bloc 10 de liaison et d'assemblage comprend, alors, sur la base de l'exemple initial mais en adaptation à la section droite transversale des barres B 1 et B 2 de l'exemple selon la Fig 2, deux séries doubles de trous traversants 20 a 1 et 20 a 2 prévues selon Les plans II 1 et II 2 et 20 b 1 et 20 b 2 prévues selon Les plans III 1 et III 2 Aux trous 20 a 1 et 20 a 2 correspondent les dégagements 24 a 1 et 24 a 2, ainsi que les masses prismatiques 261 et 262 De même, aux trous 20 b 1 et 20 b 2 correspondent les masses prismatiques 271 et 272, ainsi que les encoches 281 et 282. Le bloc 10 selon cet exemple comprend aussi des alésages débouchant 60 qui sont ménagés pour être placés en coïncidence des passages 50 et permettre le montage de vis 19 s'engageant par autotaraudage dans lesdits passages. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Bloc de liaison et d'assemblage pour barres profilées du type comprenant une section polygonale, au moins un passage axial ( 5) et au moins une rainure en T ( 2) ouverte sur au moins une face longitudinale, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps massif ( 10): présentant en plan une même forme que la section polygonale des barres, défini par deux faces latérales ( 11, 12) pourvues chacune d'au moins une saillie ( 26, 27) de largeur égale, au jeu de pénétration près, à la largeur de la rainure ouverte sur la face longitudinale d'une barre, comportant, à partir d'une face latérale, au moins un lamage ( 18) prolongé par un alésage débouchant ( 17) réservé au montage d'une vis autotaraudeuse ( 19) à tête apte à pénétrer dans un passage ( 5) correspondant d'une barre, possédant des séries orthogonales de trous traversants ( 20 a-20 b) réservés au montage de vis de serrage et de fixation ( 21 a, 25 b), et présentant sur l'une au moins des faces et pour les trous d'une même série, des dégagements en creux ( 24 a), s'ouvrant sur le pourtour du corps et donnant accès aux vis de serrage et de fixation correspondant auxdits trous. 2 Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dégagements sont ménagés à partir de la face latérale ( 12) opposée à celle ( 11) présentant le ou les lamages ( 18). 3 Bloc selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des dégagements ( 24 a) et ( 30 b) sont ménagés à partir d'une des faces latérales pour les trous d'une série et à partir de l'autre pour ceux d'une autre série. 4 Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vis de serrage et de fixation sont associées pour certaines au moins à des écrous lardons ( 22 a, 29 b) aptes à être engagés dans la rainure en T. Bloc selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que les vis de serrage et de fixation ( 25 b) correspondant à l'une des séries de trous sont montées dans des taraudages que présentent lesdits trous. 6 -Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies ( 26, 27) sont constituées par des masses prismatiques formées en relief sur chaque face latérale en étant alignées par deux en correspondance des séries de trous. 7 Bloc selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que les saillies ( 27) présentent une épaisseur au plus égale à l'épaisseur des bords ( 4) de la barre définissant sur la face longitudinale l'entrée ( 3) de la rainure en T ( 2). 8 Bloc selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la face latérale, opposée à celle présentant les dégagements, comporte des encoches ( 28) de forme conjuguées et alignées aves les saillies de la face latérale opposée. 9 Bloc selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une au moins des faces ( 11, 12) présente en retrait un chambrage ( 40) laissant subsister une bordure périphérique d'appui ( 41). Bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous ( 20 b) débouchent sur la face ( 11) par des empreintes négatives ( 42) aptes à retenir des écrous prisonniers sertis. 11 Bloc selon la revendication 1, 2 ou 9, caractérisé en ce que la face 12 présente un dégagement ( 43) entre les saillies ( 24). 12 Assemblage de barres profilées comprenant au moins deux barres (B 1, B 2) dont l'une est pourvue en bout d'au moins un bloc selon l'une des revendications 1 à 8 et dont l'autre est assujettie audit bloc par l'une de ses faces longitudinales offrant au moins une rainure en T. 13 Assemblage de barres profilées comprenant au moins deux barres (B 1, B 2) s'étendant orthogonalement dans deux plans parallèles et assujetties l'une à l'autre par au moins un bloc se Lon L'une des revendications 1 à 11, adaptées sur les faces Longitudinales se faisant face et présentant chacune au moins une rainure en T. 14 Assemblage de barres profilées comprenant deux barres (B 1, B 2) assujetties bout à bout au moyen de deux blocs selon l'une des revendications 1 à 11.