Brevet FR2729212A1 — publié le 19960712

La présente invention concerne un dispositif destiné à assurer l'assemblage de structures, notamment de structures métalliques constituées de profilés extrudés creux de section carrée ou rectangulaire. Les assemblages destinés à assurer la liaison d'éléments constituant une structure qui sont utilisés dans le domaine de la menuiserie bois ou de la menuiserie métallique sont principalement des assemblages de type tenon/mortaise ou queue d'aronde. Les assemblages du type tenon/mortaise assurent, lorsqu'ils sont réalisés avec les tolérances d'ajustement appropriées, un maintien correct des éléments dans le plan de la structure. Un tel mode d'assemblage n'assure pas cependant le maintien des éléments assemblés dans un sens perpendiculaire à celui-ci. c'est pourquoi, pour assurer une immobilisation totale des éléments à assembler, il est nécessaire soit de faire appel à des moyens de fixation par collage, ainsi qu'il est pratiqué dans le domaine de la menuiserie bois, soit à des moyens de boulonnage ou de soudure, ainsi qu'il est pratiqué dans le domaine de la menuiserie métallique. Les moyens de fixation par collage, s'ils sont parfaitement appropriés au maintien d'éléments en bois massif, ne sont pas d'une grande efficacité lorsqu'il s'agit d'assembler des éléments profilés métalliques creux, dans la mesure où les surfaces en contact sont insuffisantes pour que l'effet d'adhérence de la colle s'exerce de façon efficace. Par ailleurs, le maintien de profilés de type tenon/mortaise au moyen de boulons n'est intéressant, sur le plan esthétique, que dans la mesure où il est possible d'encastrer les parties extrêmes des boulons dans l'épaisseur des profilés, ce qui implique que ces derniers possèdent une épaisseur suffisante. Dans la plupart des cas, les profilés creux extrudés utilisés ne possèdent pas une telle épaisseur. Bien évidemment, il est possible d'augmenter celle-ci au détriment cependant du poids et du coût de la structure. Les assemblages du type en queue d'aronde sont parfaitement applicables à des profilés creux extrudés et présentent l'avantage d'assurer la liaison des éléments assemblés aussi bien dans le plan de la structure que dans une direction perpendiculaire à celle-ci. Ce mode d'assemblage présente cependant plusieurs inconvénients. Un premier inconvénient provient de ce qu'il est nécessaire, pour assembler l'ensemble de la structure, d'enfiler chacun des éléments mâles formant tenon à l'intérieur d'une mortaise à section droite en queue d'aronde de chacun des autres éléments, ce qui est particulièrement difficile à réaliser en raison des frottements ainsi engendrés, qui sont susceptibles de créer des coincements au niveau de chaque assemblage. Un second inconvénient de ce type d'assemblage provient de ce qu'il n'est pas possible de démonter un encastrement particulier sans, au préalable, avoir effectué l'opération inverse de la précédente, à savoir avoir retiré par coulissement, l'élément mâle concerné formant tenon des mortaises de tous les autres éléments dans lesquels il est encastré. Une telle opération est particulièrement difficile à effectuer. La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'assemblage mécanique qui assure à la fois le maintien des éléments de structure à assembler dans un plan déterminé mais également dans une direction perpendiculaire à ce plan, et qui permet de plus un démontage de l'un quelconque des éléments par un simple mouvement de déplacement dans un sens perpendiculaire à la structure. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif d'assemblage de deux éléments d'une structure, ces éléments étant notamment constitués de profilés creux extrudés, caractérisé en ce que - un premier élément est creusé d'une part d'une rainure transversale principale, destinée à recevoir un second élément dont la section droite est de forme complémentaire, de façon à pouvoir prendre place dans celle-ci, et d'autre part d'une rainure transversale secondaire s'ouvrant sur la rainure transversale principale, - un second élément est creusé, sur au moins une partie de sa longueur, d'une rainure longitudinale qui s'ouvre sur la rainure transversale secondaire, lorsque le second élément est en place dans la rainure transversale principale du premier élément, de façon à former un logement de section droite déterminée, - il comporte au moins un élément de verrouillage longitudinal, ou élément clé, dont la section droite est de même forme et dimensions que celle dudit logement, de façon à prendre place dans celui-ci et assurer ainsi la solidarisation des premier et second éléments. Les figures 1 et 2 représentent en perspective et de façon schématique deux modes d'assemblage suivant 1 'état antérieur de la technique. La figure 3 est une vue en plan schématique et partielle d'une structure plane en treillis constituée de deux ensembles d'éléments reliés au moyen du dispositif d'assemblage suivant l'invention. La figure 4a est une vue en perspective d'un assemblage suivant l'invention avant la misee en place des éléments. La figure 4b est une vue schématique en coupe à plus petite échelle de l'assemblage de la figure 4a avant la mise en place de l'élément de verrouillage longitudinal. La figure 4c est une vue schématique semblable à celle de la figure 4b après mise en place de l'élément de verrouillage longitudinal. La figure 5 est une vue en perspective d'une variante de mise en oeuvre de l'assemblage représenté sur les figures 4a à 4c. Les figures 6a à 6d sont des vues schématiques en section droite de quatre modes de mise en oeuvre de l'invention. La figure 7a est une vue en coupe axiale et longitudinale d'un autre mode d'assemblage suivant l'invention. La figure 7b est une vue en coupe axiale et longitudinale d'un premier élément de structure du dispositif d'assemblage représenté sur la figure 7a. La figure 7c est une vue de dessus du mode d'assemblage représenté sur la figure 7a. Ainsi que représenté sur la figure 3, le dispositif d'assemblage suivant l'invention est destiné à relier une série d'éléments 1 et 2 de façon à constituer une structure en treillis plane. On a représenté sur les figures 4a à 4c les éléments 1 d'une première série d'éléments parallèles qui sont creusés d'une série de rainures transversales principales 3 de section sensiblement carrée, qui sont destinées à recevoir les éléments 2. Les flancs latéraux et verticaux des rainures 3 sont creusés sensiblement en leur milieu d'une rainure transversale secondaire 7 de section droite semi-circulaire. L'élément 2 est quant à lui constitué d'un profilé longitudinal plein, dont la section droite est complémentaire de celle de la rainure principale 3, de façon à lui permettre de s'ajuster parfaitement à l'intérieur de celle-ci. L'élément 2 comporte en outre, sur toute sa longueur, une rainure longitudinale 9 de section droite semi-circulaire. Cette rainure 9 est creusée sur l'une des faces de l'élément 2 de façon que, lorsque celui-ci est en place dans la rainure principale 3, les rainures 9 et 7 se trouvent en vis-à-vis et constituent entre elles un logement 12 de section droite circulaire (figure 4b). Le dispositif d'assemblage suivant l'invention comporte un élément longitudinal de verrouillage, ou élément clé 11, de forme cylindrique, dont la section droite est circulaire et dont le diamètre est tel qu'il puisse prendre place à coulissement dans le logement cylindrique 12 constitué par les deux rainures semi-circulaires 7 et 9 respectivement prévues dans les éléments 1 et 2. Lorsque l'élément clé 11 est ainsi en place, ainsi que représenté schématiquement sur la figure 4c, les éléments 1 et 2 sont maintenus l'un par rapport à l'autre d'une part dans le plan de la structure, par l'encastrement propre et, d'autre part, dans le sens perpendiculaire à celle-ci par l'élément clé 11. L'élément clé 11 peut être bloqué par rapport aux éléments 1 et 2, soit par frottement soit au moyen par exemple d'une vis, non représentée sur le dessin, qui prend place dans un trou 13 prévu dans celui-ci et qui est vissée dans l'élément 2. On remarquera qu'en donnant à l'élément clé 11 une longueur suffisante, celui-ci peut améliorer le maintien des deux éléments 1 et 2 dans le plan de la structure. On peut également suivant l'invention, ainsi que représenté sur la figure 5, réaliser une seconde rainure secondaire 7a de section semi-circulaire, par exemple opposée a la première rainure 7. Bien entendu, l'élément 2 sera alors pourvu quant à lui d'une seconde rainure longitudinale 9a de façon, lorsqu'il est en place sur l'élément 1, à pouvoir être verrouillé sur celui-ci au moyen d'un second élément clé. Les éléments 1 et 2 peuvent être constitués, comme représenté sur la figure 5, d'éléments profilés creux de préférence obtenus par extrusion. On pourrait également, comme représenté sur les figures 6a à 6d, réaliser dans les éléments à assembler 1 et 2 des rainures de section droite de différentes formes. Ainsi sur la figure 6a, on a respectivement réalisé dans les éléments 1 et 2 à assembler des rainures telles que l'on obtienne, entre les éléments 1 et 2, un logement cylindrique 12 de section droite carrée, l'élément clé 11 ayant quant à lui une même section droite. Sur la figure 6b le logement 12 constitué entre les éléments 1 et 2 à assembler a une section droite carrée et l'élément clé 11 possède une section droite circulaire dont le diamètre est égal au côté du logement 12, si bien que lorsqu'il est en place dans le logement 12, il se trouve en contact avec les parties supérieure, inférieure et latérales de celui-ci. On peut également, comme représenté sur la figure 6c, réaliser dans les éléments 1 et 2 à assembler, des rainures ayant des sections droites telles que le logement 12 constitué entre ces deux éléments lorsqu'ils sont assemblés possède par exemple une section droite triangulaire. Comme représenté sur la figure 6d, la rainure transversale principale 3 réalisée dans l'élément 1 peut également être de forme semi-circulaire et l'élément 2 est alors constitué d'un barreau cylindrique de même rayon. Les rainures transversales secondaires creusées dans l'élément 1 sont de section semi-circulaire ainsi que les rainures longitudinales prévues dans l'élément 2. Les éléments clé 11 sont alors constitués d'un barreau cylindrique, de section droite circulaire dont le rayon est identique à celui des logements 12 formés entre les deux éléments à assembler 1 et 2. Le dispositsif de fixation de deux éléments de structure suivant l'invention se révèle particulièrement intéressant en ce qu'il permet d'une part de réaliser un assemblage mécanique sans collage, ce qui assure par la suite un démontage facile de la structure, ce démontage pouvant être effectué sur l'un quelconque des éléments de structure 1 ou 2, en enlevant simplement les clés de fixation correspondant à chaque noeud de fixation, sans avoir, comme dans les dispositifs de l'état antérieur de la technique, à faire coulisser l'élément à remplacer dans tous les autres éléments fixés sur celui-ci. Le dispositif de fixation permet ainsi un échange aisé et rapide des éléments de structure. Dans le cas où l'élément à assembler comprenant les rainures principales et secondaires est constitué d'un profilé creux on peut utiliser un dispositif d'assemblage tel que celui représenté sur les figure 7a à 7c. Sur ces figures, le dispositif d'assemblage suivant l'invention comprend deux éléments à assembler, à savoir un premier élément profilé creux 1 et un second élément profilé plein 2. L'élément profilé 1 est creusé à sa partie supérieure d'une ouverture 3a de longueur L et de largeur 1 égale à sa dimension interne transversale. Un élément intermédiaire la de forme parallelépipédique prend place dans l'ouverture 3a. Cet élément la, ainsi que les flancs latéraux de l'élément profilé 1 est creusé d'une rainure transversale principale 3 et de deux rainures secondaires semi-circulaires 7 et 7a qui sont tangentes à la base de la rainure principale 3. Chacun desdits seconds éléments 2 possède une section droite rectangulaire correspondant à celle de la rainure principale 3, et comporte deux rainures longitudinales 9,9a, de section semi-circulaire, réalisées à sa base, de façon, lorsqu'il est en place dans l'élément intermédiaire la, à constituer deux logements 12 de section circulaire. Comme dans les modes de mise en oeuvre précédents, deux éléments clé cylindriques 11 viennent prendre place dans les logements 12 et assurent ainsi le verrouillage du second élément 2 avec l'élément intermédiaire la et l'élément profilé 1. Un tel mode de mise en oeuvre permet de renforcer le profilé 1 là où la rainure 3 crée une zone de moindre résistance. On peut, comme représenté sur la figure 7a, améliorer le maintien de l'élément intermédiaire la dans l'élément profilé 1 en injectant dans celui-ci une résine thermodurcissable 15 entre ledit élément intermédiaire la et des bouchons 17 introduits dans le profilé 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage de deux éléments de structure (1,2) sensiblement perpendiculaires, ces éléments étant constitués notamment de profilés creux extrudés, caractérisé en ce que - un premier élément (1) est creusé d'une part d'une rainure transversale principale (3) destinée à recevoir un second élément (2) dont la section droite est de forme complémentaire, de façon à pouvoir prendre place dans celle-ci, et d'autre part d'une rainure transversale secondaire (7,7a) s'ouvrant sur la rainure transversale principale (3), - un second élément (2) est creusé, sur au moins une partie de sa longueur, une rainure longitudinale (9;;9a) qui s'ouvre sur la rainure transversale secondaire (7,7a), lorsque le second élément (2) est en place dans la rainure transversale principale (3) du premier élément (1), de façon à former un logement (12) de section droite déterminée, - le dispositif comporte au moins un élément de verrouillage longitudinal (11), ou élément clé, dont la section droite est de même forme et dimensions que celle dudit logement (12) de façon à prendre place dans celui-ci et assurer ainsi la solidarisation des premier et second éléments (1,2). 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la rainure transversale secondaire (7,7a) possède une section droite de forme semi-circulaire 3. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la section droite de ladite rainure longitudinale (9,9a) est de forme semi-circulaire. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément clé (11) est de forme cylindrique et sa section droite est de même forme et dimensions que la section droite du logement (12) formé entre la rainure transversale secondaire (7,7a) du premier élément (1) et la rainure longitudinale (9,9a) du second élément (2). 5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'élément clé (11) a une section droite circulaire. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément clé (1l,îla), comporte un orifice transversal (13) destiné à assurer sa fixation sur l'un des éléments de structure (1,2). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments de structure (1,2) est constitué d'un profilé creux(1). 8. Dispositif suivant la revendication 7 caractérisé en ce qu'un élément intermédiaire (la) est interposé entre le premier et le second élément de structure à assembler. 9. Dispositif suivant la revendication 8 caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (la) est constitué d'un élément parallélépipédique encastré dans le profilé creux (1), qui est creusé d'une rainure transversale principale et d'une rainure transversale secondaire identiques à celles creusées dans le premier élément (1), de façon à recevoir le second élément (2) et à être verrouillé avec celui-ci par l'élément clé (11) dans le premier élément (1).