Brevet FR2790280A1 — publié le 20000901

ASSEMBLAGE D'ELEMENTS DE MENUISERIE, CH SSIS ET FENETRE EN COMPORTANT, ET PROCEDE DE FABRICATION La présente invention se rapporte au domaine de la menuiserie, et plus particulièrement à la réalisation de châssis de fenêtre ou de porte pouvant enchâsser un panneau notamment translucide tel qu'un vitrage. De façon courante, les châssis de fenêtre en bois sont fabriqués par assemblage par collage d'éléments de menuiserie. Suivant cette technique, on enduit de colle les faces de bout de deux montants et deux traverses, qui peuvent avoir subi une découpe en biseau, puis on les assemble sous forme de cadre. Une fois le collage terminé, c'est-à-dire quand le châssis est solidement assemblé, on introduit le vitrage dans l'ouverture ainsi constituée, puis l'on dispose des parcloses sur les montants et les traverses pour maintenir le vitrage en place. Plus récemment, s'est développé un système de montage mécanique dans lequel les traverses et montants sont taillés avec une découpe droite, l'ensemble est agencé sous forme de châssis avec les traverses disposées transversalement entre les montants, et l'ensemble est solidarisé au moyen de vis pénétrant à travers les montants dans l'axe longitudinal des traverses, perpendiculairement aux surfaces d'assemblage. Cette technique est avantageuse à plus d'un titre. Tout d'abord, elle permet d'assembler le châssis autour du vitrage, éliminant la nécessité de rapporter des parcloses en fin de montage. En outre, le vissage est une opération plus rapide que le collage qui impose un temps mort pour la prise de la colle. Cette nouvelle technique se caractérise donc par une rapidité d'exécution exemplaire. Son application s'est cependant limitée à la fabrication de fenêtres classiques, à châssis rectangulaire. L'invention s'est donnée pour but de fournir une nouvelle méthode d'assemblage pour des fenêtres de formes moins classiques, par exemple dans lesquelles au moins un élément de menuiserie (montant ou traverse) n'est pas rectiligne, notamment pour des fenêtres cintrées. Dans ce dernier cas, il devient difficile d'obtenir une fixation solide avec un passage de vis perpendiculaire au côté du montant, car la profondeur de pénétration dans la traverse se trouve d'autant plus réduite que l'angle de cintrage est élevé. A cet égard, l'invention a pour objet un assemblage d'éléments de menuiserie, tels que montant et traverse de châssis de porte ou fenêtre, lesdits éléments étant agencés avec des surfaces d'assemblage en vis-à- vis, et assemblés par au moins une vis traversant lesdites surfaces, caractérisé en ce que au moins une vis traverse lesdites surfaces en oblique, et en ce que l'assemblage comprend au moins un moyen formant butée limitant le déplacement d'au moins un des éléments parallèlement aux surfaces d'assemblage. L'insertion de la vis en oblique, permet de choisir l'axe de vissage optimum pour une pénétration plus profonde dans le(s) élément(s) de menuiserie. S'il n'était assorti des mesures techniques complémentaires prévues par l'invention, le choix d'un vissage en oblique entraînerait de façon désavantageuse l'apparition d'un décalage incontrôlable des éléments de menuiserie au cours du vissage, dû au déplacement relatif parallèlement aux surfaces d'assemblage au fur et à mesure que la vis mord dans le matériau, typiquement du bois, de l'élément de menuiserie. C'est pourquoi l'invention prévoit en outre un moyen formant butée mécanique pour limiter et/ou empêcher tout déplacement relatif indésiré parallèlement aux surfaces d'assemblage. L'assemblage ainsi réalisé respecte donc fidèlement les dimensions spécifiées pour le châssis tout en bénéficiant des autres avantages du système de montage mécanique. L'invention permet en particulier de réaliser des assemblages avec un vissage en oblique suivant un axe formant avec les surfaces d'assemblage un angle inférieur ou égal à 45 . Ce montage est spécialement avantageux pour l'assemblage d'un élément de menuiserie cintré avec un autre élément de menuiserie, l'angle de vissage étant alors de préférence sensiblement égal à l'angle de cintrage. Dans une première forme de réalisation, le moyen formant butée comprend un corps tubulaire associant les éléments de menuiserie et à l'intérieur duquel passe la vis d'assemblage. Ce moyen permet d'une part le guidage de la vis suivant un axe de vissage bien déterminé, et d'autre part d'empêcher le déplacement relatif des éléments ainsi associés. De manière avantageuse, le corps tubulaire comprend une goupille engagée dans des perçages ou orifices correspondants des éléments de menuiserie à assembler. Cette solution permet un montage très aisé, et facilite également le démontage lorsqu'il est souhaitable de remplacer un des éléments de menuiserie, les moyens de fixation pouvant être réutilisés tels quels pour assembler l'élément de remplacement. Le corps tubulaire et la vis peuvent être configurés de diverses manières pour assurer la solidarisation des éléments. On peut par exemple concevoir un corps tubulaire fixé solidement, notamment par collage ou fixation mécanique, sur un élément de menuiserie et doté d'un filetage interne adapté pour recevoir le pas de la vis. Ce corps tubulaire, fixé solidement de préférence à l'élément de menuiserie abritant l'extrémité filetée de la vis, permet une solution démontable autorisant le remplacement d'un élément de menuiserie. Dans une variante préférée, le corps est un simple guide, la vis est plus longue que le corps tubulaire et pénètre dans le matériau d'un des éléments. Il suffit dans cette variante que le corps tubulaire soit simplement placé à l'emplacement désiré sans fixation définitive sur l'un ou l'autre des éléments, autorisant par-là même le démontage complet de l'assemblage. Dans la mesure o la vis est guidée dans le corps tubulaire, aucun déplacement relatif des éléments ne peut plus se produire lorsque la vis mord dans le matériau en sortie dudit corps. Le vissage dans le bois peut néanmoins présenter quelques difficultés du fait de la structure fibreuse du matériau dans lequel les fibres sont orientées dans une direction privilégiée. Lorsque le serrage de la vis devient important, il peut apparaître des risques de fissuration du matériau. Dans un mode de réalisation préféré, applicable à toutes les formes de réalisation de l'invention, l'assemblage comprend en outre un insert de structure isotrope, disposé à l'intérieur d'un élément sur le passage de la vis. Par " insert ", on entend toute pièce susceptible d'être insérée à l'intérieur de l'élément, qui peut être de forme, de nature (matière) non limitée. Par " structure isotrope ", on entend que les caractéristiques de la pièce permettent une répartition isotrope de l'effort de serrage dû au vissage. En particulier, le matériau constituant l'insert ne présente pas de direction privilégiée à l'échelle macroscopique, contrairement au bois. Dans une réalisation particulière, l'insert peut être constitué par un bloc de matière plastique telle que notamment du NYLON . Dans une autre réalisation particulière, l'insert peut être constitué par un écrou flottant, notamment métallique. Ces réalisations permettent, en fonction des dimensions des éléments de menuiserie, en particulier leur section, d'imposer un couple de serrage important, pouvant être de l'ordre de 4 à 10 N.m et pouvant même aller jusqu'à 15 N.m et plus. Dans une deuxième forme de réalisation, le moyen formant butée comprend une cale en contact avec un bord d'un élément de menuiserie et maintenue fixe par rapport à l'autre élément. Dans cette forme de réalisation, le moyen formant butée n'interagit pas directement avec la vis et assure simplement une fonction de blocage contre le déplacement relatif des éléments qui résulterait du vissage. Par conséquent, la position de la cale peut être choisie très librement sous réserve d'assurer cette fonction de blocage. Une réalisation particulière, dans le cas de l'assemblage d'une fenêtre ou d'une porte comprenant un châssis encadrant un panneau notamment translucide, consiste à réaliser un assemblage tel que décrit ci-dessus dans lequel la cale est interposée entre le bord du panneau et le bord intérieur de la traverse, l'assemblage étant réalisé autour du panneau. L'invention a également pour objet un châssis de fenêtre ou de porte comprenant au moins un assemblage d'éléments de menuiserie tel que décrit précédemment. Par châssis on entend aussi bien un cadre fixe ou bâti dormant, qu'un cadre mobile ou ouvrant. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un assemblage d'éléments de menuiserie comportant un corps tubulaire, notamment une goupille, tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que qu'il comprend les étapes consistant à: - réaliser un perçage traversant un premier élément et un perçage traversant au moins une partie d'un deuxième élément, les deux perçages étant susceptibles d'être amenés en continuité lorsque les éléments de menuiserie sont placés avec leurs surfaces d'assemblage en vis-à-vis dans la position souhaitée pour l'assemblage final; - insérer dans les perçages un corps tubulaire associant lesdits éléments; - insérer une vis dans le corps tubulaire et visser. Les deux perçages peuvent être réalisés simultanément sur les éléments en position d'assemblage ou séparément sur chaque élément. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une fenêtre cintrée réalisable selon l'invention; - la figure 2 représente une vue en coupe d'une première forme de réalisation de la fenêtre de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en élévation de la réalisation de la figure 2; - la figure 4 représente une vue en coupe d'une deuxième forme de réalisation de la fenêtre de la figure 1; - la figure 5 représente une vue en coupe d'une troisième forme de réalisation de la fenêtre de la figure 1. On tient à préciser que les figures ne respectent pas nécessairement l'échelle exacte des éléments, et que certains détails non essentiels pour la compréhension ont pu être omis afin d'en faciliter la lecture. La fenêtre représentée sur la figure 1 est du type comprenant un bâti dormant 1 et deux vantaux 2 tous cintrés, c'est-à-dire ayant un côté supérieur en forme d'arc de cercle. Le bâti 1, ainsi que chaque vantail 2, comprend une traverse haute cintrée 3, 4, deux montants verticaux 5, 6 et une traverse basse 7, 8, tous ces éléments de menuiserie étant en bois. Chaque vantail est muni d'un vitrage 9, qui peut être simple ou multiple, en verre et/ou en plastique, notamment translucide mais éventuellement opaque ou totalement transparent. Aussi bien le bâti 1, que les châssis des vantaux 2, peuvent être fabriqués avec un assemblage selon l'invention. Une première forme de réalisation va maintenant être décrite, en prenant l'exemple d'un vantail 2, dont une partie est représentée en coupe suivant le plan du vitrage 9 sur la figure 2, et en vue de dessus la figure 3. La figure 2 illustre l'assemblage sur le montant 6 de la traverse supérieure 4, qui présente un angle de cintrage (xc d'environ 45 . A cet effet, le montant 6 est traversé par un perçage 10 oblique entre le bord extérieur 11 et le bord intérieur 12 du montant et présentant un épaulement entre deux portions coaxiales de diamètres différents. La traverse 4 est elle-même pourvue d'un perçage 13 pratiqué en oblique à travers sa face de bout 14 et susceptible d'être mis en parfaite continuité avec le perçage 10 du montant lorsque la face de bout 14 de la traverse 4 est placée en vis-à-vis avec le bord intérieur 12 du montant 6, le côté 12 et la face 14 formant surfaces d'assemblage. Les perçages 10 et 13 sont réalisés suivant un axe faisant avec les surfaces d'assemblage un angle sensiblement égal à l'angle de cintrage. Une goupille 15 dotée d'une fente longitudinale est insérée dans les perçages 10 et 13, associant le montant 6 et la traverse 4 de façon à ce que les contours externes de ces éléments de menuiserie soient amenés et maintenus rigoureusement bord à bord. La solidarisation des éléments de menuiserie est assurée par une vis 16 insérée dans la goupille 15, l'angle de vissage c, étant donc sensiblement égal à l'angle de cintrage cc. La vis 16 est plus longue que le perçage 13, de sorte qu'elle pénètre dans le bois de la traverse 4 en sortie de la goupille. Afin d'améliorer la fixation, la traverse est dotée d'un autre perçage 17 dans lequel est logé un insert 18, notamment en NYLON , sur le passage de la vis 16. Cet insert est capable de supporter un couple de serrage pouvant aller jusqu'à 15 N.m, et évite le cisaillement du bois. L'étanchéité de l'assemblage peut être assurée par une garniture non représentée placée entre les surfaces d'assemblage 12 et 14. La réalisation de l'assemblage peut se faire de la façon suivante - on met en place les éléments de menuiserie 4, 6 dans la position finale souhaitée dans le châssis de fenêtre assemblé; - on approche une perceuse du montant 6 avec sa mèche ayant une incidence oblique par rapport au bord extérieur 11 du montant 6 et on transperce le montant 6 et on perce la traverse 4 dans la continuité, formant les perçages 10 et 13; - avec une mèche de diamètre supérieur on agrandit la portion du perçage débouchant sur le bord extérieur 11 du montant 6 et l'on forme ainsi l'épaulement du perçage 10; - on réalise le perçage 17 et l'on met en place l'insert 18 - on installe le vitrage 9 dans la rainure à verre des éléments de menuiserie; - on met en place la goupille 15 - on introduit la vis 16 et l'on serre jusqu'à ce que la tête de la vis 16 vienne en appui contre l'épaulement du perçage 10, grâce à quoi la vis 16 pénètre dans une petite partie du bois de la traverse 4 puis dans la matière isotrope de l'insert 18. En variante, on peut réaliser séparément le perçage 10 du montant 6 et le perçage 13 de la traverse 4 grâce à des gabarits de perçage appropriés, puis l'on met en place les éléments de menuiserie suivant la forme d'assemblage voulue. La traverse basse 8 peut être fixée sur le montant 6 de façon similaire par vissage perpendiculairement aux surfaces d'assemblage (bord intérieur 11 du montant 6 et face de bout 19 de la traverse 8 à découpe droite) donc sans recourir à une goupille de butée. La figure 4 représente schématiquement une variante du système de la figure 2 o le corps tubulaire est fixé solidement à un des éléments de menuiserie. Seule la zone d'angle o passe la vis a été représentée. Les éléments communs à la forme de réalisation de la figure 2 et représentés avec les mêmes signes de référence remplissent la même fonction que précédemment. Le corps tubulaire 23 diffère de la goupille 15 par un filetage intérieur apte à coopérer avec le filetage de la vis 16. Il est représenté fixé solidement à la traverse 4, notamment par collage ou fixation mécanique. La vis 16 est ici encore plus longue que le corps tubulaire 23 mais plus courte que le perçage 13: elle ne pénètre pas dans le bois de la traverse 4. L'insert 17 est ainsi supprimé puisque c'est le corps tubulaire 23 lui-même qui joue ce rôle. La figure 5 représente une autre variante du système de la figure 2 dans lequel la goupille 15 est remplacée par une cale 20 disposée entre le bord intérieur 21 de la traverse 4 et le bord 22 du panneau de verre 9. Les éléments communs à la forme de réalisation de la figure 2 et représentés avec les mêmes signes de référence remplissent la même fonction que précédemment. Par rapport au mode de fabrication qui a été décrit plus haut, l'étape de mise en place de la goupille est remplacée par une étape de mise en place de la cale 20 avant installation du vitrage 9. Au cours du serrage de la vis 16, le déplacement de la traverse 4 vers la traverse 8 est empêché par la mise en butée de la cale 20 contre le bord 22 du panneau de verre. Les dimensions des éléments de menuiserie, notamment largeur ou section, peuvent être adaptées afin que ceux-ci résistent aux efforts transmis par la cale lors de la mise en position des pièces ou du serrage, de manière à placer en toute sécurité les organes d'assemblage. L'invention qui vient d'être décrite dans le cas particulier d'une fenêtre cintrée n'est nullement limitée à ce type d'objet et peut être appliquée à d'autres objets de menuiserie comprenant ou non un panneau encadré par un châssis. REVENDICATIONS 1. Assemblage d'éléments de menuiserie, tels que montant (5, 6) et traverse (3,4) de châssis de porte ou fenêtre, lesdits éléments étant agencés avec des surfaces d'assemblage (12, 14) en vis-à-vis, et assemblés par au moins une vis (16) traversant lesdites surfaces, caractérisé en ce que au moins une vis (16) traverse lesdites surfaces (12, 14) en oblique, et en ce que l'assemblage comprend au moins un moyen (15, 20, 23) formant butée limitant le déplacement d'au moins un (4) des éléments parallèlement aux surfaces d'assemblage (12, 14). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de la vis (16) fait un angle (ca) inférieur ou égal à 45 avec les surfaces d'assemblage. 3. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un (4) des éléments de menuiserie a une forme cintrée et en ce que l'angle de vissage (Civ) est sensiblement égal à l'angle de cintrage (cac). 4. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen formant butée comprend un corps tubulaire (15, 23) associant lesdits éléments (4, 6) et à l'intérieur duquel passe la vis (16). 5. Assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps tubulaire est une goupille (15) engagée dans des perçages correspondants (10, 13) des éléments de menuiserie (6, 4). 6. Assemblage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un insert (18) de structure isotrope, disposé à l'intérieur d'un élément (4) sur le passage de la vis (16). 7. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen formant butée comprend une cale (20) en contact avec un bord (21) d'un élément (4) de menuiserie et maintenue fixe par rapport à l'autre élément (6). 8. Châssis de fenêtre ou de porte comprenant au moins un assemblage d'éléments de menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Fenêtre ou porte comprenant un châssis à l'intérieur duquel est disposé un panneau (9) notamment translucide, caractérisé en ce que le châssis comprend un assemblage selon la revendication 7 et en ce que le moyen formant butée comprend une cale (20) interposée entre le bord du panneau (22) et le bord intérieur (21) d'un des éléments (4). 10. Fenêtre ou porte selon la revendication 9, caractérisé en ce que le châssis comprend un assemblage d'une traverse cintrée (4) sur deux montants (6) et en ce que la cale (20) est interposée entre le bord (22) du panneau (9) et le bord intérieur (21) de la traverse (4). 11. Procédé de fabrication d'un assemblage d'éléments de menuiserie selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - réaliser un perçage (10) traversant un premier élément (6) et un perçage (13) traversant au moins une partie d'un deuxième élément (4), les deux perçages (10, 13) étant susceptibles d'être mis en continuité lorsque les éléments (6, 4) de menuiserie sont placés avec leurs surfaces d'assemblage (12, 14) en vis-à-vis dans la position souhaitée pour l'assemblage final; - insérer dans les perçages un corps tubulaire (15, 23) associant lesdits éléments; - insérer une vis (16) dans le corps tubulaire (15, 23) et visser.