Brevet FR2817674A1 — publié le 20020607

Fixation d'échelons sur longerons, application de cette fixation aux échelles à câbles L'invention se rapporte à une fixation d'échelons sur longerons. Par longerons", on désigne ici des poutres porteuses disposées dans le sens longitudinal d'un ouvrage tel qu'une passerelle, un pont, une rampe d'accès par exemple. Le terme échelons désigne ici des profilés formant barreaux disposés sensiblement perpendiculairement aux longerons. L'assemblage de longerons et d'échelons permet la réalisation de structures telles que par exemple des échelles, c'est à dire des dispositifs comportant deux longerons formant montants et des échelons formant barreaux régulièrement espacés ou non. De telles échelles peuvent être employées par exemple pour monter ou descendre d'un niveau à un autre d'un bâtiment. L'invention concerne également, mais non exclusivement, la fixation d'échelons et longerons pour la réalisation de systèmes de supports de câbles, conduits de transport de fluides, câbles électriques, câbles de télécommunications ou équivalents, de tels supports étant dénommés échelles à câbles. Les échelles à câbles comprennent classiquement deux longerons sensiblement parallèles, entre lesquels s'étendent des échelons, parfois dénommés traverses ou barreaux transversaux, sur lesquels reposent les câbles, directement ou par le biais de supports intermédiaires. Lorsque placée en position horizontale, l'échelle à câbles doit supporter le poids des câbles sans flexion excessive, l'échelle à câbles n'étant elle-même fixée sur la structure du bâtiment qu'en des points espacés de plusieurs mètres. Par rapport aux autres systèmes de support de câbles, les avantages les plus souvent cités pour les échelles à câbles sont : - la possibilité de mettre en place des câbles de grosses sections ; une bonne ventilation des câbles ; un plus grand espacement des supports, à charges égales. Des exemples de telles échelles à câbles peuvent être trouvés dans les documents suivants : demandes de brevet en France publiées sous les numéros : 2 226 606, 2 300 887, 2 478 891, 2 588 426, 2 637 349, 2 640 025, 2 709 528 ; demandes de brevet européen publiées sous les numéros 0 119 670, 0 339 699, 0 372 619, 0 373 021, 0 542 368, 0 641 964 ; demandes internationales de brevet publiées sous les numéros 84/04633,88/04486, 90/13164,91/00973, 97/15774,99/53584 ; demande de brevet allemand publiée sous le numéro DE-2141849 ; brevets américains publiés sous les numéros 5 465 929,5 580 014, 4319724. Plusieurs moyens ont été envisagés dans l'art antérieur pour fixer les échelons aux longerons, dans les échelles à câbles. Dans une technique ancienne, les échelons et longerons étaient soudés. Un tel mode d'assemblage assure certes une sécurité importante contre les risques de démontage accidentel mais peut conduire à une corrosion aux points de soudure, lorsque les longerons et échelons sont en acier galvanisé avant soudage : une galvanisation réalisée avant la soudure est facilement détériorée lors du soudage. Une galvanisation post-soudage est une opération requérant un grand savoir-faire lorsque les échelons et longerons présentent des sections à assembler de formes complexes. L'assemblage par vissage des échelons sur les longerons, tel que par exemple présenté dans le document WO-A-97/15774, est lo, ng et onéreux. L'agrafage des échelons aux longerons nécessite de ménager aux extrémités des échelons des languettes, tenons, ergots, ou analogues susceptibles d'être engagés dans des fentes prévues à cet effet dans les longerons, puis déformés à l'aide d'un outil de sertissage. Ainsi, par exemple, le document FR-2 478 891 propose qu'au moins une partie des échelons fasse saillie à travers un orifice des longerons, le montage permanent des échelons sur les longerons étant assuré par déformation des parties saillantes des échelons, au moyen d'un outil de sertissage. Le document FR-A-2 300 887 décrit l'assemblage d'échelons pourvus d'ergots pénétrant dans des logements ou ajours ménagés sur les longerons, un dispositif hydraulique venant ensuite, au droit de chaque échelon, poinçonner un crevé dans le longeron, le chant de la déchirure inférieure de ce crevé venant en butée contre la partie supérieure de l'échelon. La mise en place des échelons sur les longerons par emboîtement a été envisagée, cette méthode présentant l'inconvénient de ne pas assurer une grande sécurité au démontage. Pour pallier cette difficulté, le document FR-A-2 709 528 propose la mise en place de pièces de blocage, à force, pour bloquer les échelons dans leur position d'emboîtement. Le procédé décrit dans le document FR-A-2 709 528 s'avère long et coûteux. L'invention vise à fournir, notamment pour les échelles à câbles, une fixation sécurisée des échelons sur les longerons, sans mise en oeuvre d'outillage ou de pièces détachées spécifiques, l'échelle obtenue autorisant des contraintes de chargement élevées et garantissant une grande résistance à l'arrachement des échelons, y compris lors de chocs violents. A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à la fixation d'un échelon sur un longeron, le longeron étant pourvu, sur sa face interne, de parois saillantes formant, avec la paroi principale du longeron, des gorges de guidage pour l'insertion, en coulissement à force dans une première direction, d'un bord transversal de l'échelon, lesdites gorges de guidage étant pourvues de saillies venant se loger, lors dudit coulissement de l'échelon, dans des réservations ménagées à cette fin dans l'échelon, le logement des saillies dans ces réservations inhibant le coulissement de l'échelon dans la direction de démontage, opposée à la première direction. Selon diverses réalisations, ladite fixation présente les caractères suivants, éventuellement combinés : l'échelon est pourvu d'une partie principale profilée en U, comprenant une paroi de base et deux ailes, cette partie principale étant pourvue, à son bord libre transversal de fixation au longeron, de pattes latérales en saillie ou oreilles, lesdites oreilles étant aptes à venir se loger, en coulissement à force, dans lesdites gorges ; les réservations sont disposées dans la zone de liaison entre les oreilles et les ailes de la partie principale de l'échelon ; les réservations sont des trous traversant ; ta paroi principale du longeron est pourvue d'un trou traversant ou d'un bossage venant, lorsque l'échelon est monté sur le longeron, au droit et en regard d'un trou traversant complémentaire disposé sur le bord transversal de l'échelon, cette mise en regard permettant l'insertion d'un moyen d'assemblage tel que rivet ou tout autre moyen équivalent, ou l'insertion du bossage dans le trou de l'échelon ; le trou traversant ménagé sur le bord transversal de l'échelon est disposé sur une patte saillant de la partie principale profilée en U de l'échelon ; ladite patte est de forme trapézoïdale de sorte à venir se coincer, lors de la fixation de l'échelon, entre deux surfaces d'appui en saillie sur la paroi principale du longeron. L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, aux échelles, notamment échelles à câbles, obtenues par fixation, telle que présentée ci-dessus, d'au moins deux échelons à deux longerons, les longerons s'étendant suivant une direction longitudinale, les gorges de guidage s'ouvrant, sur les longerons, suivant une direction d'appui sensiblement perpendiculaire à cette direction longitudinale. L'invention se rapporte, selon un troisième aspect, aux échelles, notamment échelles pour monter et descendre, obtenues par fixation, telle que présentée cidessus, d'au moins deux échelons à deux longerons, les longerons s'étendant suivant une direction longitudinale, les gorges de guidage s'ouvrant, sur les longerons, suivant une direction d'appui sensiblement parallèle à cette direction longitudinale. L'invention se rapporte, selon un quatrième aspect, à un procédé de montage d'échelles telles que présentées ci-dessus, ce procédé comprenant une étape de réalisation des échelons par pliage d'un flan de matière telle qu'acier, alliage d'aluminium ou tout autre matériau équivalent. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivant de modes de réalisations, description qui va être effectuée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - ta figure 1 est une vue en coupe transversale d'une partie extrême latérale d'un échelon, selon un mode de réalisation ; ta figure 2 est une vue en plan d'un mode de réalisation d'une bande de matière dont la mise en volume par pliage permet la réalisation d'un échelon tel que représenté en figure 1 ; la figure 3 est une vue latérale d'un mode de réalisation d'un longeron sur lequel peut être monté un échelon tel que représenté en figure 1, la face latérale interne du longeron étant représentée en figure 3, au droit des moyens de réception et blocage d'un échelon, les contours de l'échelon en position montée apparaissant en tirets sur la figure 3 ; ta figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 3 ; ta figure 5 est une vue en coupe selon le plan V-V de la figure 3 ; ta figure 6 est une vue agrandie de la zone VI de la figure 3. On se reporte tout d'abord aux figures 1 et 2. L'échelon 1 vu en figure 1 présente une section principale transversale profilée en U légèrement évasé comprenant une paroi de base 2 et deux ailes 3,4, ces ailes saillant sensiblement perpendiculairement par rapport à la paroi de base 2. Par la suite de cette description de l'échelon, les termes intérieur , extérieur seront employés en référence à un point P placé dans le creux du profilé en U. La paroi de base 2 est pourvue de trous traversant 5, connus en eux mêmes. Sur chacun de ses deux bords extrêmes libres, l'échelon 1 comprend deux pattes latérales 6,7 dites oreilles et une patte centrale 8. Les oreilles 6,7 saillent sensiblement perpendiculairement aux ailes 3,4 vers l'extérieur du profilé en U. Dans le mode de réalisation représenté, les oreilles 6,7 sont sensiblement symétriques par rapport à un plan longitudinal S médian de la section principale en U. Il est entendu toutefois, ainsi que le comprendra l'homme du métier, que les oreilles 6,7 pourraient être de formes et/ou de dimensions différentes l'une de l'autre. Les oreilles 6, 7 s'étendent suivant les bords libres transversaux de l'échelon et sont pourvues de zones d'appui 9,10, 11, hachurées en figure 1 afin de faciliter la compréhension. Sur chacun des bords libres transversaux de l'échelon, une patte centrale 8 saille transversalement de la paroi de base 2, vers l'intérieur du profilé en U. Chaque patte centrale est pourvue d'un trou traversant 12. Les ailes 3,4 sont pourvues, dans leur zone de liaison avec les oreilles 6,7, de trous traversant 13 dont la fonction sera précisée par la suite. L'échelon qui vient d'être décrit en référence à la figure 1 peut être obtenu par pliage d'une bande de matière 14 telle que représentée en figure 2, cette bande de matière 14 étant notamment en alliage métallique tel qu'acier ou alliage d'aluminium. Dans d'autres modes de réalisation, l'échelon est obtenu par pliage en U d'une bande de matière sur laquelle sont ensuite rapportées les pattes 6,7, 8 par soudage, brasage, collage ou tout autre procédé équivalent. Dans d'autres modes de réalisation, l'échelon est en matériau polymère éventuellement chargé de fibres de renfort et est obtenu par moulage ou tout autre procédé équivalent. On se reporte maintenant aux figures 3 à 6. L'échelon 1 qui vient d'être décrit est spécialement adapté pour son montage, sans outillage ni pièces rapportées, sur des longerons 15 du type représenté en figures 3 à 6. Ces longerons 15 comprennent sur leur face latérale des empreintes 16 et un bossage 17 en saillie interne. Les empreintes 16 définissent deux rainures délimitées par : une paroi de base 18 ; une paroi avant 19, sensiblement parallèle à la paroi principale 20 du longeron 15 ; un congé de raccordement 21 de la paroi avant 19 à la paroi principale 20. Les deux empreintes 16 ménagées sur chaque zone de fixation des échelons s'ouvrent latéralement en regard l'une de l'autre et sont ouvertes vers le haut. L'ouverture vers le haut des empreintes 16 permet l'insertion des oreilles 6,7 d'un échelon, cette insertion étant réalisée à force. Ainsi qu'il apparaît en figures 3 et 6, les empreintes sont pourvues d'une saillie 22 sur lesquelles les ailes 3,4 de l'échelon viennent en butée lors de l'enfoncement des oreilles de l'échelon dans les empreintes 16. L'opérateur ressent cet appui comme une résistance à l'enfoncement de l'échelon et peut alors, par une action manuelle ou à l'aide d'un outil tel qu'un marteau, forcer le passage des ailes 3,4 sur ces saillies 22, de sorte que ces saillies 22 viennent se loger dans les trous traversant 13 décrits précédemment. L'échelon est alors dans la position représentée en figure 6. De ce montage, il résulte que la résistance au démontage de l'échelon est améliorée, lorsqu'une force sur l'échelon 1 selon la flèche F1 de la figure 6 est appliquée, cette force étant issue d'une pression statique ou d'un choc vertical ou oblique. En effet, lorsque la force F1 est appliquée sur l'échelon 1, la paroi des trous 13 vient en appui contre la surface inférieure plane 23 des saillies 22, la force F1 étant ainsi transmise aux empreintes 16 et, par la même, aux longerons 15. De ce montage, il résulte également une contrainte au chargement élevée pour les échelons. En effet, lorsque le chargement augmente sur l'échelon (flèche F2) : ta paroi des trous 13 vient en appui contre la surface supérieure 24 des saillies 22 ; les oreilles 6,7 viennent en appui contre la paroi de base 18 des empreintes 16, de sorte que la force de chargement F2 est transmise aux empreintes 16 et par la même aux longerons. Si cette force s'avérait suffisante pour provoquer l'arrachement des empreintes 16 de la paroi 20, l'échelon serait alors reçu en appui sur l'aile inférieure 25 du longeron 15. Dans une réalisation, les zones 9,10, 11 viennent en appui contre la paroi principale 20 du longeron, le reste des oreilles 6,7 venant en appui contre les empreintes 16, les zones 9,10, 11 étant notamment configurées pour que la résistance à l'arrachement de l'échelon soit optimum quelle que soit la direction de la résultante des efforts appliqués. Les formes des empreintes peuvent être définies pour assurer un serrage progressif au cours du montage de l'échelon sur le longeron. Dans un mode de réalisation, pour augmenter encore la résistance à l'arrachement de l'échelon, un trou est ménagé dans la paroi principale 20 du longeron, permettant la mise en place d'un organe de fixation tel que rivet, boulon, passant au travers du trou 12 de la patte 8 disposée en regard. En variante, le bossage 17 représenté en figure 5 peut venir se loger, lorsque l'échelon est en place, dans le trou 12 de la patte 8. Le cas échéant, ce bossage 17 peut être pourvu d'un trou central traversant permettant la mise en place d'un organe de fixation tel que rivet, boulon, passant au travers du trou 12 de la patte 8 disposée en regard. Ainsi qu'il est représenté en figure 6, dans un mode de réalisation, un bossage double permet un coincement de la patte 8, cette patte 8 étant de forme trapézoïdale allant en s'élargissant depuis son bord libre 26 jusqu'à son bord de liaison 27 avec la paroi de base 2. Les deux bords latéraux inclinés 28,29 de la patte 8 sont ainsi en appui contre des saillies 30 ménagées sur la paroi 20. La structure de montage d'échelons sur longerons qui vient d'être décrite présente de nombreux avantages : - elle assure une résistance améliorée à l'arrachement des échelons ; - elle améliore la résistance au chargement ; - elle peut être mise en oeuvre sans pièce rapportée ni outillage spécifique ; - elle permet de conserver toute l'efficacité des traitements complémentaires, tels que par exemple la galvanisation. L'invention fournit ainsi un assemblage mécanique sûr, peu coûteux, simple et rapide à mettre en oeuvre et de résistance mécanique élevée. REVENDICATIONS 1. Fixation d'un échelon (1) sur un longeron (15), le longeron (15) étant pourvu, sur sa face interne, de parois saillantes formant, avec la paroi principale du longeron, des gorges de guidage pour l'insertion, en coulissement à force dans une première direction, d'un bord transversal de l'échelon, caractérisée en ce que lesdites gorges de guidage sont pourvues de saillies (22) venant se loger, lors dudit coulissement de l'échelon (1), dans des réservations ménagées à cette fin dans l'échelon, le logement des saillies (22) dans ces réservations inhibant le coulissement de l'échelon (1) dans la direction de démontage, opposée à la première direction. 2. Fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'échelon (1) comprend une partie principale profilée en U, comprenant une paroi de base (2) et deux ailes (3,4), cette partie principale étant pourvue, à son bord libre transversal de fixation au longeron, de pattes latérales en saillie ou oreilles (6,7), lesdites oreilles (6,7) étant aptes à venir se loger, en coulissement à force, dans lesdites gorges. 3. Fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les réservations sont disposées dans la zone de liaison entre les oreilles (6,7) et les ailes (3,4) de la partie principale de l'échelon (1). e 4. Fixation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les réservations sont des trous traversant (13). 5. Fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la paroi principale (20) du longeron (15) est pourvue d'un trou traversant ou d'un bossage (17) venant, lorsque l'échelon (1) est monté sur le longeron (15), au droit et en regard d'un trou traversant complémentaire (12) disposé sur le bord transversal de l'échelon (1), cette mise en regard permettant l'insertion d'un moyen d'assemblage tel que rivet ou tout autre moyen équivalent ou l'insertion du bossage (17) dans le trou (12) de l'échelon (1). 6. Fixation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le trou traversant (12) ménagé sur le bord transversal de l'échelon (1) est disposé sur une patte (8) saillant de la partie principale profilée en U de l'échelon. 7. Fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite patte (8) est de forme trapézoïdale de sorte à venir se coincer, lors de la fixation de l'échelon, entre deux surfaces d'appui en saillie sur la paroi principale du longeron. 8. Echelle, notamment échelle à câbles, obtenue par fixation, telle que présentée en revendications 1 à 7, d'au moins deux échelons (1) à deux longerons (15), caractérisée en ce que les longerons (15) s'étendant suivant une direction longitudinale, les gorges de guidage s'ouvrent, sur les longerons (15), suivant une direction d'appui sensiblement perpendiculaire à cette direction longitudinale. 9. Echelle, notamment échelle pour monter et descendre, obtenue par fixation, telle que présentée en revendications 1 à 7, d'au moins deux échelons (1) à deux longerons (15), caractérisée en ce que les longerons s'étendant suivant une direction longitudinale, les gorges de guidage s'ouvrent sur les longerons, suivant une direction d'appui sensiblement parallèle à cette direction longitudinale. 10. Procédé de montage d'une échelle telle que présentée en revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réalisation des échelons par pliage d'un flanc de matière (14) telle qu'acier, alliage d'aluminium ou tout autre matériau équivalent.