Brevet FR2902620A1 — publié le 20071228

DESCRIPTION Domaine technique de l'invention La présente invention concerne la réalisation d'une table à quatre pieds qui devient automatiquement stable lorsqu'elle est posée sur des sols irréguliers ou meubles sans nécessiter de calage et ceci grâce à une conception qui réside dans l'articulation de ses pieds par rapport à son plateau. Ce dispositif est basé sur le principe de décomposition d'une force, en l'occurrence la pesanteur, en quatre composantes, de façon isostatique. Etat antérieur de la technique Avant notre invention, les tables à quatre pieds étaient constituées d'un système rigide non adaptable aux surfaces d'appui qui présentent des irrégularités de planéité. Ceci obligeait les usagers de procéder au calage de façon arbitraire et sans obtenir dans la pratique un résultat durable sur une terrasse, un sol pavé, un carrelage à l'ancienne ou une pelouse. Un simple déplacement de la table oblige encore une fois à recommencer le calage. Les tables de restaurant ou de jardin représentent autant d'exemples de ce type. Notre invention constitue une solution à l'incapacité des tables à 4 pieds de s'adapter aux sols meubles ou irréguliers. Notre invention permet sans aucun réglage, sans aucun calage et sans aucune intervention, de doter d'une stabilité parfaite les tables à 4 pieds grâce à notre nouvelle conception articulée de ces tables. Notre invention permet de déplacer facilement des tables dans une pièce ou une surface où le sol présente des différences d'irrégularité plus ou moins prononcées puisque nos nouvelles tables sont automatiquement stables et toutes les opérations de calage sont devenues obsolètes. Principe du dispositif articulé utilisé Le dispositif articulé équipant les tables de notre conception utilise la propriété géométrique suivante : Soit un quadrilatère articulé à ses sommets (A,B,C,D), déformable dans le plan et dans l'espace, si on décompose cette figure en deux triangles (ADB et DBC) et si dans la surface de chacun de ces triangles on trace respectivement une droite (HE et GF), toutes deux parallèles à la base commune des triangles (DB) , ces deux droites, parallèles à une même troisième, sont donc parallèles entre elles, et restent parallèles quelle que soit la déformation du quadrilatère. Ces deux droites parallèles (E,F et G,H) sont donc toujours situées dans un même plan quelle que soit la déformation du 1 2 quadrilatère (A,B,C,D). L'application de ce principe permet grâce à un premier système de 4 articulations placées aux sommets du quadrilatère défini précédemment (ABCD) et à un deuxième système de 4 autres articulations placées aux extrémités des droites (EF et GH) d'immobiliser dans un système d'équilibre stable les charges transmises par le plateau de la table et de ses surcharges utiles en ses quatre points d'appui (P,Q,R,S) sur une surface irrégulière ou plane. (Figure 1 -Quadrilatère) Mise en oeuvre de la propriété du dispositif Le principe de mise en oeuvre de notre dispositif emploi plus précisément la figure du quadrilatère rectangle (ABCD) pour servir de guide à la construction du cadre. Le deuxième système d'articulations cité précédemment (E et G ainsi que H et F) dotera chaque articulation d'un degré de liberté en rotation, ces dernières seront respectivement axées et leur directions seront orthogonales entre elles et traverseront le milieu des cotés du cadre (en E,F,G,H). Le premier système d'articulations cité précédemment est constitué de quatre premières articulations placées dans les sommets du cadre (A,B,C,D) formées d'équerres sur lesquelles seront reliées les extrémités de barres formant les cotés du cadre. Ces dernières articulations seront à un degré de liberté en rotation et perpendiculaires à chaque coté de l'équerre de façon à permettre à l'ensemble de constituer un système articulé. Cette conception permet au cadre rectangulaire de se déformer dans l'espace tout en conservant sa forme dans le plan. (Figure 1-Rectangle). En partant du principe précédent le dispositif articulé mis en oeuvre dans notre invention sera constitué de deux cadres rectangulaires (ABCD et A'B'C'D') , comme définis précédemment, situés l'un au dessus de l'autre dans deux plans parallèles de façon à former dans l'espace les arrêtes d'un parallélépipède rectangle (ABCDA'B'C'D'). Les équerres situées aux sommets des deux cadres, seront fixées deux à deux (AA', BB', CC',DD') par des barres verticales constituant les quatre pieds de la table s'appuyant sur le sol plan ou irrégulier en quatre points (P,Q,R,S). Le verrouillage de l'équilibre du système se fait au moment où les quatre pieds sont en contact avec le sol. Par ailleurs les quatre articulations (E et E', F et F', G et G', H et H') placées au milieu de chaque barre constituant les quatre cotés de chacun des deux cadres, sont fixées entre elles deux à deux par des barres verticales dont leur fonction consiste à imposer une direction verticale aux quatre pieds de table lors de leur adaptation au sol et de permettre ainsi au système de compenser l'éventuelle irrégularité du sol tout en gardant l'équilibre du système au moment du contact avec le sol. -3 L'extrémité supérieure de chacune de ces quatre barres (EE', FF', GG', HH') sera rallongée de façon à disposer de quatre tronçons d'appui pour soutenir et relier le plateau au système de piètement de notre invention (EK, FL, GM, HN) Selon le principe de notre invention les points de fixation du plateau au système de piètement (KLMN) seront toujours situés sur un même plan alors que les points d'appui du système au sol (P,Q,R,S) définiront une surface gauche ou plane suivant la déformation plus ou moins relative imposée par les irrégularités du sol d'appui au système déformable créé par nos soins. Caractéristiques Table à quatre pieds conçue pour se stabiliser automatiquement sur un sol irrégulier sans avoir besoin de calage, disposant d'un mécanisme articulé situé entre son plateau et ses pieds. Ce mécanisme est constitué d'au moins deux parallélogrammes (9) articulés en leur centre dans le plan vertical sur des supports liés au plateau de la table et articulés entre eux à leurs extrémités par l'intermédiaire soit de pièces de liaison (5), soit de traverses (10) elles mêmes articulées en leur centre sur des supports liés au plateau de la table, constituant ainsi un quadrilatère carré pour les tables courtes dites parallèles ou un rectangle pour les tables longues dites mixtes. Les pieds de la table sont fixés sur les pièces de liaison ou sur les traverses suivant le type de table . Le parallélogramme articulé (9) est formé de l'association de deux barres rigides (7 et 8) parallèles entre elles situées dans un plan vertical, articulées en leur centre sur des supports fixés sur le plateau de la table et à leurs extrémités articulées soit sur des pièces de liaison (5) soit sur des traverses (10) suivant le type de table. Les pieds (6) sont fixés sur les traverses (10) . Deux traverses (10) sont constituées d'une barre rigide horizontale articulée en son milieu sur un axe horizontal perpendiculaire aux barres. Les deux traverses sont articulées sur les supports (1 et 3), liés rigidement au plateau de la table, et sont équipées au bout de leurs extrémités de deux articulations situées sur un même axe vertical et sur lesquels s'articulent les parallélogrammes . Les supports (1,2,3,4) disposent d'une face plane perpendiculaire au plateau de la table sur laquelle ils sont fixés rigidement , ceci au centre des cotés d'un carré ou d'un rectangle tracé sous la face inférieure du plateau, et sont orientés dans la direction des cotés. Les supports sont munis, sur un même axe vertical, de deux articulations à un degré de liberté perpendiculaires à la face plane des supports (1,2,3,4), sur laquelle s'articulent les parallélogrammes. Les supports (2 et 4) supportant les traverses ne disposeront que d'une seule articulation à un degré de liberté en rotation. -4 Une première table à quatre pieds faisant l'objet de notre invention (Figures 3 et 4) est munie d'un mécanisme constitué de quatre parallélogrammes (9), situés dans un plan vertical, articulés en leur centre sur des supports (1,2,3 et 4) fixés sur le plateau de la table, associés entre eux par des pièces de liaison (5) sur lesquelles ils sont articulés de façon à former un carré. Les pieds de la table sont fixés sur ces pièces de liaison . Une deuxième table à quatre pieds faisant l'objet de notre invention (Figures 4 et 5) est munie d'un mécanisme constitué de deux parallélogrammes (9) dont les barres (7 et 8) sont rigides en flexion dans leur plan vertical mais légèrement souples en torsion suivant leur section. Ces deux parallélogrammes sont articulés en leur centre sur des supports (1 et 3) liés au plateau de la table et situés au milieu des petits cotés opposés d'un rectangle. Ils sont articulés en bout de deux traverses rigides (10) articulées elles mêmes sur des supports (2 et 4) liés au plateau de la table et situés au milieu des grands cotés opposés du rectangle. Les pieds de la table sont fixés aux extrémités des traverses . Réalisation Notre réalisation se décline sous deux variantes. Une première variante qui se caractérise en ce que les pièces faisant partie du mécanisme de transmission ainsi que les quatre pieds de la table se déplacent parallèlement à une direction unique pendant le mouvement de l'ensemble du mécanisme lors de l'adaptation au sol. Ce mécanisme s'adapte très bien à l'utilisation de plateaux dont la géométrie varie autour des figures proches du cercle ou du carré plus ramassées sur elles mêmes. Une deuxième variante peut être considérée comme une évolution du principe antérieur dans le but de mieux adapter le comportement du mécanisme à l'utilisation de plateaux de plus grande longueur et pour mieux assurer leur rigidité tels que les plateaux rectangulaires. Ce nouveau mécanisme sera doté de nouvelles pièces lui permettant des mouvements différentiels où les pieds auront un déplacement suivant des directions différentes et non plus parallèles. Réalisation de la première variante ( Figure 3 ) A titre d'exemple et afin de mieux décrire les moyens de mise en oeuvre de cette variante nous allons décrire la fabrication d'un prototype de façon à pouvoir lui attribuer des mesures précises qui permettront au lecteur de mieux comprendre. Nous allons proposer la fabrication d'une table ronde avec un plateau de 1200 mm de diamètre et une épaisseur d'environ 30 mm. La table aura une hauteur d'appui hors tout de 750 mm. Elle sera appuyée sur quatre pieds. Le poids du plateau sera transmis à ses quatre -5- pieds au travers d'un mécanisme articulé assurant le futur équilibre de la table dont le mode de réalisation est le suivant : Au centre de la sous face du plateau on trace tout d'abord un carré (ABCD) d'environ 400 mm de coté. Sur le milieu (E,F,G,H) des cotés du carré on fixe rigidement par vis, rivet, soudure, boulons ou tout autre moyen de fixation adapté quatre supports (1,2 ,3 et 4) dont l'une de ses faces planes sera perpendiculaire au plan du plateau et alignée à chacun des cotés du carré précédemment tracé dans la sous face du plateau de la table (Figure 4). Sur la face plane et perpendiculaire au plateau de chacun de ces supports (Figure 4) on fixe deux articulations à un degré de liberté en rotation placés orthogonalement à cette face et constitués d'un axe cylindrique vissé, boulonné ou fixé par tout autre moyen rigide de fixation. Sur ces deux axes on articulera cote à cote au milieu de leur longueur deux barres plates rigides (7 et 8) de section rectangulaire constituées soit de fer plat soit en bois de telle façon que la barre la plus proche du plateau de la table soit à une distance d'environ 10 mm de celui-ci et que l'entraxe des barres soit supérieur ou égal à 80 mm. Chacun des supports comportera deux barres reliées à chacune de leurs extrémités (A,B,C,D) par des pièces de liaison (5) comportant des articulations à un degré de liberté en rotation. Les articulations auront la même orientation, le même entraxe et la même constitution que les articulations des supports ci-dessus mentionnés et permettant de jumeler les barres à leurs extrémités deux à deux de façon a former quatre semblables parallélogrammes (9) articulés dans le plan vertical. Ces pièces de liaison (5) en bois ou en métal, ou tout autre matériau adapté à la nature des efforts, auront trois faces verticales et seront éloignées du plateau de la même distance que les barres, une distance de l'ordre de 10mm, de façon à permettre le débattement dans le plan vertical des parallélogrammes. Sur les deux faces orthogonales des pièces de liaison seront articulées les extrémités des barres formant les parallélogrammes (Figure 4). Le système ainsi assemblé avec ses quatre parallélogrammes ainsi reliés formera avec sa silhouette dans l'espace un parallélépipède rectangle articulé verticalement. La troisième et dernière face des pièces de liaison sera située entre les deux faces orthogonales. Elle sera perpendiculaire à la bissectrice de l'angle droit formé par les deux faces orthogonales du support reliant les barres entre elles de façon à former une équerre avec son sommet tronqué. Cette pièce en équerre avec son sommet tronqué peut se réaliser en pliant un fer plat en métal ou bien avec un volume en bois disposant de trois faces assurant la même fonction. C'est sur ces faces que seront fixés par vis, boulons, rivets ou soudure, suivant les matériaux utilisés, les pieds (6) de la table. La direction des 4 pieds (6) sera légèrement divergente vers l'extérieur de façon symétrique par rapport à l'axe vertical de symétrie de la table pour augmenter sa stabilité. A titre d'exemple un jeu de l'ordre de 10 mm entre les -6- parallélogrammes et le plateau de la table permettra de compenser un défaut de planéité du sol d'environ 40mm. Réalisation de la deuxième variante (Figure 5) Ces tables sont constituées sur le même principe que les tables correspondant à 10 la première variante dont la description a été ci-dessus développée. Cette évolution du même principe a été conçue dans le but de mieux adapter le comportement du mécanisme faisant objet de la présente invention à l'utilisation de plateaux de plus grande longueur tels que les plateaux rectangulaires. Ce nouveau mécanisme sera doté de nouvelles pièces lui permettant des mouvements différentiels où les pieds auront un 15 déplacement suivant des directions différentes et non plus parallèles. A titre d'exemple et afin de mieux décrire les moyens de mise en oeuvre de cette deuxième variante nous allons décrire la fabrication d'un prototype de façon à pouvoir lui attribuer des mesures précises qui permettront au lecteur de mieux comprendre. Nous allons proposer la fabrication d'une table rectangulaire avec un plateau de 1200 mm de 20 longueur par 800 mm de largeur et une épaisseur d'environ 30 mm. La table aura une hauteur d'appui hors tout de 750 mm. Elle reposera sur quatre pieds. Le poids du plateau sera transmis à ses quatre pieds au travers d'un mécanisme articulé assurant le futur équilibre de la table dont le mode de réalisation est le suivant : Au centre de la sous face du plateau on trace tout d'abord un rectangle (A,B,C,D) 25 d'environ 1000 mm de long par 400 mm de large. Sur le milieu (E,F,G,H) de chaque coté du rectangle on fixe rigidement par vis, rivet, soudure, boulons ou tout autre moyen de fixation adapté, quatre supports (1,2,3et4) dont l'une de ses faces planes sera perpendiculaire au plan du plateau et alignée à chacun des cotés du rectangle précédemment tracé dans la sous face du plateau de la table (Figure 6) ayant une face 30 verticale plane orientée parallèlement au coté du rectangle qui lui correspond. Sur la face verticale de chacun des deux supports (2 et 4) situés sur les grands cotés du rectangle on fixe une articulation à un degré de liberté en rotation autour d'un axe perpendiculaire à la face du support, constitué d'un axe cylindrique vissé, boulonné ou fixé par tout autre moyen rigide de fixation. Sur cet axe on articule au milieu de sa 35 longueur une traverse rigide en bois de 1000 mm de longueur de section rectangulaire d'environ 50 mm d'épaisseur et 100 mm de largeur à ses extrémités, de telle façon qu'elle soit à environ 10 mm en retrait par rapport au plateau de la table pour lui5 -7-permettre de se mouvoir dans un plan vertical et parallèle au coté du rectangle qui lui correspond. Sur la face verticale de chacun des supports (1 et 3) fixés sur les petits cotés du rectangle on dispose sur une même ligne verticale deux articulations à un degré de liberté en rotation autour d'un axe perpendiculaire à la face du support. Ces deux articulations sont constituées d'un axe cylindrique vissé, boulonné ou fixé par tout autre moyen rigide de fixation. Sur ces deux axes on articulera côte à côte au milieu de leur longueur deux barres (7 et 8) plates rigides en flexion et légèrement souples en torsion d'environ 400 mm de longueur et de section rectangulaire constituées soit de fer plat soit de bois de telle façon à ce que la barre la plus proche du plateau de la table soit à une distance d'environ 10 mm de celui-ci et que la distance entre les entraxes des barres soit égale ou supérieure à 80 mm. Chaque support (1 et 3) comportera ainsi deux barres qui seront reliées à chacune de leurs extrémités (A,B,C,D) aux bouts des traverses par des articulations à un degré de liberté en rotation orientées dans la direction de ces traverses, et par conséquent parallèles aux axes du centre des barres. Les articulations seront constitués d'un axe cylindrique vissé, boulonné ou fixé par tout autre moyen rigide de fixation. Ces articulations auront le même entraxe que les centres des barres et formeront ainsi aux deux extrémités correspondantes du rectangle un parallélogramme déformable (9). Les pieds (6) de la table seront fixés rigidement par vis, boulons, soudure, ou tout autre moyen de fixation rigide, suivant les matériaux utilisés, sur l'extrémité des cotés des traverses et seront inclinés vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal de la table pour augmenter sa stabilité. A titre d'exemple un jeu de l'ordre de 10 mm entre les parallélogrammes ou les traverses par rapport au plateau de la table, permettra de compenser un défaut de planéité du sol d'environ 40mm. Cette conception se traduit par une légère torsion des barres (7 et 8) des parallélogrammes (9) sans aucune conséquence sur le fonctionnement et la tenue mécanique du système . Réglage à l'horizontale II est très facile de régler à l'horizontale ces deux types de tables auto stables formant les deux variantes d'un même principe. Pour les deux variantes de table principe est le même. Une fois la table posée au sol la mise à niveau s'obtient par deux opérations distinctes, sans jamais déséquilibrer le système au cours de chaque manoeuvre, en opérant de la façon suivante (Figure 11) : -8 1- On pose un niveau sur la table suivant un tracé reliant le milieu des deux cotés adjacents du quadrilatère tracé dans la sous face du plateau concerné par l'opération (direction U ), et on règle la hauteur d'un des deux pieds dont la droite qui les lie est une direction parallèle à la droite reliant le milieu des deux côtés adjacents du quadrilatère. L'opération s'effectue sur les pieds situés aux angles A ou C du quadrilatère. 2- On pose le niveau sur la table orienté suivant la direction des deux autres côtés adjacents du quadrilatère et on règle la hauteur de l'un des deux autres pieds dont qui les lie est une direction parallèle à cette même droite qui lie le milieu des cotés adjacentes. L'opération s'effectue sur les pieds situés aux angles D ou B du quadrilatère. C'est ainsi qu'en intervenant à tour de rôle sur deux pieds le plateau de la table est mis à niveau à l'horizontale sans être déséquilibré pendant le réglage.15 Revendications 1 - Table à quatre pieds conçue pour se stabiliser automatiquement sur un sol irrégulier sans avoir besoin de calage, caractérisée par l'adjonction d'un mécanisme articulé, situé entre son plateau et ses pieds. Ce mécanisme a quatre côtés est constitué d'au moins deux parallélogrammes sur 2 cotés opposés (9) articulés en leur centre dans le plan vertical sur des supports liés au plateau de la table et raccordés entre eux à leurs extrémités par l'intermédiaire soit à deux traverses soit à deux autres parallélogrammes. Ces traverses (10) sont articulées en leur centre sur des supports liés au plateau de la table, constituant ainsi un quadrilatère carré pour les tables de la première variante ou un rectangle pour les tables de la deuxième variante. Les pieds de la table sont fixés sur les pièces de liaison ou sur les traverses suivant le type de table . 2 - Table selon la revendication 1 caractérisée en ce que le parallélogramme articulé est composé par l'association de deux barres rigides (7 et 8) parallèles entre elles et situées dans un plan vertical, articulées en leur centre sur des supports fixés sur le plateau de la table et à leurs extrémités articulées soit sur des pièces de liaison (5) soit sur des traverses (10) suivant le type de table. Les pieds (6) sont fixés soit sur les traverses (10) soit_sur les pièces de liaison (5) selon la variante. 3 ûTable selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que les supports disposent d'une face plane perpendiculaire au plateau de la table sur lequel ils sont fixés rigidement, au centre des cotés d'un carré ou d'un rectangle tracé sous la face inférieure du plateau, et orientés dans la direction de ses cotés. Les supports sont munis, sur un même axe vertical, de deux articulations à un degré de liberté perpendiculaires à cette face, sur lesquelles s'articulent les parallélogrammes 4 û Table selon les revendications 1,2 ou 3 caractérisée en ce que le mécanisme est constitué de quatre parallélogrammes (9), situés dans un plan vertical, articulés en leur centre sur des supports (1,2,3 et 4) fixés sur le plateau de la table, associés entre eux par des pièces de liaison (5) sur lesquelles ils sont articulés et forment un carré, les pieds de la table étant fixés sur ces pièces de liaison. 5 û Table selon l'une des revendications, 1 à 3 caractérisée en ce que le mécanisme articulé comporte deux parallélogrammes et deux traverses, les parallélogrammes étant situés sur deux côtés opposés, les traverses étant également situées sur deux cotés opposés. -9- 10 - 6 û Table selon le revendication 5 caractérisée en ce que le mécanisme est constitué de deux parallélogrammes (9) dont les barres (7 et 8) sont rigides en flexion dans leur plan vertical mais légèrement souples en torsion suivant leur section. Ces deux parallélogrammes sont articulés en leur centre sur des supports (1 et 3) fixés au plateau de la table situés au milieu des petits cotés opposés d'un rectangle et ils sont articulés à leurs extrémités aux extrémités de deux traverses rigides (10) articulées elles mêmes sur des supports (2 et 4) fixés au plateau de la table et situés au milieu des grands cotés opposés du rectangle, les pieds de la table étant fixés aux extrémités des traverses . 7 û Table caractérisée en ce que les parallélogrammes sont fixés par leurs extrémités en deux points d'articulation sur la surface transversale d'extrémité de chaque traverse. 8 û Procédé de réglage à l'horizontale d'un table conforme à l'une des revendications précédents, composant des deux étapes suivantes : On pose le niveau sur la table dans la direction de la première diagonale d'implantation du mécanisme puis on règle l'horizontalité de cette diagonale en réglant la hauteur de l'un des deux pieds situés sur cette diagonale, ensuite on pose le niveau dans la direction de l'autre diagonale et on règle l'horizontalité de cette diagonale en réglant la hauteur de l'un des deux pieds de cette dernière diagonale.25