Brevet FR2914706A1 — publié le 20081010

L'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'au moins deux éléments en appui direct ou indirect l'un sur l'autre par une face d'assemblage, ainsi que les pièces de liaison mise en oeuvre dans ce procédé et les structures obtenues par ce procédé. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION L'assemblage de pièces consistant à les maintenir en appui les unes contre les autres est présent dans de nombreux domaines : domaine de la fabrication des panneaux ajourés, des parquets, des vitraux ou la réalisation d'objets marquetés, ressortant par exemple de la menuise-rie ou de l'ébénisterie. L'invention peut également avoir d'autres applications dans le domaine des jeux de construction, de la décoration, de l'architecture et du bâti- ment. Il existe différentes techniques permettant de main-tenir des pièces en appui sur d'autres : le collage, l'agrafage, la liaison par correspondance de formes.... On citera également une technique d'assemblage connue par laquelle on maintient deux pièces (par exemple des pierres taillées) appliquées l'une contre l'autre sur des surfaces d'appui par des clés (par exemple en bois) qui traversent ces surfaces et tirent en permanence les pièces l'une contre l'autre. Cette méthode était employée dans le domaine de la construction. OBJET DE L'INVENTION Par la présente invention, on se propose de simplifier la fabrication de ce type de structures dans les-quelles l'assemblage de base consiste à maintenir en contact deux pièces au niveau d'une surface d'assemblage en proposant un procédé d'assemblage et des moyens simples pour le mettre en œuvre. RESUME DE L'INVENTION L'invention a donc pour premier objet un procédé 35 d'assemblage d'au moins deux éléments en appui direct ou 2 indirect l'un sur l'autre qui consiste à rapprocher les deux éléments l'un de l'autre parallèlement à leur face d'assemblage en emprisonnant entre eux, dans une empreinte, ménagée par moitié dans chacune des faces d'as- semblage, une pièce de liaison, la forme et la position de l'empreinte étant telles que le rapprochement des deux pièces engendre dans la pièce de liaison une tension dans une direction parallèle aux faces d'assemblage. Les efforts mis en jeu dans la liaison tiennent à la faculté de la pièce de liaison à être mise en tension. Par cette tension, la liaison des éléments entre eux n'est pas directe mais passe par un pincement de chacun des éléments par la pièce, parallèlement à leur face d'assemblage. L'effort de contact d'un élément sur l'autre est alors indépendant des forces mises en jeu dans la liaison. La liaison réalisée présente l'avantage de ne requérir ni machines ni outils. En outre le moyen de liaison est totalement masqué. Dans un premier mode de réalisation la pièce de liaison pour mettre en oeuvre le procédé cidessus affecte, en section, la forme d'un H dont la barre horizon-tale est le siège de la tension susdite. Avec cette pièce, la structure assemblée conformé-ment au procédé est telle que la face d'assemblage de chacun des éléments comporte, en tant qu'empreinte, deux logements destinés à recevoir l'extrémité supérieure ou inférieure de chacune des branches du H, l'écartement des logements étant supérieur à celui des branches de sorte que la pénétration des branches dans les logements engen- dre la tension susdite dans la barre horizontale du H. La différence entre ces deux dimensions dépendra de la taille des éléments à assembler, de la nature de leur matériau et de celui de la pièce de liaison et de leur capacité respectives à se déformer élastiquement. Les éléments peuvent être directement en appui l'un sur l'autre. Dans ce cas, l'empreinte comportera égale-ment entre les logements un embrèvement pour accueillir la branche horizontale du H. Si la structure assemblée comporte entre les deux éléments, une plaque intercalaire, celle-ci sera traversée par ou décalée par rapport à la pièce de liaison. Cette plaque intercalaire peut constituer une ossature de la structure sur laquelle les éléments assemblés consti- tuent un parement décoratif. Cette plaque peut être constituée par tout matériau en feuille plein ou ajouré à la manière d'un grillage. Dans ce cas elle comportera les évidements ou réserves nécessaires pour le passage des branches de la pièce de liaison. Dans d'autres applications, cette plaque intercalaire peut être fragmentée pour, par exemple, constituer une sorte de vitrail à l'intérieur d'un réseau maillé formé par une pluralité d'éléments assemblés selon un motif arbitraire et décoratif. Dans certaines structures, chaque élément est en deux parties aboutées entre les branches du H. Ainsi, avec une seule pièce de liaison on peut assurer la liai-son dans deux directions de l'espace de quatre éléments. Dans certaines structures, les deux éléments à as- sembler sont en plus en appui par une face perpendiculaire à leur face d'assemblage sur une surface d'au moins un élément supplémentaire. Dans ce cas, la pièce de liai-son est en forme de Té dont l'extrémité libre de la jambe est retenue dans ledit élément supplémentaire de manière que la barre du Té soit distante de ladite surface de cet élément supplémentaire d'une valeur inférieure à la dis-tance séparant la partie d'empreinte accueillant cette branche du Té et la face perpendiculaire susdite. 4 De manière préférée, les faces d'assemblage sont planes mais ceci n'est pas limitatif, ces faces pouvant suivre par exemple la fibre neutre d'une pièce gauche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci- après de quelques exemples de sa réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre par un schéma la liaison en cours de réalisation conformément au procédé de l'invention, - la figure 2 illustre une variante d'assemblage conforme au procédé de l'invention avec une pièce de liaison différente, - les figures 3A,, 3B et 3C illustrent un assemblage conforme à l'invention, - la figure 4 illustre une forme de clé adaptée à la réalisation d'un noeud d'assemblage particulier. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION A la figure 1, on a représenté par un schéma élémentaire, les moyens par lesquels le procédé de l'invention est mis en oeuvre. Deux éléments 1 et 2 sont destinés à être assem- blés afin qu'ils soient en appui l'un sur l'autre par leurs faces d'assemblage en regard 3 et 4. Ces faces sont ici planes mais ce n'est pas sortir de cadre de l'invention que de les prévoir d'une autre forme pourvu qu'elles soient congruentes ou en correspondance. L'assemblage est réalisé par le moyen d'une pièce de liaison 5 représentée ici en forme de H avec deux branches parallèles 5a et 5b et une barre centrale 5c. Cette pièce a une épaisseur de l'ordre de la largeur des branches et barre, adaptée au matériau qui la constitue pour qu'elle puisse résister aux efforts permanents aux- quels elle sera soumise en service et les extrémités en regard des branches 5a et 5b sont pourvues de bourrelets 6 qui assurent notamment une fonction de pente d'introduction comme cela sera expliqué ci-après. Chaque élément 1 et 2 possède, creusée dans sa face 3 et 4, une demi empreinte 7 et 8. Dans le cas représenté, chaque demi empreinte à la forme de la moitié de la pièce de liaison 5 en H. Elle possède donc deux puits 7a, 7b, 8a, 8b destinés à recevoir les extrémités bourrelées des branches 5a et 5b et un embrèvement 7c, 8c s'étendant entre les deux puits, destiné à recevoir une moitié de la barre 5c de la pièce 5. Entre les deux puits et sous l'embrèvement, il subsiste de la matière de sorte que les puits sont dis- tants d'une valeur notée D2 sur la figure. L'écartement des bourrelets 6 de la pièce 5, se faisant face, est noté Dl et est inférieur à la valeur de D2. Le procédé d'assemblage de l'invention consiste, dans un premier temps, à loger la pièce 5 dans l'une des demi empreinte 7 ou 8. Grâce à la forme cylindrique ou bombée des bourrelets 6, l'introduction est facilitée malgré la différence entre les valeurs Dl et D2. On constate que la pièce 5 se déforme de sorte que les extrémités libres des branches se rapprochent, leur écartement initial Dl, diminuant légèrement. Il se produit une sorte de rotation des branches 5a et 5b autour des extrémités de la barre 5c. Cette déformation dépend de la taille de la pièce 5 et de la nature des matériaux tant de la pièce 5 que des éléments 1 et 2 à assembler. La seconde phase du procédé, qui peut être quasi simultanée de la première, consiste à rapprocher l'une de l'autre les faces 3 et 4 d'assemblage des éléments 1 et 2 de manière à emprisonner la pièce 5 entre les deux éléments jusqu'à parvenir au contact des faces 3 et 4. De la même manière que précédemment, les arrondis des bourre- lets 6 facilitent l'introduction des branches dans les puits 8a et 8b de la demi empreinte 8. La pièce 5 se trouve alors placée en tension et le tenon de matière qui sépare dans chaque élément, les puits 7a, 7b, 8a, et 8b se trouve pincé entre les branches du H. Il n'existe donc aucune force d'assemblage qui s'exerce perpendiculaire-ment aux faces 3 et 4 d'assemblage et de contact des éléments. Ce n'est cependant pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir une enduction adhésive sur l'une au moins des faces 3 et 4. Dans la mesure où le matériau de la pièce 5 (que l'on pourra nommer la clé d'assemblage) est plus dur que celui des éléments, les bourrelets 6 peuvent pénétrer dans la surface latérale des puits et à la longue, parti-ciper au verrouillage de la liaison par des sortes de redans d'accrochage. Dans un exemple de réalisation de l'invention non représenté, il existe une feuille de matériau intercalée entre le deux éléments 1 et 2. Cette feuille présente une épaisseur qui fait entretoise entre les faces 3 et 4. L'assemblage selon l'invention continue, même dans ce cas, à pouvoir être mis en oeuvre. Il suffit que la longueur des branches de la pièce en H soient suffisamment importante pour pendre en compte l'épaisseur de cette feuille intercalaire qui, elle, peut soit être à l'intérieur d'un périmètre à l'extérieur duquel se trou-vent les pièces 5 de l'assemblage, soit être pourvue d'ouvertures traversantes au droit des clés d'assemblage. Cette feuille intercalaire peut jouer le rôle d'une arma-ture de soutien sur laquelle les éléments sont assemblés à titre décoratif. Le schéma de la figure 2 illustre un autre exem- ple d'assemblage réalisable en application du procédé de l'invention. Les éléments 1 et 2 sont ici référencés 11 et 12 avec leurs faces d'assemblage 13 et 14. Ces élé- 7 ments possèdent en outre une surface d'extrémité 15 et 16, dressée perpendiculairement aux faces d'assemblage et par lesquelles les éléments 11 et 12 prennent appui ou viennent au contact d'une face 17a d'au moins un troi- sième élément supplémentaire 17 participant à l'assemblage. La clé de liaison est ici formée par une pièce 18 enfichée dans la face 17a par un montant 18a qui forme la jambe d'un Té. Le moyen de retenue de la clé 18 dans l'élément sera de tout type connu, adapté aux maté- riaux employés pour l'élément et la clé (emmanchement à force, collage, vissage,...). On peut prévoir que l'élément 17 comporte un orifice traversant depuis une face (non représentée) opposée à la surface 17a par laquelle on introduit la clé 18 jusqu'à une butée voisine de cette sur- face 17a, contre laquelle elle serait maintenue, après par exemple, un mouvement rotatif de verrouillage genre baïonnette. A l'opposé de la surface 17a, la jambe 18a porte une barre transversale 18b qui est distante de la face 17a d'une valeur D3. Chacune des faces d'assemblage 13 et 14, qui sont planes dans cette figure, comporte une demi empreinte en creux 19 et 20 dont la forme correspond à celle d'une demi clé, c'est-à-dire celle définie par un plan de symé- trie de la clé la divisant en deux potences identiques. En réalité, cette empreinte est telle que les deux éléments 11 et 12 peuvent être joints sans entrave mais de sorte que la barre 18b de la clé 18 constitue un moyen pour plaquer les surfaces d'extrémité 15, 16 de chaque élément 11, 12 contre la surface extérieure 17a de l'élément 17. C'est dire que l'évidement 19a, 20a de chaque demi empreinte qui accueille la barre 18b est distant de la surface d'extrémité correspondante 15, 16 d'une va-leur D4 légèrement supérieure à la valeur D3 ci-dessus mentionnée. Les demi empreintes de ces modes de réalisation seront réalisées de préférence par usinage et notamment par usinage à grande vitesse On aura noté que le procédé d'assemblage des élé- ments de cette figure est identique à celui déjà décrit : lors du montage, on loge l'une des branche de la barre transversale 18b dans par exemple l'empreinte 20a. Compte tenu du matériau de la clé élastiquement déformable dans les amplitudes mises en jeu, cette action a pour effet soit de faire fléchir la jambe 18a de la clé, soit de faire pivoter la barre 18b autour de son point d'attache au sommet de la jambe 18a. La mise en place de l'autre élément demande donc de forcer un peu plus pour loger la potence dans son logement. En conséquence, il se crée une tension dans la jambe 18a de la clé 18. Aux figures 3A à 3C, on a représenté, par des vues extérieures orthogonales, l'assemblage de trois membrures perpendiculaires 30, 31 et 32, chacune constituée de deux éléments 30a, 30b, 31a, 31b et 32a, 32b, superposables à l'endroit d'un plan de joint 30c, 31c, 32c. L'assemblage est réalisé par deux clés telles que celle 5 de la figure 1, dont les barres transversales sont dans les plans de joint 30c, 31c, 32c. A la figure 4, on a représenté une clé 40 qui possède trois jambes 40a à 120 et trois têtes 40b à l'extrémité de chaque jambe. Les membrures 41 assemblées par cette clé sont également en deux éléments, superposables sur un plan de joint. Les faces adjacentes 41a par lesquelles elles sont assemblées sont inclinées par rap- port à la direction de chaque jambe de clé, contrairement à l'assemblage du noeud précédent. La structure selon l'invention peut se décliner en de multiples formes dans le plan ou dans l'espace. On peut en effet réaliser des clés dont les branches 5b (fi-gure 1) ne sont pas parallèles mais simplement dans des plans parallèles et ainsi imposer au plan de joint de chaque membrure une orientation différente de l'autre qui, ensuite, entraînera des orientations particulières aux noeuds de structure auxquels ces membrures participe-ront. La section de la barre du H dans la figure 1 peut à cet effet notamment être circulaire. Grâce aux moyens d'assemblage mis en oeuvre, il est possible d'employer l'invention dans tous les domaines de la menuiserie, de l'ébénisterie, de la décoration, employant le bois ou tout autre matériau plastique ou métallique. Elle concerne autant le milieu des professionnels que celui du bricolage et des loisirs. L'invention constitue un moyen simple de réaliser des structures complexes à partir d'éléments préfabriqués en usine avec un degré de précision compatible avec l'aspect soigné de la finition que requièrent de telles structures, le montage pouvant aisément être réalisé à la main par une main d'oeuvre peu qualifiée, les usinages des empreintes et les clés formant des guides efficaces pour l'assistance à ce montage manuel. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'au moins deux éléments (1,2) en appui direct ou indirect l'un sur l'autre par une face d'assemblage (3,4), caractérisé en ce qu'il consiste à rapprocher les deux éléments (1,2) l'un de l'autre parallèlement à leur face d'assemblage en emprisonnant entre eux, dans une empreinte (7,8), ménagée par moitié dans chacune des faces d'assemblage (3,4), une pièce de liaison (5), la forme et la position de l'empreinte (7,8) étant telles que le rapprochement des deux éléments (1,2) engendre dans la pièce de liaison (5) une tension dans une direction parallèle aux faces d'assemblage (3,4). 2. Pièce de liaison pour mettre en oeuvre le pro-cédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle affecte, en section, la forme d'un H dont la barre horizontale (5c) est le siège de la tension susdite. 3. Structure assemblée conformément au procédé selon la revendication 1 et avec la pièce (5) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la face d'assemblage de chacun des éléments (1,2) comporte, en tant que demi empreinte, deux logements (7a,7b) destinés à recevoir l'extrémité supérieure ou inférieure de chacune des branches du H, l'écartement (D2) des logements étant supérieur à celui (Dl) des branches (5a,5b) de sorte que la pénétration des branches (5a,5b) dans les logements en-gendre la tension susdite dans la barre horizontale (5c) du H. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments (1,2) étant en appui direct, chaque demi empreinte (7,8) comporte également entre les logements (7a,7b,8a,8b) un embrèvement (7c,8c) pour accueillir la branche horizontale (5c) du H. 5. Structure selon la revendication 3, caractéri- 35sée en ce qu'elle comporte entre les deux éléments, une plaque intercalaire traversée par ou décalée par rapport à la pièce (5) de liaison. 6. Structure selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chaque élément (30a,30b,31a,31b) est en deux parties aboutées entre les branches du H. 7. Pièce de liaison pour mettre en oeuvre le pro-cédé selon la revendication 1 dans lequel les deux élé- ments (11,12) sont en appui par une surface perpendiculaire (15,16) à leur face d'assemblage (13,14) sur une surface (17a) d'au moins un élément supplémentaire, caractérisé en ce que la pièce de liaison (18) est en forme de Té dont l'extrémité libre de la jambe (18a) est rete- nue dans ledit élément (17) supplémentaire de manière que la barre du Té soit distante (D3) de ladite surface (17a) de cet élément supplémentaire d'une valeur inférieure à la distance (D4) séparant la partie d'empreinte (19a,20a) accueillant la branche (18b) du Té (18) et la surface perpendiculaire (15,16) susdite.