Brevet FR2954959A1 — publié le 20110708

L'invention concerne une attache pour des éléments de construction et un procédé de fixation de deux éléments entre eux dans une orientation spatiale pouvant être quelconque. L'assemblage d'éléments de construction de type poutres, poutrelles, madriers, lisses, etc... est généralement peu aisé en raison de la taille et du poids des pièces à maintenir entre elles. Les éléments sont fixés entre eux par boulonnage direct ou au moyen de pièces d'assemblage. Le positionnement d'éléments placés perpendiculairement entre eux présente des difficultés connues assez bien résolues techniquement à ce jour, en revanche ce n'est pas le cas pour le positionnement d'éléments placés selon des angles quelconques, à l'oblique et dans des configurations spatiales inhabituelles. Pour orienter les éléments dans des plans non perpendiculaires il se pose un problème à la fois pour que l'attache puisse être facile à poser, et un problème pour que l'attache puisse permettre d'orienter facilement les éléments entre eux dans les trois directions spatiales, il se pose aussi un problème pour que l'attache soit compacte et solide. Il est connu par divers documents, notamment par US3817006 ou par US20030131543, d'employer des tirants ajustables en longueur comportant des attaches orientables dans un plan, l'inconvénient majeur de ces attaches est que les plans qui doivent être reliés par le tirant et orientés au moyen de l'attache ne sont jamais rigoureusement perpendiculaires, ce qui engendre des contraintes importantes dans le dispositif qui peuvent aller jusqu'à l'inefficacité complète du système de soutènement ou de fixation des éléments entre eux. II est également connu, par exemple par WO8302794, un dispositif dans lequel l'attache présente deux articulations, chacune permettant l'orientation du tirant dans un plan différent, ce système permet de résoudre les problèmes liés à l'agencement spatial des éléments entre eux puisque l'élément de liaison est positionnable dans n'importe quelle direction, toutefois un tel montage avec deux articulations entraîne des contraintes mécaniques sur les deux axes des articulations, l'attache correspondante présente un encombrement notable comme cela peut être visualisé sur le document W08302794, en conséquence les liaisons entre les éléments à assembler sont fragilisés. Par ailleurs dans certaines situations la dimension importante de l'attache pose un problème critique, voire rédhibitoire, d'encombrement. L'invention a donc pour objectif de résoudre les principales difficultés que sont la possibilité aisée d'orientation des éléments dans l'espace, la solidité de l'attache et sa compacité, en proposant une attache de conception nouvelle. La présente invention concerne ainsi une attache utilisable pour la fixation d'éléments de structure, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux pièces distinctes permettant de relier deux éléments de structure entre eux selon une quelconque orientation spatiale, lesdites pièces étant : - au moins un support fixé sur l'un des éléments de structure, - au moins une chape mobile articulée avec ledit support, l'articulation entre le support et la chape mobile permettant une rotation libre de cette dernière à 360° autour d'un axe perpendiculaire à un plan incluant la partie plane dudit support. L'attache peut comporter en outre une chape filetée articulée avec la chape mobile de manière à permettre une rotation dans un plan selon un angle pouvant être de plus de 180° pour un deuxième élément de structure fixé sur son extrémité filetée. Les avantages de l'attache selon l'invention sont multiples : - la fixation entre les éléments à assembler est très solide, l'orientation des éléments est possible dans toutes les directions spatiales, notamment par la possibilité de pivotement de la chape mobile à 360° autour d'un axe perpendiculaire au support, et par la possibilité de rotation à plus de 180° entre la chape mobile et la chape filetée, ce qui facilite le placement des éléments et la fixation de la structure, - l'articulation entre la chape mobiie et le support est extrêmement robuste et très compacte de sorte que cette partie n'est pas susceptible de fragiliser la liaison entre les éléments assemblés, l'articulation entre la chape mobile et la chape filetée est optimisée avec des surfaces aplaties offrant une grande surface de contact entre les deux chapes de manière à absorber les contraintes mécaniques lorsque l'attache est fonctionnelle, la fixation de l'attache sur les éléments à relier est aisée, notamment car l'extrémité cylindrique de la chape mobile peut éventuellement être introduite dans la lumière du support après fixation de ce dernier sur l'élément à maintenir, soit donc après la fixation de l'attache sur l'autre élément et après orientation spatiale de l'attache pour la fixation, il est également possible de fixer l'attache sur les deux éléments et réaliser l'orientation dans une deuxième étape, - l'attache est utilisable avec de nombreux matériaux et pour relier des éléments très variés entre eux, deux à deux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective de deux éléments de structure assemblés avec une pièce intermédiaire et deux attaches selon l'invention. La figure 2 est une vue agrandie d'une attache représentée dans la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe de l'attache de la figure 2 dans un plan perpendiculaire au support et à l'élément sur lequel elle est fixée. La figure 4 montre une vue de face du support de l'attache. La figure 5 illustre la chape mobile en vue de face et en vue de côté. La figure 6 illustre la chape filetée en vue de face et en vue de côté. L'invention se rapporte à une attache permettant de relier entre eux des éléments de structure, par élément de structure il doit être compris tout type d'élément, généralement de grande dimension, par exemple des panneaux, ou de grande longueur de type poutre, susceptible d'entrer dans la fabrication d'une charpente, d'une construction d'habitation ou industrielle, d'un ouvrage d'art, par exemple un pont, et même des petites structures pour des appareils à usage domestique, des éléments de placards, des étais, des piliers de soutènement, etc... La figure 1 montre un exemple de réalisation dans lequel deux attaches 1 sont utilisées pour maintenir une poutre métallique 2 inclinée par rapport à un mur 3 au moyen d'une liaison 4. Les deux attaches 1 étant fixées à chaque extrémité de liaison et orientées de manière à placer dans la configuration spatiale souhaitée la poutre 2 par rapport au mur 3. Comme cela est visible sur la figure 1 les deux attaches permettent des 20 orientations spatiales différentes des éléments entre eux. Les figures 2 et 3 présentent en détail l'attache 1 reliant le mur 3 et la liaison 4, lesquels sont considérés dans la suite de la description de manière plus générale comme deux éléments de structure. Selon l'invention l'attache est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins 25 deux pièces distinctes permettant de relier deux éléments de structure entre eux selon une quelconque orientation spatiale, lesdites pièces étant : - au moins un support 5 fixé sur l'un des éléments de structure, - au moins une chape mobile articulée avec ledit support, l'articulation entre le support et la chape mobile permettant une rotation libre de cette dernière à 360° autour d'un axe perpendiculaire à un plan incluant la partie plane dudit support. Ces deux pièces peuvent être utilisées directement pour le maintien de deux éléments de structure, en fixant sur chaque élément de structure la pièce support et en reliant entre elles les extrémités libres des chapes mobiles. Une telle attache totalement symétrique constitue une première variante de l'invention. II est toutefois possible, dans une deuxième variante de fixation, d'employer en outre une chape filetée 7 articulée avec la chape mobile 6 de manière à permettre une rotation dans un plan selon un angle pouvant être de plus de 180° pour un deuxième élément de structure fixé sur son extrémité filetée. De manière plus précise, et tel que cela est illustré dans les figures 4 à 6 qui montrent les différentes pièces constitutives de l'attache, la pièce support 5 est une pièce pliée apte à recevoir et à maintenir une extrémité de la chape mobile 6 dans la partie pliée 8, la partie plane 9 de la pièce support étant fixée sur un élément de structure. Selon l'invention la pièce support 5 comporte une lumière 10 permettant l'introduction de la chape mobile et deux ouvertures 11 pratiquées dans la partie latérale du repliement de manière à permettre le passage d'une goupille 12 destinée à bloquer une extrémité cylindrique 13 de la chape mobile après son introduction dans le support. Tel que cela est illustré sur la figure 5 la chape mobile comporte une extrémité cylindrique 13 destinée à être incorporée dans la partie repliée de la pièce support, un corps 14 cylindrique pouvant être plein ou tubulaire en contact avec le pourtour de la lumière 10 lorsque la chape mobile est insérée dans le support, et une extrémité aplatie 15. Selon l'invention l'extrémité aplatie est percée dans sa surface plane de manière à recevoir une articulation axiale avec une pièce de forme comparable, et de manière à permettre à ce niveau une rotation dans un plan selon un angle pouvant être de plus de 180° des éléments reliés par l'attache. L'ouverture 16 permet le passage d'un boulon, selon un axe perpendiculaire à la surface aplatie de la chape mobile, lequel permet de maintenir la pièce avec une autre pièce, laquelle étant de préférence de forme comparable. Selon la première variante de l'invention précédemment décrite la chape mobile 6 est reliée par son extrémité aplatie 15 à l'extrémité aplatie 15 d'une autre chape mobile. Selon la deuxième variante de l'invention la chape mobile 6 est reliée par son extrémité aplatie à l'extrémité aplatie 17 d'une chape filetée 7. Une chape filetée représentative de l'invention est illustrée sur la figure 6. Selon l'invention la chape filetée 7 comporte des écrous 18 et des rondelles permettant de maintenir un élément de structure dans lequel une ouverture a été réalisée pour le passage de l'extrémité filetée 19 de ladite chape filetée. Tel que cela est illustré sur les figures 2 et 3 la chape mobile 6 peut tourner librement dans la partie repliée de la pièce support et la liaison entre des parties aplaties à l'extrémité de la chape mobile permet une rotation dans un plan qui peut dépasser 180° pour l'élément fixé en bout d'attache, ainsi l'élément fixé à l'opposé de la pièce support peut être positionné dans toutes les directions spatiales dans un volume hémisphérique autour du premier élément sur lequel est fixé le support. Selon l'invention l'attache est formée avec des pièces métalliques non corrodables permettant de relier des éléments de structure pouvant être en métal, en bois, en particules agglomérées, en plastique, en matériaux composites, en béton et en matériaux utilisables dans le domaine de la construction. L'invention concerne aussi un procédé de fixation de deux éléments entre eux dans une orientation spatiale quelconque au moyen d'une attache, le procédé étant caractérisé en ce que l'attache comporte trois pièces distinctes agencées entre elles avant l'assemblage des éléments à maintenir, lesdites pièces étant : - un support 5 formé par une pièce pliée disposant d'une lumière 10 et d'ouvertures 11 pour le passage d'au moins une goupille 12, destiné à être fixé sur un premier élément à maintenir, - une chape mobile 6 comportant une extrémité cylindrique 13 destinée à coopérer avec le support pour former une articulation permettant une rotation libre de la chape mobile à 360° autour d'un axe perpendiculaire à un plan incluant la partie plane 9 dudit support 5, et une extrémité aplatie 15 destinée à être reliée avec une partie de forme comparable, - une chape filetée 7 comportant une extrémité aplatie 17 destinée à être reliée avec l'extrémité aplatie 15 de la chape mobile, et une extrémité filetée 19 à l'extrémité opposée de la pièce, destinée à être fixée sur un deuxième élément à maintenir, et en ce que le procédé de fixation consiste à : - fixer la partie filetée 19 de la chape filetée 7 dans une ouverture aménagée dans l'un des éléments à fixer, la partie filetée 19 constituant une extrémité de l'attache, - fixer le support 5 constituant l'autre extrémité de l'attache sur le deuxième élément à assembler après orientation des deux articulations pour placer les deux éléments à relier dans la configuration spatiale souhaitée. Plusieurs variantes de l'attache sont possibles sans sortir du cadre de l'invention, notamment les différentes pièces que sont le support, la chape mobile et la chape filetée, peuvent avoir des dimensions variables en fonction des éléments à relier et être constituées en différents matériaux. L'attache qui correspond à l'agencement des trois pièces que sont le support, la chape mobile et la chape filetée peut bien évidemment être prolongée en longueur par une tige ajustée au bout de la chape filetée, laquelle pouvant être fixée sur l'élément de structure à relier, sans sortir du cadre de l'invention. L'extrémité cylindrique de la chape mobile est maintenue dans la lumière du support par une cheville, ce moyen est simple et efficace, il peut cependant être employé d'autres dispositifs dans le même but, ces moyens équivalents sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. La chape mobile comporte une extrémité cylindrique introduite dans la zone repliée de la pièce support, sans sortir du cadre de l'invention, et bien que cela soit moins favorable, il peut être envisagé de conformer le repliement de la pièce support de façon à accueillir une extrémité sphérique formant une articulation de type rotule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS1- Attache (1) utilisable pour la fixation d'éléments de structure, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux pièces distinctes permettant de relier deux éléments de structure entre eux selon une quelconque orientation spatiale, lesdites pièces étant : - au moins un support (5) fixé sur l'un des éléments de structure, - au moins une chape mobile (6) articulée avec ledit support (5), l'articulation entre le support (5) et la chape mobile (6) permettant une rotation libre de cette dernière à 360° autour d'un axe perpendiculaire à un plan incluant la partie plane (9) dudit support (5). 2- Attache (1) selon la revendication 1 comportant en outre une chape filetée (7) articulée avec la chape mobile (6) de manière à permettre une rotation dans un plan selon un angle pouvant être de plus de 180° pour un deuxième élément de structure fixé sur son extrémité filetée (19). 3- Attache (1) selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle la pièce support (5) est une pièce pliée apte à recevoir et à maintenir une extrémité de la chape mobile (6) dans la partie pliée (8), la partie plane (9) de la pièce support (5) étant fixée sur un élément de structure. 4- Attache (1) selon la revendication 3 dans laquelle la pièce support (5) comporte une lumière (10) permettant l'introduction de la chape mobile (6) et deux ouvertures (11) permettant le passage d'une goupille (12) destinée à bloquer une extrémité cylindrique (13) de la chape mobile (6) après son introduction dans le support (5). 5- Attache (1) selon la revendication 4 dans laquelle la chape mobile (6) comporte une extrémité aplatie (15) percée dans sa surface plane de manièreà recevoir une articulation axiale avec une pièce de forme comparable, et de manière à permettre à ce niveau une rotation dans un plan selon un angle pouvant être de plus de 180° des éléments reliés par l'attache (1). 6- Attache (1) selon la revendication 5 dans laquelle la chape mobile (6) est reliée par son extrémité aplatie (15) à l'extrémité aplatie (15) d'une autre chape mobile (6). 7- Attache (1) selon la revendication 5 dans laquelle la chape mobile (6) est reliée par son extrémité aplatie (15) à l'extrémité aplatie d'une chape filetée (17). 8- Attache (1) selon la revendication 2 dans laquelle la chape filetée (7) comporte des écrous (18) et des rondelles permettant de maintenir un élément de structure dans lequel une ouverture a été réalisée pour la passage de l'extrémité filetée (19) de ladite chape filetée (7). 9- Attache (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes formée avec des pièces métalliques non corrodables permettant de relier des éléments de structure pouvant être en métal, en bois, en particules agglomérées, en plastique, en matériaux composites, en béton et en matériaux utilisables dans le domaine de la construction. 10- Procédé de fixation de deux éléments entre eux dans une orientation spatiale quelconque au moyen d'une attache (1), le procédé étant caractérisé en ce que l'attache (1) comporte trois pièces distinctes agencées entre elles avant l'assemblage des éléments à maintenir, lesdites pièces étant : - un support (5) formé par une pièce pliée disposant d'une lumière (10) et d'ouvertures (11) pour le passage d'au moins une goupille (12), destiné à être fixé sur un premier élément, - une chape mobile (6) comportant une extrémité cylindrique (13) destinée à coopérer avec le support (5) pour former une articulation permettant une rotation libre de la chape mobile à 360° autour d'unaxe perpendiculaire à un plan incluant la partie plane (9) dudit support (5), et une extrémité aplatie (15) destinée à être reliée avec une partie de forme comparable, une chape filetée (7) comportant une extrémité aplatie (17) destinée à être reliée avec l'extrémité aplatie (15) de la chape mobile (6), et une extrémité filetée (19) à l'extrémité opposée de la pièce, destinée à être fixée sur un deuxième élément à maintenir, et en ce que le procédé de fixation consiste à : - fixer la partie filetée de la chape filetée (7) dans une ouverture aménagée dans l'un des éléments à fixer, la partie filetée constituant une extrémité de l'attache (1), - fixer le support (5) constituant l'autre extrémité de l'attache (1) sur le deuxième élément à assembler après orientation des deux articulations pour placer les deux éléments à relier dans la configuration spatiale souhaitée.