Brevet FR2980813A1 — publié le 20130405

Dispositif d'accès en hauteur muni d'échelons élargis monobloc L'invention a trait au domaine des dispositifs métalliques d'accès en hauteur tels que les échelles, les escabeaux, les marchepieds ou les escaliers (notamment les escaliers de chantier). Ce type de dispositif comprend généralement des montants réunis deux à deux par paire, entre lesquels s'étendent des échelons solidaires des montants, auxquels ils sont fixés par soudage, vissage, sertissage ou analogue. A prix équivalent, légèreté, résistance (sécurité passive) et ergonomie (sécurité active) sont les principaux facteurs déterminant le choix des utilisateurs pour tel ou tel dispositif d'accès en hauteur. L'utilisation désormais courante des alliages d'aluminium permettent aujourd'hui de proposer des dispositifs relativement légers. De même, la résistance des assemblages des profilés d'aluminium est correctement maîtrisée, l'utilisation du sertissage permettant d'assembler les échelons aux montants de manière relativement fiable, cf. par ex. le brevet français FR 2 579 965 (Centaure). De larges progrès demeurent cependant à réaliser en matière d'ergonomie, en particulier au niveau des échelons. La majorité des dispositifs d'accès en hauteur, notamment les échelles, sont munis d'échelons étroits sous forme de barreaux fixés aux montants. L'étroitesse des barreaux, imposée par la nécessité de les emmancher dans les montants, est un facteur de risque, surtout lorsque les barreaux ou les souliers sont rendus glissants en raison de l'environnement de travail ou des intempéries. La présence de stries sur la face supérieure des barreaux diminue le risque de glissement, mais de manière insuffisante. Il a bien été proposé d'élargir les échelons en rapportant et en rivetant sur les barreaux des profilés rapportés, cf. par ex. la demande de brevet européen EP 1 607 570. Cette solution, en théorie satisfaisante, n'est toutefois pas sans inconvénient. D'abord, la fabrication et la fixation par rivetage des profilés nécessitent des étapes supplémentaires qui peuvent doubler le temps nécessaire à la production d'une échelle. C004 B008 FR - TQD Ensuite, la quantité de matière nécessitée par les profilés rapportés et leurs rivets de fixation alourdit l'échelle. Enfin, les contraintes exercées sur les profilés lors des montées et descentes répétées des utilisateurs peuvent générer des phénomènes de fatigue sur les rivets, préjudiciables à la bonne tenue des profilés sur les barreaux. Un premier objectif est d'améliorer l'ergonomie (et donc la sécurité active) des dispositifs d'accès en hauteur. Un deuxième objectif est de conserver une relative simplicité de fabrication. Un troisième objectif est de conserver une bonne rapidité de montage. A cet effet, il est proposé un dispositif d'accès en hauteur, qui comprend au moins deux montants définissant un plan général de montée, et un échelon disposé transversalement entre les deux montants, cet échelon comprenant un barreau fixé aux montants et un plan d'appui élargi comprenant deux ailes, à savoir une aile antérieure et une aile postérieure s'étendant de part et d'autre du barreau, l'échelon étant formé d'une seule pièce monobloc définissant à la fois le barreau et les ailes. Selon diverses caractéristiques supplémentaires, seules ou en combinaison : le barreau est à section polygonale, et comprend un côté supérieur qui forme une partie centrale du plan d'appui, entre les ailes ; - chaque aile comprend une section externe, qui forme une partie du plan d'appui, et une section interne, qui forme un angle avec la section externe et par laquelle l'aile se raccorde au barreau ; le barreau est à section polygonale, et en ce que les ailes se raccordent respectivement à un côté antérieur et un côté postérieur du barreau ; les côtés antérieur et postérieur du barreau sont sensiblement parallèles au plan de montée ; le barreau est à section trapézoïdale, les côtés antérieur et postérieur du barreau formant respectivement avec un côté supérieur du barreau un angle aigu et un angle obtus ; C004 B008 FR - TQD l'échelon comprend un caillebotis sous forme d'un réseau de perforations formées dans le plan d'appui ; une partie au moins des perforations sont bordées de crampons en saillie sur le plan d'appui ; le caillebotis est formé dans les ailes, et de préférence dans les sections externes de celles-ci ; le barreau est fixé aux montants par une technique de bouterollage et dudgeonnage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la 10 lumière de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple illustratif, description faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une en perspective montrant une portion d'échelle équipée d'échelons larges monobloc ; 15 - la figure 2 est une vue de détail en coupe selon le plan Il-Il de la figure 1 ; les figures 3 à 5 sont des vues de détail en perspective illustrant l'assemblage des échelons et des montants, selon un premier mode de réalisation ; 20 - les figures 6 et 7 sont de vues de détail en perspective illustrant l'assemblage des échelons et des montants selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 8 est une vue de détail en coupe montrant l'assemblage des échelons et des montants selon le deuxième mode de 25 réalisation. Sur la figure 1 est partiellement représenté un dispositif 1 d'accès en hauteur, en l'espèce sous forme d'une échelle, mais il pourrait s'agir d'un escabeau, d'un marchepied ou d'un escalier, par exemple d'un escalier de chantier. 30 Le dispositif 1 comprend au moins deux montants 2 longitudinaux ayant chacun une face antérieure 3 et une face postérieure 4, et qui définissent conjointement un plan P général de montée, destiné à être incliné par rapport à la verticale lorsque le dispositif 1 est installé en utilisation normale. Les montants 2 sont parallèles dans l'exemple 35 illustré, mais ils pourraient être convergents, notamment pour certains modèles d'échelles plus larges à leur base qu'à leur sommet. C004 B008 FR - TQD Le dispositif 1 comprend également au moins un échelon 5 (en pratique une série d'échelons 5) disposé(s) transversalement entre les deux montants 2. Chaque échelon 5 comprend un barreau 6 fixé aux montants 2 par deux extrémités 7 latérales, et un plan 8 d'appui élargi par rapport au barreau 5, et comprenant deux ailes, à savoir une aile 9 antérieure et une aile 10 postérieure s'étendant de part et d'autre du barreau 5. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'échelon 5 est formé d'une seule pièce monobloc, qui définit à la fois le barreau 6 et les ailes 9, 10. Le barreau 6 est de préférence à section polygonale, et plus précisément trapézoïdale. Le barreau 6 comprend : - un côté 11 supérieur, qui forme avec le plan de montée un angle tel qu'en position normale d'utilisation ce côté 11 s'étend sensiblement dans un plan horizontal, un côté 12 antérieur et un côté 13 postérieur opposés, de préférence sensiblement parallèles au plan de montée, et qui s'étendent respectivement à égale distance de la face 3 antérieure et de la face 4 postérieure des montants, un coté 14 inférieur sensiblement perpendiculaire au plan de montée. Comme on le voit encore sur la figure 2, le côté 12 antérieur du barreau 6 forme avec le côté 11 supérieur un A angle aigu, qui est par exemple compris entre 50° et 80° (et de préférence, comme illustré, d'environ 65°), tandis que le côté 13 postérieur forme avec le côté 11 supérieur un angle B obtus, par exemple compris entre 100° et 130° (et de préférence, comme illustré, d'environ 115°). Selon un mode de réalisation préféré illustré sur la figure 2, les arêtes du barreau 6, à la jonction entre ses quatre côtés 11, 12, 13, 14, sont arrondies, de sorte à minimiser la concentration de contraintes et le risque de fissuration du matériau, et pour rendre plus confortable la manipulation du dispositif 1. Selon un mode préféré de réalisation, illustré sur les figures, et plus particulièrement visible sur la figure 2, chaque aile 9, 10 est en deux parties, et comprend une section externe, respectivement 9E et 10E, qui forme une partie du plan 8 d'appui, et une section interne, C004 B008 FR - TQD respectivement 91 et 101, qui forme un angle avec la section externe (respectivement 9E et 10E) et par laquelle l'aile 9, 10 se raccorde au barreau 6. La section 91 interne de l'aile 9 antérieure, qui forme avec la 5 section 9E externe un angle C compris entre 120° et 140° (et de préférence, comme illustré, de 130° environ), se raccorde au côté 12 antérieur du barreau 6, environ au tiers supérieur de celui-ci. La section 101 interne de l'aile 10 postérieure, qui forme avec la section 10E externe un angle D compris entre 100° et 120° (et de 10 préférence, comme illustré, de 110° environ), se raccorde au côté 13 postérieur du barreau 6, environ au quart supérieur de celui-ci. Des congés de raccordement sont prévus aux jonctions entre les sections 91, 101 internes des ailes 9, 10 et les côtés 12, 13, respectivement antérieur et postérieur, du barreau 6, afin de minimiser 15 la concentration de contraintes. Comme on le voit toujours sur la figure 2, le côté 11 supérieur forme une partie centrale du plan 8 d'appui, et s'étend dans le prolongement des sections 9E, 10E externes des ailes 9, 10. Les ailes 9, 10 ne sont pas de largeur égale, l'aile 9 antérieure 20 étant plus large que l'aile 10 postérieure. L'aile 9 antérieure est destinée à accueillir la partie antérieure du pied, au niveau des métatarsiens ; le côté 11 supérieur du barreau 6 est destinée à accueillir la partie centrale du pied, au niveau du tarse antérieur (sensiblement au centre de la voûte plantaire) ; l'aile 10 postérieure est 25 destinée à accueillir la partie postérieure du pied, au niveau du talus et dans l'axe de la jambe. Plus précisément, la section 9E externe de l'aile 9 antérieure, d'une largeur comprise entre 30 et 40 mm (et de préférence d'environ 35 mm) est environ quatre à cinq fois plus large que la section 10E 30 externe de l'aile 10 postérieure, d'une largeur comprise entre 5 mm et 10 mm (et de préférence d'environ 7,5 mm). Comme on peut le voir sur la figure 2, l'aile 10 postérieure présente un bord 15 libre qui s'étend dans le plan P de montée (c'est-à-dire dans le plan de la face 3 antérieure des montants 2), ce qui limite 35 l'encombrement du dispositif 1 et permet sa pose à plat sur toute surface, notamment sur le sol. C004 B008 FR - TQD Les sections 91, 101 internes des ailes 9, 10 sont dimensionnées pour permettre une certaine flexibilité des ailes 9, 10 sous le poids de l'utilisateur, de sorte à courber le plan 8 d'appui pour l'adapter à la voûte plantaire. Il en résulte une meilleure adhérence du pied sur l'échelon 5. Afin d'améliorer encore cette adhérence, l'échelon 5 comprend de préférence un caillebotis 16, sous forme d'un réseau de perforations 17 formées dans le plan 8 d'appui. De préférence, comme cela est bien visible sur la figure 3, le caillebotis 17 est formé dans les ailes 9, 10, et plus précisément dans les sections 9E, 10E externes de celles-ci. Selon un mode préféré de réalisation, afin d'assurer un bon accrochage de la semelle de l'utilisateur, une partie au moins des perforations 17 sont bordées de crampons 18 qui s'étendent en saillie sur le plan 8 d'appui. Dans l'exemple illustré, une perforation 17 sur deux est conformée de la sorte, les perforations 17 pourvues de crampons 18 et les perforations 17 nues étant disposées en quinconce sur la section 9E externe de l'aile 9 antérieure, et alternant en ligne sur la section 10E externe de l'aile 10 postérieure. On voit sur la figure 3 que pour permettre l'assemblage de l'échelon 5 aux montants 2 les ailes 9, 10 ne s'étendent pas jusqu'aux extrémités 7 latérales du barreau 6, celui-ci présentant une section 19 d'extrémité latérale dénudée d'une longueur supérieure à l'épaisseur du montant 2. L'échelon 5 décrit ci-dessus est de préférence réalisé par filage d'un alliage d'aluminium. Une opération de reprise est nécessaire pour dénuder les sections 19 d'extrémité latérales du barreau 6. Cette opération peut être réalisée par découpage ; elle est éventuellement suivie d'une opération d'ébavurage consistant à meuler, limer ou poncer les bavures issues de l'opération de coupe. Pour assujettir le barreau 6 aux montants 5, on procède de manière classique. Comme illustré sur la figure 3, on commence par aligner le barreau 6 avec une fenêtre 20 de contour complémentaire ménagée dans le montant 2 de manière traversante. Puis on emboîte le montant 2 sur la section 19 d'extrémité du barreau 6, comme indiqué par la flèche sur la figure 3 et comme illustré sur la figure 4, jusqu'à ce C004 B008 FR - TQD que le montant 2 vienne buter contre des bords 21 d'extrémité des ailes 9, 10. On voit que l'extrémité 7 latérale du barreau 6 dépasse alors du montant 2 par la fenêtre 20. Il reste alors à sertir l'extrémité 7 du barreau 6 pour former un bourrelet 22 de matière assurant la tenue inamovible du barreau 6 (et donc de l'échelon 5) sur le montant 2. Plus précisément, le sertissage de l'extrémité 7 du barreau 6 peut être effectué par une technique de bouterollage. Dans cette technique, un outil creux dénommé bouterolle est appliqué contre l'extrémité 7 non déformée du barreau, puis une pression est exercée sur l'outil pour déformer plastiquement l'extrémité 7 par expansion radiale et refoulement contre le montant 2. Selon un mode particulier de réalisation, on peut même compléter l'assemblage du barreau 6 au montant 2 par une technique de dudgeonnage, c'est-à-dire à une expansion interne du barreau 6 , dans lequel l'outil utilisé pour déformer plastiquement l'extrémité 7 est cranté, de sorte que des griffes sont formés sur celui-ci. Ces griffes viennent mordre dans le montant 2, augmentant ainsi la tenue du barreau 6 sur le montant 2. Selon un autre mode de réalisation, illustré sur les figures 6 et 7, les fenêtres 20 ne sont pas traversantes, mais ménagées seulement d'un côté intérieur des montants 2. L'assemblage des barreaux 6 aux montants 2 peut alors s'effectuer par emboîtement de la section 19 d'extrémité (plus courte que dans le mode de réalisation ci-dessus) dans le montant 2 par la fenêtre 20, puis en réalisant une soudure 23 du montant 2 au barreau 6 sur le pourtour de la fenêtre 20, comme illustré sur la figure 7. De préférence, comme illustré sur les figures 7 et 8, la longueur de la section 19 d'extrémité est telle que l'extrémité 7 du barreau 6 et les bords 21 viennent conjointement s'appliquer : l'extrémité 7, contre une paroi 24 intérieure du montant 2 ; les bords 21, contre le montant 2 sur le pourtour de la fenêtre 20. Il en résulte une bonne solidité de l'assemblage de l'échelon 5 au montant 2. Le dispositif 1 qui vient d'être décrit présente les avantages suivants. C004 B008 FR - TQD Premièrement, la réalisation monobloc de l'échelon 5 élargi est garante d'une bonne tenue aux efforts de flexion. Deuxièmement, cette réalisation monobloc peut être effectuée sans difficulté particulière par filage d'un alliage d'aluminium. Troisièmement, la forme des ailes 9, 10, en deux sections, permet de conférer à l'échelon 5 une certaine flexibilité qui accroît sa tenue à la fatigue et rend l'utilisation du dispositif 1 plus ergonomique et plus confortable. Quatrièmement, l'assemblage du dispositif 1 s'effectue de manière classique, sans opération supplémentaire due à la présence des ailes 9, 10. C004 B008 FR - TQD REVENDICATIONS1. Dispositif (1) d'accès en hauteur, qui comprend au moins deux montants (2) définissant un plan (P) général de montée, et un échelon (5) disposé transversalement entre les deux montants (2), cet échelon (5) comprenant un barreau (6) fixé aux montants (2) et un plan (8) d'appui élargi comprenant deux ailes, à savoir une aile (9) antérieure et une aile (10) postérieure s'étendant de part et d'autre du barreau (6), caractérisé en ce que l'échelon (5) est formé d'une seule pièce monobloc définissant à la fois le barreau (6) et les ailes (9, 10). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barreau (6) est à section polygonale, et comprend un côté (11) supérieur qui forme une partie centrale du plan (8) d'appui, entre les ailes (9, 10). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque aile (9, 10) comprend une section (9E, 10E) externe, qui forme une partie du plan (8) d'appui, et une section (91, 101) interne, qui forme un angle (C, D) avec la section (9E, 10E) externe et par laquelle l'aile (9, 10) se raccorde au barreau (6). 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le barreau (6) est à section polygonale, et en ce que les ailes (9, 10) se raccordent respectivement à un côté (12) antérieur et un côté (13) postérieur du barreau (6). 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le côté (12) antérieur et le côté (13) postérieur du barreau (6) sont sensiblement parallèles au plan (P) de montée. 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le barreau (6) est à section trapézoïdale, le côté (12) antérieur et le côté (13) postérieur du barreau (6) formant respectivement avec un côté (11) supérieur du barreau (6) un angle (A) aigu et un angle (B) obtus. 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'échelon (5) comprend un caillebotis (16) sous forme d'un réseau de perforations (17) formées dans le plan (8) d'appui. 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une partie au moins des perforations (17) sont bordées de crampons (18) en saillie sur le plan (8) d'appui. C004 B008 FR - TQD 9. Dispositif (1) selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le caillebotis (16) est formé dans les ailes (9, 10). 10. Dispositif (1) selon les revendications 3 et 9, prises en combinaison, caractérisé en ce que le caillebotis (16) est formé dans les sections (9E, 10E) externes des ailes (9, 10). 11. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le barreau (6) est fixé aux montants par une technique de bouterollage. 12. Dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le bouterollage est complété par un dudgeonnage. C004 B008 FR - TQD