Brevet FR2978907A1 — publié le 20130215

Système de construction modulaire 1. Domaine de l'invention L'invention concerne un système de construction permettant notamment de produire des structures aisément montables et démontables. L'invention concerne plus précisément un système et des éléments de construction de meubles pouvant présenter des tailles et des formes variées. 2. Art antérieur Diverses solutions sont connues de l'état de la technique pour assembler entre eux des éléments en vue de former des structures complexes. Dans le domaine de la menuiserie, par exemple, la mise en oeuvre de liaisons tenon-mortaise ou de pions de positionnement avant collage, chevillage ou vissage entre eux des éléments à assembler est bien connue de l'homme du métier. Chacune de ces solutions présente pour inconvénient principal que, après qu'elle a été mise en oeuvre pour obtenir une structure donnée, un démontage de cette structure, en vue par exemple de son transport, est difficile, voire impossible si les assemblages ont été consolidés par encollage. Par ailleurs, un assemblage tenon-mortaise requiert un usinage des éléments à assembler pour leur imprimer une forme généralement spécifique à la liaison particulière à réaliser, de sorte que cet usinage peut s'avérer relativement coûteux et long à réaliser. Les assemblages faisant appel à des pions de positionnement et à une consolidation par vissage ne peuvent quant à eux être démontés et remontés qu'un nombre relativement limité de fois, car chaque remontage induit une usure dans les taraudages pratiqués dans les éléments de construction dont les filets finissent à la longue par ne plus plaquer contre les filets des vis, ce qui tend à considérablement fragiliser l'assemblage. 3. Objectifs de l'invention L'invention vise à proposer une solution qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de permettre de construire, sans avoir à utiliser quelque outil que ce soit, des structures stables telles des meubles, qui sont aptes 30 à être démontés et remontés très aisément et, qui plus est, un grand nombre de fois. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite sont atteints à l'aide de l'invention, qui selon un premier de ses aspects matériels, vise un élément de construction présentant au moins deux surfaces planes, dites principales, superposées l'une par rapport à l'autre et munies de dimensions supérieures à celles d'au moins une autre surface dudit élément, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces principales est munie d'au moins une cavité, chacune étant apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface principale et étant localisée en vis-à-vis d'une cavité disposée sur la surface principale opposée. Les plots destinés à être logés dans les cavités ont pour fonction de positionner l'un par rapport à l'autre deux éléments de constructions adjacents. Le fait que les surfaces dans lesquelles les cavités sont aménagées soient les surfaces les plus importantes des éléments de construction permet d'assurer une stabilité maximale d'un empilement de tels éléments, par l'effet de la gravité. Le fait que, d'une face principale à une autre, les cavités soient localisées en vis-à-vis les unes des autres confèrent aux éléments de construction une forme symétrique qui les rend interchangeables et permet de réaliser de multiples types d'assemblages entre éléments adjacents. Ainsi, un unique ensemble d'éléments de construction donnera accès à toute une gamme de meubles présentant de multiples formes. Divers modes de réalisation peuvent être envisagés pour réaliser un élément de construction tel que décrit ci-dessus. Selon un premier mode de réalisation, dans lequel chaque surface principale d'un élément de construction est munie de N cavités alignées les unes par rapport aux autres, 25 ledit élément présente une longueur sensiblement égale à N fois sa largeur. Un tel mode de réalisation permet de réaliser des structures massives présentant une grande stabilité. En effet, selon ce mode de réalisation, il est possible de superposer de façon transversale par rapport à un élément de construction donné, N autres éléments sans laisser subsister aucun espace entre les éléments transversaux, au jeu d'assemblage près. 30 Selon un deuxième mode de réalisation, dans lequel chaque surface principale est munie de N cavités alignées les unes par rapport aux autres, ledit élément présente une longueur sensiblement égale à (3.N-1/2) fois sa largeur. Un tel mode de réalisation permet de réaliser des structures plus aérées, présentant des espaces entre N éléments disposés de façon transversale par rapport à un élément de construction donné, et permet donc d'introduire encore plus de variété dans la gamme des meubles qu'un même ensemble d'éléments de construction permet d'obtenir. Selon une variante de mise en oeuvre de l'invention, un élément de construction conforme à la description qui précède présente au moins une surface plane dite auxiliaire, perpendiculaire aux surfaces principales, et munie d'au moins une cavité apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface auxiliaire. Cette variante permet d'insérer des plots de maintien en position entre deux éléments de construction transversaux adjacents afin d'accroître la stabilité de la structure à laquelle ils appartiennent, puisqu'un maintien en position dans deux dimensions orthogonales entre elles et sensiblement horizontales est ainsi réalisé, en complément du maintien en position selon la direction verticale obtenu par effet de gravité. Selon un autre de ses aspects matériels, l'invention concerne également un système de construction incluant au moins deux éléments de construction tels que décrits plus haut, caractérisé en ce qu'il inclut en outre un ensemble de plots présentant chacun une longueur inférieure à une distance séparant les deux surfaces principales. Ainsi que précédemment exposé, de tels plots permettent d'assurer un maintien en position entre deux éléments de construction immédiatement adjacents lorsqu'ils sont 20 insérés dans les cavités préalablement aménagées dans lesdits éléments. Selon une variante de cet autre aspect matériel, l'invention concerne également un système de construction incluant au moins deux éléments de construction tels que décrit plus haut, caractérisé en ce qu'il inclut en outre un ensemble de plots présentant chacun une longueur supérieure à une distance séparant deux surfaces principales et inférieure au 25 double de ladite distance séparant les deux surfaces principales. La mise en oeuvre de plots dont la longueur est plus large qu'une épaisseur d'un élément de construction permet d'assurer un maintien en position entre deux éléments de construction qui ne sont pas immédiatement adjacents, mais au contraire séparés l'un de l'autre par un élément de construction intercalaire, ce qui permet donc d'enrichir encore 30 plus la gamme des formes de meubles qui peuvent être réalisés grâce au système de construction. Selon un aspect fonctionnel, l'invention concerne également un procédé de construction incluant une étape d'assemblage d'au moins deux éléments de construction présentant chacun au moins deux surfaces planes, dites principales, superposées l'une par rapport à l'autre et munies de dimensions supérieures à celles d'au moins une autre surface de l'élément considéré, chacune desdites surfaces principales étant munie d'au moins une cavité, chacune étant apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface principale et étant localisée en vis-à-vis d'une cavité disposée sur la surface principale opposée, étape d'assemblage au cours de laquelle au moins un plot est logé dans un espace défini par deux cavités appartenant à deux éléments de construction distincts. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de différents modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, au regard des dessins annexés parmi lesquels : - La FIG.la et la FIG.lb illustrent l'exécution d'un procédé de construction incluant 15 une étape d'assemblage d'au moins deux éléments de construction selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la FIG.2 représente un premier type de meuble résultant de la mise en oeuvre du procédé de construction selon l'invention ; - la FIG.3a et la FIG.3b illustrent l'exécution d'une première variante du procédé de 20 construction selon l'invention ; - la FIG.4 représente un deuxième type de meuble résultant de la mise en oeuvre de cette première variante ; - la FIG.5a et la FIG.5b illustrent des premier et deuxième modes de réalisation possibles des éléments de construction ; 25 - la FIG.6 représente divers modes de réalisation possibles des éléments de construction ; et - la FIG.7 représente un troisième type de meuble résultant de la mise en oeuvre d'une troisième variante du procédé de construction selon l'invention. 6. Description détaillée de différents modes de réalisation de l'invention 30 6.1 Principe général Comme déjà indiqué, le principe général de [invention repose sur l'assemblage d'éléments de constructions munis de cavités destinés à recevoir des plots permettant de maintenir en position les éléments de construction les uns par rapport aux autres. L'invention rend ainsi possible un montage et un démontage aisés de multiples types de meubles sur la base d'un même système de construction modulaire incluant divers types d'éléments de construction. De surcroît, les structures obtenues grâce à l'invention présentent une grande stabilité, qui ne risque pas d'être compromise au fil du temps, même après un grand nombre d'opérations de montage et de démontage. 6.2 Description de différents modes de réalisation La FIG.la représente un premier élément de construction CE11, qui revêt dans cet exemple une forme de brique parallélépipédique de longueur Lg et de largeur Wd, et présente une première et une deuxième surface plane SPI et SP2, dites principales, superposées l'une par rapport à l'autre et munies de dimensions supérieures à celles des autres surfaces dudit élément CE11. Dans le mode de réalisation décrit ici, la première surface principale SP1 est une surface supérieure et est munie de trois cavités (Cl, C2, C3), tandis que la deuxième surface principale SP2 est une surface inférieure, elle même munie de trois cavités (C4, C5, C6). Les cavités (Cl, C2, C3) de la première surface principale SPI sont localisées en vis-à-vis des cavités (C4, C5, C6) de la deuxième surface principale SP2. Chacune des cavités (Cl, C2, C3) et (C4, C5, C6) est apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à la surface principale dans laquelle elle a été aménagée, les cavités Cl et C2 étant dans cet exemple destinées à accueillir des plots P11 et P12 présentent chacun une longueur inférieure à une distance Th séparant les deux surfaces principales SF1 et SF2, en vue d'assurer un maintien en position de l'élément de construction CE11 vis-à-vis d'un autre élément de construction qui lui sera superposé. Dans le mode de réalisation décrit ici, les cavités (Cl, C2, C3) et (C4, C5, C6) et les plots P11 et P12 ont une section circulaire, ce qui permet d'en limiter le coût de fabrication. Dans d'autres modes de réalisation, il sera cependant tout-à-fait envisageable de munir les cavités et les plots de section présentant d'autres formes, telles des section carrées, hexagonales, octogonales, etc. Les plots P11 et P12 immédiatement adjacents lorsqu'ils sont insérés dans les cavités 30 préalablement aménagées dans lesdits éléments.. La FIG.1b illustre l'exécution d'une étape d'assemblage du premier élément de construction CE11 avec un deuxième élément de construction CE12 identique au premier. Grâce aux plots préalablement insérés dans les cavités de la surface principale supérieure de l'élément de construction CE11, il est aisé de positionner le deuxième élément de construction CE12 de façon à ce qu'il soit exactement à l'aplomb du premier élément de construction CE11. Le fait que les surfaces dans lesquelles les cavités sont aménagées soient les surfaces les plus importantes des éléments de construction CE 11 et CE12 permet d'assurer une stabilité maximale de l'empilement de ces deux éléments, par l'effet de la gravité. Comme on le démontrera la suite de l'exposé, le fait que, d'une face principale à une autre, les cavités soient localisées en vis-à-vis les unes des autres confèrent aux éléments de construction une forme symétrique qui les rend interchangeables et permet de réaliser de multiples types d'assemblages entre éléments adjacents. Ainsi, un unique ensemble d'éléments de construction donnera accès à toute une gamme de meubles présentant de multiples formes. La FIG.2 représente un premier type de meuble, en l'espèce un bureau, résultant de la mise en oeuvre du procédé de construction selon l'invention. Ce meuble inclut un plateau composé de trois éléments de construction en forme de poutre (TP1, TP2, TP3), qui reposent sur deux pieds composés chacun de quatre éléments de construction (CE11, CE12, CE13, CE14) et (CE15, CE16, CE17, CE18) conformes à la description qui précède. Dans le mode de réalisation décrit ici, chaque surface principale d'un élément de construction est munie de 3 cavités alignées les unes par rapport aux autres, et ledit élément présente une longueur sensiblement égale à 3 fois sa largeur (Lg=3.Wd). Un tel mode de réalisation permet de réaliser des structures massives présentant une grande stabilité. Ainsi, dans le meuble décrit ici, les trois éléments de construction en forme de poutre (TP1, TP2, TP3) sont superposés de façon transversale par rapport aux éléments CE14 et CE18, sans qu'il subsiste d'espace entre les éléments transversaux (TP1, TP2, TP3), au jeu d'assemblage près. En outre, les éléments de construction en forme de poutre (TP1, TP2, TP3) présentent des surfaces planes dites auxiliaires, perpendiculaires aux surfaces principales qui sont ici les surfaces horizontales supérieure et inférieure des éléments (TP1, TP2, TP3). Dans le présent exemple, seules les surfaces auxiliaires SA2 et SA3 des éléments TP2 et TP3 sont visibles. Ces surfaces auxiliaires SA2 et SA3 sont munies de cavités aptes à recevoir des plots P21, P22 et P23 destinés à former saillie par rapport auxdites surfaces auxiliaires SA2 et SA3. L'insertion de plots de maintien en position entre deux éléments de construction transversaux adjacents permet d'accroître la stabilité du meuble auquel ils appartiennent, puisqu'un maintien en position dans les dimensions longitudinale et transversale des éléments de construction CE1i (pour i=1 à 8) en complément du maintien en position selon la direction verticale obtenu par effet de gravité. La FIG.3a représente un élément de construction parallélépipédique CE31 dont les surfaces principales supérieure et inférieure sont toutes deux munies de trois cavités 10 localisées en vis-à-vis les unes des autres. Deux éléments de construction complémentaires CC31 et CC32 sont accolés transversalement à l'élément de construction CE31 en vue de former un ensemble ayant pour surface une croix ayant deux branches de longueurs égales. Les surfaces supérieures de ces éléments de construction complémentaires CC31 et CC32 sont munies de cavités 15 identiques à celles présentes sur l'élément de construction CE31, destinées à accueillir des plots P34 et P35. Les cavités situées à proximité d'extrémités de l'élément de construction CE31 sont destinées à recevoir des plots P31 et P33 présentant chacun une longueur supérieure à une distance Th séparant les deux surfaces principales, en la présente espèce une épaisseur de 20 l'élément de construction CE31 et inférieure au double de ladite distance Th. La mise en oeuvre de plots dont la longueur est plus large qu'une épaisseur d'un élément de construction permet d'assurer un maintien en position entre deux éléments de construction qui ne sont pas immédiatement adjacents, mais au contraire séparés l'un de l'autre par un élément de construction intercalaire, ce qui permet donc d'enrichir encore 25 plus la gamme des formes de meubles qui peuvent être réalisés grâce au système de construction. La FIG.3b illustre l'exécution d'une processus d'assemblage d'une structure en forme de croix destinée à servir de socle à un meuble d'un deuxième type, en l'espèce une table basse. Dans un premier temps, un élément de construction CE32 est superposé aux 30 éléments de construction complémentaires CC31 et CC32 et à une surface médiane de l'élément de construction CE31. Dans un deuxième temps, un autre élément de construction CE33 est superposé à l'élément de construction CE31, sans toutefois lui être immédiatement adjacent. Ceci est réalisé en faisant reposer la surface médiane de l'élément de construction CE33 sur la surface médiane de l'élément de construction CE32, un plot P34 étant logé dans la cavité présente à l'intersection entre les éléments de construction CE32 et CE33. Les cavités situées aux extrémités de la surface principale inférieure de l'élément de construction E33 accueillent quant à elles les extrémités des plots P31 et P33 qui assurent ainsi un maintien en position de l'élément de construction C33 vis-à-vis de l'élément C31. La FIG.4 représente le meuble, résultant de l'exécution réitérée du processus décrit ci-dessus, au cours de laquelle un élément de construction CE34 a été superposé à l'élément de construction CE32, sans toutefois lui être adjacent, un élément de construction CE35 ayant ensuite été superposé à l'élément de construction CE33 dans des conditions identiques. Des éléments de construction complémentaires CC33 et CC34 ont été ensuite accolés transversalement à l'élément de construction CE35 en vue de former un ensemble ayant pour surface une croix ayant deux branches de longueurs égales, semblable à celle formant le socle du meuble. Un plateau en verre PVR a ainsi pu être posé sur le la croix formée par l'élément de construction CE35 et les éléments de construction complémentaires CC33 et CC34. Le fait que les surfaces dans lesquelles les cavités sont aménagées soient les surfaces les plus importantes des éléments de construction CE 11 et CE 12 permet d'assurer une stabilité maximale de l'empilement de ces deux éléments, par l'effet de la gravité. Comme on le démontrera la suite de l'exposé, le fait que, d'une face principale à une autre, les cavités soient localisées en vis-à-vis les unes des autres confèrent aux éléments de construction une forme symétrique qui les rend interchangeables et permet de réaliser de multiples types d'assemblages entre éléments adjacents. Ainsi, un unique ensemble d'éléments de construction donnera accès à toute une gamme de meubles présentant de multiples formes. La FIG.5a illustre un premier mode de réalisation possible d'un élément de construction CEC, dit « mode court », dans lequel la longueur Lg de l'élément CEC est égale à N fois sa largeur, N étant le nombre de cavités aménagées dans le sens de la longueur de l'élément CEC. En l'espèce, N=3, de sorte que Lg=3.Wd. Ainsi qu'expliqué plus haut, ce mode de réalisation permet de construire des structures massives présentant une grande stabilité, à l'instar du meuble de premier type. La FIG.5b illustre un deuxième mode de réalisation possible d'un élément de construction CEL, dit « mode long », dans lequel la longueur Lg de l'élément CEC est égale à (3.N-1/2) fois sa largeur, N étant le nombre de cavités aménagées dans le sens de la longueur de l'élément CEC. En l'espèce, N=3, de sorte que Lg=4.Wd. Un tel mode de réalisation permet de réaliser des structures plus aérées, présentant des intervalles Es entre N éléments disposés de façon transversale par rapport à un élément de construction donné, et permet donc d'introduire encore plus de variété dans la gamme des meubles qu'un même ensemble d'éléments de construction permet d'obtenir. La FIG.6 représente en vue de dessus et à titre d'exemple purement illustratif, diverses formes d'éléments de construction qui pourront être inclus dans un système de construction selon l'invention. En plus d'éléments de construction CEL conformes au « mode long », et d'éléments de construction complémentaires CC déjà présentés plus haut, un tel système pourra inclure : . des éléments unitaires CEE ayant une surface carrée dite unitaire au centre de laquelle est aménagée une cavité, . des éléments complémentaires longs CCL présentant deux cavités, un intervalle Es étant adjacent à chacune des surfaces unitaires propres auxdites cavités, et . des éléments médians CEM présentant une unique cavité et deux intervalles Es 20 prévus de part et d'autre de la surface unitaire propre à ladite cavité. La FIG.7 représente un troisième type de meuble, en l'espèce une autre table basse, incluant un plateau en verre reposant sur trois éléments de construction (CE68, CE69, CE610), montés de façon transversale au-dessus de trois autres éléments de construction (CE65, CE66, CE67) via des plots présentant une longueur supérieure à 25 l'épaisseur desdits éléments de construction. Ces trois autres éléments de construction (CE65, CE66, CE67) sont eux-mêmes montés de façon transversale sur deux pieds composés chacun de deux éléments de construction (CE61, CE62) et (CE63, CE64). Dans le mode de réalisation décrit ici, les éléments de constructions CE6j (pour j=1 30 à 10) sont conformes au « mode long », ce qui permet d'obtenir une table basse qui, bien que reposant sur une structure relativement massive, produit une impression de légèreté du fait des intervalles présents entre les éléments de construction formant la partie supérieure de la table basse. La description du processus d'obtention des trois différents types de meubles présentés ci-dessus, permet de bien comprendre comment l'invention rend possible la construction de multiples types de meubles sur la base d'un même système de construction modulaire incluant les divers types d'éléments évoqués plus haut. De surcroît, les structures obtenues grâce à l'invention sont d'une grande stabilité et sont aptes à être démontées et remontées très aisément et, sans avoir à utiliser quelque outil que ce soit, qui plus est un grand nombre de fois. REVENDICATIONS1. Elément de construction présentant au moins deux surfaces planes, dites principales, superposées l'une par rapport à l'autre et munies de dimensions supérieures à celles d'au moins une autre surface dudit élément, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces principales est munie d'au moins une cavité, chacune étant apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface principale et étant localisée en vis-à-vis d'une cavité disposée sur la surface principale opposée. 2. Élément de construction conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, chaque surface principale étant munie de N cavités alignées les unes par rapport aux autres, 10 ledit élément présente une longueur sensiblement égale à N fois sa largeur. 3. Élément de construction conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, chaque surface principale étant munie de N cavités alignées les unes par rapport aux autres, ledit élément présente une longueur sensiblement égale à (3.N-1/2) fois sa largeur. 4. Elément de construction conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en 15 ce qu'il présente au moins une surface plane dite auxiliaire, perpendiculaire aux surfaces principales, et munie d'au moins une cavité apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface auxiliaire. 5. Système de construction incluant au moins deux éléments de construction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il inclut en outre un ensemble de plots 20 présentant chacun une longueur inférieure à une distance séparant les deux surfaces principales. 6. Système de construction incluant au moins deux éléments de construction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il inclut en outre un ensemble de plots présentant chacun une longueur supérieure à une distance séparant deux surfaces 25 principales et inférieure au double de ladite distance séparant les deux surfaces principales. 7. Procédé de construction incluant une étape d'assemblage d'au moins deux élémentsde construction présentant chacun au moins deux surfaces planes, dites principales, superposées l'une par rapport à l'autre et munies de dimensions supérieures à celles d'au moins une autre surface de l'élément considéré, chacune desdites surfaces principales étant munie d'au moins une cavité, chacune étant apte à recevoir un plot destiné à former saillie par rapport à ladite surface principale et étant localisée en vis-à-vis d'une cavité disposée sur la surface principale opposée, étape d'assemblage au cours de laquelle au moins un plot est logé dans un espace défini par deux cavités appartenant à deux éléments de construction distincts.10