Brevet FR3004474A1 — publié le 20141017

STRUCTURE SPATIALE. L'invention se rapporte à une structure spatiale composée de noeuds d'assemblage et d'entretoises. Ces structures sont souvent utilisées dans l'architecture pour la construction de 5 charpentes etc. Une telle structure porteuse spatiale comporte des noeuds d'assemblage et des entretoises pour former une structure maillée en triangle ou en carré qui s'étend selon au moins deux directions (structure plane) mais le plus souvent selon trois axes. lo Les entretoises sont des éléments longilignes pourvus à chaque extrémité d'une fraction d'un moyen de liaison avec un noeud d'assemblage qui comporte la fraction complémentaire du dit moyen de liaison. Les noeuds d'assemblage peuvent être constitués de pièces individuelles assemblées par soudure FR -A-2 526 890 pour former une sorte d'étoiles multi 15 branches où chaque branche offre un appui pour une entretoise. Un noeud peut se présenter comme une sphère comportant des orifices servant à y fixer des entretoises. On connait par exemple, une sphère creuse EP-A-0 081 608 qui présente localement des orifices pour fixer des entretoises disposées selon des directions 20 radiales. L'extrémité de chaque entretoise comporte une tige filetée que l'on engage dans un orifice de la paroi de la sphère creuse et on visse un écrou sur l'extrémité de la tige filetée. Pour ce faire cette sphère est creuse et présente localement un morceau de paroi amovible afin d'accéder à l'intérieur pour y mettre en place par exemple, un écrou et le serrer. 25 La transmission des efforts se fait grâce à l'enveloppe de la sphère. Le noeud ne sert qu'à transférer les forces. L'utilisation de cette technologie a pour objet de créer des structures porteuses type charpente qui ont été largement utilisées dans les années 1980. L'invention vise à donner une nouvelle fonctionnalité à ces structures spatiales notamment pour les utiliser comme structure de machine. A cet effet, l'invention a pour objet une structure spatiale formée de noeuds creux sur lesquels, par un moyen de liaison, sont fixées des entretoises cette structure spatiale étant caractérisée en ce que l'entretoise est tubulaire et le moyen de liaison fixant l'entretoise sur le noeud est du type préservant un passage libre entre l'intérieur de l'entretoise et l'intérieur du noeud. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente : FIG 1 : une structure spatiale FIG 2 : une coupe axiale d'un noeud, d'une pièce de liaison et d'une entretoise FIG 3 : un noeud, une pièce de liaison et une entretoise FIG 4 : un exemple de noeud FIG 5 un autre exemple de noeud FIG 6 un exemple d'application de la structure spatiale En se reportant au dessin, on voit une structure 1 spatiale composée d'entretoises 2 et de noeuds 3 d'assemblage. Ces noeuds 3 sont sphériques ou sensiblement sphériques ( deux portions de sphères qui se fixent de part et d'autre d'un court tube). Il peut s'agir également de polyèdres. Les entretoises 2 se fixent sur les noeuds à l'aide d'un moyen 4 de liaison. Avantageusement, les entretoises sont tubulaires et le moyen 4 de liaison est d'un type préservant un passage 4A libre entre l'intérieur de la sphère et l'intérieur de l'entretoise. Ainsi, il est possible de loger des câbles 5 ou tuyaux à l'intérieur de la structure. Le câble ou le tuyau peut ainsi être dissimulé à l'intérieur de la structure. La noeud d'assemblage peut être utilisé pour loger un transformateur ou un boitier de distribution du courant. Il est également possible de transmettre un mouvement au moyen d'un arbre 6 de transmission. Le noeud creux sera apte à loger des renvois 7 d'angle tels des 10 engrenages. La solution la plus simple est de prévoir sur le noeud des perçages 8 taraudés recevant une extrémité 9 filetée de l'entretoise tubulaire. Au droit des perçages, l'épaisseur de l'enveloppe du noeud est éventuellement augmentée. 15 On peut également utiliser des entretoises tubulaires dont l'extrémité est réduite en section puis fileté pour recevoir un écrou mis en place depuis l'intérieur du noeud. Les perçages dans le noeud ne sont donc pas nécessairement taraudés. Avantageusement, le moyen 4 de liaison loge au moins une bague 20 formant un palier de guidage en rotation pour l'arbre qui va traverser ce moyen 4 de 20 liaison. Une troisième solution consiste en une pièce 10 dite de raccordement qui présente d'un coté des moyens 11 pour se fixer sur l'entretoise et de l'autre coté des moyens 12 pour se fixer sur le noeud. On va décrire ci après une pièce 10 de raccordement. Celle-ci comprend un premier tube 40 dont la face interne constitue une surface de guidage en rotation. Ce premier tube est logé dans un second tube 50 dont une extrémité 51 est filetée pour s'engager avec le filetage de l'orifice du noeud creux. Ce second tube 50 est logé partiellement dans un troisième tube 60 dans lequel il coulisse entre une première position, où le filetage du second tube est dissimulé et une seconde position où la face 61 extrême dudit troisième tube forme une butée venant contre la face externe du noeud. L'autre extrémité du second tube 50 présente une couronne 52 portant des rainures 53 pour laisser passer des ergots 70 disposés radialement sur la face interne tubulaire de l'entretoise 2 pour les placer ensuite dans des entailles 71 de la couronne 52. Lors du vissage du second tube 50 sur le noeud, le troisième tube 60 coulisse vers l'arrière et l'extrémité opposée à celle tournée vers le filetage vient bloquer les ergots 70 dans les entailles 71. Les premier et second tubes sont solidarisés par un doigt 80 radial, ce doigt radial coulissant dans une fenêtre 81 allongée du troisième tube. Ce raccord fonctionne comme une liaison mécanique mais également comme un palier lorsqu'on utilise des arbres de transmissions. Le noeud 3 se compose d'au moins deux enveloppes 3A en demi-sphères assemblées selon un plan joint, par exemple par vissage ou par emboitement puis verrouillage par rotation. Une autre forme de noeud consiste en un tube 3B court dont les deux extrémités s'assemblent avec des portions 3A de sphères de sorte à reconstituer une sphère complète. Dans le cas d'une sphère l'enveloppe ainsi reconstituée est uniformément courbe mais cette enveloppe pourrait être composée de facettes planes (figure 5 ). Le noeud spatial comprend un moyen d'accès à l'intérieur pour y introduire des engrenages. Il peut s'agir d'une partie de l'enveloppe qui soit amovible ou absente ou encore l'enveloppe du noeud est au moins en deux parties 3A avec des moyens d'association des dites parties entre elles. REVENDICATIONS1. Structure spatiale formée de noeuds 3 creux sur lesquels, par un moyen 4 de liaison, sont fixées des entretoises 2 cette structure spatiale étant caractérisée en ce que l'entretoise 2 est tubulaire et le moyen 4 de liaison fixant l'entretoise sur le noeud est du type préservant un passage 4A libre entre l'intérieur de l'entretoise et l'intérieur du noeud. 2. Structure spatiale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure spatiale loge une transmission mécanique constituée d'arbre de rotation et d'engrenages. 3. Structure spatiale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure spatiale loge des conduites. 4. Structure spatiale selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'enveloppe du noeud est percée d'orifices conformés pour recevoir les extrémités des entretoises. 5. Structure spatiale selon la revendication caractérisée en ce que le moyen 4 de liaison loge au moins une bague 20 formant un palier de guidage en rotation pour l'arbre qui va traverser ce moyen 4 de liaison 6. Structure spatiale selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la liaison entre le noeud et l'entretoise est réalisée par une pièce 10 dite de raccordement qui présente d'un coté des moyens 11 pour se fixer sur l'entretoise et de l'autre coté des moyens 12 pour se fixer sur le noeud. 7. Structure spatiale selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le noeud spatial comprend un moyen d'accès à l'intérieur pour y introduire des engrenages. 8. Structure spatiale selon la revendication 7 caractérisée en ce que l'enveloppe du noeud est au moins en deux parties 3A avec des moyens d'association des dites parties entre elles.