Brevet FR3034823A1 — publié le 20161014

DISPOSITIF DE LIAISON DE PROFILES, NOTAMMENT POUR LA REALISATION DE STRUCTURES ET PLUS PARTICULIEREMENT DE PERGOLAS, STRUCTURES OBTENUES La présente invention concerne un dispositif de liaison de profilés, notamment de profilés extrudés en aluminium, soit pour une solidarisation entre profilés pour former des structures, soit pour fixer des profilés ou lesdites structures sur des supports. L'invention vise aussi la structure obtenue. Les profilés aluminium notamment sont des produits de plus en plus utilisés pour la construction de structures, notamment de pergolas. Ces profilés sont en effet disponibles sous toutes sections, avec des formes adaptées, ces profilés résistent à la corrosion, présentent des performances mécaniques importantes et surtout un excellent ratio poids/résistance, et ces profilés peuvent être usinés facilement en plus d'être intégralement recyclables. Par contre, la fabrication de ces profilés recourt à l'extrusion à travers des filières et la réalisation de ces filières d'extrusion est très coûteuse et il faut donc prévoir une filière par profilé. Le but est de pouvoir utiliser des profilés identiques pour de nombreuses pièces d'une même structure de façon à limiter le nombre de profilés et le stock de ces profilés. Une solution consiste à conférer à une pièce plusieurs fonctions. C'est le cas du dispositif de fixation de la présente invention. On peut prendre par exemple une pergola telle que décrite dans la demande de brevet français FR 2 987 382 mentionnant le même inventeur que la présente demande. Cette pergola comprend une structure formant à minima un cadre rectangulaire avec 4 poutres et au moins un poteau pour soutenir ledit cadre, les autres poutres étant alors fixées sur des murs. Un tel agencement, parfaitement courant, nécessite de relier les poutres du cadre entre elles, au droit dudit poteau mais aussi de relier les poutres fixées au mur et les poutres perpendiculaires, il est enfin nécessaire de fixer le poteau au sol. Dans certains cas, en fonction des dimensions, au moins une traverse peut s'avérer nécessaire. 3034823 2 Un tel cadre de pergola doit présenter un équerrage parfait pour pouvoir fonctionner puisqu'il y a des pièces en mouvement, dans le cas de cette demande de brevet dont les produits sont commercialisés sous la dénomination commerciale "Arlequin" il s'agit de mouvements en translation, tant dans le sens de la longueur que de la largeur ou dans 5 d'autres modes de réalisation, ce sont des mouvements de pivotement de lames. Dans tous les cas, même avec des moyens statiques d'occultation, les efforts de résistance au vent nécessitent des performances mécaniques élevées de ces liaisons. Enfin, une autre contrainte reste la simplicité et la rapidité de montage. Sur le terrain, les monteurs doivent limiter le temps d'intervention si bien que la solution est 10 d'homogénéiser les dispositifs de liaison donc les pièces et les vis de fixation qui les constituent ainsi que les outils nécessaires. Dans le cas d'un nombre réduit de pièces et/ou de types de pièces, le repérage est également simplifié, ce qui ajoute encore un gain de temps. En cas de réparation exceptionnelle, le stock de pièces de rechange est extrêmement 15 simplifié et réduit. Le dispositif de fixation selon la présente invention est maintenant décrit suivant un mode de réalisation particulier qui permet de répondre aux différentes problématiques évoquées, qui apporte les avantages recherchés et qui est totalement industrialisable. La description de ce mode de réalisation est établie en regard des dessins annexés, dessins 20 dont les différentes figures représentent : Figure 1A: une vue en perspective du dispositif de liaison de profilés selon la présente invention, Figure 1B : une vue de dessus du dispositif représenté sur la figure 1A, Figure 2A: une vue en perspective d'un premier assemblage de deux poutres à 900 . 25 Figure 2B: une vue de dessus de l'assemblage de la figure 2A, Figure 3A : une vue en perspective d'un assemblage d'une poutre de cadre avec une traverse, Figure 3B : une vue en perspective de détail du positionnement du dispositif de fixation selon l'invention avec la traverse retirée, Figure 3C: une vue en coupe de l'assemblage de la figure 3B, sans traverse, Figure 3D : une vue en coupe partielle avec la traverse en place, 3034823 3 Figure 4A : une vue en perspective de l'assemblage de deux poutres elles-mêmes assemblées, sur l'extrémité supérieure d'un poteau, Figure 4B : une vue en coupe verticale de l'assemblage de la figure 4A, Figure 4C : une vue de dessous de l'assemblage de la figure 4A, 5 Figure 5A: une vue en perspective du dispositif de liaison selon la présente invention, rapporté sur un support en vue de recevoir un poteau, Figure 5B : une vue en perspective de l'assemblage du dispositif de liaison et du poteau de la figure 5A, Figure 5C : une vue en coupe par un plan horizontal de l'assemblage de la figure 5B. 10 Sur les figures lA et 1B, on a représenté le dispositif de liaison 10 selon la présente invention. Ce dispositif 10 de liaison est de préférence issu d'un profilé en aluminium extrudé, comme les profilés de la structure qui seront identifiés plus avant. Chacun des dispositifs 10 sera identifié par un indice 10-n, en fonction des modes de réalisation et des types de liaison. 15 Sur ce premier mode de réalisation, le dispositif 10-1 de liaison est une équerre à 90° comprenant deux branches. Ces deux branches 12-1 et 12-2 ont une hauteur h qui peut varier en fonction des besoins. Ces deux branches ont une longueur Li et L2 respectivement. Ces deux branches ont une épaisseur El et E2. 20 Le profil est symétrique dans un mode de réalisation préféré de l'invention. Chaque branche 12-1 et 12-2 comprend une paroi 14-1, 14-2 extérieure et une paroi 16-1, 16-2 intérieure. Les parois intérieure et extérieure d'une branche sont reliées par des voiles 18, 20, 22 et 24 sur la longueur de la branche en partant de l'extrémité libre. 25 Chaque voile 18-1, 18-2 ferme la branche correspondante et se situe à l'extrémité de la branche, perpendiculairement. Le voile 20-1, 20-2 est disposé à une distance 11 du voile 18-1, 18-2 respectivement. Le voile 22-1, 22-2 est positionné à une distance 12 supérieure à 11 du voile 18-1, 18-2 respectivement. La différence 12-11 détermine un logement 26-1, 26-2 limité par les paires de 30 voiles 20-1/22-1 et 20-2/22-2. Le quatrième voile 24-1, 24-2 est incliné par rapport aux autres voiles et prend naissance à la jonction des deux parois intérieures 16-1 et 16-2 et rejoint la paroi extérieure 14-1, 14-2 en 3034823 4 un point situé à une distance 13 des voiles 18-1, 18-2 supérieure à 12 et supérieure à la longueur de ladite paroi 16-1, 16-2 intérieure et inférieure à la longueur L1/L2 de la paroi 14-1, 14-2 extérieure. Les deux voiles 24-1 et 24-2 définissent un logement central 26-3, disposé à cheval sur les 5 deux branches 12-1 et 12-2 et dans l'angle du dispositif 10. Les angles droits sortants sont avantageusement munis d'un congé 28. Il est aussi prévu des logements 29 supplémentaires, en l'occurrence trois logements à profil en C, ces logements sont positionnés respectivement : - Logement 29-1 : dans l'angle intérieur entre la paroi 16-1 intérieure et le voile 18-1, 10 - Logement 29-2 : dans l'angle intérieur généré par les deux voiles 24-1 et 24-2, et - Logement 29-3 : dans l'angle intérieur entre la paroi 16-2 intérieure et le voile 18-2. Ces logements en C ouvert peuvent recevoir une vis de faible diamètre, parallèlement à la hauteur. Le dispositif de liaison selon la présente invention peut aussi être usiné afin de ménager des 15 trous 30 destinés au passage de corps de vis V comme cela sera expliqué plus avant dans les modes de réalisation retenus. Les profilés P destinés à être reliés entre eux ou à un support, sont notamment représentés sur les figures 2A et 2B. Ils comprennent des logements destinés à recevoir le dispositif de liaison 10 selon la présente invention. 20 Ainsi le logement 32 filant inférieur de chaque profilé Pl, P2 peut recevoir au moins un dispositif 10-1 de liaison selon la présente invention. Ce logement 32 est ouvert par sa face inférieure de façon à pouvoir introduire le dispositif 10-1 de liaison selon l'invention par le dessous. Les profilés P1 et P2 ont leurs extrémités débitées avec une coupe à onglet à 45°, de façon à 25 s'ajuster pour former un angle de 90°. Le logement 32, dans le cas des profilés P1 et P2, est muni de trous 33 traversants, destinés à recevoir des vis V en l'occurrence deux vis V par profilés. Ces trous 33 sont disposés de façon à coïncider avec des trous 30 préalablement ménagés dans le dispositif 10-1 de liaison. 30 II est ainsi possible de solidariser les deux extrémités des profilés P1 et P2 de façon fiable et mécaniquement résistante. 3034823 5 Un autre logement 34 filant supérieur peut aussi recevoir un dispositif 10-2 de liaison selon la présente invention, de façon complémentaire pour augmenter la résistance mécanique. En fonction du profilé, pour des raisons esthétiques, il est difficile de disposer des vis dans cette partie car elle n'est pas nécessairement masquée. 5 Dans ce cas, le dispositif 10-2 de liaison est placé dans un logement fermé sur quatre faces de façon à permettre au dit dispositif de liaison de travailler sans vis mais de contribuer à la résistance mécanique et à l'équerrage. On note que les deux dispositifs de liaison ainsi que représenté, sont strictement identiques, à la hauteur près puisque le second dispositif est d'une hauteur supérieure. 10 La production de ces deux dispositifs 10-1, 10-2 reste extrêmement simple, puisqu'il s'agit d'un même profilé de grande longueur qui est débité avec des hauteurs h différentes. Sur les figures 3A - 3C, la description vise un exemple dans lequel, il est prévu une traverse 36, c'est-à-dire une poutre intermédiaire qui est interposée entre deux poutres du cadre rectangulaire. En l'occurrence, le cas est complexifié dans le sens ou ladite poutre du cadre 15 est une poutre murale c'est dire rapporté sur un mur et ne comprenant donc pas de poteaux aux extrémités. Cette traverse 36 présente un profil sensiblement identique à celui des profilés P1 et P2. Pour assurer la liaison entre le profilé constituant cette traverse et le profilé de la poutre de cadre, il est prévu de rapporter au moins un dispositif 10-3 de liaison selon l'invention. 20 Ce dispositif 10-3 est orienté avec une de ses branches 12-1 fixée sur le profilé ai/P2 avec la face extérieure de ladite branche plaquée contre la poutre. En l'occurrence, une branche 121 est fixée par deux vis comme précédemment, traversant le profilé fixé au mur. Ces vis et le dispositif 10-3 de liaison sont disposés sur ledit profilé préalablement à sa fixation sur le mur. 25 Dans ce cas, de façon optimisée, au moins une fixation au mur comporte également un goujon 38 qui se prolonge au-delà de la poutre fixée au mur. Ce goujon 38 traverse le dispositif 10-3 de fixation et reçoit un écrou de fixation. Le dispositif 10-3 de fixation assure une reprise des efforts de la pièce 10-3 de liaison directement sur le mur en plus de la reprise des efforts à partir de la poutre elle-même fixée au mur. 30 La branche 12-2 du dispositif 10 de liaison est alors perpendiculaire à la poutre fixée au mur et la face 14-2 extérieure est orientée vers le haut. La traverse 36 vient s'emboîter par son logement 36-1 filant sur la branche 12-2. 3034823 6 Des vis v d'immobilisation sont disposées à travers la paroi de la traverse 36, ces vis coopérant respectivement avec les 3 logements 29-1 à 29-3 ménagés dans les deux branches 12-1 et 12-2. Le dispositif 10 de liaison selon la présente invention permet la fixation de la traverse 36 sur 5 un profilé P1/P2 d'une poutre par un dispositif 10-3. Un assemblage d'angle de deux profilés F/_ P2 peut être rapporté sur un poteau PO par une même pièce. Le poteau PO comporte deux ailes P01 et P02 avec deux parois partielles P03 et PO4 destinées à recevoir un cache monolithique, non représenté, apte à se monter par clipsage 10 sur lesdites deux parois partielles. La fixation de l'assemblage d'angle sur un poteau PO est décrite en regard des figures 4A à 4D. Avantageusement, les parois P01 et P02 sont munies d'une rainure R à profil en C connue, apte à recevoir une tête de vis à pans, ladite tête ayant des dimensions telles qu'elles 15 interdisent la rotation de la tête tout en autorisant le coulissement en translation, voir plus particulièrement les figures 4A, 4B et 4C. Une pièce 10-4 de liaison selon la présente invention est d'une hauteur h telle que ladite pièce est fixée pour une part sur le poteau et pour une autre part sur l'assemblage. La pièce 10-4 de liaison est fixée par ses deux branches 12-1 et 12-2 par 4 vis V sur le poteau, 20 vis dont chaque tête est logée dans la rainure R correspondante du poteau PO et dont le corps traverse les parois intérieures et extérieures des branches 12-1 et 12-2. La pièce 10-4 de liaison se prolonge en partie supérieure pour pénétrer dans le logement filant 32 ouvert et se trouve fixée par des vis V comme montré sur la figure 2A. La pièce 10-4 de liaison assure ainsi la liaison entre le poteau PO et l'assemblage des deux 25 profilés P1/P2, ladite pièce assurant une triple liaison. La pièce 10-4 de liaison permet de fixer un poteau PO sur un support en l'occurrence un poteau PO sur une dalle DA en béton. La dalle DA en béton reçoit de façon connue trois goujons 40 qui peuvent être prévus au moment du coulage de la dalle de béton ou qui sont rapportés dans ladite dalle 30 ultérieurement. Ces goujons 40 reçoivent une pièce 10-4 de liaison, les goujons venant se positionner dans les logements 26-1, 26-2 et 26-3. 3034823 7 Le poteau PO est rapporté sur ladite pièce 10 de liaison par des vis V dont chaque tête est placée dans les rainures R dudit poteau PO, le corps de ces vis traversant les parois intérieures et extérieures des ailes de ladite pièce de liaison. Chaque poteau est ainsi immobilisé en translation dans toutes les directions et interdit le 5 soulèvement du poteau susceptible d'être généré par le vent. On note également que les vis restent toutes accessibles par l'angle ouvert du poteau PO. Il suffit ensuite de rapporter un cache par clipsage sur l'angle ouvert dudit poteau. La pièce 10 de liaison selon la présente invention permet ainsi de résoudre les différents problèmes de liaison entre deux poutres, entre une poutre et une traverse, entre deux 10 poutres et un poteau, ou entre un poteau et son support. La pièce 10 de liaison est issue d'un même profilé, seule la hauteur varie et pour cela il suffit de modifier la coupe dudit profilé. On constate aussi que les branches 12-1 et 12-2 sont de grande résistance du fait de la conception en deux parois intérieure et extérieure reliées par des voiles 18, 20, 22 et 24. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de liaison de profilés 121/P2, notamment pour une solidarisation entre profilés pour former des structures, soit pour fixer ces profilés ou lesdites structures issues de ces profilés sur des supports, caractérisé en ce qu'il comprend deux branches (12-1, 12-2) perpendiculaires, chaque branche comprenant deux parois (14-1, 14-2) intérieures et (16-1, 16-2) extérieures reliées par des voiles (18,20,22,24). 2. Dispositif (10) de liaison de profilés pljP2 selon la revendication 1, caractérisé en ce que des voiles (18-1, 18-2;- 20-1, 20-2; 22-1, 22-2) sont disposés perpendiculairement aux parois (14-1, 14-2) intérieures et (16-1, 16-2) extérieures, les voiles (18-1, 18-2) à l'extrémité desdites parois, les voiles (20-1, 20-2) à une distance 11 des voiles (18-1, 18-2) et les voiles 10 (22-1, 22-2) à une distance 12 des voiles (18-1, 18-2). 3. Dispositif (10) de liaison de profilés Eilp2 selon la revendication 2, caractérisé en ce que des voiles (24-1, 24-2) sont disposés de façon inclinée, ces voiles prenant naissance à la jonction des deux parois (16-1, 16-2) intérieures et reliant un point à une distance 13 des voiles (18-1, 18-2) avec 13 supérieure à la longueur de la paroi (16-1, 16-2) intérieure et 15 inférieure â la longueur L1/12 de la paroi (14-1, 14-2) extérieure. 4. Dispositif (10) de liaison de profilés filP2 selon la revendication 3, caractérisé en ce que les voiles (18-1, 18-2) définissent des logements (26-1, 26-2) limités respectivement par les paires de voiles (20-1/22-1; 20-2/22-2) et un logement central (26-3), délimité par les deux voiles (24-1, 24-2), disposé à cheval sur les deux branches (12-1, 12-2) et dans l'angle 20 dudit dispositif (10) de liaison. 5. Dispositif (10) de liaison de profilés 121/P2, selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend trois logements (29) supplémentaires à profil en ces logements (29-1, 29-2, 29-3) étant positionnés respectivement dans : l'angle intérieur entre la paroi (16-1) intérieure et le voile (18-1), 25 - l'angle intérieur généré par les deux voiles (24-1) et (24-2), et l'angle intérieur entre la paroi (16-2) intérieure et le voile (18-2). -6. Structure obtenue avec le dispositif (10) de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux profilés P1/P2 reliés par au moins un dispositif (10-1, 10-2) de liaison, comprenant au moins deux logements filants (32, 34), l'un 30 (32) ouvert accessible par le dessous et l'autre (34) fermé, ledit au moins un dispositif (10-1, 3034823 9 10-2) de liaison ayant une (12-1) des branches coopérant avec au moins l'un des logements (32, 34) filants de l'un des profilés P1 et l'autre (12-2) des branches coopérant avec le logement (32,34) filant correspondant de l'autre profilé P2. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une traverse (36) reliée à un des profilés, la pièce (10-3) de liaison étant fixée sur ledit profilé P1/132 et venant s'emboîter dans le logement (34) fermé de ladite traverse (36). 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la traverse (36) est fixée par des vis coopérant avec les logements (29) de la pièce (10-3) de liaison. 9. Structure selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que, dans le cas d'un poteau PO, fixé sur un support, ce poteau comprenant au moins une rainure F, la pièce (10- 4) de liaison est fixée sur ledit support par des goujons (40) passant dans les logements (26).