Brevet FR3091714A1 — publié le 20200717

Description Titre de l'invention : Système d'assemblage sur place et d'installation d'un escalier métallique quart-tournant en kit Domaine [0001] L'invention est relative à l'assemblage sur place d'escaliers en kit, notamment des escaliers quart-tournant. Arrière-plan [0002] Pour monter un escalier en kit, on commence généralement par préassembler l'escalier dans une position couchée et dégagée afin d'avoir un accès facile et sans échelle à tous les points de serrage des éléments. Lorsque l'escalier est à un dernier stade de finition, celui-ci est relevé et transporté vers son emplacement final. Cela ne pose pas de difficultés particulières lorsque l'escalier est relativement léger (en bois) et droit, mais nécessite cependant l'intervention de plusieurs personnes. On a souvent recours à des dispositifs de levage. [0003] Lorsque l'escalier est lourd, par exemple formé d'éléments métalliques massifs, et non-droit de surcroît, notamment en quart-tournant, le montage de l'escalier devient un défi. Résumé [0004] On prévoit de façon générale un gabarit d'assemblage d'un escalier en kit incluant des limons et des marches en pièces séparées, le gabarit étant de forme générale prismatique à base triangulaire, et comprenant une face de travail servant de support à l'escalier, configurée pour, dans une position couchée du gabarit en appui sur une première face adjacente à la face de travail, maintenir les limons et les marches dans une configuration correspondant à celle de l'escalier fini ; et une deuxième face adjacente à la face de travail, formant avec la première face adjacente une arête qui est située sensiblement. à l'aplomb du centre de gravité de l'escalier fini dans la position couchée, d'où il résulte que le gabarit supportant l'escalier fini peut être basculé vers une position levée en appui sur la deuxième face adjacente en exerçant un effort faible par rapport. au poids de l'escalier. 100051 Le gabarit peut comprendre, dans sa position couchée, des rainures verticales configurées pour recevoir par gravité un premier limon avec une liberté de coulissement dans le sens longitudinal du premier limon et des butées pour recevoir par gravité une 100061 première marche perpendiculairement au limon, avec une liberté de coulissement dans le sens longitudinal de la première marche, d'où il résulte qu'un point d'engagement de la première marche avec le premier limon peut être trouvé par cou- 2 lissement mutuel du premier limon et de la première marche, et que le premier limon et la première marche, une fois verrouillés, constituent ensemble une référence fixe pour assembler les éléments restants de l'escalier. [0007] Le gabarit peut comprendre, pour chaque marche, une encoche agencée du côté opposé au premier limon pour, en position couchée du gabarit, recevoir par gravité un bord de la marche, dans une position correspondant sensiblement à la position dans l'escalier fini. [0008] Les marches peuvent comprendre des ergots dans le prolongement longitudinal des marches, qui s'engagent dans des orifices correspondants des limons et assurent un maintien vertical des marches du côté du premier limon sans support par le gabarit. [0009] Le gabarit peut comprendre, pour au moins une marche de référence, une butée de support agencée du côté opposé au premier limon pour recevoir en appui la face inférieure de la marche. [0010] Le gabarit peut comprendre, pour au moins une marche de référence, un épaulement agencé sur la butée de support du côté opposé à l'encoche correspondante. [0011] On prévoit également un procédé d'assemblage utilisant un gabarit du type sus- mentionné selon les étapes consistant à placer le gabarit dans la position couchée ; insérer un premier limon dans des rainures verticales du gabarit autorisant un coulissement longitudinal du limon ; positionner une première marche perpendiculairement au premier limon sur des butées du gabarit autorisant un coulissement longitudinal de la marche ; et engager la première marche avec le premier limon en trouvant un point d'engagement par coulissement mutuel du premier limon et de la première marche. [0012] Le procédé peut comprendre en outre les étapes consistant à engager chaque autre marche avec le premier limon reposer le bord distal de la marche dans une encoche du gabarit ; engager un deuxième limon avec les bords distaux des marches ; solidariser les marches des premier et deuxième limons ; et basculer le gabarit de sa position couchée vers sa position levée. [0013] L'engagement des marches avec les limons peut être obtenu en faisant pénétrer des ergots longitudinaux des marches dans des orifices correspondants des limons [0014] La solidarisation des marches avec les limons peut être obtenue en martelant des ex- trémités des ergots qui dépassent des orifices des limons Description sommaire des dessins [0015] Des modes de réalisation seront exposés dans la description suivante, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : [Fig. 1] : La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'escalier métallique terminé et dont les éléments sont livrables en kit ; [Fig. 2] : La figure 2 représente deux vues en perspective selon des amgles 3 différents d'un mode de réalisation de gabarit d'assemblage d'escalier quart- tournant en kit ; IFig. 31 : La figure 3 illustre une première étape d'assemblage de l'escalier de la figure 1 en utilisant le gabarit de la figure 2 ; IFig. 41 : La figure 4 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 51 : La figure 5 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 61 : La figure 6 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 71 : La figure 7 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 81 : La figure 8 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 91 : La figure 9 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; IFig. 101 : La figure 10 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier ; et IFig. 111 : La figure 11 illustre une autre étape d'assemblage de l'escalier. Description détaillée [0016] La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'escalier qui peut être livré en kit, à un stade terminé tel qu'il doit être installé. Le type particulier d'escalier représenté, en quart-tournant et qui peut être formé d'éléments métalliques massifs et lourds, est généralement difficile à assembler sans 1' intervention de plusieurs personnes et d'outils de levage. [0017] Une première difficulté est liée au fait que l'escalier n'a pas de plan d'appui stable au sol permettant l'assemblage aisé de la majorité des éléments individuels, qui peuvent tous être livrés en pièces détachées. L'escalier en cours d'assemblage nécessiterait des repositionnements fréquents qui deviennent fastidieux et risquent d'abîmer certains éléments de l'escalier ou du lieu de montage à un stade avancé de l'assemblage. [0018] Une autre difficulté est liée au poids de l'escalier, notamment lorsque ses éléments sont en métal massif, tels qu'en tôle acier de 8 mm ou plus. En effet, en général on assemble l'escalier au sol, dans une position couchée, de sorte à avoir un accès efficace à tous les points de serrage sans devoir utiliser une échelle. Lorsque l'assemblage de l'escalier est terminé, on doit le transporter vers son emplacement final et le lever, ce qui pose des difficultés lorsque l'escalier est lourd. [0019] Pourtant, on souhaite livrer cc type d'escalier à des particuliers ou des artisans qui sont seuls à oeuvrer et ne disposent pas d'outillage spécifique. [0020] L'exemple d'escalier représenté est particulièrement bien adapté à un procédé de montage décrit plus en détail ci-après. Tous ses éléments sont minces, plats et assemblés les uns aux autres sans utiliser d'équerres ou de raidisseurs. Cela produit un aspect plaisant et une certaine simplicité de montage. Cependant, pour conférer une rigidité satisfaisante à l'escalier, les éléments sont en tôle d'acier d'épaisseur de 8 mm ou plus. Malgré une relative minceur de ses éléments, l'escalier est lourd. [0021] L'escalier comprend deux limons, un intérieur 10 et un extérieur 12, entre lesquels sont fixées des marches 14. Chaque limon présente une partie principale haute relativement longue et une partie basse courte tournant à 90° par rapport à la partie haute. Compte tenu que les limons peuvent être longs, ils sont séparés en plusieurs segments de taille et poids manipulable par une seule personne. Les parties basses des limons sont chacune en une pièce, tandis que les parties hautes sont découpées, par exemple, en trois segments au niveau de lignes 16 et 18. [0022] Pour fixer les marches aux limons, les bords latéraux des marches sont, par exemple, pourvus d'ergots longitudinaux qui pénètrent dans des orifices correspondants des limons. La fixation est alors achevée en martelant les extrémités des ergots qui dépassent des orifices de manière à créer des têtes de rivet qui bloquent les ergots dans les orifices. L'assemblage des segments de limon peut s'effectuer selon une ligne de découpe comportant des parties en contre-dépouille (16) qui retiennent les segments l'un contre l'autre longitudinalement. Pour retenir les segments latéralement, la ligne de découpe peut être au niveau d'une marche 14, de sorte que les orifices du limon recevant les ergots de la marche se situent dans la ligne de découpe et que le rivet bloque les segments latéralement. [0023] Les figures 2A et 2B représentent deux vues en perspective selon des angles différents d'un mode de réalisation de gabarit d'assemblage d'un escalier du type de la figure 1. Le gabarit est de forme générale prismatique à base triangulaire, réalisé par exemple d'éléments en bois aggloméré ou contreplaqué. Le gabarit comporte ainsi deux faces latérales parallèles 19a, 19b correspondant aux bases triangulaires et trois faces définies entre les côtés des triangles. Une face de travail 20 orientée vers le haut correspond au plus grand côté des triangles et sert de support à l'escalier en cours d'assemblage. Le gabarit est représenté dans une position couchée, c'est-à-dire dans une position où l'escalier sera assemblé en position couchée, sur une face 22 du prisme correspondant au deuxième plus long côté des triangles. La face 22 est adjacente à une autre face 24 du prisme par une arête P, la face 24 correspondant au plus petit côté des triangles. [0024] Les différents éléments du gabarit seront décrits plus en détail en relation avec les figures suivantes au fur et à mesure de leur utilisation. De façon générale, la face de travail 20 est configurée pour maintenir les limons et les marches par simple gravité dans une configuration correspondant à celle de l'escalier fini. [0025] Des rainures verticales 26 sont réalisées dans des traverses reliant les deux faces latérales 19a, 19b du gabarit pour recevoir par gravité le limon intérieur 10 avec une liberté de coulissement dans le sens longitudinal du limon. [0026] Des butées 28 sont prévues sur les bords supérieurs des faces latérales pour recevoir par gravité une première marche perpendiculairement au limon, avec une liberté de coulissement dans le sens longitudinal de la marche. [0027] Le bord supérieur de la face latérale 19h du côté opposé aux rainures 26 comporte, pour chaque marche, une encoche 30 agencée pour recevoir par gravité un bord de la marche, dans une position correspondant sensiblement à la position dans l'escalier fini. [0028] Pour quelques marches de référence, par exemple une marche centrale et une marche à une extrémité, la face latérale 19h comporte une butée de support 32, similaire à la butée 28, partant de l'encoche 30 pour recevoir en appui la face inférieure de la marche. Un épaulement 34 est agencé sur la butée de support du côté opposé à l'encoche 30. [0029] A la figure 3, le limon interne 10, ou plus précisément son segment central, est placé dans les rainures 26. Les rainures 26 sont conçues pour maintenir le limon en position verticale et permettre au limon de coulisser longitudinalement dans les deux sens. En outre, la rainure 26 de droite, du côté d'une butée 28, peut être plus profonde par rapport à la position du segment de limon 10 dans l'escalier fini. Les frottements et l'inclinaison de la face de travail sont tels que le limon ne coulisse pas seul sous l'effet de la gravité. [0030] A la figure 4, une première marche 14 est placée sur les butées 28. Ces butées sont configurées pour maintenir la marche 14 par simple gravité dans sa position approximative dans l'escalier fini, et permettre un coulissement longitudinal de la marche. Ainsi, un point d'engagement de la marche avec le limon peut être trouvé par coulissement mutuel du limon et de la marche. La profondeur plus importante de la rainure 26 de droite confère en outre un degré de liberté vertical limité au limon, facilitant la recherche du point d'engagement. Avec le système de fixation précédemment évoqué, l'utilisateur cherche à placer les orifices du limon en face des ergots de la marche en faisant coulisser le limon, puis il fait coulisser la marche pour engager les ergots dans les orifices. Le limon et la marche, ainsi verrouillés, constituent ensemble une référence fixe pour assembler les éléments restants de l'escalier. [0031] Comme cela est représenté, la première marche 14 ainsi positionnée peut être une des marches du quart-tournant. Il en résulte que la marche est inclinée vers le limon, de sorte que son engagement avec le limon est favorisé par gravité. Ainsi, il est optionnel à ce stade de solidariser définitivement la marche du limon. [0032] A la figure 5, toutes les marches 14 correspondant au segment de limon 10 ont été placées sur le gabarit. Les bords proximaux des marches, du côté du limon 10, ont été verrouillés sur le limon en engageant leurs ergots dans les orifices correspondants des limons Aucun support par le gabarit n'est nécessaire du côté de ces bords proximaux des marches. Le bord distal de chaque marche est par contre posé par gravité dans une encoche 30 correspondante du gabarit. L'inclinaison des marches est conférée par l'engagement des marches avec le limon. 6 [0033] Le deuxième segment du limon 10 a également été placé sur le gabarit, engagé par une extrémité sur le premier segment, et reposant dans unc rainure 26 par son extrémité opposée. [0034] A la figure 6, toutes les marches correspondant au deuxième segment de limon ont été placées sur le gabarit, en procédant comme pour les marches du premier segment de limon. La dernière marche 14 et la marche à l'interface des deux segments de limon sont en outre maintenues transversalement entre les encoches 30 et les épaulements 34. [0035] A la figure 7, on engage le limon externe 12 (le cas échéant ses différents segments) sur les bords distaux des marches 14, qui sont maintenues par le gabarit approximativement dans leur position finale. Un jeu peut être prévu pour que les marches puissent bouger dans une marge de tolérance pour trouver les points d'engagement. [0036] A la figure 8, le quart-tournant de l'escalier a été formé pour finir l'assemblage. Les éléments du quart-tournant, non encore solidarisés, reposent par gravité sur une traverse 80 du gabarit. [0037] A cc stade, si cela n'a pas été fait au fur et à mesure, on peut procéder à la solida- risation des éléments, par exemple, comme cela a été évoqué, en écrasant par martèlement les extrémités des ergots pour les bloquer dans leurs orifices. [0038] Les figures 9A et 9B illustrent un passage de la position couchée du gabarit à une position levée permettant de positionner l'escalier terminé dans son emplacement d'accueil. [0039] L'arête P du gabarit mentionnée en relation avec les figures 2A et 2B est située sen- siblement à l'aplomb du centre de gravité de l'escalier en position couchée. De préférence, l'arête P est légèrement en retrait, de manière que la position couchée soit encore stable lorsqu'on a fini d'assembler l'escalier. Ainsi, pour passer de la position couchée de la figure 9A à la position levée de la figure 9B, il suffit d'exercer un effort F faible par rapport au poids de l'escalier sur l'extrémité correspondant au haut de l'escalier pour basculer le gabarit avec l'escalier dans la position levée. [0040] Dans la position levée de la figure 9B, l'ensemble de l'escalier et du gabarit peut être déplacé par glissement sur des patins ou sur des roulettes intégrées au gabarit jusqu'à la position d'accueil de l'escalier. Les butées 28 et 32 précédemment mentionnées reçoivent en appui les faces inférieures des marches correspondantes pour parfaire le maintien en position levée, et les épaulements 34 empêchent l'escalier de se désolidariser prématurément du gabarit. [0041] En général, l'extrémité haute de l'escalier est fixée dans une trémie, de sorte que l'escalier dépasse le plafond. Ainsi, si l'escalier était entièrement terminé dans la position de la figure 9B, il interférerait avec le plafond et on ne pourrait pas le déplacer dans la position levée du gabarit. [0042] Pour éviter cela, comme l'illustre d'ailleurs la figure 9B, l'escalier n'est pas coin- 7 platement assemblé sur le gabarit. Il manque un tronçon supérieur de l'escalier par rapport à l'escalier complet de la figure 1. Cc tronçon peut être assemblé séparément, ce qui ne pose pas de difficultés significatives, car le tronçon est droit et relativement léger du fait qu'il peut être court. [0043] La figure 10 illustre l'assemblage du tronçon manquant 90 une fois que l'escalier est en position dans son emplacement d'accueil, encore sur le gabarit. Le tronçon 90 comporte une ou deux marches, de préférence deux marches pour conférer une rigidité satisfaisante. Il peut être positionné depuis le haut de la trémie, en le laissant glisser par gravité pour faire coïncider les parties complémentaires de la ligne de découpe 18. La ligne de découpe 18 peut être conçue pour assurer un guidage depuis un alignement initial imparfait du tronçon 90 au début de l'approche. La ligne de découpe est par exemple trapézoïdale, favorisant une entrée avec une large marge et un centrage automatique en cours d'insertion. [0044] Les bords complémentaires inclinés des lignes de découpe, sensiblement dans l'axe des limons, peuvent avoir des demi-orifices complémentaires qui, en position finale, sont alignés et reçoivent des boulons pour bloquer le montage. [0045] La figure 11 illustre un dispositif pour aider à la mise en place du tronçon d'escalier 90. Le tronçon d'escalier 90 est pris dans un chariot provisoire comportant deux planches latérales 100, 101, appuyant chacune sur une face d'un segment de limon respectif du tronçon d'escalier, ici la face interne. Les planches 100, 101 comportent ainsi des rainures pour recevoir les marches 14 du tronçon 90, et elles peuvent être solidarisées par une traverse 102 disposée entre les marches 14. [0046] Comme cela est représenté, les planches 100, 101 débordent des extrémités in- férieures des segments de limon, ce qui assure un centrage latéral du tronçon d'escalier dès que, dans une phase d'approche, les planches glissent le long des faces internes des limons de la partie principale de l'escalier. [0047] Le côté opposé de chaque planche, comme cela est représenté, peut être prolongé pour former un manche, permettant à l'utilisateur qui installe le tronçon depuis la trémie de travailler essentiellement debout. [0048] Le bord inférieur de chaque planche, qui glisse sur le bord de la trémie pendant l'installation, peut être crénelé, comme cela est représenté, de sorte que le chariot soit verrouillé dans des positions successives pendant la phase d'approche, et ne puisse pas glisser sous son propre poids si l'utilisateur venait à manquer de force pour le retenir. 8 [Revendication I]