Jeu d'éléments de construction comprenant des éléments métalliques pour la formation d'ensembles et d'ossatures. La présente invention a pour objet un jeu d'éléments de construction comprenant des éléments métalliques pour la formation d'ensembles et d'ossatures. Un des buts visés par l'invention est de réaliser au moyen de ces -éléments par exemple des constructions en vraie grandeur ou à échelle réduite pour. des modèles de démonstration ou de jouets. Ces éléments se prêten!tégalement à des agrandissements ou à des modifications d'ins tallations existantes.
Le jeu d'éléments de construction selon l'invention est caractérisé en. ce -que chaque élément est formé par une pièce d'épaisseur constante présentant une partie plane pour vue de bords repliés d'équerre, sur une par tie au moins de son pourtour, ces bords s'étendant tous jusque dans un même plan parallèle à celui contenant ladite partie plane.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du jeu d'éléments de construction faisant l'objet de la, présente invention. La fig. 1 est une vue de face d'un élément formé par une barre en<B>U</B> fermée aux extré- i mités.
La fig. 2 représente un élément semblable mais de plus petite dimension.
La fig. 3, est une section suivant III-III des fig. 1, et 2.
La fig. 4 représente un élément à fond percé.
La fig. 5 est une coupe suivant V-V de la fig. 4.
La fig. 6 représente un élément de forme générale triangulaire dont coupe est donnée en fig. 6bis.
La fig. 7 représente un autre élément de jonction, dont coupe est donnée en fig. Ibis. La fig. 7ter représente un élément trian gulaire pourvu d'une ouverture, dont la, coupe est donnée en fig. 7quater.
La fig. 8 représente un élément semblable à celui de la fig. 2, mais partiellement fermé en face du fond vers les extrémités. La fi-. 9 est une coupe suivant IX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 représente un élément formé par une barre en<B>U</B> partiellement fermée en face du fond, le long des côtes.
La fi". 11 est une coupe suivant XI-XI de la fi-. 10.
La fig. 12 est. une vue de face d'un as semblage avec. entretoise.
La fig. 13 est une coupe suivant XIII-XIII de la fi-. 12.
Les fig. 14 et 15 représentent un autre assemblage respectivement selon les coupes XIV-XIV et XV-XV.
La fig. 16 représente un nceud d'assem blage.
La fig. 17 est une coupe à travers un assemblage connu, analogue à. celui de la fi-. 16, mais avec gousset débordant.
La fig. 18 est une coupe suivant XVII-XVII de la fig. 16.
La fi-. 18bis représente une variante d'un élément.
La fig. 18-ter est une vue montrant un assemblage de trois éléments, les angles cou pés des deux diagonales permettent la ren contre des trois fibres neutres en un même point.
Les fig. 19 et 20 représentent respective ment en plan et en coupe, suivant XX-XX, un tronçon de voie ferrée.
Les fig. 21 et 22 représentent respective ment en plan et en coupe, suivant XXII-XXII, un châssis de wagonnet.
La fig. 23 représente en élévation une partie de poutre en treillis.
Les fig. 24 et 25 représentent en élévation deux constructions de ferme de toiture métal lique, montée sur colonne.
La fi-. 26 représente en plan une assise de colonne et en coupe la colonne qui repose sur elle, et la fig. 27 représente de la même manière une autre assise et une autre colonne.
D'une façon générale, les éléments qui vont être décrits sont, formés à partir d'une pièce en tôle ou d'un fer plat. Les éléments représentés aux fig. 1 à 9 présentent une partie plane pourvue de bords repliés d'équerre sur tout son pourtour, ces bords s'étendant tous jusque dans un même plan parallèle à celui contenant ladite partie plane, de manière à former une boîte sans couvercle. Aux fig. 1, 2 et 3, A désigne les barres constituées par des profilés en<B>U</B> d'épaisseur constante fermés aux deux extré mités.
Les diverses faces des éléments compor tent des trous tels que 3 permettant l'assem blage par boulons ou rivets, ce qui a l'avan tage de permettre la réutilisation des élé ments pour d'autres constructions.
L'utilisation répétée d'un même type d'éléments à des jonctions diverses permet la standardisation et l'emploi des éléments, d'une manière interchangeable, à des cons tructions diverses, par exemple; monte- charges, échafaudages, observatoires, tri bunes, gradins, bâtiments et ossatures métal liques, toitures, planchers, ponts portiques, ponts roulants, chemins de roulement, colon nes, chevalets, étagères, ponts, passerelles, voies démontables, poteaux, linteaux, cintre, voûtes, cercles, pans, châssis et encadrement divers, ete.
Ces éléments pourraient encore être as semblés par soudure, notamment par points soudés; dans ce cas, lesdits éléments ne pour raient évidemment plus être réutilisés.
Aux fig. 4 et 5, l'élément désigné par B présente un fond de forme carrée, pourvu d'un trou 1 à bord replié 2 pour le passage d'un arbre rotatif par exemple.
Les assemblages de barres formant des angles entre elles sont exécutés au moyen d'éléments tels que C ou D, représentés aux fie. 6 et 7.
A la fig. 6, la partie plane de l'élément a la forme d'un triangle rectangle dont les angles aigus sont coupés. L'angle le plus pe tit est coupé près du sommet, perpendiculai rement à l'hypoténuse de manière à former une face latérale 8 de petite dimension.
L'élément représenté à la fig. 7 comporte une partie plane dont la forme est. également obtenue à partir d'un triangle rectangle dont les angles aigus ont été coupés selon<B>9</B> et 9' perpendiculairement aux côtés de l'angle droit de ce triangle rectangle.
La hauteur de ce triangle, prise perpendiculairement à l'hypoténuse, est .égale à la moitié de la dif férence entre la diagonale et le côté d'un carré, ce côté ayant pour longueur celle d'une barre en.<B>U</B> donnée pour la construction d'une poutre .à treillis par exemple. Dans ce cas, on peut utiliser indifféremment ladite barre en<B>U</B> comme diagonale ou comme côté du carré en question. Comme on le verra par la suite, les éléments des fig. 6 et 7 sont utilisés comme éléments d'angles.
Aux fig. 8 à 11, l'élément comporte une partie plane de forme rectangulaire, la face parallèle -à celle contenant ladite partie plane étant en, partie fermée. Aux fig. 8 et 9, des pièces 5 ferment chaque extrémité de l'élé ment E, de façon à laisser libre la partie centrale de la face parallèle au fond de la boîte ainsi formée.
L'élément représente aux fig. 10 et 11 est également obtenu @à partir d'une barre en<B>U,</B> les extrémités de cette barre n'étant toute fois pas fermées. Dans ce cas, les extrémités des branches -du<B>U</B> sont rabattues dans le plan parallèle à celui contenant la partie plane de l'élément de façon à fermer au moins en partie la face de l'élément située dans ledit plan et à former ainsi un manchon. Les éléments <I>E et</I> F sont de dimensions telles qu'ils peuvent s'introduire dans les élé ments A.
Les fig. 121 et 18 représentent un assem blage réalisé entre deux barres A parallèles. au moyen d'une entretoise B, l'une des barres A étant fixée à cette entretoise par l'intermé diaire d'un élément F au droit de ladite en tretoise.
Les fig. 14 et 15 représentent un autre assemblage dans lequel il est fait usage, comme entretoise, d'une barre A; des man chons F renforcent les barres parallèles et permettent la liaison de ces barres avec l'en tretoise. Un noeud d'assemblage de trois barres, réalisé au moyen d'éléments<I>A et D,</I> est re présenté à la fig. 16. En coupe (fig. 18), on remarque que tous les éléments assemblés sont compris entre deux plans parallèles, l'un contenant les parties planes des éléments, l'autre passant par les extrémités des bords repliés d'équerre de ces éléments.
Le même assemblage est actuellement réalisé par l'intermédiaire d'un gousset 4 dé bordant comme représenté à la fig. 17. L'avantage que présente la construction se lon les fig. 16 et 18 par rapport à celle de la fig. 17 réside dans le fait qu'on obtient des surfaces planes permettant d'éviter les gauchissements résultant d'efforts qui ne sont pas transmis axialement.
La fig. 18bis montre un élément C' uti lisé pour un assemblage de deux barres for mant entre elles un angle déterminé. Cet élé ment est semblable à celui représenté à la fig. 2, une des extrémités étant toutefois fer mée par deux parois latérales formant un angle a de 90 entre elles.
L'assemblage représenté à la fig. 18ter comporte deux éléments C' jointifs par une desdites parois latérales formant l'angle a, les autres parois latérales des éléments étant dans le prolongement l'une de l'autre et sus ceptibles d'être fixées contre l'aile d'un pro filé en.<B>U</B> tel que A'. Cette disposition assure un assemblage sans gauchissement comme dans le cas de la fig. 16 et permet l'obten tion de poutres composées ou -de châssis for més .de deux longerons réunis par un certain nombre de profilés dont les fibres neutres se réunissent en un même point.
Les fig. 19 et 20 représentent une voie ferrée (par exemple une voie du genre De cauville) réalisée au moyen de barres AT, servant -de traverses et reposant sur le sol avec la partie ouverte tournée vers le bas. Sur ces barres A7 sont disposées sur champ des barres As qui servent de rail de roule ment.
Les fig. 21 et 22 montrent comment, au moyen des éléments décrits, un châssis de wagonnet peut être constitué. Il est fait; à cet effet, usage d'un encadrement formé de barres A, lesquelles sont assemblées au moyen d'éléments D.
Ces éléments disposés aux quatre coins sont tournés vers le haut ou vers le bas, comme indiqué respectivement en Dl et D2. Quant aux crapaudines servant au support des essieux, elles sont formées d'éléments B.
La fi-. 2d, représente une poutre en treillis dans laquelle les membrures supé- rieures et inférieures sont des barres A dont les joints ont été pourvus de couvre-joints, tels que F et dont les extrémités sont ren forcées d'un demi-élément fiel que E.
montants et les diagonales sont également des barres A assemblées par des éléments D situés à chacune de leurs extrémités. Les dimensions de ces éléments sont telles que les barres A peuvent être utilisées comme. diago nales ou comme montants comme déjà dé crit.
Les fermes représentées aux fig. 24 et 25 reposent sur des colonnes de types différent:. Deux variétés de colonnes et d'assises sont re présentées aux fig. 24 et 26, d'une part, et \? 5 et<B><U>27,</U></B> d'autre part.
Dans la fi--.<B>27,</B> l'assise est composée de trois barres A. La colonne est fixée sur l'as sise au moyen d'un pied de colonne formé de deux barres A situées de part et d'autre du frit de colonne qui, lui-même, est réalisé par des barres A pourvues d'étrésillons formés d'éléments B.
A la fig. 26, l'assise de la colonne est formée de cinq barres A. Le fût de colonne est composé lui-même de quatre barres _1 orientées comme représenté à la fib. 26 et attachées à l'assise de la colonne au moyen de quatre éléments D.
Les fig. 24 et 25 montrent que les tas seaux utilisés au sommet. des colonnes peu vent être constitués soit par des élément: D (fib. 24), soit. par des éléments C (fig. 25).
La fib. 24 montre en H l'emploi comme console d'un élément tel que représenté à la fiob,. 7ter_ .
L'assise de la. ferme peut être formée de diverses manières et notamment au moyen d'éléments C orientés soit. comme indiqué à la fig. 24, soit comme indiqué à la fig. 25, où une sablière et un cheneau, tous deux for més par des barres A, sont disposés à côté de l'élément C.
Les arbalétriers (fig. 24) sont à leur tour constitués par des barres A de même que les pannes. I1 en est encore ainsi des entraits et des poinçons. Quant à la pointe de ferme, elle est constituée par deux éléments C acco lés par la face qui forme l'hypoténuse du triangle rectangle.
Il est bien entendu que d'autres formes d'éléments pourraient être prévues et que, par exemple, les barres en<B>U,</B> au lieu d'être droites, pourraient être courbes.
Le jeu d'éléments de construction décrit présente l'avantage, pour des constructions en vraie grandeur, d'obtenir une grande lébé- reté grâce à la répartition judicieuse de la matière utilisée.
Pour les constructions à échelle réduite, par exemple pour les jouets, la légèreté est moins importante. Par contre, ces construc tions présentent d'autres avantages tels que la facilité de manipulation et la reproduction fidèle de constructions à l'échelle indus trielle.
rit autre avantage du jeu d'éléments de construction décrit réside dans le fait que l'accès aux assemblages est aisé par suite de l'absence de couvercles sur les éléments en forme de boîte.
Set of construction elements comprising metallic elements for the formation of assemblies and frameworks. The present invention relates to a set of construction elements comprising metal elements for the formation of sets and frames. One of the aims of the invention is to achieve by means of these -elements, for example full-size or small-scale constructions for. demonstration models or toys. These elements are also suitable for additions or modifications to existing installations.
The set of construction elements according to the invention is characterized in. this -that each element is formed by a piece of constant thickness having a flat part for viewing edges folded square, on at least part of its periphery, these edges all extending into the same plane parallel to that containing said flat part.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the set of construction elements forming the subject of the present invention. Fig. 1 is a front view of an element formed by a <B> U </B> bar closed at the ends.
Fig. 2 represents a similar element but of smaller dimension.
Fig. 3, is a section along III-III of FIGS. 1 and 2.
Fig. 4 shows an element with a drilled bottom.
Fig. 5 is a section along V-V of FIG. 4.
Fig. 6 shows an element of generally triangular shape, the section of which is given in FIG. 6bis.
Fig. 7 shows another junction element, the section of which is given in FIG. Ibis. Fig. 7ter shows a triangular element provided with an opening, the section of which is given in FIG. 7quater.
Fig. 8 shows an element similar to that of FIG. 2, but partially closed opposite the bottom towards the ends. The fi-. 9 is a section along IX-IX of FIG. 8.
Fig. 10 represents an element formed by a bar in <B> U </B> partially closed opposite the bottom, along the ribs.
Fig. 11 is a section along XI-XI of Fig. 10.
Fig. 12 est. a front view of an as semblage with. spacer.
Fig. 13 is a section along XIII-XIII of fi-. 12.
Figs. 14 and 15 represent another assembly respectively according to sections XIV-XIV and XV-XV.
Fig. 16 represents an assembly node.
Fig. 17 is a section through a known assembly, analogous to. that of the fi-. 16, but with overhanging gusset.
Fig. 18 is a section along XVII-XVII of FIG. 16.
The fi-. 18bis represents a variant of an element.
Fig. 18-ter is a view showing an assembly of three elements, the cut angles of the two diagonals allow the meeting of three neutral fibers at the same point.
Figs. 19 and 20 respectively show in plan and in section, along XX-XX, a section of railway track.
Figs. 21 and 22 respectively show in plan and in section, along XXII-XXII, a wagon frame.
Fig. 23 shows in elevation a part of a lattice beam.
Figs. 24 and 25 show in elevation two constructions of a metal roofing farm, mounted on a column.
The fi-. 26 shows a plan of a column base and in section the column which rests on it, and fig. 27 represents in the same way another seat and another column.
In general, the elements which will be described are formed from a sheet metal part or from a flat iron. The elements shown in fig. 1 to 9 have a flat part provided with edges folded back at right angles over its entire periphery, these edges all extending into the same plane parallel to that containing said flat part, so as to form a box without a cover. In fig. 1, 2 and 3, A designates the bars formed by <B> U </B> sections of constant thickness closed at both ends.
The various faces of the elements comprise holes such as 3 allowing assembly by bolts or rivets, which has the advantage of allowing the elements to be reused for other constructions.
The repeated use of the same type of elements at various junctions allows the standardization and use of the elements, in an interchangeable manner, with various constructions, for example; hoists, scaffolding, observatories, tri bunes, terraces, buildings and metal frames, roofs, floors, portal bridges, overhead cranes, runways, columns, trestles, shelves, bridges, walkways, demountable tracks, posts, lintels , hanger, vaults, circles, sides, various frames and framing, summer.
These elements could also be as appeared by welding, in particular by welded points; in this case, said elements could obviously no longer be reused.
In fig. 4 and 5, the element designated by B has a square bottom, provided with a hole 1 with a folded edge 2 for the passage of a rotary shaft for example.
The assemblies of bars forming angles between them are carried out by means of elements such as C or D, shown in fig. 6 and 7.
In fig. 6, the flat part of the element has the shape of a right triangle, the acute angles of which are cut. The smallest angle is cut near the top, perpendicular to the hypotenuse so as to form a side face 8 of small size.
The element shown in FIG. 7 has a planar part whose shape is. also obtained from a right triangle whose acute angles have been cut along <B> 9 </B> and 9 'perpendicular to the sides of the right angle of this right triangle.
The height of this triangle, taken perpendicular to the hypotenuse, is equal to half the difference between the diagonal and the side of a square, this side having for length that of a bar in. <B> U </B> given for the construction of a lattice beam for example. In this case, said <B> U </B> bar can be used as a diagonal or as a side of the square in question. As will be seen below, the elements of FIGS. 6 and 7 are used as corner elements.
In fig. 8 to 11, the element comprises a flat portion of rectangular shape, the face parallel to that containing said flat portion being partially closed. In fig. 8 and 9, parts 5 close each end of element E, so as to leave free the central part of the face parallel to the bottom of the box thus formed.
The element shown in Figs. 10 and 11 is also obtained @ from a bar in <B> U, </B> the ends of this bar not being however closed. In this case, the ends of the branches of the <B> U </B> are folded back into the plane parallel to that containing the flat part of the element so as to at least partially close the face of the element situated in said plane and thus forming a sleeve. The elements <I> E and </I> F are of such dimensions that they can fit into the elements A.
Figs. 121 and 18 show an assembly made between two parallel bars A. by means of a spacer B, one of the bars A being fixed to this spacer by the intermediary of an element F at the right of said spacer.
Figs. 14 and 15 show another assembly in which use is made, as a spacer, of an A bar; sleeves F reinforce the parallel bars and allow the connection of these bars with the spacer. An assembly knot of three bars, made by means of elements <I> A and D, </I> is shown in fig. 16. In section (fig. 18), we notice that all the assembled elements are included between two parallel planes, one containing the flat parts of the elements, the other passing through the ends of the edges folded square of these elements. .
The same assembly is currently carried out by means of an edging gusset 4 as shown in FIG. 17. The advantage of the construction according to FIGS. 16 and 18 compared to that of FIG. 17 resides in the fact that flat surfaces are obtained which make it possible to avoid warping resulting from forces which are not transmitted axially.
Fig. 18a shows an element C 'used for an assembly of two bars forming between them a determined angle. This element is similar to that shown in FIG. 2, one of the ends being however iron mée by two side walls forming an angle α of 90 between them.
The assembly shown in FIG. 18ter comprises two elements C 'joined by one of said side walls forming the angle a, the other side walls of the elements being in the extension of one another and capable of being fixed against the wing of a pro spun in. <B> U </B> such as A '. This arrangement ensures an assembly without warping as in the case of FIG. 16 and allows the obten tion of composite beams or -frame for més .de two side members joined by a number of sections whose neutral fibers meet at the same point.
Figs. 19 and 20 show a railway track (for example a track of the De Cauville type) produced by means of AT bars, serving as sleepers and resting on the ground with the open part facing downwards. On these bars A7 are arranged on the field of bars As which serve as running rails.
Figs. 21 and 22 show how, by means of the elements described, a wagon frame can be formed. It's done; for this purpose, use of a frame formed by bars A, which are assembled by means of elements D.
These elements arranged at the four corners are turned upwards or downwards, as indicated respectively in D1 and D2. As for the sliders used to support the axles, they are made up of B elements.
The fi-. 2d, shows a lattice girder in which the upper and lower chords are A bars whose joints have been provided with joint covers, such as F and whose ends are reinforced with a gall half-member as E .
uprights and diagonals are also A bars assembled by D elements located at each of their ends. The dimensions of these elements are such that A bars can be used as. diagonals or as amounts as already described.
The farms shown in fig. 24 and 25 are based on columns of different types :. Two varieties of columns and seats are shown in fig. 24 and 26, on the one hand, and \? 5 and <B> <U> 27, </U> </B> on the other hand.
In the fi--. <B> 27, </B> the seat is made up of three A bars. The column is fixed to the seat by means of a column foot formed by two A bars located on each side. on the other side of the column fry which, itself, is produced by bars A provided with struts formed of elements B.
In fig. 26, the base of the column is formed of five bars A. The column shaft is itself composed of four bars _1 oriented as shown on fib. 26 and attached to the base of the column by means of four elements D.
Figs. 24 and 25 show the bucket piles used at the top. columns can be formed either by elements: D (fib. 24), or. by C elements (fig. 25).
The fib. 24 shows at H the use as a console of an element as represented on fiob ,. 7ter_.
The seat of the. farm can be formed in various ways and in particular by means of elements C oriented either. as shown in fig. 24, or as indicated in fig. 25, where a sand pit and a channel, both formed by bars A, are arranged next to element C.
The crossbowmen (fig. 24) are in turn made up of A bars, as are the purlins. It is still so with ties and punches. As for the firm point, it is made up of two C elements joined by the face which forms the hypotenuse of the right triangle.
It is understood that other shapes of elements could be provided and that, for example, the bars in <B> U, </B> instead of being straight, could be curved.
The set of construction elements described has the advantage, for full-scale constructions, of obtaining great lightness thanks to the judicious distribution of the material used.
For small-scale constructions, for example for toys, the lightness is less important. On the other hand, these constructions have other advantages such as ease of handling and the faithful reproduction of constructions on an industrial scale.
Another advantage of the set of construction elements described lies in the fact that access to the assemblies is easy due to the absence of covers on the box-shaped elements.