La présente invention se rapporte à une structure orthogonale tridimensionnelle, notamment une structure métallique, telle qu'un échafaudage, une structure pour rayonnages, pour charpentes, etc.
L'invention se rapporte plus particuliérement à une structure comprenant trois éléments profilés d'une grande universalité, permettant la préparation et le montage avec un minimum de main-d'oeuvre et d'outillage et pouvant rapidement et simplement être démontés. Les éléments démontés sont alors prêts à une réutilisation.
On connaît déjà un nombre de structures tridimensionnelles réalisées à l'aide d'éléments de construction. La conception de base de la plupart des structures connues est l'utilisation du même genre d'élément, tel que tube, cornière, etc., dans les trois dimensions. Par exemple, une structure connue est réalisée à partir des tubes qu'on coupe à la longueur voulue, et on utilise le même profilé tubulaire pour les supports verticaux, les traverses horizontales et les pièces de distance en profondeur, les différents tubes étant reliés entre eux par des raccords sous forme de blocs de serrage, des anneaux à clavettes, etc. Dans ces structures, il faut choisir la dimension des éléments selon le maximum de charge qu'on doit appliquer à un certain élément, et les autres éléments sont alors surdimensionnés, c'est-à-dire que les éléments ne sont pas en fonction de leur destination.
D'autre part, les structures connues sont en général modulaires, c'est-à-dire que les longueurs, les largeurs et les hauteurs des éléments sont déterminées et les dimensions de la structure ne peuvent par conséquent pas être adaptées exactement à l'endroit où l'on veut disposer ladite structure, ni par exemple à un sol en pente, un escalier, ou à un sol inégal.
La structure selon l'invention est caractérisée par trois élé- ments, à savoir: 1) un premier élément profilé sous forme de tube à section poly
gonale, de préférence carrée, faisant support vertical; 2) un deuxième élément profilé en forme de U dont le fond est
muni, à des intervalles réguliers formant module, d'encoches
aptes à recevoir la moitié de la section du premier élément, et
des perçages permettant la vissage de deux éléments ensemble,
et dont les ailes sont munies d'étroites fentes oblongues aux
mêmes intervalles que les encoches, mais décalées d'un demi
module par rapport aux encoches, ce deuxième élément étant
destiné à être monté, par paires et fond contre fond, horizon
talement sur le premier élément en serrant celui-ci entre les
encoches;
et 3) un troisième élément profilé en forme de U dont les ailes
comportent des perforations quadrangulaires espacées le long
des ailes dans un demi-module, et dont le fond du U comporte
des perforations polygonales correspondant à la section du
premier élément, espacées d'un module, ce troisième élément
étant destiné à être monté horizontalement et à angle droit par
rapport au deuxième élément au-dessus de celui-ci, des crans
formés par enlèvement de la partie des ailes se trouvant entre
chaque perforation d'extrémité et le bord de l'aile, se logeant
dans des fentes du deuxième élément.
Afin de faciliter la fabrication, lorsque le premier élément a une section carrée, on prévoit des encoches en forme de coin à angle droit dans le deuxième élément. On choisit la profondeur de ce coin de telle façon qu'elle corresponde à un peu moins de la moitié de la section du premier élément, à savoir un peu moins de la moitié de sa diagonale extérieure, afin que le premier élément soit parfaitement serré, sans glissement entre la paire des deuxièmes éléments.
Le deuxième élément peut être renforcé par des rebords pliés à angle droit et vers l'extérieur des deux ailes du U. Dans ce cas, ces rebords présentent des encoches pour recevoir les ailes du troisième élément.
Pour éviter que le troisième élément se dissocie du deuxième, on peut le fixer à l'aide d'un taquet qui embrasse le premier élément juste au-dessus de la place occupée par le troisième élément.
En général, les éléments sont fabriqués en métal, par exemple en acier.
La section polygonale du premier élément et la forme correspondante des encoches et perforations du deuxième et troisième élément, respectivement, assurent un montage facile et stable; il n'est jamais nécessaire de travailler avec une équerre car les angles orthogonaux de montage sont prédéterminés.
De par la forme des éléments selon l'invention, on peut, par exemple, très facilement monter un tiroir dans une étagère réalisée avec ces éléments. Deux paires des deuxièmes éléments, montées dans la même direction et sur le même élément vertical, à une distance appropriée, peuvent servir de rails de guidage d'un tiroir réalisé, par exemple, avec un cadre en tiges d'acier.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, des formes d'exécution pratiques de l'ensemble selon l'invention. Sur ce dessin:
la fig. 1 montre en perspective les trois éléments et en plus un taquet de fixation;
la fig. 2 est une vue en perspective d'une partie d'une structure montée, et
la fig. 3 est une vue frontale d'une partie d'une autre structure, comportant un tiroir.
Dans la fig. 1A, on voit d'abord le premier élément 10 qui est un tube en acier, de section carrée, aux arêtes arrondies. La fig. 1B représente le deuxième élément 20 qui sera placé horizontalement. Cet élément profilé en U comporte sur le fond du U des encoches rectangulaires 22 qu'on a découpées de telle façon que l'encoche est un peu moins profonde que la moitié de la diagonale extérieure de l'élément 10, et que cette diagonale forme un angle droit avec l'axe longitudinal du profilé 20. La distance entre deux encoches 22 et le module D est toujours la même.
Au milieu, entre deux encoches 22, le fond du U du profilé 20 est muni de perçages 24. Lors du montage, ils seront traversés par des vis de fixage dont les écrous sont de préférence à quatre pans dont le côté correspond à la distance intérieure des deux ailes du U; de cette façon, l'écrou n'a pas besoin d'être tenu.
Chaque aile du U 26 comporte en outre des fentes oblongues rectangulaires 28, disposées symétriquement de part et d'autre des encoches 22 et distancées l'une de l'autre du module D. Pour augmenter la stabilité du profilé 20, on a prévu que les extrémités libres des ailes du U sont repliées à angle droit vers l'extérieur et forment des bandes 30. A la hauteur des fentes 28, les bandes 30 sont munies de petites encoches 32. Un autre profilé 20' est représenté en traitillé montrant le mode d'assemblage.
Le troisième élément 40 est représenté à la fig. 1C. Il est constitué d'un profilé en U à ailes étroites et à fond large; ce fond 42 comporte des perforations carrées 44 dont la distance est à nouveau le module D. Les ailes du U 50 comportent des perforations rectangulaires 46 ayant entre elles la distance d= D/2. On a représenté en lignes traitillées une partie 48 de l'aile 50 qu'on fait sauter avant le montage. Cet élément sera en général coupé transversalement selon la diagonale d'une perforation 44.
Dans l'exécution représentée aux fig. 1A à 1C, le module D est environ le double du côté du premier profilé. Par exemple, D = 4 cm.
La fig. ID montre un taquet Q facultatif, destiné au blocage d'un troisième élément 40 lors du montage.
La fig. 2 représente la partie angulaire d'une structure assemblée. Une paire de deuxièmes éléments 20, 20' serrés l'un contre l'autre par les vis 21, coince le profilé 10 d'une façon immobile. Le troisième élément profilé 40, coupé transversalement selon la diagonale de la perforation 44, s'emboîte avec le cran 51 (créé par l'enlèvement aux cisailles ou à la scie, de la partie 48, fig. 1C) dans des fentes 28 de l'élément 20'. Le restant de l'aile 50 est reçu par l'encoche 32. Le taquet 52 sert de blocage vers le haut de l'élément 40.
Dans la fig. 3, on a montré deux possibilités pour le montage de tiroirs, le tiroir en haut 54 est guidé latéralement par deux éléments 20 fixés à la distance appropriée, tandis que le tiroir inférieur 56 repose avec son rebord 58 sur la face intérieure d'une aile d'un élément 20.
Les éléments selon l'invention pourront servir à la réalisation des rayonnages, des échafaudages, des ossatures de meubles, des charpentes, des escaliers, des structures pour recevoir des palettes de chargement, des cloisons, des planchers, etc.
The present invention relates to a three-dimensional orthogonal structure, in particular a metallic structure, such as a scaffolding, a structure for shelving, for frames, etc.
The invention relates more particularly to a structure comprising three profiled elements of great universality, allowing preparation and assembly with a minimum of manpower and tools and which can be quickly and easily dismantled. The dismantled elements are then ready for reuse.
A number of three-dimensional structures made using construction elements are already known. The basic design of most known structures is the use of the same kind of element, such as tube, angle iron, etc., in all three dimensions. For example, a known structure is made from tubes that are cut to the desired length, and the same tubular profile is used for the vertical supports, the horizontal cross members and the deep distance pieces, the different tubes being connected between them by connections in the form of clamping blocks, wedge rings, etc. In these structures, it is necessary to choose the dimension of the elements according to the maximum load that must be applied to a certain element, and the other elements are then oversized, that is to say that the elements are not according to their destination.
On the other hand, the known structures are in general modular, that is to say that the lengths, widths and heights of the elements are determined and the dimensions of the structure cannot therefore be adapted exactly to the place where it is desired to have said structure, or for example on a sloping floor, a staircase, or on an uneven floor.
The structure according to the invention is characterized by three elements, namely: 1) a first profiled element in the form of a poly-section tube.
gonal, preferably square, providing vertical support; 2) a second U-shaped profiled element whose bottom is
provided, at regular intervals forming a module, with notches
able to receive half of the section of the first element, and
holes allowing two elements to be screwed together,
and whose wings are provided with narrow oblong slits at the
same intervals as the notches, but offset by half
modulus with respect to the notches, this second element being
intended to be mounted, in pairs and bottom against bottom, horizon
tally on the first element by tightening it between the
notches;
and 3) a third U-shaped profiled element whose wings
have quadrangular perforations spaced along
wings in a half-module, and the bottom of the U has
polygonal perforations corresponding to the section of the
first element, spaced by one module, this third element
being intended to be mounted horizontally and at right angles by
compared to the second element above it, notches
formed by removing the part of the wings lying between
each end perforation and the edge of the wing, accommodating
in slots of the second element.
In order to facilitate manufacture, when the first element has a square section, notches in the form of a wedge at right angles are provided in the second element. We choose the depth of this corner in such a way that it corresponds to a little less than half of the section of the first element, namely a little less than half of its outer diagonal, so that the first element is perfectly tight, without slipping between the pair of second elements.
The second element can be reinforced by edges bent at right angles and towards the outside of the two wings of the U. In this case, these edges have notches to receive the wings of the third element.
To prevent the third element from dissociating from the second, it can be fixed using a cleat which embraces the first element just above the place occupied by the third element.
In general, the elements are made of metal, for example steel.
The polygonal section of the first element and the corresponding shape of the notches and perforations of the second and third element, respectively, ensure easy and stable mounting; it is never necessary to work with a square because the orthogonal mounting angles are predetermined.
By virtue of the shape of the elements according to the invention, one can, for example, very easily mount a drawer in a shelf made with these elements. Two pairs of the second elements, mounted in the same direction and on the same vertical element, at a suitable distance, can serve as guide rails of a drawer made, for example, with a frame of steel rods.
The accompanying drawing shows, by way of example, practical embodiments of the assembly according to the invention. On this drawing:
fig. 1 shows in perspective the three elements and in addition a fixing cleat;
fig. 2 is a perspective view of part of a mounted structure, and
fig. 3 is a front view of part of another structure, comprising a drawer.
In fig. 1A, we first see the first element 10 which is a steel tube, of square section, with rounded edges. Fig. 1B represents the second element 20 which will be placed horizontally. This U-shaped element comprises on the bottom of the U rectangular notches 22 which have been cut in such a way that the notch is a little shallower than half of the outer diagonal of the element 10, and that this diagonal forms a right angle with the longitudinal axis of the profile 20. The distance between two notches 22 and the module D is always the same.
In the middle, between two notches 22, the bottom of the U of the profile 20 is provided with holes 24. During assembly, they will be crossed by fixing screws, the nuts of which are preferably four-sided, the side of which corresponds to the interior distance. of the two wings of the U; this way the nut does not need to be held.
Each wing of the U 26 further comprises rectangular oblong slots 28, arranged symmetrically on either side of the notches 22 and spaced from one another from the module D. To increase the stability of the profile 20, it is provided that the free ends of the wings of the U are bent at right angles outwards and form strips 30. At the height of the slots 28, the strips 30 are provided with small notches 32. Another profile 20 'is shown in dashed lines showing the assembly mode.
The third element 40 is shown in FIG. 1 C. It consists of a U-profile with narrow wings and a wide base; this bottom 42 comprises square perforations 44, the distance of which is again the module D. The wings of the U 50 include rectangular perforations 46 having between them the distance d = D / 2. A portion 48 of the wing 50 which is blown up before assembly has been shown in dashed lines. This element will generally be cut transversely along the diagonal of a perforation 44.
In the execution shown in Figs. 1A to 1C, the module D is approximately double on the side of the first profile. For example, D = 4 cm.
Fig. ID shows an optional stopper Q, intended to block a third element 40 during assembly.
Fig. 2 shows the angular part of an assembled structure. A pair of second elements 20, 20 'clamped against each other by the screws 21, clamps the section 10 in an immobile manner. The third profiled element 40, cut transversely along the diagonal of the perforation 44, fits with the notch 51 (created by the removal with shears or a saw, of the part 48, fig. 1C) in slots 28 of element 20 '. The remainder of the wing 50 is received by the notch 32. The cleat 52 serves to block the top of the element 40.
In fig. 3, two possibilities have been shown for the mounting of drawers, the top drawer 54 is guided laterally by two elements 20 fixed at the appropriate distance, while the lower drawer 56 rests with its rim 58 on the inner face of a wing of an element 20.
The elements according to the invention can be used for the production of shelving, scaffolding, furniture frames, frames, stairs, structures for receiving loading pallets, partitions, floors, etc.