EP0392898A1 - Dispositif d'assemblage multidirectionnel pour constructions métalliques - Google Patents

Dispositif d'assemblage multidirectionnel pour constructions métalliques Download PDF

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EP0392898A1
EP0392898A1 EP19900400920 EP90400920A EP0392898A1 EP 0392898 A1 EP0392898 A1 EP 0392898A1 EP 19900400920 EP19900400920 EP 19900400920 EP 90400920 A EP90400920 A EP 90400920A EP 0392898 A1 EP0392898 A1 EP 0392898A1
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Max Groffe
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    • E04B2001/1981—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework
    • E04B2001/1984—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework rectangular, e.g. square, grid

Definitions

  • the present invention relates to a multidirectional assembly device for metal constructions. It applies more particularly to the production of metal frames and constructions which can be used for multiple applications, fixed or temporary, such as in particular covering supports for buildings of small and large span, facades, awnings, shelters, stands, pylons, decorative ceilings and all sets of various equipment.
  • reference 10 designates the structure composed of superimposed layers 12, 12 ′, located in parallel planes P1, P2 and made up of elements or bars 18 connected by diagonals 14.
  • the junction or node of these elements, designated by reference 16 constitutes the object of the present invention.
  • the subject of this invention is therefore a multidirectional assembly device for metal constructions used in the constitution of three-dimensional structures formed of superimposed sheets or nets, of elements or bars located in the same plane and connected together by elements located in planes different and oriented in different directions of space, these various elements being connected using assembly nodes, this device being characterized in that each assembly node is produced in the form of a sphere pierced radially by threaded holes in which are positioned and fixed the constituent elements of the sheets or nets.
  • the object of the invention lies in the attachment to a sphere, by the simplest means, of the multiple elements or bars of the structure, which can be located in all directions of space.
  • particular account was taken of the following aesthetic factors, imperative respect for the drawings and the elimination of secondary forces, simplicity of manufacture, application in better conditions for the protection of the materials constituting the structure (in particular steel) and ease of transport, mounting and taking up any play.
  • the sphere 16 In line with each tapped hole such as 20, the sphere 16 has a flat 22 produced for example by machining in order to obtain perfect support with the element or bar such as 18. Each sphere 16 therefore has as many tapped holes 20 and flats 22 that of elements or bars 18 converging towards the sphere. The axis of the holes or diagrams 24 is always directed towards the center of the sphere.
  • Each element or bar 18 consists for example of a hollow profile, round, in particular in steel on which is welded in the workshop, at each end, a frustoconical end piece 26, for example in forged steel.
  • This endpiece 26 has a recess 28 and a hole 30 which allow during the assembly of the element or bar 18 to introduce and tighten on the sphere 16 with the aid of an angled key a cylindrical head screw 32, by example with hexagon socket.
  • the end piece 26 On the side of the profile, the end piece 26 has a chamfer 34 making it possible to produce a weld bead therewith in good conditions.
  • the end piece 26 may also include, in the case where the structures are galvanized by hot dipping, a hole 36, on the side of the profile so as to allow the evacuation of air during the dipping of the element or bar in the zinc bath.
  • One of the very important points of the present invention resides in the exclusion on the elements or bars of any threading or tapping which makes it possible to carry out without disadvantage and in perfect conditions the application of all the steel protections that may require the user for example sandblasting or shot blasting, pickling, cold or hot galvanizing, metallization, electrogalvanizing, traditional painting or polymerization (epoxy-oven).
  • the standard commercial screw 32 with a cylindrical head and a hexagon socket tightens the sphere 16 and the element or bar 18.
  • This screw which is independent of the element or bar is boxed as soon as it is manufactured and cannot undergo consequently no deterioration due to shocks or projections of earth or sand until its final installation.
  • a washer 38 of theoretical thickness, is provided which is inserted between the sphere 16 and the element or bar such as 18.
  • a cover 40 preferably of plastic material which covers and closes the recess 28 provided in each of the end pieces 26 of a bar 18, thus giving the assembly an integrity finished appearance. and without visible screw.
  • the assembly sphere can be made of any material other than steel, for example aluminum, stainless steel, plastic, wood, etc.

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Abstract

1. Dispositif d'assemblage multidirectionnel pour construction métallique entrant dans la constitution de structures tridimensionnelles formées de nappes ou résilles superposées (12, 12′) d'éléments ou barres 18 situés dans un même plan et reliés entre eux par des éléments (14) situés dans des plans différents et orientés dans diverses directions de l'espace, appelés diagonales, ces éléments étant reliés par des noeuds d'assemblage, caractérisé en ce que chaque noeud d'assemblage est réalisé sous la forme d'une sphère (16), percée radialement de trous taraudés (20) dans lesquels viennent se positionner et se fixer les éléments (14, 18) des nappes ou résilles (12, 12′).

Description

  • La présente invention est relative à un dispositif d'assemblage multidirectionnel pour des constructions métalliques. Elle s'applique plus particulièrement à la réalisation d'ossatures et de constructions métalliques pouvant être utilisées pour des applications multiples, fixes ou provisoires, telles que notamment supports de couverture pour bâtiments de petite et grande portée, façades, auvents, abris, stands, pylones, plafonds décoratifs et tous ensembles d'équipements divers.
  • Ces réalisations entre dans la constitution de structures tridimensionnelles, formées de nappes ou résilles superposées, composées d'éléments ou barres situés dans un plan et reliés entre eux par des éléments situés dans des plans différents et orientés dans diverses directions de l'espace, appelés diagonales.
  • Pour bien faire comprendre le domaine d'application de la présente invention on peut se référer aux figures 1 et 2 des dessins annexés sur lesquelles on a représenté respectivement en coupe suivant A-A et en plan une structure tridimensionnelle à laquelle s'applique l'invention.
  • Sur ces figures la référence 10 désigne la structure composée de nappes superposées 12, 12′, situées dans des plans parallèles P1, P2 et constituées d'éléments ou barres 18 reliés par des diagonales 14. La jonction ou noeud de ces éléments, désigné par la référence 16 constitue l'objet de la présente invention.
  • Cette invention a donc pour objet un dispositif d'assemblage multidirectionnel pour constructions métalliques entrant dans la constitution de structures tridimensionnelles formées de nappes ou résilles superposées, d'éléments ou barres situés dans un même plan et reliés entre eux par des éléments situés dans des plans différents et orientés dans diverses directions de l'espace, ces divers éléments étant raccordés à l'aide de noeuds d'assemblage, ce dispositif étant caractérisé en ce que chaque noeud d'assemblage est réalisé sous la forme d'une sphère percée radialement de trous taraudés dans lesquels viennent se positionner et se fixer les éléments constituants des nappes ou résilles.
  • Comme on le comprend le but de l'invention réside dans la fixation sur une sphère, par les moyens les plus simples des multiples éléments ou barres de la structure, pouvant se situer dans toutes le directions de l'espace. Pour mener à bien l'aboutissement de la présente invention on a tenu compte notamment des facteurs suivants esthétique, respect impératif des épures et de l'élimination des efforts secondaires, simplicité de fabrication, application dans les meilleures conditions de la protection des matériaux constituants la structure (notamment l'acier) et facilité du transport, du montage et du rattrapage de jeux éventuels.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins :
    • - la figure 1 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 2 représentant une structure tridimensionnelle décrite ci-dessus et à laquelle s'applique l'invention ;
    • - la figure 2 est une vue en plan de la structure tridimensionnelle illustrée par la figure 1 ;
    • - la figure 3 est une vue à plus grande échelle représentant en détail un noeud d'assemblage selon l'invention de la structure tridimensionnelle représentée sur les figures 1 et 2 ;
    • - la figure 4 est une vue de détail de la figure 3, à échelle encore agrandie représentant l'assemblage d'une barre de la structure sur le noeud d'assemblage ;
    • - la figure 5 est une vue en coupe selon B-B de la figure 4 et ;
    • - la figure 6 est une coupe selon C-C de la figure 5.
  • En se référant aux dessins et plus particulièrement aux figures 3 à 5 on voit que la jonction des éléments en forme de barres 18 et des éléments ou diagonales 14 de la structure tridimensionnelle sont assemblés à l'aide d'une sphère 16 qui peut être pleine ou creuse et réalisée par exemple en acier forgé ou moulé. Ainsi qu'on le voit sur le dessin cette sphère 16 comporte des trous taraudés 20 pour la fixation de l'ensemble des éléments convergents vers cette sphère.
  • Au droit de chaque trou taraudé tel que 20 la sphère 16 comporte un méplat 22 réalisé par exemple par usinage afin d'obtenir un appui parfait avec l'élément ou barre tel que 18. Chaque sphère 16 comporte donc autant de trous taraudés 20 et de méplats 22 que d'éléments ou barres 18 convergents vers la sphère. L'axe des trous ou épures 24 est toujours dirigé vers le centre de la sphère.
  • En fonction de la géométrie des structures à assembler, on détermine pour chaque réalisation les angles donnant la position des trous taraudés sur la sphère. Chaque élément ou barre 18 est constitué par exemple d'un profil creux, rond, notamment en acier sur lequel est soudé en atelier, à chaque extrémité, un embout tronconique 26 par exemple en acier forgé. Cet embout 26 comporte un évidement 28 et un trou 30 qui permettent lors du montage de l'élément ou barre 18 d'introduire et de serrer sur la sphère 16 à l'aide d'une clé coudée une vis à tête cylindrique 32, par exemple à six pans creux.
  • Du côté du profil l'embout 26 comporte un chanfrein 34 permettant de réaliser dans de bonnes conditions un cordon de soudure avec celui-ci.
  • L'embout 26 peut encore comporter, dans le cas où les structures sont galvanisées par trempage à chaud, un trou 36, du côté du profil de manière à permettre l'évacuation de l'air lors du trempage de l'élément ou barre dans le bain de zinc.
  • Un des points très importants de la présente invention réside dans l'exclusion sur les éléments ou barres de tout filetage ou taraudage ce qui permet de réaliser sans inconvénient et dans des conditions parfaites l'application de toutes les protections d'acier que peut exiger l'utilisateur par exemple un sablage ou grenaillage, décapage, galvanisation à froid ou à chaud, métallisation, électrozingage, peinture traditionnelle ou polymérisation (epoxy-­four).
  • Il est certain que, sur d'autres dispositifs d'assemblage constitués de noeuds sphériques et comportant des filetages ou taraudages aux extrémités des éléments ou barres, les fabricants et monteurs se trouvent confrontés à des problèmes très importants de protection des filets lors de l'application du sablage ou de la galvanisation, de la peinture ou lors de la manutention sur le chantier, surtout lorsque celui-ci est implanté sur un terrain boueux ou sablonneux. Dans le noeud d'assemblage selon l'invention, en forme de sphère, l'inexistence de filetage ou taraudage sur les éléments ou barres à assembler constitue donc un avantage primordial permettant de donner à l'utilisateur toutes les garanties de bonne tenue dans le temps des protections appliquées.
  • La vis 32 normalisée du commerce à tête cylindrique et à six pans creux assemble par serrage la sphère 16 et l'élément ou barre 18. Cette vis qui est indépendante de l'élément ou barre est mise en boîte dès sa fabrication et ne peut subir en conséquence aucune détérioration due à des chocs ou à des projections de terre ou de sable jusqu'à sa mise en place définitive.
  • On prévoit une rondelle 38, d'épaisseur théorique, qui vient s'intercaler entre la sphère 16 et l'élément ou barre tel que 18.
  • Si pour des raisons de tolérance de fabrication, l'élément ou barre tel que 18 s'avérait trop long ou trop court, le rattrapage de jeu pourrait être alors compensé par la mise en place de rondelles d'épaisseur plus ou moins importantes.
  • Comme on le voit sur la figure 6 on peut prévoir un capot 40, de préférence en matière plastique qui vient recouvrir et fermer l'évidement 28 prévu dans chacun des embouts 26 d'une barre 18 conférant ainsi à l'assemblage un aspect fini impeccable et sans vis apparente.
  • Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté mais qu'elle en englobe toutes les variantes. Ainsi on peut réaliser la sphère d'assemblage en tout autre matériau que l'acier, par exemple en aluminium, en acier inoxidable, en matière plastique, en bois etc...
  • Outre les avantages de l'invention déjà mentionnés ci-dessus on peut citer le fait que les éléments ou barres étant interchangeables, ces derniers peuvent être facilement démontés et remplacés.

Claims (11)

1. Dispositif d'assemblage multidirectionnel pour construction métallique entrant dans la constitution de structures tridimensionnelles formées de nappes ou résilles superposées (12, 12′) d'éléments ou barres 18 situés dans un même plan et reliés entre eux par des éléments (14) situés dans des plans différents et orientés dans diverses directions de l'espace, appelés diagonales, ces éléments étant reliés par des noeuds d'assemblage, caractérisé en ce que chaque noeud d'assemblage est réalisé sous la forme d'une sphère (16), percée radialement de trous taraudés (20) dans lesquels viennent se positionner et se fixer les éléments (14, 18) des nappes ou résilles (12, 12′).
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le noeud d'assemblage de forme sphérique 16 possède au droit de chaque trou taraudé (20) un méplat usiné (22) donnant un contact et un appui parfait avec l'élément (18) des nappes.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément ou barre (18) est constitué d'un profil creux rond et il est muni à chaque extrémité d'un embout tronconique (26), de préférence en acier forgé soudé en atelier.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les embouts (26) possède un évidement (28) ainsi qu'un trou (30) permettant l'introduction et le serrage d'une vis de fixation (32) sur la sphère (16).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'embout (26) est muni d'un chanfrein (34) permettant une bonne exécution de la soudure avec le profil de l'élément ou barre (18).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'embout (26) comporte un trou (36), du côté du profil de l'élément (18), permettant l'évacuation de l'air lors du trempage de l'élément (18) dans un bain de zinc fondu.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément ou barre (18) est dépourvu de tout filetage ou taraudage permettant l'application, dans des conditions parfaites et conformément aux normes, de tout type de protection d'acier.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la vis (32) est une vis normalisée du commerce à tête cylindrique à six pans creux et indépendante, jusqu'à son montage, de l'élément ou barre (18), permettant sa mise en boîte dès sa fabrication et évitant ainsi toute détérioration possible due aux chocs pendant les manutentions et transports.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une rondelle d'épaisseur (38) est montée entre l'élément (18) et la sphère (16) afin de permettre un rattrapage de jeux éventuels résultant des tolérances de fabrication.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on prévoit un capot (40) venant recouvrir et fermer l'évidement (28) de l'embout (26) de chaque élément (18) de manière à obtenir un excellent aspect esthétique sans vis apparente.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est réalisé en un matériau tel que notamment l'acier, l'acier inoxidable, une matière plastique ou du bois.
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