EP0986681B1 - Dispositif de fixation pour plaques, en particulier des plaques de verre - Google Patents

Dispositif de fixation pour plaques, en particulier des plaques de verre Download PDF

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EP0986681B1
EP0986681B1 EP99937960A EP99937960A EP0986681B1 EP 0986681 B1 EP0986681 B1 EP 0986681B1 EP 99937960 A EP99937960 A EP 99937960A EP 99937960 A EP99937960 A EP 99937960A EP 0986681 B1 EP0986681 B1 EP 0986681B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
fixing device
pivot
freedom
plate
support structure
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99937960A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0986681A1 (fr
Inventor
Wolfgang Dirisamer
Roland Leopoldseder
Christian Eckelt
Albrecht Burmeister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta-X Ingenieurgesellschaft GmbH
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP0986681A1 publication Critical patent/EP0986681A1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/54—Fixing of glass panes or like plates
    • E06B3/5436—Fixing of glass panes or like plates involving holes or indentations in the pane
    • E06B3/5445—Support arms engaging the holes or indentations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E04B2/885—Curtain walls comprising a supporting structure for flush mounted glazing panels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/54—Fixing of glass panes or like plates
    • E06B3/5436—Fixing of glass panes or like plates involving holes or indentations in the pane

Definitions

  • the present invention relates to a device for fixing plates, in particular for plates glass, comprising retaining elements arranged between each glass plate and a support structure in view of transferring plate loads to the structure which support elements include means to compensate for variations or deviations dimensional, deformations and displacements between the plate and the support structure.
  • glass should therefore be subjected to minimum mechanical stresses during transfer of charges acting on it in the support structure or framework.
  • Document DE-43 40 511 A1 describes a unrestricted fixing device for plates glass, in which each retainer includes a universal joint on the side of the plate.
  • a hinge joint spatially arranged at a distance universal joint is provided on the side of the support structure. It can be replaced by a slide for compensation by sliding of voltages, the practical configuration of which is however not described in more detail.
  • Document DE-44 45 724 A1 describes a fixing device for plates, the retaining elements of which have a universal joint basically on one side. At an axial distance from it, depending on the embodiment, another ball joint or a joint with hinge, can be provided. The specifics relating to the compensation of translation or sliding constraints are not disclosed.
  • Document DE-A-1 189 696 describes a fixing device for plates, in particular for glass plates, comprising elements for retainers arranged between each plate and a support structure for transfer the loads from the plates to the support structure, which retainers include means for compensating for variations dimensional, deformations and displacements between the plate and the support structure, degrees of freedom in rotation of the means of compensation being only constituted by pivoting joints uniaxial.
  • the invention now intends to produce a fixing device of the type described in the introduction, advantageously without universal articulation, in which, according to the characterizing part of claim 1, two joints uniaxes are provided on a retaining element, their pivot axes are lying in planes parallel to each other and being oriented 90 'to each other relative to the longitudinal axis of the retainer.
  • the retaining elements further include compensation means with degrees of freedom in translation to allow relative displacements of at least limited distances between the plate and the support structure due for example thermal expansion.
  • hinged joints uniaxes can be carried out in a particularly simple way so as to allow a sliding in itself limited in the direction of the axis of the hinge.
  • Such an implementation then allows, if necessary, local transfer or the sequence of pivoting and sliding movements.
  • of the hinge joints can be made under the form of sockets and journals or matching sliding of two convex cylindrical surfaces and concave with each other including lifting locks appropriate.
  • a retainer in the form of a free bearing preferably comprises two axes of hinge that extend perpendicularly to each other in projection. In this case, they can form a intersection or be located at a distance from each other.
  • a retaining element can also have a rotational degree of freedom with respect to its longitudinal axis cutting the plate.
  • a rectangular plate 1, in particular a glass plate, is provided with four retainers 2, 3, 4 and 5, which are not illustrated only schematically.
  • the plate is for example suspended vertically from the facade of a building.
  • the figure shows the back of the plate from the structure support, indicated by reference 6.
  • the elements of retainers 2 to 5 extend between the support structure 6 and plate 1. Their longitudinal axes extend from essentially perpendicular to the plane of the plate.
  • axes 7, 8, 9 and 10 extend at a distance from the four edges of plate 1 and parallel to these.
  • axes 7 and 9 extend horizontally and axes 8 and 10 vertically, at each time parallel to the adjacent edge of the plate.
  • the points of intersection of the four axes 7 to 10 define the position of each of the elements of retained 2 to 5, the longitudinal axis of each element of restraint cutting one of said intersection points.
  • the symmetrical distribution illustrated here of the elements of retained on the plate surface is however not absolutely essential, and we can of course fix plates of any shape this way.
  • each retainer 2 at 5 is connected to plate 1 by a hinge at hinge 11.
  • the pivot axes of the joints at hinge 11 extend horizontally in the direction of axes 7 and 9.
  • the retainers 2 through 5 are usually also provided with hinged joints 12.
  • the axes of pivot 13 of these extend perpendicular to the axes of the joints at hinges 11. They therefore extend parallel to the axes 8 and 10, i.e. parallel to the line static weight action.
  • each of the joints to hinge 11 and 12 studied can not only turn around its pivot axis and thus constitute a means of compensation with rotary degree of freedom, but also slide in the direction of the axis in a limited domain.
  • the block diagram of FIG. 1 no represents no limitation of the degrees of freedom to except for purely translatory modifications of the distance between plate 1 and the structure of support.
  • the intersecting pivot axes protect plate 1 from any bending moment when normal forces in all directions, and longitudinal displacements are absorbed by sliding along the pivot axes. A fixed point will however provided for each plate and will determine the overall position of the plate on the structure of support.
  • transverse offset between the pivot axes of the joints 11 and 12 is not essential.
  • cross joints whose two hinge axes intersect, provided that they allow relative displacements at all less partial.
  • an element of retainer 2 extends between plate 1 hanging on the right and the support structure 6 indicated on the left.
  • a support piece 14 is connected to plate 1 through a screw 15, which passes through a hole in the plate 1.
  • dividers elastic 16 are arranged between the plate 1 and the part support 14, or the screw 15.
  • the support piece 14 forms a pivot bearing 17, the axis of which extends parallel to / or along one of the horizontal axes 7 or 9 indicated in Fig. 1, and which is carried out under the bottom shape cylindrical rounded with a slit open on one side.
  • An anchor 18 is attached to the support structure 6 by means of a screw 19 with insertion of an adapter washer 20.
  • the part anchor 18 also forms a pivot bearing 21, whose axis corresponds to one of the vertical axes 13 cited in Fig. 1.
  • the support piece 14 and the anchor piece 18 can be carried out simply in the form of round discs with the necessary recesses.
  • a coupling piece 22 connects the two pivot bearings 17 and 21. It includes a spindle link 23, which is on the longitudinal axis of retaining element 2. Its length determines essentially the spacing between plate 1 and the support structure 6. Hinge pins cylindrical 24, 25 are provided at the two ends of the connecting pin 23. Their longitudinal axes extend, at a certain distance from each other, perpendicularly between them. Overall, the room coupling 22 therefore has the form of a double T, of which the two transverse arms (the pins of hinge 24 and 25) are oriented at 90 ° to each other by relative to the longitudinal axis of the T-post (the spindle 23), but lie in planes parallel to each other. This part can be manufactured at from simple semi-finished products, for example a sufficiently thick round steel bar, or be pouring into a matrix. Of course, we can also use high strength plastic materials.
  • the hinge pin 24 is located in the pivot bearing 17. Inside it, there can rotate in both directions at least in one certain measure. These two components form one of hinge joints 11 with pivot axis horizontal, sketched in Fig. 1.
  • the hinge pin 25, for its part, can pivot inside the pivot bearing 21, and forms with it one of the joints to hinge 12 with vertical pivot axis 13 illustrated in Fig. 1.
  • the bearing pivot 17 has a transverse recess 26 with respect to its pivot axis, in which the connecting pin 23 penetrates with play in all directions. It follows that the pins of hinge 24 can rotate as well as slide in the longitudinal direction inside the bearing pivot 17, in both directions from from the middle position shown, until the connecting pin 23 laterally strikes one of the walls of the recess 26.
  • the pivoting bearing 21 arranged facing the slewing bearing 17 with 90 ° offset east done in the same way. In the illustrated view, the recess 26 is invisible.
  • the friction between the pins of hinge and pivot bearings must naturally stay as low as possible. This result can be achieved through treatment high value surface of these components, at combinations of suitable materials and / or to a lubrication.
  • the anchor and the support piece can be made of sintered metal with good sliding properties. Depending of planned loads, parts can also be used made of high resistance plastic.
  • the connecting pin 23, and therefore the distance, or transverse deviation, between the pins hinge 24 and 25, must be as short as possible so that the longitudinal displacements by sliding are not unnecessarily hindered by moments of jamming.
  • This embodiment open on one side pivot bearings is particularly suitable for the prefabricated coupling parts in one or more parts.
  • a security piece 27 In the anchor piece 18 illustrated in the Fig. 2 is fixed a security piece 27. This is preferably fixed removably by means of a screw 28 and it closes the open side of the bearing pivoting 21. It ensures the pins of hinge 25 in the manner of a bearing cover in the pivot bearing 21. It should be remembered that point that the latter is open on one side towards horizontal in the preferred mounting mode.
  • the parts anchor 18 are fixed to the support structure 6 of so that the openings of the pivot bearings 21 are oriented to the side and their axes extend vertically. We will preferably orient face to face the openings of the pivot bearings located at the same height. Then the pins of hinge 25 are installed and, if necessary, fixed to the safety parts 28. In the case of embodiment shown in FIG. 1, four pins link 23 then extend horizontally from the anchors 18. At their free ends, four hinge pins 24 are oriented so uniform with their axes horizontal. Rooms support 14 previously fixed to the plate can then simply hang in these until what all the hinge pins 24 are based on the bottom of the pivot bearing 17. The plate 1 cannot more to be removed than by lifting it.
  • FIG. 3 illustrates again the global configuration of an element retainer with hinge joints 11 and 12.
  • the viewing angle is the same as in FIG. 1.
  • the screws on the part support 14 and anchor 18 have been omitted.
  • the largely similar embodiment of the latter components, as well as the configuration of the two recesses 26 are shown here.
  • the pins of hinge 24 can pivot in the bearing pivot 17 in either direction and can slide two sides.
  • Figs. 4a and 4b represent, in two views, one from the side (4a) and the other from the top (4b), a alternative embodiment of a support piece 14 or a anchor piece 18.
  • the pivot bearing 17/21 has the form of a cylindrical through hole. Instead of the recess 26 there is an oblong hole 26 '. In one free landing, this again aims to allow a radial mobility of the connecting pin 23 in all directions. In the direction of its longitudinal axis, the latter must generally have the most low possible in order to be able to ensure an assembly rigid in tension and compression between the plate and the support structure.
  • the variant shown in Fig. 4a and 4b only suitable for parts of coupling to be assembled from several parts. The 24/25 hinge pins must first be introduced into said through hole.
  • the connecting pin 23 is inserted in the hole oblong 26 '.
  • this pin is connected to the hinge pins. If both ends of the connecting pin are provided with opposite threads, it can be screwed simultaneously with both hinge pins (in the support piece and anchor) when the retainer is still accessible from the side.
  • pivot bearings i.e. provide on one side of the connecting pin of the hinge pins fixed as in Fig. 2 and on the other side a screw assembly of the type described above.
  • screws can for example be screwed in tip in the pivot bearing or in the holes through, the end faces of the pins are collide with the end faces or the tips of the screws.
  • a piece of appropriate coupling includes, at its end, a bearing with fork housing the support piece or the piece anchor, the two branches of which are mounted at pivot on said pin and can be moved longitudinally to some extent if necessary.
  • the hinge axis (vertical in the mounting position) is moved to the sides of the support structure in the coupling piece. We in this way obtains an additional reduction of the spacing between the two uniaxial joints.
  • Fig. 5 partially represents another variant of a retainer, which constitutes a other possibility for the sequence of one or two uniaxial degrees of freedom with one or two degrees of freedom in translation.
  • a modified support piece 14 ' which is made of several parts with a support bowl 30 comprising an edge 31 and a sliding surface 32 surrounded by this, as well as a pivot bearing 33 which can be moved to the latter and including a protruding collar 34.
  • the support bowl 30 is fixed to a plate 1 in a way that is not shown in more detail.
  • a cover disc 35 On its edge 32 is fixed a cover disc 35, which is preferably removable. He rides the flange 34 and protects the pivot bearing 33 against an uprising from the surface of slip 32.
  • a coupling piece 22 pivoting around an axis which therefore has a degree of freedom in rotation, is arranged in the bearing of pivot 33.
  • the pivot bearing 33 can deviate from the middle position shown, hatched, until that its flange 34 bears against the edge 31.
  • One or two degrees of freedom in translation may be allowed in the sliding surface.
  • the dimensions of the flange and edge, or sliding surface, can be mutually determined to constitute a limitation. If necessary, the flange so that it is only movable in one direction in a straight line in one direction and in the other thanks to the edge which loosely encloses it two sides.
  • the body of the pivot bearing 33 on the sliding surface 32 can also rotate on a axis around a perpendicular to the surface of sliding (flat) or around the longitudinal axis of the coupling piece 22, so that a degree of freedom additional rotary can thus be authorized or not allowed.
  • this rotary degree of freedom can also be provided, if necessary, inside even of the coupling piece, because it is resistant to traction and compression, but has torsional properties.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de fixation pour plaques, en particulier pour plaques de verre, comprenant des éléments de retenue disposés entre chaque plaque de verre et une structure de support en vue de transférer les charges de plaques à la structure de support, lesquels éléments de retenue comprennent des moyens pour compenser les variations ou écarts dimensionnels, les déformations et les déplacements entre la plaque et la structure de support.
Dans l'industrie de la construction en verre, on connaít en général de nombreux éléments de retenue ou de fixation ponctuels qui ne soutiennent les vitrages, par exemple dans un revêtement de façade, que sur une petite surface. Ils permettent la réalisation de constructions largement transparentes et nécessitant peu de matériaux optiques.
Il existe des systèmes qui soutiennent les vitrages par paires au niveau de leur bord et qui traversent les joints qui les séparent. D'autres éléments de retenue traversent des perçages pratiqués dans les vitrages.
Pour la sécurité des constructions en verre, différentes charges revêtent de l'importance. Il y a d'une part les charges extérieures (poids du verre lui-même, vent, précipitations, chocs, etc.). D'autre part s'exercent des sollicitations par contraintes (déformations entravées ou empêchées, ou mouvements de compensation, résultant des variations de température, des tolérances dans la structure de support et des erreurs de montage, par exemple). Il est connu que le verre est extrêmement fragile et ne supporte, contrairement aux matériaux ductiles (les métaux ou les matières plastiques, par exemple), que des déformations élastiques extrêmement faibles et aucune déformation plastique.
Par principe, le verre doit donc être soumis à des sollicitations mécaniques minimales lors du transfert de charges s'exerçant sur celui-ci dans la structure de support ou l'ossature.
La question de savoir lesquels des effets décrits produisent eux-mêmes des sollicitations du verre dépend du système statique, c'est-à-dire en particulier du mode de montage des plaques de verre.
Les systèmes statiques défavorables exigent des épaisseurs de verre accrues avec un poids propre supérieur, et, par conséquent, une structure de support plus résistante. En cas de montage statique indéterminé, les plaques subissent les sollicitations à la fois des charges extérieures et des pressions. Par contre, en cas de montage statiquement déterminé des plaques, seules les charges extérieures s'exercent, tandis que les charges de pression sont compensées dans le système ou même n'apparaissent pas. Les tensions dans le verre résultant des charges extérieures sont également moindres lors d'un montage statiquement déterminé que lors d'une fixation plus solide.
Les systèmes de retenue ponctuels connus permettent déjà de remplir ces exigences de manière satisfaisante. Des articulations sphériques ou à rotule permettent des torsions entre le verre et la structure de support. Toutefois, les supports ponctuels à articulation sphérique ne constituent pas encore à eux-seuls une véritable détermination statique du montage d'une plaque de verre. Ce résultat ne peut être atteint qu'au moyen de libertés en translation supplémentaires.
Il existe également des éléments de retenue ponctuels à articulations sphériques et coulissants. Dans un élément de retenue révélé par le document DE-44 00 979 C2, un coussinet sphérique inférieur est fixé à la structure de support. Son axe normal est orienté perpendiculairement à la surface de la plaque de verre à fixer. Sur ce coussinet sphérique, une pièce de compensation est disposée de manière à pouvoir pivoter comme une sphère, mais sans aucun degré de liberté de translation par rapport à l'axe normal. Sur la pièce de compensation, une pièce d'appui est maintenue déplaçable perpendiculairement audit axe normal, c'est-à-dire parallèlement à la plaque de verre à fixer, dans toutes les directions à l'intérieur d'un domaine limité. Son guidage axial réglable presque sans jeu n'autorise toutefois les mouvements de pivotement qu'en interaction avec la pièce de compensation. Sur la pièce d'appui, la plaque de verre est serrée sur un mince intercalaire élastique au moyen d'une vis, qui traverse un perçage dans la surface du verre.
Le document DE-43 40 511 A1 décrit un dispositif de fixation sans contrainte pour les plaques de verre, dans lequel chaque dispositif de retenue comprend une articulation universelle du côté de la plaque. Dans certaines réalisations à palier libre, une articulation à charnière agencée spatialement à distance de l'articulation universelle est prévue du côté de la structure de support. Elle peut être remplacée par une glissière pour la compensation par glissement des tensions, dont la configuration pratique n'est toutefois pas décrite de manière plus approfondie.
Le document DE-44 45 724 A1 décrit un dispositif de fixation pour plaques, dont les éléments de retenue présentent une articulation universelle essentiellement d'un côté. A une distance axiale de celle-ci, en fonction de la forme de réalisation, une autre articulation sphérique ou une articulation à charnière, peut être prévue. Les particularités relatives à la compensation des contraintes par translation ou glissement ne sont pas divulguées.
Le document DE-A-1 189 696 décrit un dispositif de fixation pour plaques, en particulier pour plaques de verre, comprenant des éléments de retenue disposés entre chaque plaque et une structure de support en vue de transférer les charges des plaques à la structure de support, lesquels éléments de retenue comprennent des moyens pour compenser les variations dimensionnelles, les déformations et les déplacements entre la plaque et la structure de support, des degrés de liberté en rotation des moyens de compensation étant uniquement constitués par des articulations pivotantes uniaxes.
L'invention entend à présent réaliser un dispositif de fixation du type décrit en introduction, avantageusement sans articulation universelle, dans lequel, suivant la partie caractérisante de la revendication 1, deux articulations uniaxes sont prévues sur un élément de retenue, leurs axes de pivotement se situant dans des plans parallèles entre eux et étant orientés à 90' entre eux par rapport à l'axe longitudinal de l'élément de retenue.
Les caractéristiques des revendications dépendantes concernent des développements avantageux de l'invention.
Suivant ces développements avantageux, les éléments de retenue comprennent en outre des moyens de compensation avec des degrés de liberté en translation afin de permettre des déplacements relatifs au moins de distances limitées entre la plaque et la structure de support dus par exemple aux dilatations thermiques.
Suivant un développement de l'invention, des articulations à charnière uniaxes peuvent être réalisées de façon particulièrement simple de manière à permettre un coulissement en soi limité dans le sens de l'axe de la charnière. Une telle réalisation permet ensuite, en cas de besoin, le transfert local ou l'enchaínement des mouvements de pivotement et de glissement. Des articulations à charnière peuvent être réalisées sous la forme de douilles et de tourillons ou de l'appariement à glissement de deux surfaces cylindriques convexes et concaves entre elles comprenant des sûretés de levage appropriées.
Un élément de retenue ayant la forme d'un palier libre comprend de préférence deux axes de charnière qui s'étendent perpendiculairement entre eux en projection. Ils peuvent en l'occurrence former une intersection ou être situés à distance l'un de l'autre.
On peut également séparer sur le plan spatial et fonctionnel les deux degrés de liberté "Pivotement" et "Glissement", par exemple en agençant la base d'une charnière sur un support de manière à pouvoir la déplacer à plat ou suivant un axe sur un support.
Dans une autre forme de réalisation avantageuse, un élément de retenue peut également posséder un degré de liberté rotatif par rapport à son axe longitudinal coupant la plaque.
D'autres particularités et avantages de l'invention découlent des dessins des exemples de réalisation et de leur description détaillée ci-après.
Dans les dessins :
  • la Fig. 1 montre un schéma de principe en perspective simplifié d'un dispositif de fixation pour une plaque aux quatre coins de laquelle est chaque fois agencé un élément de retenue suivant l'invention;
  • la Fig. 2 est une vue de tous les composants essentiels d'un élément de retenue du dispositif de fixation, du bas de la Fig. 1;
  • la Fig. 3 est un schéma en perspective d'un élément de retenue;
  • les Fig. 4a et 4b montrent deux vues, à 90° l'une par rapport à l'autre, d'une variante de réalisation d'un composant de l'élément de retenue, et
  • la Fig. 5 illustre une pièce d'appui modifiée d'un élément de retenue afin de clarifier une variante de l'enchaínement des degrés de liberté en translation et en rotation.
    • Suivant la Fig. 1, une plaque rectangulaire 1, en particulier une plaque de verre, est pourvue de quatre éléments de retenue 2, 3, 4 et 5, qui ne sont illustrés que schématiquement. La plaque est par exemple suspendue verticalement à la façade d'un immeuble. La figure montre l'arrière de la plaque depuis la structure de support, indiquée par la référence 6. Les éléments de retenue 2 à 5 s'étendent entre la structure de support 6 et la plaque 1. Leurs axes longitudinaux s'étendent de manière essentiellement perpendiculaire au plan de la plaque.
    Quatre axes 7, 8, 9 et 10, représentés en traits mixtes, s'étendent à distance des quatre bords de la plaque 1 et parallèlement à ceux-ci. Dans la position de montage illustrée, les axes 7 et 9 s'étendent horizontalement et les axes 8 et 10 verticalement, à chaque fois parallèlement au bord adjacent de la plaque. Les points d'intersection des quatre axes 7 à 10 définissent la position de chacun des éléments de retenue 2 à 5, l'axe longitudinal de chaque élément de retenue coupant l'un desdits points d'intersection. La répartition symétrique illustrée ici des éléments de retenue sur la surface de la plaque n'est toutefois pas absolument indispensable, et on peut bien entendu fixer des plaques de n'importe quelle forme de cette manière.
    Essentiellement, chaque élément de retenue 2 à 5 est relié à la plaque 1 par une articulation à charnière 11. Les axes de pivotement des articulations à charnière 11 s'étendent horizontalement dans le sens des axes 7 et 9. Du côté de la structure de support, les éléments de retenue 2 à 5 sont en général également pourvus d'articulations à charnière 12. Les axes de pivotement 13 de celles-ci s'étendent perpendiculairement aux axes des articulations à charnières 11. Ils s'étendent donc parallèlement aux axes 8 et 10, c'est-à-dire parallèlement à la ligne d'action du poids statique.
    En principe, il serait possible de permuter l'orientation des articulations à charnière de telle sorte que les articulations 11 permettent un mouvement autour d'un axe de pivotement vertical et les articulations 12 autour d'un axe horizontal. De cette manière, le poids statique de la plaque 1 pourrait toutefois déjà produire une force de flexion locale, qui ne peut survenir dans le cas de la géométrie d'axes illustrée qu'en cas de forces s'exerçant dans le sens latéral horizontal.
    En principe, chacune des articulations à charnière 11 et 12 étudiées peut non seulement tourner autour de son axe de pivotement et constituer ainsi un moyen de compensation à degré de liberté rotatif, mais également coulisser dans le sens de l'axe dans un domaine limité. Le schéma de principe de la Fig. 1 ne représente aucune limitation des degrés de liberté à l'exception de modifications purement translatoires de la distance entre la plaque 1 et la structure de support. Les axes de pivotement qui se croisent protègent la plaque 1 de tout moment de flexion lors de forces normales dans toutes les directions, et les déplacements longitudinaux sont absorbés par glissement le long des axes de pivotement. Un point fixe sera toutefois prévu pour chaque plaque et déterminera la position globale de la plaque sur la structure de support.
    Il convient de souligner expressément que le déport transversal entre les axes de pivotement des articulations 11 et 12 n'est pas indispensable. On peut également utiliser des articulations dites croisées, dont les deux axes de charnière se coupent, pour autant qu'ils permettent des déplacements relatifs tout au moins partiels.
    On décrira ci-après des formes de réalisation des articulations à charnière. A cet égard, différentes possibilités sont également décrites pour réduire les degrés de liberté, ce qui est indispensable pour le transfert statiquement déterminé des contraintes de la plaque 1 à la structure de support 6.
    Comme le montre la Fig. 2, un élément de retenue 2 s'étend entre la plaque 1 suspendue à droite et la structure de support 6 indiquée à gauche. Une pièce d'appui 14 est reliée à la plaque 1 par le biais d'une vis 15, qui traverse un trou dans la plaque 1. Suivant la technique habituelle, des intercalaires élastiques 16 sont agencés entre la plaque 1 et la pièce d'appui 14, ou la vis 15. La pièce d'appui 14 forme un palier de pivotement 17, dont l'axe s'étend parallèlement à/ou suivant l'un des axes horizontaux 7 ou 9 indiqués à la Fig. 1, et qui est réalisé sous la forme du fond arrondi de manière cylindrique d'une fente ouverte d'un côté.
    Une pièce d'ancrage 18 est fixée à la structure de support 6 par le biais d'une vis 19 avec intercalation d'une rondelle d'adaptation 20. La pièce d'ancrage 18 forme également un palier de pivotement 21, dont l'axe correspond à l'un des axes verticaux 13 cités à la Fig. 1.
    La pièce d'appui 14 et la pièce d'ancrage 18 peuvent être réalisées simplement sous la forme de disques ronds pourvus des évidements nécessaires.
    Une pièce de couplage 22 relie les deux paliers de pivotement 17 et 21. Elle comprend une broche de liaison 23, qui se trouve sur l'axe longitudinal de l'élément de retenue 2. Sa longueur détermine essentiellement l'écartement entre la plaque 1 et la structure de support 6. Des tourillons de charnière cylindriques 24, 25 sont prévus aux deux extrémités de la broche de liaison 23. Leurs axes longitudinaux s'étendent, à une certaine distance l'un de l'autre, perpendiculairement entre eux. Dans l'ensemble, la pièce d'accouplement 22 a donc la forme d'un double T, dont les deux bras transversaux (les tourillons de charnière 24 et 25) sont orientés à 90° entre eux par rapport à l'axe longitudinal du montant du T (la broche de liaison 23), mais se situent dans des plans parallèles entre eux. Cette pièce peut être fabriquée à partir de simples produits semi-finis, par exemple une barre ronde en acier suffisamment épaisse, ou être coulée dans une matrice. Bien entendu, on peut également utiliser des matériaux plastiques à résistance élevée.
    Le tourillon de charnière 24 se trouve dans le palier de pivotement 17. A l'intérieur de celui-ci, il peut pivoter dans les deux sens au moins dans une certaine mesure. Ces deux composants forment une des articulations à charnière 11 à axe de pivotement horizontal, esquissées à la Fig. 1.
    Le tourillon de charnière 25, pour sa part, peut pivoter à l'intérieur du palier de pivotement 21, et forme avec celui-ci une des articulations à charnière 12 à axe de pivotement vertical 13 illustrées à la Fig. 1.
    On observe également à la Fig. 2 que le palier de pivotement 17 comporte un évidement 26 transversal par rapport à son axe de pivotement, dans lequel la broche de liaison 23 pénètre avec du jeu dans toutes les directions. Il en résulte que les tourillons de charnière 24 peuvent aussi bien pivoter que coulisser dans le sens longitudinal à l'intérieur du palier de pivotement 17, et ce, dans les deux directions à partir de la position médiane illustrée, jusqu'à ce que la broche de liaison 23 heurte latéralement l'une des parois de l'évidement 26.
    Le palier de pivotement 21 agencé face au palier de pivotement 17 avec un décalage de 90° est réalisé de la même manière. Sur la vue illustrée, l'évidement 26 est invisible.
    Le frottement entre les tourillons de charnière et les paliers de pivotement doit naturellement rester aussi faible que possible. Ce résultat peut être atteint grâce à un traitement superficiel à valeur élevée de ces composants, à des combinaisons de matériaux appropriées et/ou à une lubrification. Par exemple, la pièce d'ancrage et la pièce d'appui peuvent être fabriquées en un métal fritté doté de bonnes propriétés de glissement. En fonction des charges prévues, on peut également utiliser des pièces en matière plastique à haute résistance.
    La broche de liaison 23, et dès lors la distance, ou l'écart transversal, entre les tourillons de charnière 24 et 25, doivent être aussi courts que possible de manière que les déplacements longitudinaux par glissement ne soient pas entravés inutilement par des moments de coincement.
    Lors de l'assemblage des articulations à charnière 11 et 12, on peut insérer les tourillons de charnière 24 et 25 simplement de manière transversale dans leurs paliers de pivotement ouverts d'un côté respectifs jusqu'à ce qu'ils soient au fond de ceux-ci. En même temps, la broche de liaison 23 traverse l'évidement respectif 26 transversal par rapport à son axe longitudinal.
    Cette forme de réalisation ouverte d'un côté des paliers de pivotement convient particulièrement pour les pièces de couplage préfabriquées en une ou plusieurs parties.
    Dans la pièce d'ancrage 18 illustrée à la Fig. 2 est fixée une pièce de sécurité 27. Celle-ci est fixée de préférence de manière amovible au moyen d'une vis 28 et elle obture le côté ouvert du palier de pivotement 21. Elle assure les tourillons de charnière 25 à la manière d'un couvercle de palier dans le palier de pivotement 21. Il convient de rappeler à ce point que ce dernier est ouvert d'un côté en direction horizontale dans le mode de montage préféré.
    Du côté de la plaque 1 où le palier de pivotement 17 est ouvert d'un côté verticalement vers le bas dans le mode de montage préféré, il n'est pas indispensable de prévoir une pièce de sécurité de ce genre. Il pourrait également suffire de suspendre la plaque, suivant la Fig. 1, aux quatre éléments de retenue préparés 2 à 5, car son poids la maintient en toute sécurité dans le fond du palier de pivotement 17.
    Lors de la fixation de la plaque à la structure de support, on peut par exemple suivre la procédure suivante : tout d'abord, les pièces d'ancrage 18 sont fixées à la structure de support 6 de telle sorte que les ouvertures des paliers de pivotement 21 soient orientées vers le côté et que leurs axes s'étendent verticalement. On orientera de préférence face à face les ouvertures des paliers de pivotement situés à la même hauteur. Ensuite, les tourillons de charnière 25 sont installés et, si besoin est, fixés au moyen des pièces de sécurité 28. Dans le cas de réalisation représenté à la Fig. 1, quatre broches de liaison 23 s'étendent alors horizontalement depuis les pièces d'ancrage 18. A leurs extrémités libres, quatre tourillons de charnière 24 sont orientés de manière uniforme avec leurs axes à l'horizontale. Les pièces d'appui 14 préalablement fixées à la plaque peuvent ensuite être suspendues simplement dans ceux-ci jusqu'à ce que tous les tourillons de charnière 24 reposent sur le fond du palier de pivotement 17. La plaque 1 ne peut plus être enlevée qu'en la soulevant.
    Dans un schéma en perspective, la Fig. 3 illustre à nouveau la configuration globale d'un élément de retenue avec des articulations à charnière 11 et 12. L'angle d'observation est le même qu'à la Fig. 1. Dans un but de simplification, les vis sur la pièce d'appui 14 et la pièce d'ancrage 18 ont été omises. La forme de réalisation largement similaire des derniers composants, ainsi que la configuration des deux évidements prévus 26, sont ici illustrées. On peut notamment constater la mobilité radiale dans toutes les directions de la broche de liaison 23 dans l'évidement 26 de la pièce d'appui 14. Les tourillons de charnière 24 peuvent pivoter dans le palier de pivotement 17 dans un sens comme dans l'autre et peuvent coulisser deux côtés.
    Les Fig. 4a et 4b représentent, dans deux vues, l'une du côté (4a) et l'autre du dessus (4b), une variante de réalisation d'une pièce d'appui 14 ou d'une pièce d'ancrage 18. Le palier de pivotement 17/21 a la forme d'un perçage traversant cylindrique. Au lieu de l'évidement 26 on trouve un trou oblong 26'. Dans un palier libre, celui-ci vise à nouveau à permettre une mobilité radiale de la broche de liaison 23 dans toutes les directions. Dans le sens de son axe longitudinal, cette dernière doit en général posséder un jeu le plus faible possible afin de pouvoir assurer un assemblage rigide en traction et compression entre la plaque et la structure de support. La variante représentée aux Fig. 4a et 4b ne convient que pour les pièces de couplage à assembler à partir de plusieurs parties. Les tourillons de charnière 24/25 doivent tout d'abord être introduits dans ledit perçage traversant. Ensuite, la broche de liaison 23 est insérée dans le trou oblong 26'. Au moyen d'une vis 29 appropriée, seulement esquissée dans la vue latérale, cette broche est reliée aux tourillons de charnière. Si les deux extrémités de la broche de liaison sont munies de filetages opposés, elle peut être vissée simultanément avec les deux tourillons de charnière (dans la pièce d'appui et la pièce d'ancrage) lorsque l'élément de retenue est encore accessible latéralement.
    Si nécessaire, il est également possible de combiner les deux formes de réalisation illustrées des paliers de pivotement, c'est-à-dire de prévoir d'un côté de la broche de liaison des tourillons de charnière fixes comme à la Fig. 2 et de l'autre côté une vis d'assemblage du type décrit plus haut.
    Si l'on veut subordonner le déplacement latéral de tourillons de charnière dans le palier de pivotement à la détermination du degré de liberté correspondant, plusieurs possibilités se présentent. On peut simplement réaliser l'évidement 26, ou le trou oblong 26' qui y correspond dans la direction de l'axe de charnière en une largeur correspondant seulement à l'épaisseur de la broche de liaison, de sorte que celle-ci fixe les tourillons de charnière associés dans le sens longitudinal.
    Une autre possibilité consiste à prévoir un blocage agissant sur les faces d'about des tourillons. A cette fin, des vis peuvent par exemple être vissées au bout dans le palier de pivotement ou dans les perçages traversants, les faces d'about des tourillons se heurtent aux faces d'about ou aux pointes des vis.
    De même, on peut également, si nécessaire, empêcher la rotation du tourillon dans le palier de pivotement par le biais d'un serrage, de pièces de fixation supplémentaires ou de l'adoption de dimensions appropriées pour l'évidement 26 ou le trou oblong 26' qui y correspond.
    Si l'on souhaite par exemple réaliser un point fixe, on peut, comme décrit plus haut, réaliser d'une part l'évidement 26 sans jeu transversal selon les dimensions du diamètre de la broche de liaison, et d'autre part obturer son côté ouvert après son introduction par l'installation d'une pièce de sécurité semblable à la pièce de sécurité illustrée à la Fig. 2.
    Par rapport à une liaison fixe directe entre la pièce de couplage 22 et la pièce d'appui 14 et/ou la pièce d'ancrage 18, ces mesures présentent l'avantage que, également au point fixé, les composants sont largement conformes aux normes.
    Une autre forme de réalisation, non représentée, consiste en un renversement cinématique équivalent du mode de montage déjà évoqué des articulations à charnière. A l'endroit d'un palier de pivotement formé sur la pièce d'appui et/ou la pièce d'ancrage, sont prévus deux tourillons s'étendant en saillie selon le même axe en sens radial. Une pièce de couplage appropriée comprend, à son extrémité, un palier à fourche abritant la pièce d'appui ou la pièce d'ancrage, dont les deux branches sont montées à pivotement sur ledit tourillon et peuvent être déplacées dans le sens longitudinal dans une certaine mesure, si nécessaire.
    Dans une autre variante de réalisation envisageable, l'axe de charnière (vertical dans la position de montage) est déplacé vers les côtés de la structure du support dans la pièce de couplage. On obtient de cette manière une réduction supplémentaire de l'écartement entre les deux articulations uniaxes.
    La Fig. 5 représente partiellement une autre variante d'un élément de retenue, qui constitue une autre possibilité pour l'enchaínement d'un ou de deux degrés de liberté en rotation uniaxes avec un ou deux degrés de liberté en translation.
    Cette forme d'exécution est décrite avec une pièce d'appui 14' modifiée, qui est réalisée en plusieurs parties avec une cuvette d'appui 30 comprenant un bord 31 et une surface de glissement 32 entouré par celui-ci, ainsi qu'un palier de pivotement 33 pouvant être déplacé sur cette dernière et comprenant une collerette en saillie 34.
    La cuvette d'appui 30 est fixée à une plaque 1 d'une manière qui n'est pas représentée plus en détail. Sur son bord 32 est fixé un disque de couvercle 35, qui est de préférence amovible. Il chevauche la collerette 34 et protège le palier de pivotement 33 contre un soulèvement à partir de la surface de glissement 32. De manière analogue aux exemples de réalisation décrits plus haut, une pièce de couplage 22 pivotant autour d'un axe, qui possède dès lors un degré de liberté en rotation, est agencée dans le palier de pivotement 33.
    Le palier de pivotement 33 peut s'écarter de la position médiane représentée, en hachuré, jusqu'à ce que sa collerette 34 porte contre le bord 31. Un ou deux degrés de liberté en translation peuvent être autorisés dans la surface de glissement. Les dimensions de la collerette et du bord, ou de la surface de glissement, peuvent être déterminées réciproquement pour constituer une limitation. Si nécessaire, on peut ainsi réaliser la collerette de manière qu'elle ne soit mobile que dans une seule direction en ligne droite dans un sens et dans l'autre grâce au bord qui l'enserre de manière lâche des deux côtés.
    Si l'on réalise la surface de glissement 32 et la surface de glissement de contrepartie du palier de pivotement suivant une courbe cylindrique et que le palier de pivotement ne peut être déplacé que dans la direction de l'axe du cylindre, on peut également rassembler un degré de liberté en translation et un degré de liberté en rotation de la même manière que dans les formes de réalisation illustrées aux Fig. 2 à 4. La pièce de couplage 22 peut alors être fixée au palier de pivotement 33.
    Selon la configuration du bord et de la collerette, le corps du palier de pivotement 33 sur la surface de glissement 32 peut également tourner sur un axe autour d'une perpendiculaire à la surface de glissement (plane) ou autour de l'axe longitudinal de la pièce de couplage 22, de sorte qu'un degré de liberté rotatif supplémentaire peut ainsi être autorisé ou interdit.
    Par ailleurs, ce degré de liberté rotatif peut également être prévu, en cas de besoin, à l'intérieur même de la pièce de couplage, du fait que celle-ci est résistante à la traction et à la compression, mais possède des propriétés de torsion.

    Claims (13)

    1. Dispositif de fixation pour plaques (1) , en particulier pour plaques de verre, comprenant des éléments de retenue (2 à 5) disposés entre chaque plaque et une structure de support (6) en vue de transférer les charges des plaques à la structure de support (6), lesquels éléments de retenue comprennent des moyens pour compenser les variations dimensionnelles, les déformations et les déplacements entre la plaque et la structure de support, des degrés de liberté en rotation des moyens de compensation étant uniquement constitués par des articulations pivotantes uniaxes (11, 12), caractérisé en ce que deux articulations uniaxes (11, 12) sont prévues sur un élément de retenue (2), leurs axes de pivotement (7, 9 ; 13) se situant dans des plans parallèles entre eux et étant orientés à 90' entre eux par rapport à l'axe longitudinal de l'élément de retenue.
    2. Dispositif de fixation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de retenue (2 à 5) comprennent en outre des moyens de compensation dotés de degrés de liberté en translation, qui permettent des déplacements relatifs au moins de distances limitées entre la plaque (1) et la structure de support (6).
    3. Dispositif de fixation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un degré de liberté en translation est constitué par la mobilité limitée d'une articulation uniaxe (11, 12) le long de son axe de pivotement (13).
    4. Dispositif de fixation suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un tourillon de charnière (24, 25) de l'articulation uniaxé (11, 12) peut se déplacer le long de son axe de pivotement (7, 9, 13) par rapport à son palier de pivotement (14, 17).
    5. Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de retenue (2 à 5) comprend une pièce d'appui (14) pouvant être reliée à la plaque (1) et une pièce d'ancrage (18) pouvant être reliée à la structure de support (6), qui comprennent chacune un palier de pivotement (17, 21) d'une articulation uniaxe.
    6. Dispositif de fixation suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'une pièce de couplage (22) destinée à relier la pièce d'appui (14) et de la pièce d'ancrage (18) présente à ses deux extrémités des moyens de palier correspondant aux paliers de pivotement respectifs (17, 21).
    7. Dispositif de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de couplage (22) comprend une broche de liaison (23) , qui est reliée rigidement à ses deux extrémités à un tourillon de charnière (24, 25), les deux tourillons de charnière étant orientés à 90' entre eux par rapport à l'axe longitudinal de la broche de liaison (23).
    8. Dispositif de fixation suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le palier de pivotement (77, 21) est réalisé sous la forme du fond cylindrique arrondi d'une fente ouverte d'un côté, qui présente un évidement (26), s'étendant transversalement à l'axe de pivotement et destiné à recevoir la broche de liaison (23).
    9. Dispositif de fixation suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la broche de liaison dispose d'un jeu radial dans toutes les directions à l'intérieur de l'évidement (26).
    10. Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un degré de liberté en translation est constitué par la mobilité d'une articulation uniaxe (33) vis-à-vis de son support (30).
    11. Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de retenue (2 à 5) possède un degré de liberté en rotation par rapport à son axe longitudinal coupant la plaque (1).
    12. Dispositif de fixation suivant la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'un palier de pivotement uniaxe (33) est mobile sur une surface de glissement (32), et est guidé et protégé contre tout soulèvement.
    13. Dispositif de fixation suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la surface de glissement est bombée de manière cylindrique et en ce que le palier de pivotement peut se déplacer dans la direction de l'axe du cylindre.
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