FR2465117A1 - Post bolted knuckle joint for portal frame - uses hollow roller on concave seat with through bolts connected to friction blocks on eccentric bore faces - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de jonction de deux pièces réglables en orientation l'une par rapport à l'autre, applicable notamment à la jonction d'un poteau et d'une poutre de la charpente d'un bâtiment. The present invention relates to a device for joining two pieces adjustable in orientation relative to one another, applicable in particular to the junction of a post and a beam of the frame of a building.
On envisage actuellement de développer la construction de petits b ti- ments, notamment pour l'élevage des animaux, ces bâtiments étant réalisés à partir d'un certain nombre de pièces métalliques légères assemblées sur place,
Ces bâtiments comprennent des portiques formés de poteaux verticaux et de poutres inclinées par rapport à lthorizontale, sans contreventements dans un but de simplification. Dans ce cas il est nécessaire de rigidifier les noeuds supérieurs des portiques afin de pouvoir reprendre les effets dus à la pression des vents.We are currently considering developing the construction of small buildings, in particular for animal breeding, these buildings being made from a number of light metal parts assembled on site,
These buildings include gantries formed by vertical posts and beams inclined with respect to the horizontal, without bracing for the purpose of simplification. In this case it is necessary to stiffen the upper nodes of the gantry cranes in order to be able to resume the effects due to the pressure of the winds.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif de conception particulièrement simple permettant de bloquer d'une manière rigoureusement indéserrable deux éléments d'une structure métallique formant entre eux un angle prédéterminé. The object of the present invention is to provide a device of particularly simple design making it possible to block in a strictly undesirable manner two elements of a metallic structure forming between them a predetermined angle.
A cet effet ce dispositif de jonction de deux pièces réglables en orientation l'une par rapport à l'autre est caractérisé en ce qu'il comporte un berceau solidaire de l'une des pièces et présentant une portée de révolu tion,et une rotule solidaire de l'autre pièce et présentant une surface d'appui externe de révolution, de meme rayon que celui de la portée du berceau sur laquelle elle est appliquée, cette rotule présentant sur sa face interne deux rampes cylindriques excentrées par rapport à sa surface d'appui externe et de même rayon, ce rayon étant inférieur au rayon de la surface d'appui externe, ces deux rampes étant disposées côte à côte dans le sens longitudinal et leurs axes étant symétriques par rapport à l'axe de la surface d'appui externe si bien que l'épaisseur de l'une des rampes va en croissant dans un certain sens tandis que celle de l'autre rampe adjacente va- en décroissant dans ce meme sens, chacune de ces deux rampes étant percée d'une -lumière en arc de cercle s'étendant dans un plan transversal, et deux cales bloquées respectivement sur les deux rampes, en regard de la portée du berceau, au moyen d'organes de fixation traversant des trous percés dans les cales, les lumières des deu rampes et des trous percés dans le berceau. To this end, this device for joining two pieces adjustable in orientation relative to one another is characterized in that it comprises a cradle secured to one of the pieces and having a revolution range, and a ball joint. secured to the other part and having an external bearing surface of revolution, of the same radius as that of the bearing surface of the cradle to which it is applied, this ball joint having on its internal face two cylindrical ramps eccentric relative to its surface d external support and of the same radius, this radius being less than the radius of the external support surface, these two ramps being arranged side by side in the longitudinal direction and their axes being symmetrical with respect to the axis of the surface of external support so that the thickness of one of the ramps increases in a certain direction while that of the other adjacent ramp decreases in the same direction, each of these two ramps being pierced by a - light in an arc dant in a transverse plane, and two wedges blocked respectively on the two ramps, opposite the range of the cradle, by means of fixing members passing through holes drilled in the holds, the lights of the two ramps and holes drilled in the cradle.
Le dispositif de jonction suivant l'invention offre l'avantage qu'une fois les organes de fixation bloqués, tout mouvement de rotation relative de la rotule par rapport au berceau est empêché non seulement par le frottement des surfaces en contact mais encore par l'auto-coincement résultant de la prévision des deux rampes excentrées. En effet quel que soit le sens de la sollicitation en rotation,l'une des rampes agit en tant que coin tendant à s'enfoncer entre l'une des cales et la portée du berceau, ce qui empêche en fait tout mouvement relatif de la rotule par rapport au berceau. The joining device according to the invention offers the advantage that once the fixing members are blocked, any relative rotational movement of the ball joint relative to the cradle is prevented not only by the friction of the surfaces in contact but also by the self-jamming resulting from the forecast of the two eccentric ramps. Indeed, whatever the direction of the rotational stress, one of the ramps acts as a wedge tending to sink between one of the wedges and the reach of the cradle, which in fact prevents any relative movement of the ball joint with respect to the cradle.
On décrira ci-après , à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel:
La figure 1 est une vue en élévation, avec arrachement partiel, d'un dispositif de jonction monté entre la partie supérieure d'un poteau et une poutre d'une charpente.An embodiment of the present invention will be described below, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is an elevational view, partially broken away, of a joining device mounted between the upper part of a post and a beam of a frame.
La figure 2 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne II-II de la la figure 1.Figure 2 is a vertical sectional view taken along line II-II of Figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation, avec arrachement partiel, de la rotule du dispositif de fixation.Figure 3 is an elevational view, partially broken away, of the ball of the fixing device.
La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une vue en plan de la rotule représentée sur les figures 3 et 4.FIG. 4 is a sectional view along line IV-IV of FIG. 3.
FIG. 5 is a plan view of the ball joint shown in FIGS. 3 and 4.
La figure 6 est une vue en plan du berceau du dispositif de fixation.Figure 6 is a plan view of the cradle of the fixing device.
La figure 7 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne Vil-Vil de la figure 6.Figure 7 is a vertical sectional view taken along the line Vil-Vil of Figure 6.
La figure 8 est une vue en coupe faite suivant la ligne VIII-VIII de la figure VII. Figure 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of Figure VII.
La figure 9 est une vue en plan d'une cale du dispositif de fixation.Figure 9 is a plan view of a wedge of the fixing device.
La figure 10 est une vue en coupe faite suivant la ligne X-X de la figure 9.Figure 10 is a sectional view taken along line X-X of Figure 9.
La figure 11 est une vue en élévation schématique du dispositif de jonction constituant un noeud supérieur d'un portique d'un bâtiment.Figure 11 is a schematic elevational view of the junction device constituting an upper node of a portal frame of a building.
Le dispositif de jonction suivant l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 1 sur les figures 1 et 11, a été conçu plus particuliè rement, mais non exclusivement, pour permettre de relier deux pièces 2 et 3 réglables en orientation l'une par rapport à l'autre. Dans l'application particulière au bâtiment illustré sur la figure 11, le dispositif de jonction 1 assure ainsi la liaison entre un poteau vertical 2 et une poutre 3 qui doit être maintenue rigidement avec une certaine inclinaison par rapport à l'hori zonale en l'occurrence le dispositif de jonction 1 doit constituer un noeud supérieur parfaitement rigide pour pouvoir s'opposer aux effets du vent. The joining device according to the invention, designated as a whole by the reference 1 in FIGS. 1 and 11, has been designed more particularly, but not exclusively, to make it possible to connect two pieces 2 and 3 adjustable in orientation one compared to each other. In the particular application to the building illustrated in FIG. 11, the junction device 1 thus ensures the connection between a vertical post 2 and a beam 3 which must be rigidly maintained with a certain inclination relative to the zonal hori occurrence the joining device 1 must constitute a perfectly rigid upper knot in order to be able to oppose the effects of the wind.
Le dispositif de jonction 1 suivant l'invention comprend essentiellement quatre éléments à savoir un berceau 5 fixé au moyen de boulons 6 à l'extrémité supérieure du poteau 2, une rotule 7 fixée à la poutrelle 3 par exemple par soudage et deux cales 8 et 9 serrées elles-memes par des boulons 11. The joining device 1 according to the invention essentially comprises four elements, namely a cradle 5 fixed by means of bolts 6 to the upper end of the post 2, a ball joint 7 fixed to the beam 3 for example by welding and two wedges 8 and 9 themselves tightened by bolts 11.
Le berceau 5 est constitué, comme on peut mieux le voir sur les figures 6 à 8, par une pièce métallique moulée percée de trous 12 pour le passage des boulons de fixation 6 et présentant, sur sa surface supérieure, une portée 13 de révolution. Cette portée peut être cylindrique ou elle peut présenter de préférence, comme il est indiqué sur le dessin, la forme de deux surfaces tronco niques accolées entre elles par leurs petites bases et présentant dans leur zone de jonction une gorge transversale 14. Cette portée de révolution 13 est percée de trous 15 pour le passage des boulons de fixation 11.The cradle 5 is constituted, as can best be seen in FIGS. 6 to 8, by a molded metal part pierced with holes 12 for the passage of the fixing bolts 6 and having, on its upper surface, a bearing surface 13 of revolution. This bearing can be cylindrical or it can preferably have, as indicated on the drawing, the shape of two frustoconical surfaces joined together by their small bases and having in their junction zone a transverse groove 14. This bearing of revolution 13 is pierced with holes 15 for the passage of the fixing bolts 11.
La rotule 7 se présente sous la forme dune pièce de révolution sensiblement semicylindrique dont la surface d'appui externe 16 a le même rayon que celui de la portée 13 du berceau 5. En fait, en coupe longitudinale la surface d'appui 16 présente une forme complémentaire de celle de la portée 13 comme on peut le voir sur la figure 2. Autrement dit la surface d'appui externe 16 est constituée par deux surfaces tronconiques accolées par leurs grandes bases qui sont situées dans un plan transversal médian dans lequel se trouve également un voile transversal semi-circulaire 17 de la rotule 7. The ball joint 7 is in the form of a substantially semi-cylindrical part of revolution whose external bearing surface 16 has the same radius as that of the bearing surface 13 of the cradle 5. In fact, in longitudinal section the bearing surface 16 has a shape complementary to that of the bearing surface 13 as can be seen in FIG. 2. In other words the external bearing surface 16 is constituted by two frustoconical surfaces joined by their large bases which are located in a median transverse plane in which is located also a semi-circular transverse web 17 of the ball joint 7.
Sur sa face interne cette rotule 7 présente deux rampes cylindriques 18, 19, de section droite semi-circulaire de rayon un peu inférieur au rayon de la surface externe d'appui 16 et de la portée 13. On its internal face, this ball joint 7 has two cylindrical ramps 18, 19, of semi-circular cross section with a radius slightly less than the radius of the external bearing surface 16 and of the bearing surface 13.
Ces deux rampes 18 , 19 , situées de part et d'autre du voile 17 sont excentrées par rapport à la surface d'appui externe 16 et l'axe ol de la rampe cylindrique 18 et l'axe 02 de l'autre rampe cylindrique 19 sont symétriques par rapport à l'axe O de la surface externe d'appui 16. La rotule 7 présente ainsi en coupe radiale une section en forme de T inversé, 1'3me de ce T étant constituée par le voile transversal 17 et les deux branches inférieures horizontales du T inversé étant constituées par les deux rampes 18 et 19. These two ramps 18, 19, located on either side of the web 17 are eccentric relative to the external bearing surface 16 and the axis ol of the cylindrical ramp 18 and the axis 02 of the other cylindrical ramp 19 are symmetrical with respect to the axis O of the external bearing surface 16. The ball joint 7 thus has in radial section a section in the form of an inverted T, 1'3me of this T being constituted by the transverse web 17 and the two horizontal lower branches of the inverted T being constituted by the two ramps 18 and 19.
Du fait de l'excentration de ces deux rampes 18 et 19 on voit sur les figures 1 et 3 que l'épaisseur de l'une des rampes, par exemple la rampe 18 va en crois sant régulièrement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre tandis que dans ce même sens ltépaisseur de l'autre rampe 19 va au contraire en diminuant régulièrement.Due to the eccentricity of these two ramps 18 and 19, it can be seen in FIGS. 1 and 3 that the thickness of one of the ramps, for example the ramp 18 is gradually crossing in the opposite direction to the needles of a watch while in the same direction the thickness of the other ramp 19 goes on the contrary to decrease regularly.
Dans les deux rampes 18 et 19 sont respectivement ménagées des lumières 21 et 22 qui sont situées dans des plans transversaux et qui s'étendent suivant des arcs de cercle dont la longueur dépend de l'amplitude du mouvement de rotation possible pour la rotule 7 par rapport au berceau 5. In the two ramps 18 and 19 are respectively provided lights 21 and 22 which are located in transverse planes and which extend in arcs of a circle whose length depends on the amplitude of the possible rotational movement for the ball 7 by cradle 5.
La rotule 7 est immobilisée sur le berceau 7 au moyen des deux cales 8 et 9 dont l'une est représentée sur les figures 9 et 10. Cette cale 8 est constituée par une pièce moulée de forme générale rectangulaire, cette cale 8 étant percée près de ses deux extrémités longitudinales de trous 23 pour le passage des boulons de blocage 11. La cale 8 présente une surface supérieure plane et une surface inférieure cylindrique de meme rayon que celui des deux rampes 18 et 19 contre lesquelles elle est appliquée. The ball 7 is immobilized on the cradle 7 by means of two wedges 8 and 9, one of which is shown in Figures 9 and 10. This wedge 8 is constituted by a molded part of generally rectangular shape, this wedge 8 being pierced near of its two longitudinal ends of holes 23 for the passage of the locking bolts 11. The wedge 8 has a flat upper surface and a cylindrical lower surface of the same radius as that of the two ramps 18 and 19 against which it is applied.
lorsque le dispositif de jonction 1 est bloqué dans la position désirée au moyen des boulons ll,il constitue un noeud parfaitement rigide, indéserrable. when the joining device 1 is locked in the desired position by means of the bolts ll, it constitutes a perfectly rigid, undesirable knot.
En effet si la rotule 7 tend, sous l'effet d'une contrainte extérieure, par exemple la poussée du vent, à tourner par rapport au berceau 5, ce mouvement de rotation est absolument empêché par suite de la présence des deux rampes excentrées, 18, 19 qui forment en quelque sorte des coins tendant à s'enfoncer entre les cales 8, 9 et la portée 13 du berceau 5. Cet effet de coincement vient ainsi s'ajouter au frottement proprement dit, ce qui empêche tout mouvement relatif. Indeed, if the ball joint 7 tends, under the effect of an external constraint, for example the thrust of the wind, to rotate relative to the cradle 5, this rotational movement is absolutely prevented due to the presence of the two eccentric ramps, 18, 19 which somehow form corners tending to sink between the wedges 8, 9 and the bearing surface 13 of the cradle 5. This wedging effect is thus added to the friction itself, which prevents any relative movement.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7922415A FR2465117A1 (en) | 1979-09-07 | 1979-09-07 | Post bolted knuckle joint for portal frame - uses hollow roller on concave seat with through bolts connected to friction blocks on eccentric bore faces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7922415A FR2465117A1 (en) | 1979-09-07 | 1979-09-07 | Post bolted knuckle joint for portal frame - uses hollow roller on concave seat with through bolts connected to friction blocks on eccentric bore faces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2465117A1 true FR2465117A1 (en) | 1981-03-20 |
| FR2465117B1 FR2465117B1 (en) | 1984-11-30 |
Family
ID=9229455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7922415A Granted FR2465117A1 (en) | 1979-09-07 | 1979-09-07 | Post bolted knuckle joint for portal frame - uses hollow roller on concave seat with through bolts connected to friction blocks on eccentric bore faces |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2465117A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1439306A (en) * | 1964-09-18 | 1966-05-20 | Rafter roof | |
| FR2082319A5 (en) * | 1970-03-10 | 1971-12-10 | Chatiliez Robert | |
| FR2182742A1 (en) * | 1972-05-05 | 1973-12-14 | Ratouit Marc |
-
1979
- 1979-09-07 FR FR7922415A patent/FR2465117A1/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1439306A (en) * | 1964-09-18 | 1966-05-20 | Rafter roof | |
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| FR2182742A1 (en) * | 1972-05-05 | 1973-12-14 | Ratouit Marc |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2465117B1 (en) | 1984-11-30 |
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