FR2568325A1 - Assembly node for cross-linked, planar or skew space structures, and members for assembly to the node - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne d'une part, un noeud d'assemblage pour structures spatiales réticulées permettant pour un même branchement des variations directionnelles des barres, et d'autre part le dispositif d'assemblage des barres avec le noeud. The present invention relates on the one hand, to an assembly node for cross-linked spatial structures allowing for the same connection directional variations of the bars, and on the other hand to the device for assembling the bars with the node.
Les applications des structures spatiales sont nombreuses et variées, et découlent de leurs performances techniques résultant d'une transmission volumique des efforts ainsi que de l'animation architecturale originale autorisée par ces structures. On peut citer, à titre d'exemple non limitatif, les applications dans la construction pour la réalisation de bâtiments à structures autoporteuses réticulées en forme de nappe ou de polyèdre, dans les télécommunications pour réaliser des ossatures d'écran radar,. dans l'agencement d'exposition par la réalisation de structures spatiales modulaires et démontables , ainsi que les jeux éducatifs, et les maquettes scientifiques. The applications of space structures are numerous and varied, and arise from their technical performances resulting from a volume transmission of efforts as well as from the original architectural animation authorized by these structures. Mention may be made, by way of nonlimiting example, of applications in construction for the production of buildings with self-supporting cross-linked structures in the form of a sheet or polyhedron, in telecommunications for producing radar screen frameworks. in the exhibition layout by the realization of modular and removable spatial structures, as well as educational games, and scientific models.
De telles structures sont réalisées au moyen de noeuds d'assemblage que l'on peut classer en deux catégories principales : premièrement les noeuds obtenus à partir d'assemblage de plats métalliques, soit soudés dans des directions déterminées, ou alors assemblés après emboutissage. Such structures are produced by means of assembly knots which can be classified into two main categories: firstly the knots obtained from the assembly of metal plates, either welded in determined directions, or then assembled after stamping.
pour constituer. un noyau présentant des oreilles saillantes dans des directions données. Ces noeuds permettent la réalisation de structures déterminées des points de vue forme des mailles de chaque nappe, orientation des barres de liaison entre les nappes, et nombre de branchements possibles; à chaque noeud correspond une situation particulière dans une structure donnée.to constitute. a nucleus with protruding ears in given directions. These nodes allow the realization of structures determined from the point of view of the mesh of each sheet, orientation of the connecting bars between the sheets, and number of possible connections; each node corresponds to a particular situation in a given structure.
Une mme m@me structure nécessite la réalisation de noeuds différents selon leur position, en rive, en nappe supérieure, en nappe inférieure, il en résulte que si la réalisation de ces noeuds est généralement simple, leur production en série est difficilement envisageable
Ce type de noeud permet l'utilisation de barres de structure en bois ou en métal assemblées généralement par boulonnage des dldménts sur les plats ou les oreilles saillants du noeud.The same structure requires the production of different nodes according to their position, on the shore, in the upper layer, in the lower layer, it follows that if the production of these nodes is generally simple, their mass production is difficult to envisage.
This type of knot allows the use of wooden or metal structural bars generally assembled by bolting dldménts on the flat or protruding ears of the knot.
Ce mode d'assemblage effectué manuellement est d'une faible productivité et est donc onéreux. This method of assembly performed manually is of low productivity and is therefore expensive.
Deuxièmement, il existe des noeuds constitués d'une sphère pleine, percée radialement de trous lisses ou taraudés selon un pas déterminé et sur laquelle ståssemblent- les barres de la structure au moyen de boulons ou alors sur des ergots saillants soudés à la sphère. Secondly, there are nodes made up of a solid sphere, pierced radially with smooth or tapped holes according to a determined pitch and on which the bars of the structure ståssemblent- by means of bolts or then on projecting lugs welded to the sphere.
Ce type de noeud autorise des branchements multiples de barres dans des orientations différentes mais déterminées, un seul noeud est généralement suffisant pour la réalisation de structure dont la forme et la dimension de la maille sont constantes, le nombre de branchements est cependant limité par le diamètre de la sphère eu égard au moyen d'assemblage des barres et au diamètre des percements. This type of node allows multiple connections of bars in different but determined orientations, a single node is generally sufficient for the realization of structure whose shape and size of the mesh are constant, the number of connections is however limited by the diameter of the sphere with regard to the means of assembly of the bars and the diameter of the holes.
I1 existe également des sphères creuses obtenues par assemblage de deux calottes sphériques réalisées par moulage et assemblées au moyen d"un boulon diamètral, la liaison des barres sur le noeud s'effectuant au moyen d'un boulon vissé par l'intérieur de la sphère dans l'embout taraudé de la barre. There are also hollow spheres obtained by assembling two spherical caps produced by molding and assembled by means of a diametral bolt, the connection of the bars on the knot being effected by means of a bolt screwed from inside the sphere in the threaded end of the bar.
Ce type de noeud permet une liaison simple et esthétique des barres, mais nécessite le démontage de la sphère pour leur assemblage, ceci est un inconvénient important inhérent à la masse de la structure lorsqu'il faut relier les deux calottes sphériques munies de barres ; il n'est pas non plus possible de prévoir de branchements dans le plån de liaison des calottes; enfin ainsi que pour les autres noeuds les percements préalablement réalisés prédéterminent les caractéristiques de la structure. This type of node allows a simple and aesthetic connection of the bars, but requires the disassembly of the sphere for their assembly, this is a significant drawback inherent in the mass of the structure when it is necessary to connect the two spherical caps provided with bars; it is also not possible to provide connections in the connecting plån of the caps; finally, as for the other nodes, the holes previously made predetermine the characteristics of the structure.
Les noeuds réalisés à partir de plats soudés ou constitués de sphères sont généralement satisfaisants pour la constitution de structures à nappes parallèles mais ne permettent pas, dans leur forme standard,la réalisation de structuresà nappes planes non parallèles, de polyèdre ou dome, de surface gauche ou de voute. En effet dans de telles structures l'orientation des barres sur le noeud varie à chaque changement de niveau ou de rayon de courbure, il en résulte la nécessité de concevoir une multitude de noeuds,, et leur fabrication à la demande devient onéreuse et complexe. The nodes made from welded plates or made up of spheres are generally satisfactory for the constitution of structures with parallel plies but do not allow, in their standard form, the realization of structures with flat non-parallel plies, of polyhedron or dome, of left surface or vault. Indeed in such structures the orientation of the bars on the node varies with each change of level or radius of curvature, this results in the need to design a multitude of nodes, and their manufacture on demand becomes expensive and complex.
La. présente invention permet à partir d'un même noeud, d'une part la réalisation de structures dans lesquelles l'orientation des barres sur le noeud peut varier, pour un même branchement, de manière continue en définissant des surfaces planes ou gauches, et d'autre part, d'assurer efficacement et économiquement la liaison par l'extérieur de la barre avec le noeud. The present invention makes it possible, from the same node, on the one hand, to produce structures in which the orientation of the bars on the node can vary, for the same connection, continuously by defining planar or left surfaces, and on the other hand, to ensure efficiently and economically the connection from the outside of the bar with the knot.
Selon l'invention le noeud est constitué d'une sphère creuse percée de trous oblongs sur laquelle s'assemblent les barres de la structure au moyen de tiges à tête marteau, lisse ou selon une variante filetées et introduites dans les trous oblongs, puis tournées d'un quart de tour, le blocage étant assuré par serrage d'une douille ou d'un écrou contre une rondelle sphérique répartissant les contraintes sur le noeud. According to the invention the knot consists of a hollow sphere pierced with oblong holes on which the bars of the structure are assembled by means of hammer head rods, smooth or according to a threaded variant and introduced into the oblong holes, then turned a quarter turn, blocking being ensured by tightening a socket or nut against a spherical washer distributing the stresses on the knot.
La disposition des trous oblongs, leurs dimensions, leur orientation à la surface de la sphère, et le diamètre du noeud sont fonction de la nature de la structure à réaliser, de la variation angulaire nécessaire, et du nombre de barres s'assemblant sur le noeud. The arrangement of the oblong holes, their dimensions, their orientation on the surface of the sphere, and the diameter of the node are a function of the nature of the structure to be produced, the angular variation required, and the number of bars assembling on the node.
La face interne de la tête marteau de la tige de liaison et la paroi interne du noeud pourront avantageusement, selon l'invention, présenter des reliefs complémentaires facilitant d'une part, le positionnement de la tête de la tige dans une direction perpendiculaire à l'axe du trou oblong et permettant d'autre part, du fait de la complémentarité du relief des surfaces en contact, une meilleure résistance au glissement de la te te marteau contre la paroi interne du noeud. The internal face of the hammer head of the connecting rod and the internal wall of the knot may advantageously, according to the invention, have complementary reliefs facilitating on the one hand, the positioning of the head of the rod in a direction perpendicular to the 'axis of the oblong hole and allowing on the other hand, because of the complementarity of the relief of the surfaces in contact, better resistance to sliding of the hammer te against the inner wall of the node.
Les trous oblongs pouvant être masques au montage par les rondelles sphériques d' appui des barres sur le noeud, il est avantageux, selon l'invention, de repérer leur positionnement, et la direction de l'axe longitudinal par marquage en creux de la paroi extérieure du noeud au moyen de signes conventionnels pouvant être par exemple des traits et/ou des points. The oblong holes can be masked for mounting by the spherical washers supporting the bars on the knot, it is advantageous, according to the invention, to identify their positioning, and the direction of the longitudinal axis by recessing the wall exterior of the knot by means of conventional signs which may be, for example, lines and / or dots.
Le noeud est obtenu, selon l'invention par assemblage, par vissage et/ou soudure de fractions de sphères creuses obtenues par moulage ou emboutissage, la liaison entre les fractions de sphères pouvant être renforcée au moyen d'une tige diamètrale, boulonnée ou rivetée perpendiculairement au plan de jonction. The knot is obtained, according to the invention by assembly, by screwing and / or welding of fractions of hollow spheres obtained by molding or stamping, the connection between the fractions of spheres can be reinforced by means of a diametric, bolted or riveted rod perpendicular to the junction plane.
Les trous oblongs sont préférentiellement réalisés par poinçonnage préalable à l'emboutissage dans cette forme de fabrication ou obtenus directement du moulage. The oblong holes are preferably made by punching prior to stamping in this form of manufacture or obtained directly from molding.
Selon une variante, il est envisageable de réaliser les trous oblongs après formation de la sphère. According to a variant, it is possible to make the oblong holes after formation of the sphere.
On remarquera avantageusement qu'il est possible de réaliser des branchements dans le plan de jonction des fractions de sphères creuses , ces branchements contribuant, en s'opposant au glissement relatif des fractions de sphères, à augmenter la contrainte de cisaillement admissible dans ce plan. Advantageously, it will be noted that it is possible to make connections in the junction plane of the fractions of hollow spheres, these connections contributing, by opposing the relative sliding of the fractions of spheres, to increase the admissible shear stress in this plane.
Selon l'invention, les noeuds peuvent être réalisés en toute matière se prêtant au moulage ou à l'emboutissage, selon leur destination il pourra être utilisé, par exemple, des métaux et leurs alliages tels que : l'acier, l'aluminium, le cuivre ou les matières plastiques; ou encore les résines armées de fibre et d'une manière générale toutes les matières naturelles ou de synthèse se prêtant au façonnage des noeuds et dont la nature est compatible avec le milieu dans lequel ils sont utilisés. According to the invention, the knots can be made of any material suitable for molding or stamping, depending on their destination it may be used, for example, metals and their alloys such as: steel, aluminum, copper or plastics; or resins reinforced with fiber and generally all natural or synthetic materials suitable for shaping knots and whose nature is compatible with the environment in which they are used.
Selon une réalisation préférentielle de l'invention, la liaison entre la barre et le noeud s'effectue au moyen d'un dispositif, adaptable aux différentes natures de barres, et composé principalement de quatre éléments ; premièrement une tige lisse à tête marteau; deuxièmement une douille, de section cylindrique dans sa forme de réalisation préférentielle, et comportant axialement un trou dont une extrémité est taraudée'alors que l'autre présente un alèsage; troisièmement un boulon percé axialement d'un trou de même diamètre que celui de la tige à tête marteau et dont le diamètre du filetage correspond à celui du taraudage de la douille, la tête du boulon dont, la forme est adaptée au moyen de manoeuvre utilisé, est allongée et a un diamètre circonscrit équivalent à celui de l'alèsage de la douille; quatrièmement, une rondelle sphérique destinée à être placée sur la tige à tête marteau. According to a preferred embodiment of the invention, the connection between the bar and the node is effected by means of a device, adaptable to the different types of bars, and mainly composed of four elements; firstly a smooth hammerhead rod; secondly a bushing, of cylindrical section in its preferred embodiment, and comprising axially a hole, one end of which is tapped while the other has a bore; thirdly, a bolt pierced axially with a hole of the same diameter as that of the hammer head rod and the diameter of the thread of which corresponds to that of the thread of the socket, the head of the bolt, the shape of which is adapted to the operating means used , is elongated and has a circumscribed diameter equivalent to that of the bore of the sleeve; fourth, a spherical washer intended to be placed on the hammer head rod.
L'assemblage de ces quatre pièces s'effectue
sequentiellement enplaçant la rondelle sphérique sur la tige
à tête marteau, puis en vissant le boulon dans la douille
tarauclee, puis en montant l'ensemble boulon et douille sur
la tige à tête marteau, enfin en solidarisant l'extrémité de la tige à tête marteau avec l'extrémité taraudée de la
douille, par exemple au moyen d'une goupille.These four parts are assembled
sequentially placing the spherical washer on the rod
hammer head, then screwing the bolt into the socket
tarauclee, then mounting the bolt and socket assembly on
the hammer head rod, finally by joining the end of the hammer head rod to the threaded end of the
socket, for example by means of a pin.
Le blocage du dispositif sur le noeud se faisant, après
introduction de la tête marteau de la tige dans le trou oblong
du noeud et rotation d'un quart de tour, par dévissage du boulon, ceci ayant pour effet de serrer la rondelle sphérique
sur le noeud, en position serrée la tête du boulon reste
partiellement engagée dans l'alésage de la douille, cette
disposition conférant à la liaison une grande solidité ainsi
qu'un attrait esthétique certain.The blocking of the device on the node being done, after
introduction of the hammer head of the rod into the oblong hole
of the knot and rotation of a quarter turn, by unscrewing the bolt, this having the effect of tightening the spherical washer
on the knot, in the tight position the head of the bolt remains
partially engaged in the bore of the sleeve, this
provision giving the connection great strength as well
that a certain aesthetic appeal.
Selon une variante, le dispositif de liaison entre la barre
et le noeud peut utiliser comme moyen ,de serrage un excentrique
ou une clavette conique actionnant la tige à tête marteau
coulissant dans une douille percée axialement d'un trou lisse,
le blocage étant réalisé par pression de la douille contre
le noeud par l'intermédiaire de la rondelle sphérique d'appui;
ces dernières formes de réalisation étant avantageusement
utilisées pour la réalisation de liaisons devant être
frdquemnent démontées, il en est ainsi des structures légères
destinées aux stands d'exposition et à toutes ossatures de
construction provisoire.According to a variant, the connecting device between the bar
and the knot can use as a means of tightening an eccentric
or a conical key actuating the hammer head rod
sliding in a sleeve axially pierced with a smooth hole,
the blocking being achieved by pressing the sleeve against
the knot via the spherical support washer;
these latter embodiments being advantageously
used for the realization of connections to be
often dismantled, this is the case with light structures
intended for exhibition stands and all frameworks of
temporary construction.
Selon une autre variante de l'invention le dispositif de
liaison entre la barre et le noeud peut être constitué dsun
boulon à texte marteau solidarisé avec l'extrémité de la barre
par vissage, si cette extrémité présente un trou taraudé, ou par l'intermédiaire d'un embout dont la forme et la section
sont adaptées à la nature de la barre, et aux contraintes
sey exerçant, le serrage s'effectuant au moyen d'un écrou
contre une rondelle sphérique prenant appui sur le noeud;;
et écrou pouvant être un écrou ordinaire i six pans ou encore
un écrou allongé restant partiellement engagé dans un alèsage
réalisé a l'extrémité de la douille
L'assemblage de la barre sur le dispositif de liaison s'effectue au moyen d'organes adaptés à la nature et à la forme de la barre, on utIlisera par exemple et sans que celà soit limitatif ; un fer plat soudé à l'extrémité du dispositif et percé de deux trous permettant l'utilisation de barres en bois assemblées par boulonnage; une oreille perçée d'un trou pour l'assemblage par rivetage ou boulonnage de profil à extrémité applatie; une soudure directe du dispositif sur l'extrémité de la barre ; une goupille traversant l'extrémité du dispositif et de la barre, si celle ci est constituée d'un profil creux; un embout étagé intégrant le dispositif de liaison et. permettant ainsi de s'adapter à la section des barres, cette disposition est particulièrement avantageuse lors de l'utilisation de profils creux pouvant être de sections diverses.According to another variant of the invention, the device for
connection between the bar and the node can consist of a
hammer text bolt secured to the end of the bar
by screwing, if this end has a tapped hole, or by means of a nozzle whose shape and section
are adapted to the nature of the bar, and to the constraints
exercising, tightening by means of a nut
against a spherical washer bearing on the knot;
and nut which can be an ordinary hexagon nut or else
an elongated nut remaining partially engaged in a bore
made at the end of the socket
The assembly of the bar on the connecting device is carried out by means of members adapted to the nature and shape of the bar, it will be used for example and without this being limiting; a flat iron welded to the end of the device and pierced with two holes allowing the use of wooden bars assembled by bolting; an ear pierced with a hole for assembly by riveting or bolting in profile with flattened end; direct welding of the device on the end of the bar; a pin passing through the end of the device and of the bar, if the latter consists of a hollow profile; a stepped end piece integrating the connection device and. thus making it possible to adapt to the cross section of the bars, this arrangement is particularly advantageous when using hollow profiles which may be of various sections.
Selon l'invention les dispositifs de liaison entre le noeud et la barre peuvent être obtenus par usinage, moulage ou estampage,et réalisés én métal pur ou en alliage , en matières plastiques, et d'une manière générale en toutes matières se prêtant à leur façonnage et dont la nature est compatible avec le milieu dans lequel ils sont utilisés. According to the invention, the connecting devices between the knot and the bar can be obtained by machining, molding or stamping, and made of pure metal or of alloy, of plastics, and generally of all materials suitable for their shaping and whose nature is compatible with the environment in which they are used.
L'invention sera mieux comprise si l'on se refère aux dessins schématiques annexés présentant à titre d'exemples non limitatifs des formes de réalisation conformes à l'invention:
les figures 1 et 2 présentent un noeud d'assemblage respectivement selon une vue en élévation et une vue de dessus.The invention will be better understood if reference is made to the appended schematic drawings showing, by way of nonlimiting examples, embodiments in accordance with the invention:
Figures 1 and 2 show an assembly node respectively in an elevational view and a top view.
- la figure 3 est une vue en perspective d'une tige tête marteau. - Figure 3 is a perspective view of a hammer head rod.
- la figure 4 montre en coupe, l'assemblage entre la tête marteau et la paroi interne du noeud obtenu par moulage
- les figures 5 et 6 montrent en élévation et en coupe un exemple de repérage en direction et en dimensions d'un trou oblong dans un noeud obtenu par moulage.- Figure 4 shows in section, the assembly between the hammer head and the internal wall of the knot obtained by molding
- Figures 5 and 6 show in elevation and in section an example of location in direction and in dimensions of an oblong hole in a knot obtained by molding.
- la figure 7 montre en coupe une liaison par soudure, de deux calottes sphériques réalisées par emboutissage, et renforcement par rivetage diamètral. - Figure 7 shows in section a connection by welding, of two spherical caps made by stamping, and reinforcement by diametrical riveting.
- la figure 8 montre en coupe une liaison de deux calottes sphériques par vissage et renforcement par un boulon diamiètral. - Figure 8 shows in section a connection of two spherical caps by screwing and reinforcement by a diamiètral bolt.
- la figure 9 montre en coupe un dispositif de liaison entre le noeud et la barre, utilisant une douille taraudée et un serrage par un boulon percé axialement afin de permettre le passage de la tige à tête marteau. - Figure 9 shows in section a connecting device between the node and the bar, using a threaded socket and tightening by a bolt drilled axially to allow the passage of the hammerhead rod.
- les figures 10 et 11 montrent un dispositif de liaison utilisant un serrage par clavette conique. - Figures 10 and 11 show a connecting device using a conical wedge tightening.
- les figures 12 et 13 montrent un dispositif de liaison utilisant un serrage par excentrique. - Figures 12 and 13 show a connecting device using an eccentric clamping.
- la figure 14 montre un dispositif de liaison par boulon à tête marteau vissé à l'extrémité de la barre, le blocage étant réalisé par serrage d'un écrou. - Figure 14 shows a hammer head bolt connection device screwed to the end of the bar, the blocking being achieved by tightening a nut.
- la figure 15 montre un dispositif de liaison par boulon à tête marteau vissé dans une douille taraudée destinée à être rapportée à l'extrémité de la barre, le blocage étant réalisé par serrage d'un écrou. - Figure 15 shows a hammer-head bolt connection device screwed into a threaded socket intended to be attached to the end of the bar, the blocking being achieved by tightening a nut.
- la figure 16 montre un dispositif de liaison par boulon à tête marteau vissé par une douille taraudée présentant à son extrémité un alèsage permettant à l'écrou allongé de rester partiellement engagé lors du serrage. - Figure 16 shows a hammer head bolt connection device screwed by a threaded socket having at its end a bore allowing the elongated nut to remain partially engaged during tightening.
- la figure 17 montre un assemblage d'une barre en bois, sur un dispositif de liaison. - Figure 17 shows an assembly of a wooden bar, on a connecting device.
- la figure 18 montre un assemblage d'une barre métallique à extrémité applatie, sur un dispositif de liaison. - Figure 18 shows an assembly of a metal bar with flattened end, on a connecting device.
- les figures 19 et 20 montrent un assemblage de barre métallique tubulaire sur un dispositif de liaison
- la figure 21 montre un raccordement d'un profil creux sur un dispositif de liaison en utilisant un embout étagé.- Figures 19 and 20 show an assembly of tubular metal bar on a connecting device
- Figure 21 shows a connection of a hollow profile on a connecting device using a stepped end piece.
- les figures 22 et 23 présentent un exemple de réalisation de structures à nappes planes non parallèles réalisables par l'invention. - Figures 22 and 23 show an embodiment of structures with non-parallel flat plies achievable by the invention.
Dans l'exemple représenté par les figures 1 et 2, le noeud se compose d'une sphère (1) réalisée par assemblage de deux calottes sphériques (2) et (3), les trous oblongs (4) permettant conformément à l'invention d'une part, la variation directionnelle des barres, et d'autre part la mise en place du dispositif de liaison de la barre avec le noeud. In the example represented by FIGS. 1 and 2, the knot consists of a sphere (1) produced by assembling two spherical caps (2) and (3), the oblong holes (4) allowing according to the invention on the one hand, the directional variation of the bars, and on the other hand the installation of the device for connecting the bar with the knot.
La figure 3 est la vue en perspective d'une tige à tête marteau (5) dont la tige (6) est lisse et la tête (7) présente des rainures (8) assurant ainsi que le présente la figure 4, le positionnement transversal de la tête (7) par rapport au trou oblong (4), ce positionnement est obtenu par encastrement des rainures (8) dans des reliefs (9) saillants sur la paroi interne du noeud (1); cette forme de relief est particulièrement aisée à obtenir lorsque les calottes sphériques (2) et (3) sont obtenues par moulage.Les figures 5 et 6 représentent respectivement en élévation et en coupe, selon l'axe d'un trou oblong (4) un moyen de repérage du positionnement des trous oblongs (4) en direction par réalisation en creux de traits (10) selon l'axe longitudinal du trou oblong et en position par réalisation en creux de points (Il) de part et d'autre du trou. La figure 7 montre en coupe l'assemblage par soudure (12) de deux calottes sphériques, l'assemblage est renforcé facultativement par un rivet (13) traversant diamétralement le noeud, cette forme de réalisation de l'assemblage est particulièrement intéressante à utiliser lorsque les calottes sphériques (2) et (3) sont obtenues par emboutissage. Dans la forme de réalisation du noeud présente par la figure 8 l'assemblage est réalisé par vissage (14) des deux calottes sphériques (2) et (3), cet assemblage peut facultativement être renforcé par un cordon de soudure (12) et/ou un boulon (15) traversant diamètralement le noeud (1).La figure 9 montre en coupe un dispositif permettant la liaison des barres avec le noeud, ce dispositif comprend une tige lisse (5 > à tête marteau (7) solidarisée au moyen d'une goupille (16) avec l'extrémité taraudée (17) d'une douille (18) présentant à l'autre extrémité un alésage (19) permettant d'engager la tête allongée (20) d'un boulon (21) perçé axialement d'un trou (22). destiné au passage de la tige (6), une rondelle sphérique (23) répartit les contraintes sur le noeud; le serrage est obtenu en dévissant le boulon (21), ceci assurant une pression relative de la tête (7) de la tige à tête marteau (5) contre la rondelle (23), le démontage s'obtient en vissant le boulon (21) dont la tête (20) s'engage dans l'alésage (19) de la douille (18), lorsque la tête (20) du boulon (21) est suffisamment dégagée du noeud, il. suffit de faire opérer au dispositif un quart de tour afin de le libérer du noeud. Figure 3 is the perspective view of a hammerhead rod (5) whose rod (6) is smooth and the head (7) has grooves (8) ensuring as shown in Figure 4, the transverse positioning of the head (7) relative to the oblong hole (4), this positioning is obtained by embedding the grooves (8) in reliefs (9) projecting from the internal wall of the node (1); this form of relief is particularly easy to obtain when the spherical caps (2) and (3) are obtained by molding. FIGS. 5 and 6 respectively represent in elevation and in section, along the axis of an oblong hole (4) a means of locating the positioning of the oblong holes (4) in the direction by recessed lines (10) along the longitudinal axis of the oblong hole and in position by recessed points (II) on either side of the hole. Figure 7 shows in section the assembly by welding (12) of two spherical caps, the assembly is optionally reinforced by a rivet (13) diametrically crossing the knot, this embodiment of the assembly is particularly advantageous to use when the spherical caps (2) and (3) are obtained by stamping. In the embodiment of the knot shown in FIG. 8, the assembly is carried out by screwing (14) the two spherical caps (2) and (3), this assembly can optionally be reinforced by a weld bead (12) and / or a bolt (15) diametrically crossing the knot (1). Figure 9 shows in section a device allowing the connection of the bars with the knot, this device comprises a smooth rod (5> with hammer head (7) secured by means of '' a pin (16) with the threaded end (17) of a socket (18) having at the other end a bore (19) making it possible to engage the elongated head (20) of a pierced bolt (21) axially of a hole (22) intended for the passage of the rod (6), a spherical washer (23) distributes the stresses on the knot; tightening is obtained by unscrewing the bolt (21), this ensuring a relative pressure of the head (7) of the hammer head rod (5) against the washer (23), disassembly is obtained by screwing the bolt (21) whose head (20) pledge in the bore (19) of the sleeve (18), when the head (20) of the bolt (21) is sufficiently released from the knot, it. just have the device operate a quarter turn to free it from the knot.
Les figures 10 et li montrent un moyen de serrage de la douille (18) contre le noeud (1) par une clavette conique (22) engagée dans- une lumière (47) réalisée dans une extrémité de la douille (18) et provoquant lors de son enfoncement au travers d'un oeil oblong (24), rapporté à l'extrémité de la tige lisse (6), le recul relatif de la tête (7) par rapport à la douille (18), cette action ayant un effet de serrage du dispositif sur le noeud. Dans une autre forme de réalisation du serrage du dispositif sur le noeud, représenté par les figures (12) et (13), il peut être substitué à la clavette conique (22) un excentrique (25) actionné par exemple au moyen d'une tige de section hexagonale introduite dans une extrémité creuse (26) accessible à partir de la surface de la douille (18). Figures 10 and li show a means of clamping the sleeve (18) against the knot (1) by a conical key (22) engaged in- a light (47) formed in one end of the sleeve (18) and causing during of its depression through an oblong eye (24), reported at the end of the smooth rod (6), the relative recoil of the head (7) relative to the socket (18), this action having an effect tightening the device on the knot. In another embodiment of the tightening of the device on the knot, represented by figures (12) and (13), it can be substituted for the conical key (22) an eccentric (25) actuated for example by means of a hexagonal section rod inserted into a hollow end (26) accessible from the surface of the sleeve (18).
Le dispositif de liaison entre la barre et le noeud peut également être constitué ainsi que le représente les :f ligures 14 et 15 deun boulon à tête marteau dont la tige filetée (27) est vissée dLrectement dans un trou taraudé (28) réalisé à l'extrémité de la barre ou dans une douille taraudée (18) destinée à être rapportez à l'extrémité de la barre; le blocage en rotation de la tige filetée (27) est réalisé par une goupille (16) et le serrage assuré en vissant un écrou (29) contre la rondelle sphérique (23)
Le figure 16 présente un dispositif de liaison dont la douille (18) prsente un alèsage (19) permettant de maintenir engayé patLieii'ment un écrou allongé (30), cette forme de réalisation est intéressante des points de vue esthétique, et résistance mécanique.The connection device between the bar and the knot can also be made as shown in: f ligatures 14 and 15 of a hammer head bolt whose threaded rod (27) is screwed directly into a tapped hole (28) made at the end of the bar or in a threaded socket (18) intended to be attached to the end of the bar; the threaded rod (27) is locked in rotation by a pin (16) and tightening is ensured by screwing a nut (29) against the spherical washer (23)
FIG. 16 presents a connection device, the socket (18) of which has a bore (19) enabling the elongated nut (30) to be kept engaged, this embodiment is advantageous from an aesthetic point of view, and mechanical strength.
Les figures 17 à 21 montrent différents systèmes permettant de solidariser les barres avec le dispositif de liaison, les systèmes utilisés dépendant de la nature et de la forme des barres, ainsi pour une barre en bois (31) représentée par la figure 17, on utilisera un plat (32) perçé de deux trous et soudé à l'extrémité de la douille (18) et introduit dans une fente axiale de la barre (31), l'assemblage se faisant par deux boulons (33) traversant la barre (31) et le plat (32) ; une barre métallique creuse (34) pourra être solidarisée avec le- dispositif selon la figure 18 en applatissant son extrémité (35) et en l'engageant dans.une oreille (36) fixée à l'extrémité de la douille (13), la liaison de la barre (34) et de l'oreille (36) se faisant par exemple par boulonnage (37) ou rivetage; il est également possible si la forme et la dimension de la section de la barre (34) et de la douille(18) le permettent, d'introduire, ainsi que celà est représenté par les. figures (19) et (20), la douille (18) du dispositif de liaison dans la barre (34) et de solidariser l'ensemble par une soudure (38) etXouune goupille (39); si la dimension de la section de la barre (34) est plus importante que celle de la douille (18) du dispositif de liaison- il est possible selon la figure 21 d'utiliser un embout étagé (40) fixé par une soudure(383 et/ou une goupille(39) à la barre(34),1a douille (18) du dispositif de liaison étant introduite dans l'extrémité de l'embout (40) et solidarisée par exemple au moyen d'une goupille (39).L'utilisation de l'embout étagé est avantageuse lorsqu'il est nécessaire de raccorder des douilles (18) et des barres (34) dont la forme et la dimension de la section sont différentes. Figures 17 to 21 show different systems for securing the bars with the connecting device, the systems used depending on the nature and shape of the bars, so for a wooden bar (31) shown in Figure 17, we will use a flat (32) pierced with two holes and welded to the end of the sleeve (18) and introduced into an axial slot of the bar (31), the assembly being done by two bolts (33) passing through the bar (31 ) and the dish (32); a hollow metal bar (34) can be secured to the device according to FIG. 18 by flattening its end (35) and engaging it in an ear (36) fixed to the end of the sleeve (13), the connection of the bar (34) and the ear (36) taking place for example by bolting (37) or riveting; it is also possible if the shape and size of the section of the bar (34) and of the sleeve (18) allow it, to introduce, as shown by. Figures (19) and (20), the sleeve (18) of the connecting device in the bar (34) and to secure the assembly by a weld (38) and Xouune pin (39); if the dimension of the cross section of the bar (34) is greater than that of the socket (18) of the connecting device - it is possible according to FIG. 21 to use a stepped end piece (40) fixed by a weld (383 and / or a pin (39) to the bar (34), the sleeve (18) of the connecting device being inserted into the end of the end piece (40) and secured for example by means of a pin (39) .The use of the stepped end is advantageous when it is necessary to connect sockets (18) and bars (34) whose shape and size of the section are different.
tes figures (22).et (23) montrent respectivement en élévation transversalé et en plan, un exemple de structure que permet de réaliser avantageusement l'invention, cette structure à 2 nappes non parallèles, l'une inférieure (-41), l'autre supérieure (42), est à maille carrée (43), sa réalisation nécessite à chaque changement transversal de maille une modification de l'incidence des barres diagonales (44) de jonction avec la nappe supérieure, il en résulte que chaque travée de noeud est différente tant en ce qui concerne les noeuds (45), des travées de la nappe inférieure (41) que les noeuds (46) des travées de la nappe supérieure (42) ; cette forme de réalisation peut être avantageusement utilisée pour donner une forme de pente à la nappe supérieure supportant la couverture, sa conception à partir des noeuds d'assemblages existants préalablement à la présente invention nécessite ld réalisation d'un grand nombre de noeuds différents, ceci limitant la production en série, il en résulte un alourdissement de leur coût, et il s'ajoute des sujétions de montage inhérents aux risques de confusion; l'utilisation du noeud objet de la présente invention permet la réalisation d'une telle structure à partir d'un même noeud et ceci avec une facilité de montage résultant de l'utilisation des dispositifs d'assemblages par tiges à tête marteau. your figures (22) .and (23) show respectively in transverse elevation and in plan, an example of structure which makes it possible to advantageously realize the invention, this structure with 2 non-parallel layers, the lower one (-41), l 'other upper (42), is square mesh (43), its realization requires each transverse change of mesh a modification of the incidence of the diagonal bars (44) of junction with the upper ply, it follows that each span of knot is different both as regards the nodes (45), spans of the lower ply (41) that the nodes (46) of the spans of the upper ply (42); this embodiment can be advantageously used to give a form of slope to the upper ply supporting the cover, its design from the knots of existing assemblies prior to the present invention requires the realization of a large number of different nodes, this limiting mass production, this increases their cost, and there are mounting constraints inherent in the risk of confusion; the use of the node object of the present invention allows the realization of such a structure from the same node and this with ease of assembly resulting from the use of assembly devices by hammer head rods.
Bien évidemment la structure définie par les figures 22 et 23 n'est qu'un exemple d'application de l'invention illustrant les possibilités nouvelles de réalisation de - structures tridimensionnelles ou bidimensionnelles. Obviously the structure defined by FIGS. 22 and 23 is only one example of application of the invention illustrating the new possibilities for producing - three-dimensional or two-dimensional structures.
Les applications industrielles de l'invention sont nombreuses, elles concernent les structures spatiales autoportantes fixes ou modulaires, de'formes diverses à nappe plane ou gauche, on peut citer, sans que celà soit limitatif, les domaines de la construction, de la décoration, de l'éducation, ou des jeux éducatifs. The industrial applications of the invention are numerous, they relate to self-supporting fixed or modular space structures, of various forms with flat or left ply, there may be mentioned, without this being limiting, the fields of construction, decoration, education, or educational games.
Ces noeuds et les organes d'assemblages permettant pour une même configuration, la réalisation de structures différentes, leur production industrielle avec une grande productivité peut avantageusement être envisagée, dans des conditions économiques favorables devant contribuer au développement industriel des structures spatiales tridimensionnelles. These nodes and the assembly members allowing for the same configuration, the production of different structures, their industrial production with high productivity can advantageously be envisaged, under favorable economic conditions which should contribute to the industrial development of three-dimensional spatial structures.
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