FR2624569A1

FR2624569A1 - Attache a retenue pour elements de construction

Info

Publication number: FR2624569A1
Application number: FR8816247A
Authority: FR
Inventors: Hugo Edward Rebentisch
Original assignee: Unistrut International Corp; Unistrut Corp
Current assignee: Unistrut International Corp; Unistrut Corp
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1989-06-16
Also published as: DE3841500A1; CA1320365C; GB2213547A; GB2213547B; GB8828772D0; US4840525A

Abstract

L'invention concerne une attache destinée à être utilisée pour le montage d'un élément de construction en forme de profilé en creux comportant une fente bordée par deux lèvres à d'autres éléments profilés ou d'autres éléments de construction. L'attache comprend un écrou 10 et un élément de retenue 12 monté sur l'écrou. L'écrou possède un grand axe et un petit axe et comporte une gorge s'étendant transversalement à proximité de chacune des extrémités opposées de l'écrou le long du grand axe et aptes à venir en contact frottant avec les parties en forme de lèvres 30, 32 du profilé en creux. L'élément de retenue comprend une base fixée audit écrou et possédant une ouverture alignée avec l'ouverture dudit écrou. L'élément de retenue comporte deux éléments en forme d'ailes 66, 68 s'étendant vers l'extérieur à partir de ladite base, chaque aile comprenant une première section en saillie vers l'extérieur dans une direction transversale au grand axe de l'écrou, au-delà d'un côté dudit écrou. Lesdites ailes comprennent chacune une seconde section s'étendant dans une direction transversale au grand axe de l'écrou et parallèlement à l'une desdites gorges. Lesdites secondes sections se terminent chacune au niveau d'un plan vertical contenant l'une desdites gorges.

Description

La présente invention concerne les dispositifs d'attache, et concerne

'plus particulièrement des écrous mécaniques utilisés pour l'assemblage d'éléments de construction et pour le montage sur des éléments de construction. Dans de nombreux cas, des éléments de type écrou doivent être positionnés à l'intérieur d'un profilé'en creux ou analogue préalablement au montage d'un autre élément sur le profilé. Il est nécessaire d'utiliser des moyens pour maintenir l'écrou dans une position de pré-montage à l'intérieur du profilé aussi bien avant que pendant le montage du second élément de construction sur le profilé à l'aide de l'écrou. De nombreuses constructions sont réalisées par l'assemblage de tels profilés et d'autres éléments maintenus solidaires par des écrous ou analogues, et le processus d'assemblage est considérablement moins long et moins coûteux si des moyens sont prévus pour prépositionner les écrous et les maintenir en place jusqu'à et pendant la réunion des traverses, cornières, panneaux ou autres éléments

et pièces de raccord au moyens de boulons ou analogues.

On connait déjà dans la technique antérieure des attaches de type écrou destinées à être utilisées avec des profilés en creux et équipées de moyens pour maintenir ces attaches en place. Certaines constituent des attaches à pince. Ces dernières sont souvent formées d'un élément en matériau élastique tel que de l'acier à ressort monté sur l'écrou de manière à exercer une action de pincement entre l'écrou et un profilé en creux à l'intérieur duquel l'écrou est placé. Dans d'autres cas, un appendice élastique conformé en hélice s'étend à partir de l'écrou et est apte à être amené jusqu'à l'extérieur du profilé alors que l'écrou est à l'intérieur de celui-ci. L'écrou est alors immobilisé en position par torsion. Ceci se traduit par le fait que des membrures ou lèvres du profilé sont coincées entre l'appendice et l'écrou dans une mesure suffisante pour maintenir l'écrou en position jusqu'à ce qu'il soit utilisé

pour le montage d'un autre élément de construction.

Dans une autre méthode encore, un ressort hélicoïdal est monté sur l'écrou et fait saillie à l'intérieur du profilé à partir d'un côté dudit écrou. Dans ce cas, la disposition est telle que le ressort prend appui dans le profilé au-dessous de l'écrou, enn repoussant l'écrou contre les bords inférieurs des lèvres du profilé, pour maintenir l'écrou en position. Il est également connu d'appliquer une garniture en matière synthétique en cône sur une face de l'écrou en remplacement de l'appendice en hélice, de telle sorte que, lorsque l'écrou est inséré dans le profilé, le cône va rester au-dessus de la face ouverte du profilé. La garniture agit donc pour retenir l'écrou en position une fois qu'il a été amené jusqu'à un emplacement souhaité et jusqu'à la liaison

finale avec les composants par un boulon ou analogue.

Une surface dentée est généralement prévue sur l'écrou

pour aider à le bloquer contre les lèvres du profilé.

La présente invention a pour objet de proposer une attache pour une construction utilisant des profilés qui ne nécessite pas de ressort métallique hélicoidal sur la face de l'écrou qui est tournée vers l'intérieur et qui doit

s'appuyer sur la face intérieure du profilé située en vis-à-

vis. L'invention évite également l'utilisation de métal élastique, de ressorts et de pinces montés sur la face avant de l'écrou et qui se plaquent contre le profilé en coinçant le profilé entre l'écrou et l'appendice. En outre, l'invention ne nécessite aucun outil pour positionner l'écrou, et laisse la possibilité de manipuler l'écrou à la main. Toutes les méthodes connues jusqu'ici pour fixer un écrou ou un boulon en position sans nécessiter de ressorts à

l'intérieur du profilé présentent cependant la caractéris-

tique indésirable selon laquelle des éléments restent interposés entre les membrures ou les lèvres du profilé, que l'on monte sur le profilé soit un second élément de construction, soit une pièce de montage. Ceci peut engendrer des irrégularités dans la surface de contact, comme dans le cas o un élément en hélice est utilisé, et, même si aucune irrégularité n'est constatée, il en résulte la présence d'un espace entre les deux éléments de construction, alors qu'un 3- contact direct serait préféré pour une meilleure transmission des efforts. En outre, la résistance au déplacement due au frottement sera plus faible que dans le cas o l'on réalise un contact direct face contre face et métal contre métal entre deux éléments assemblés par des écrous et boulons ou analogues. L'absence d'un contact direct peut être particulièrement indésirable lorsque l'élément qui reste interposé est à même d'assurer un rôle de lubrification à un degré relativement élevé par rapport au contact acier/acier, comme c'est le cas par exemple si l'élément interposé est

réalisé en une matière synthétique telle que du Nylon.

Selon la présente invention, on prévoit un élément de retenue élastique en matière synthétique sur la face supérieure d'un écrou, et cet élément va venir en contact avec les lèvres ou rebords situés de part et d'autre d'une fente définie par le profilé en creux lorsque l'écrou associé à celui-ci est enfoncé dans le profilé. L'ensemble peut alors être tourné pour amener le grand axe de l'écrou au-dessous

des lèvres du profilé, jusqu'à sa position de contact écrou-

lèvres appropriée. En outre, l'élément de retenue est construit et conformé de manière à permetttre la manipulation à la main de l'écrou pour l'amener.dans sa position de repos correcte, dans laquelle la face la plus longue de l'écrou est située au-dessous des lèvres du profilé. De plus, l'élément de retenue est conçu et conformé de telle sorte que, lorsque l'élément de retenue et l'écrou sont tournés jusqu'à la position de repos finale, l'élément de retenue va porter contre la face extérieure du profilé et maintenir de façon sûre l'écrou dans sa position, par le jeu du frottement entre d'une part l'écrou et son élément de retenue et d'autre part le profilé, néanmoins le contact entre l'élément de retenue et le profilé va s'effectuer sur les pentes des lèvres du profilé qui sont tournées vers l'intérieur de la fente formée entre les lèvres. En outre, la base de l'élément de retenue, située immédiatement au-dessous de la partie de l'élément de retenue qui est en contact avec les lèvres du profilé, sera espacée vers l'intérieur par rapport aux dents de blocage généralement prévues sur l'écrou. Par ailleurs, la partie en forme de collerette de l'élément de retenue, qui recouvre l'écrou et le profilé, est constituée d'un matériau suffisamment flexible et dimensionnée de telle sorte qu'elle sera introduite à force vers le bas danis la fente du profilé lorsque le second élément de construction ou la pièce de montage sera fixé au profilé par serrage du boulon ou

analogue dans l'écrou.

L'élément de retenue comporte un petit axe et un grand axe qui sont positionnés respectivement à angles droits par rapport aux axes correspondants de la face de l'écrou; la partie selon le grand axe autorise un effet de levier pour faire tourner l'ensemble sur lui-même jusqu'à la position finale, tandis que la partie plus courte selon le petit axe permet l'introduction à force de l'élément de retenue dans la fente du profilé lors de l'achèvement du serrage de l'écrou et du boulon. L'élément de retenue comporte une base qui fait saillie vers le bas à partir des sections supérieures, en forme d'aile, selon le grand axe et le petit axe. La base est montée sur la face de l'écrou. La partie de base présente en section droite horizontale un diamètre qui est inférieur à la largeur de la fente du profilé et qui définit un jeu important pour l'insertion de l'écrou, sur lequel est monté l'élément de retenue, et pour l'introduction à force des ailes de l'élément de retenue vers le bas dans le profilé,

jusqu'au blocage final des composants.

L'invention propose ainsi un élément en matière synthétique relativement économique pour le maintien de l'écrou en place, ainsi qu'une manière simple et économique,

et néanmoins fiable, pour fixer l'élément à l'écrou.

D'autres aspects, buts et avantages de l'invention

apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée

suivante, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en bout d'un profilé en creux, montrant un écrou pourvu d'un élément de retenue conforme à l'invention, mis en place dans le profilé, la figure 2 est une vue en plan de dessus de la structure de la figure 1, l'écrou et l'élément de retenue occupant une première position, la figure 3 est une vue en plan de dessus montrant les éléments de la figure 1 dans une seconde position, bloquée, la figure 4 est une vue en plan de dessus de l'écrou

de la figure 1, -

la figure 5 est une élévation de côté de l'écrou de la figure 4, la figure 6 est une vue en plan de dessus de l'élément de retenue de la figure 1, la figure 7 est une vue de côté de l'élément de retenue de la figure 6, la figure 8 est une vue en plan de dessous de l'élément de retenue de la figure 6, la figure 9 est une coupe selon la ligne 9-9 de la figure 6, et la figure 10 est une coupe selon la ligne 10-10 de la

figure 6.

En référence maintenant aux dessins, et en particulier aux figures 1 à 3, un écrou 10 et son élément de retenue 12 sont illustrés en association avec un élément de construction en forme de profilé en creux 14. L'écrou 10 des figures 4 et présente un alésage taraudé central 16 et est pourvu d'un chanfrein 18 pour faciliter l'entrée d'un boulon ou autre élément fileté dans l'alésage 16 au niveau de sa face supérieure. L'écrou comporte en outre un grand axe 20 et un petit axe 22. Comme on l'observe, l'écrou est sensiblement deus fois plus long le long de son grand axe 20 que le long de son petit axe 22. L'écrou est de forme sensiblement parallélépipédique. Des saillies en forme de dents 24 sont formées dans des gorges 26 et 28 prévues dans la face supérieure de l'écrou. Les gorges sont espacées vers l'intérieur par rapport aux bords de l'écrou et s'étendent transversalement au grand axe, d'un bord à l'autre de l'écrou. La taille qu'on donne à l'écrou d'une extrémité à l'autre et d'un côté à l'autre est déterminée, comme il est bien connu dans la technique, par la nature des profilés en creux avec lesquels il doit être utilisé. Comme le montrent les figures 1 à 3, l'écrou est dimensionné de telle sorte que, lorsqu'il est positionné avec son grand axe parallèle au grand axe du profilé, il peut être enfoncé à l'intérieur du profilé à travers la fente formée entre les lèvres ou rebords

et 32 du profilé, recourbés et inclinés vers le bas.

Cependant, l'écrou possède une longueur le long du grand axe

telle que, s'il est tourné de 90 , l'écrou va s'étendre au-

dessous des lèvres du profilé qui sont en saillie vers le bas. Les extrémités des lèvres vont alors être en contact à frottement avec les saillies 24, comme bien connu dans la technique. Un seul type d'écrou pourra généralement être utilisé avec plusieurs tailles de profilés. Comme représenté sur la figure 1, les lèvres du profilé comportent des parties supérieures 34 et 36 qui sont tournées vers l'intérieur et s'incurvent vers le bas et se prolongent en des jambes inférieures 38 et 40 qui s'étendent verticalement vers le bas et à l'extrémité inférieure desquelles sont situées des extrémités curvilignes 42 et 44 destinées à venir en prise avec les dents. Les grands bords diagonalement opposés de l'écrou sont incurvés comme indiqué en 46 et 48. Cette incurvation a pour objet de définir un jeu pour la rotation

entre les positions des figures 2 et 3.

L'élément de retenue 12 (figures 6 à 10) comporte une base cylindrique 54 et une ouverture centrale 56 de taille suffisante pour recevoir les boulons, etc..., avec lesquels les écrous peuvent coopérer. A partir de la base 54 s'étendent vers le bas deux pions 58 et 60 positionnés de façon diagonalement opposée. Les pions font saillie vers le bas à partir de butées 62, 64 qui font saillie vers l'extérieur à partir de la base cylindrique 54 mais qui s'étendent à l'intérieur par rapport aux côtés de l'écrou qui délimitent son petit axe; on peut observer que l'écrou a une largeur inférieure à la largeur de la fente formée dans le profilé. En observant les figures 1 et 2, on constate que le diamètre de la base de l'élément de retenue est tel qu'un jeu existe entre elle et les lèvres du profilé. Les figures 2 et 3 montrent que la disposition des pions et des trous 50 et 52 prévus pour ceux-ci dans l'écrou est telle que les pions sont situés bien à l'intérieur de l'ouverture en forme de fente formée dans le profilé pendant la rotation aux fins d'insertion et de positionnement final de l'écrou et de l'élément de retenue. Les pions ont un diamètre légèrement supérieur à celui des trous 50 et 52 formés dans l'écrou. Les pions sont chanfreinés comme indiqué en 65 et sont introduits à force dans les trous de l'écrou. Le montage à ajustement

serré qui en résulte bloque l'élément de retenue sur i'écrou.

L'élément de retenue comporte deux éléments 66 et 68 en forme d'ailes. Les ailes font saillie vers l'extérieur et vers le haut à partir du bord supérieur de la base 54 et à partir des côtés opposés de celle-ci. Le degré de saillie vers le haut correspond à un angle d'environ 20 degrés par rapport au plan horizontal de la base de l'élément de retenue dans la forme préférée illustrée. Les ailes s'étendent vers l'extérieur approximativement transversalement au plan

vertical contenant les deux butées et lesdits pions 58 et 60.

Dans la forme illustrée, les ailes comportent des sections extérieures incurvées 70 et 72 pour la préhension par le pouce et l'index. Celles-ci ont une longueur et une largeur telles que l'écrou et l'élément de retenue peuvent être manipulés par le pouce et l'index dans le but d'introduire l'écrou à force vers le bas dans le profilé et de le faire tourner jusqu'à sa position bloquée, dans laquelle il est

prêt à recevoir un boulon ou analogue.

Les ailes comportent en outre des secondes sections 74 et 76. les surfaces de bord extérieur 78 des sections 70 et 72 des ailes s'étendent sensiblement selon un arc qui est

concentrique avec la base 54 et le trou 56 pour le boulon.

Cependant, les sections 74 et 76 font saillie vers l'extérieur à partir de la base 54 sur une distance beaucoup plus courte. En fait, les extrémités extérieures 80 des sections 74 et 76 s'étendent parallèlement l'une à l'autre et tangentiellement à la circonférence de la base et du trou pour boulon jusqu'à ce qu'elles recoupent les bords curvilignes 78 des sections 70 et 72 pour le pouce et l'index. Les extrémités ou bords 80 (figure 9) forment ainsi des faces verticales planes diamétralement opposées. Les ailes occupent chacune sensiblement l'espace entre les deux butées 62 et 64, ce qui a pour effet de diviser l'élément de retenue en des parties s'étendant sur les axes majeur et mineur de celui-ci, les butées étant positionnées selon des angles obtus par rapport à celles-ci. Les faces planes qui définissent l'étendue de l'élément de retenue le long du petit axe de l'élément de retenue sont formées par les parties plus petites constituant les secondes sections des ailes. Les éléments de retenue sont conçus pour une utilisation avec des écrous complémentaires, et la taille des écrous est choisie pour une utilisation dans des profilés de dimensions particulières. Ainsi, toutes les dimensions sont liées au but d'utilisation considéré. Selon l'invention, comme on le voit sur les figures 1 à 4, les trous 50 et 52 pour les pions 58 et 60 sont placés à proximité des bords de l'écrou délimitant son petit axe et de façon inclinée à la

fois par rapport au grand axe et par rapport au petit axe.

Les butées et les pions sont placés sur l'élément de retenue de la même manière par rapport à son grand axe et à son petit axe. Cependant, la disposition est telle que, lors de l'association avec un écrou, le grand axe de l'élément de retenue fait un angle droit avec le grand axé de l'écrou. Les sections 70 et 72 pour le pouce et l'index débordent donc vers l'extérieur sur une distance substantielle au delà des côtés longs de l'écrou. Les secondes sections des ailes débordent perpendiculairement au grand axe et parallèlement aux gorges 26 et 28 en se terminant approximativement au

centre longitudinal desdites gorges.

L'élément de retenue est formé de préférence d'un matériau tel qu'une matière thermoplastique synthétique, qui convient à un moulage par injection et permet d'obtenir des ailes qui' ont une épaisseur appropriée, qui sont flexibles avec élasticité et néanmoins déformables. Dans la présente invention, les ailes ont une épaisseur de l'ordre de 0,75 mm, et la base ou les parties de liaison 82 des ailes, qui relient les sections pour le pouce et l'index à la base de l'élément de retenue, ne sont pas aussi larges que la partie extérieure des ailes, ce qui définit sur les ailes des surfaces à contact frottant étendues, tout en conservant auxdites ailes le degré souhaité de flexibilité. Des nervures 84 qui s'étendent radialement sont également prévues pour faciliter la rotation de l'ensemble écrou-élément de retenue

jusqu'à la position finale.

L'élément de retenue et l'écrou sont insérés dans la fente du profilé 14 à partir du dessus, les sections pour le pouce et l'index surplombant les lèvres 30 et 32 du profilé (figure 2). L'ensemble est enfoncé à force en utilisant la pression du pouce, jusqu'à ce que la base de l'écrou située en haut soit au-dessous des lèvres du profilé. Ensuite, -cette pression d'enfoncement étant maintenue, l'écrou est tourné en exerçant un effort de rotation sur les ailes, jusqu'à ce que l'écrou occupe les positions représentées sur les figures 1 et 3. L'écrou est alors libéré, et l'élément de retenue flexible va alors forcer l'écrou vers le haut contre la face inférieure des lèvres, et l'ensemble va être pincé en

position pour être prêt à l'insertion du boulon ou analogue.

Dans cette position, les jambes 38 et 40, en saillie vers le bas, des lèvres 30 et 32 vont être introduites à force dans les gorges 26 et 28, pour venir en 'prise avec les saillies en forme de dents 24. Les majeures parties des ailes seront encore en surplomb de la face la plus courte de l'écrou, mais seront maintenant placées au-dessus de la fente ouverte du profilé. Les secondes sections, plus courtes, des ailes 74 et 76 vont être en -contact avec les lèvres 30 et 32, les bords extrêmes extérieurs étant situés sensiblement au niveau ou à proximité des sommets des lèvres. Dans cette position, les ailes vont exercer une pression pour immobiliser l'ensemble en position. La plus grande partie des côtés courts des ailes va cependant être située à l'intérieur des lèvres. La base 54 s'étend vers le haut jusqu'à un point situé au-dessous de la partie la plus haute des lèvres 30 et 32, les sections d'ailes débordant au-dessus du fait de leur disposition inclinée par rapport à la base 54. Dans cette position, la base 54 s'étend au-dessous du bord supérieur des lèvres 30 et 32. La base possède de préférence un diamètre inférieur à la largeur de la fente du profilé en creux, afin de faciliter l'insertion ainsi que l'écrasement des ailes au-dessous du sommet des lèvres. Lorsqu'un élément est posé en travers du profilé pour y être fixé par un boulon, le boulon est inséré et serré. Pendant l'étape de serrage, les secondes sections 74 et 76, de côtés plus courts, des ailes de l'élément de retenue vont être poussées à force vers le dessous des lèvres à mesure de la progression du serrage, les dents de l'écrou se coinçant de plus en plus fermement contre -le bord inférieur des lèvres du profilé. Les sections pour le pouce et l'index, plus longues, de l'élément de retenue sont forcées vers le bas dans la fente. Le serrage se continuant, les sections plus courtes vont également être forcées vers le bas le long des parties supérieures des lèvres ou rebords du profilé. Finalement, les ailes vont être situées dans leur ensemble au-dessous de la surface supérieure du profilé, et l'élément de construction assemblé sera en contact à frottement avec le profilé abritant l'écrou. La matière synthétique relativement gilssante va être chassée de la zone de contact, vers le dessous des lèvres, à mesure que le vissage du boulon dans l'écrou continue. Le résultat est une fixation ferme, avec contact métal/métal, dans le cas de l'assemblage de deux profilés en creux. Les possibilités de

glissement sont ainsi réduites.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la réalisation ci-dessus et l'homme de l'art saura y apporter

toute modification conforme à son esprit.

il

Claims

REVENDICATIONS

1. Attache destinée à être utilisée pour réunir deux éléments, comprenant un écrou (10) possédant une ouverture (16) apte à recevoir un élément complémentaire, ladite attache étant apte à être engagée dans un élément en forme de profilé en creux (14) comportant deux parties en forme de lèvres parallèles (30, 32) définissant une fente, caractérisée en ce que: l'attache comprend un élément de retenue (12) monté sur l'écrou; l'écrou possède un grand axe (20) et un petit axe (22) et comporte une gorge (26, 28) s'étendant transversalement à proximité de chacune des extrémités opposées de l'écrou le long du grand axe et aptes à venir en contact frottant avec les parties en forme de lèvres du profilé en creux; l'élément de retenue comprend une base (54) fixée audit écrou et possédant une ouverture (56) alignée avec l'ouverture dudit écrou; l'élément de retenue comporte deux éléments en forme d'ailes (66, 68) s'étendant vers l'extérieur à partir de ladite base, chaque aile comprenant une première section (70, 72) en saillie vers l'extérieur dans une direction transversale au grand axe de l'écrou, au delà d'un côté dudit écrou; lesdites ailes comprennent chacune une seconde section (74, 76) s'étendant dans une direction transversale au grand axe de l'écrou et parallèlement à l'une desdites gorges; et lesdites secondes sections se terminent chacune au

niveau d'un plan vertical contenant l'une desdites gorges.

2. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que: l'élément de retenue (12) comporte deux pions ((58, ) en saillie vers le bas à partir de lui; et l'écrou (10) comporte deux ouvertures (52, 54) recevant les pions, lesdits pions étant situés entre lesdites

ailes (66, 68).

3. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes (66, 68) s'étendent vers l'extérieur à partir de ladite base ((54) de l'élément de retenue (12) au

voisinage de l'extrémité supérieure de ce dernier.

4. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes (66, 68) s'étendent vers l'extérieur et vers le haut à partir de l'élément de retenue en étant inclinées par rapport au plan horizontal de la base (54) de l'élément

de retenue et de la face supérieure de l'écrou (10).

5. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premières sections (70, 72) des ailes de l'élément de retenue (12) comprennent des parties extérieures d'une dimension telle que l'on peut agir manuellement sur elles pour faire tourner l'attache, lesdites secondes sections (74, 76) pouvant recevoir une action manuelle pour introduire

l'attache à force dans le profilé en creux (14).

6. Attache selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites secondes sections (74, 76) s'étendent suffisamment au-dessus desdites gorges (26, 28) de l'écrou pour venir en prise avec le profilé en creux (14) et retenir

l'attache dans une position bloquée à l'intérieur du profilé.