FR2776489A1 - Structure auto-bloquante notamment de type rayonnage etagere ou presentoir comprenant des tenons et mortaises cooperant pour obtenir un effet de tirant. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une structure auto-bloquante de type étagères, comprenant des montants (1a, 1b, 1c), des tablettes (2) en contact avec ces montants, les montants présentant chacun au moins un tenon tel qu'une boule et la tablette présentant des mortaises formées d'un évidement correspondant à cette boule.

Description

L'invention a pour objet une structure auto-bloquante, notamment de type

rayonnage, étagères, bibliothèque ou présentoir. Les tablettes ou étagères ou panneaux (horizontaux ou inclinés) sont bloqués sur les montants de

la structure grâce à un nouveau système d'assemblage.

Les rayonnages, bibliothèques et autres meubles comprenant des montants de fond et de côté sont connus depuis longtemps. Pour la pose des tablettes, on peut utiliser un système complètement fixe (avec vis et tasseaux) ou au contraire un système complètement amovible (la tablette reposant librement sur des taquets disposés régulièrement en hauteur sur les montants). La solution fixe, si elle offre une certaine solidité, empêche toute modularité. La solution amovible permet bien entendu la modularité, mais la solidité reste très aléatoire: taquets trop petits, tablettes qui bougent, etc. On a aussi pensé utiliser une solution hybride; mais qui en soi présente déjà des problèmes de fabrication. A titre d'exemple, la société H&fele propose le système "rasant", qui comprend la fixation dans le montant d'un cylindre, l'axe de celui-ci étant parallèle au montant, et présentant d'autre part un méplat au niveau du contact avec le montant. La tablette présente alors un évidement correspondant. Ce système présente l'inconvénient majeur que la tablette repose sur ce cylindre par une partie seulement de son épaisseur; la tablette est

donc fragilisée au niveau du contact.

L'invention fournit une solution aux problèmes évoqués ci-dessus, la structure selon l'invention offrant à la fois solidité et modularité. La structure selon l'invention est auto-bloquante. Ainsi,. l'invention fournit une structure auto-bloquante comprenant au moins deux montants (la, lb, lc) et au moins une tablette (2) en contact avec ces montants, les montants présentant chacun au moins un tenon (3a, 3b, 3c) et la tablette présentant des mortaises correspondantes (4a, 4b, 4c), caractérisée en ce que les tenons présentent, par rapport aux montants sur lesquels ils sont fixés, une concavité dans un plan selon l'axe du montant, les mortaises de la tablette présentant une forme correspondant sensiblement à celle du tenon afin de coopérer avec celui- ci

pour créer un effet de tirant.

Selon un mode de réalisation, le tenon est un volume de révolution, l'axe de révolution étant perpendiculaire au

montant sur lequel est fixé le tenon.

Selon un autre mode de réalisation, le tenon est une sphère venant en contact avec le montant sur lequel le tenon

est fixé.

Selon encore un autre mode de réalisation, le volume de révolution formant tenon présente un méplat au niveau du

contact avec le montant.

Selon encore un autre mode de réalisation, la mortaise est un évidement dont la profondeur, selon l'axe de fixation du tenon associé, correspond à la dimension dudit tenon

selon cet axe.

Selon encore un autre mode de réalisation, la mortaise est un évidement dont la profondeur dans l'épaisseur de la tablette est compris entre 0, 25 et 0,75 fois l'épaisseur du tenon associé, mesurée parallèlement au montant sur lequel

il est fixé.

Selon encore un autre mode de réalisation, la mortaise est un évidement correspondant sensiblement identiquement au

demi du tenon de révolution.

Selon encore un autre mode de réalisation, le tenon est une sphère, présentant éventuellement un méplat en contact avec le montant sur lequel il est fixé, et la mortaise est un évidement en forme de sphère, ces deux sphères présentant sensiblement le même diamètre, la profondeur de l'évidement, selon l'axe de fixation du tenon associé, correspondant à la dimension de ladite sphère formant tenon selon cet axe, et la profondeur de l'évidement, dans l'épaisseur de la tablette est compris entre 0,4 et 0,6 fois le diamètre de la

sphère, avantageusement environ le rayon de celle-ci.

Selon encore un autre mode de réalisation, la structure selon l'invention comprend un montant de fond et deux montants de côté, au moins, formant au moins un caisson, chaque montant comprenant un tenon pour la tablette correspondante, ladite tablette comprenant trois mortaises. La structure selon l'invention peut former notamment

rayonnage, étagères, bibliothèque ou présentoir.

L'invention est maintenant décrire plus en détail dans

la description qui suit, et en référence aux dessins, dans

lesquels: la figure 1 est une vue, en coupe, du système d'assemblage selon l'invention; la figure 2 est une vue, en coupe, du système d'assemblage selon l'invention, représentant les différences forces intervenant; les figures 3A et 3B sont des vues en coupe, selon un angle différent, du système d'assemblage selon l'invention; les figures 4A et 4B sont des vues de dessus de la structure selon l'invention; la figure 5A est une vue de face d'une structure selon l'invention, tandis que la figure 5B est une vue de côté de la même structure, en coupe selon la ligne AA; la figure 6 est une vue de dessus d'une variante de la structure selon l'invention; les figures 7A, 7A', 7B, 7B', 7C, 7C', 7D, 7D', 7E et 7E' représentent diverses façons de fixer les tenons sur les montants; les figures 8A à 8E représentent diverses variantes des tenons et mortaises selon l'invention, avec du haut vers le bas de la figure une vue du haut du tenon, une vue de côté du tenon, une vue de face de la mortaise et une vue en coupe

de la mortaise.

La figure 1 est une vue agrandie, en coupe, du système d'assemblage selon l'invention. On a représenté ici un montant (la) vertical, une tablette (2) horizontale, ainsi que le tenon (3a) et la mortaise (4a) selon l'invention. Le tenon (3a) est fixé au montant, par exemple par l'intermédiaire d'une vis. Le principe de l'invention est que la tablette ou étagère (2), en s'appuyant sur le tenon (3a) en forme de boule, par l'intermédiaire de la mortaise (4a) évidée selon une sphère correspondante, viendra se

bloquer contre le montant.

La figure 2 est une vue agrandie en coupe, du système d'assemblage selon l'invention, représentant les différences forces intervenant. La situation représentée à la figure 2 est une situation en cours de montage. La tablette (2) est présentée, au niveau de la mortaise (4a), légèrement décalée par rapport à la boule formant tenon (3a) comme cela se produit dans la réalité lors de la phase de montage d'un rayonnage ou d'une bibliothèque. On remarque la force F1 verticale, qui résulte, soit de la pression appliquée par l'utilisateur en cours de montage, soit de la pression résultant de la charge présente sur la tablette pendant son

utilisation soit même du poids de la tablette elle-même.

Cette force F1 (force d'action) résulte, de par le contact entre la boule (3a) et la mortaise (4a), en une force F2 (force de réaction) qui a tendance à plaquer la tablette (2) sur le montant (la). On obtient un effet de "tirant". Le point de contact entre le tenon et la mortaise se situe en (c), à savoir au niveau de la concavité formée par le tenon et le montant, de part la forme spécifique du tenon. On remarque que la mortaise présente, en coupe, selon le plan vertical passant par l'axe du tenon, un arc dont la flèche correspondante peut être horizontale (ou parallèle à l'axe de la tablette). La mortaise agit à la façon d'un crochet, en coopérant avec la partie concave délimitée par le tenon

(et le montant associé).

La figure 3A est une autre vue en coupe, selon un angle différent. La face de la tablette représentée est celle en contact avec le montant. Le trait fin dans la tablette représente l'évidement intérieur de la mortaise 4a correspondant à la sphère formant tenon 3a. On note un contact excellent entre la mortaise de la tablette et la sphère formant tenon. L'état représenté figure 3 correspond

à la celui de la figure 1, après l'état représenté figure 2.

On remarque donc que le poids est équiréparti, ce qui permet donc d'obtenir que l'étagère repose sur la totalité de sa hauteur (les flèches sont réparties dans le volume). Une autre variante est représentée à la figure 3B; il s'agit du cas o le diamètre de la mortaise est légèrement inférieur à celui du tenon. Ce dernier cas est représenté avec un tenon

3a, de diamètre légèrement supérieur à celui de la mortaise.

Le poids sera alors cette fois réparti sur la couronne au niveau de laquelle a lieu le contact entre le tenon et la mortaise, à nouveau le poids est supporté dans la totalité de l'épaisseur de la tablette (les flèches sont ici sur la totalité de l'épaisseur. Cette variante peut être avantageuse dans la mesure o les normes de fabrication industrielles ne sont pas toujours très précises et aussi dans la mesure o une usure (inévitable) est alors

compensée, sans conduire à un jeu.

La figure 4A est une vue de dessus de la structure

selon l'invention. On reconnaît les montants (la, lb et lc).

Le montant (la) est le montant de fond, tandis que les montants (lb et lc) sont les montants de côté. La tablette (2) est indiquée en pointillés. Les tenons en forme de boule sont au nombre de trois (3a, 3b et 3c). Dans la configuration représentée, le montant de fond est inséré entre les deux montants de côté; ceci offre l'avantage d'une meilleure esthétique au niveau des montants de côté. Des rainurages optionnels (11a et 12a) peuvent permettre de bloquer le montant du fond en profondeur. Un tenon (3a) sur le montant du fond offre un point d'appui supplémentaire central pour la tablette, évitant ainsi un fléchissement de celle-ci. Par ailleurs, trois points d'appui entraînent nécessairement une étagère stable (un support à trois points n'est nécessairement pas bancal). Dans le cas d'un montant de fond entre les deux montants de côté et des rainurages, le montant du fond pourrait éventuellement ne pas comprendre

de tenon (3a): la tablette serait alors maintenue par arc-

boutement et le montant sera néanmoins fixe car bloqué par les montants de côté (lb, lc) d'une part, et par la tablette (2) d'autre part. Cependant, on préférera que ce tenon (3a) soit présent au niveau du montant du fond (la). On notera que dans la configuration représentée, les tablettes sont horizontales; il est cependant possible que les tablettes soient inclinées, à la façon d'un présentoir. Dans ce cas, le montant du fond (bloqué par les montants de côté et par les rainurages) peut ne pas comprendre de tenon, la tablette venant naturellement s'appuyer par arc-boutement. La figure 4B est une vue similaire à celle de la figure 4A, mais selon la configuration initiale de montage: les flèches indiquent les forces qui s'appliquent lors du montage et dans le cas d'une déformation. On remarque encore une fois immédiatement

que la structure selon l'invention est auto-bloquante.

La figure 5A est une vue de face d'une structure selon l'invention, tandis que la figure 5B est une vue de côté de la même structure, en coupe selon la ligne AA. On reconnaît les montants (la, lb et lc) ainsi que les tablettes (2a),

les tenons (3a, 3b et 3c) en forme de boule.

La figure 6 est une vue de dessus d'une variante de la structure selon l'invention. Selon cette variante, la structure comprend deux montants latéraux (lb et lc), sur lesquels sont présents deux tenons à chaque fois. La tablette comprend quatre mortaises qui viennent coopérer

avec ces tenons. Une telle structure est empêchée en gau-

chissement dans un plan horizontal. L'épaisseur de chaque tablette permet d'éviter un gauchissement dans le plan vertical. Une telle structure est notamment obtenue par insertion de tablettes dans un caisson préalablement obtenu à partir de montants et planches de dessus et dessous

d'épaisseur suffisante.

Les figures précédentes montrent clairement le caractère auto-bloquant du système d'assemblage selon l'invention, qui pourrait être considéré comme un système amovible à queue d'aronde auto-bloquant (sans la limitation

de la forme trapézoïdale de l'aronde).

Diverses structures peuvent être obtenues, qui présentent toutes une très grande stabilité, notamment sous charge, ainsi qu'une grande modularité, chaque tablette pouvant être enlevée aussi facilement que si elle était simplement posée sur des taquets. Ainsi, chaque tablette

peut être réglée en hauteur indépendamment des autres.

Notamment, il est possible de régler la hauteur des pieds de la structure. Les montants d'une structure selon l'invention peuvent être perpendiculaires deux à deux, ou au contraire former un angle différent. En fait, l'invention permet toutes les fantaisies possibles en termes de forme projetée de la structure (rectangle, trapèze, trapèze double, arrondis, etc.). Par ailleurs, dans le cas de tenon qui sont tronqués (dans le sens conduisant à un méplat selon le plan d la tablette et non selon le plan du montant), il est alors possible d'obtenir un effet esthétique particulier, en ce sens que la tenon viendra affleurer à la surface de la tablette. Cet effet esthétique peut être renforcé si les tenon et tablette présentent la même finition. On obtient

alors une jonction sensiblement invisible.

Les figures 7A, 7A', 7B, 7B', 7C, 7C', 7D, 7D', 7E et 7E' représentent diverses façons de fixer les tenons en forme de boule (ou autre). Ces figures représentent deux par

deux une vue de face et une vue à 90 .

Selon les figures 7A et 7A', une vis enchâssée à force dans la boule (3a) ou à double pas de vis est simplement vissée dans le montant, avec ou sans avant-trou. Le tenon et la vis peuvent aussi être monobloc s'ils sont dans le même matériau. Selon les figures 7B et 7B', la boule (3a) comprend un pas de vis dans lequel est vissé une vis, ladite vis présentant deux cannelures longitudinales recevant un fil, ce fil formant une boucle bloquée de l'autre côté du montant par une rondelle, de sorte que l'action de vissage

provoquera une mise sous tension du fil et par le serrage.

Les figures 7C et 7C' représentent le mode de réalisation o les tenons sont présents des deux côtés du montant, comme par exemple dans le cas d'une bibliothèque à plusieurs caissons. Les deux boules sont reliées entre elles

par un fil formant une boucle comme précédemment.

Selon les figures 7D et 7D', les montants présentent des rainurages en regard en forme de T (aussi appelé feuillure), dans lequel une rondelle (pliée en deux selon un angle correspondant à celui de la rainure du montant) peut coulisser. Cette rondelle fonctionne de la même façon que celle utilisée dans le mode de réalisation des figures 7B et 7B'. La boule (3a) est aussi la même, le fil formant toujours une boucle. Deux montants sont ici réunis selon ce

mode de réalisation, le maintien étant assuré par pincement.

Ce mode de réalisation permet aussi, avec quelques quarts de tour pour dégager la boule, puis un mouvement de

translation, puis serrage de la boule, une modularité.

Les figures 7E et 7E' représentent le mode de réalisation o les tenons sont présents des deux côtés du montant, comme par exemple dans le cas d'une bibliothèque à plusieurs caissons. Les deux boules sont reliées entre elles par une tige filetée (à pas de vis unique ou multiple, sur

toute sa longueur ou non).

Les figures 8A à 8E représentent diverses variantes des tenons et mortaises selon l'invention, avec du haut vers le bas de la figure une vue du haut du tenon, une vue de côté du tenon, une vue de face de la mortaise et une vue en coupe

de la mortaise.

- la figure 8A représente une sphère coupée en deux selon une ligne horizontale. La mortaise est un évidement sphérique; - la figure 8B représente aussi une sphère, mais tronquée selon une autre variante. La mortaise reste un évidement sphérique; - la figure 8C représente un cône de révolution tronqué, dont la plus petite face est côté montant. La mortaise est alors un évidement de forme conique correspondante; - la figure 8D représente une sphère aplatie, de section sensiblement elliptique, le grand axe étant perpendiculaire à l'axe de la vis de fixation. La mortaise est alors un évidement de forme elliptique correspondante; - la figure 8E représente un tenon régulier hexagonal évasé. La mortaise correspondante est aussi un hexagone

régulier évasé.

De façon générale, il existe un nombre très grand de tenons et de mortaises que l'on peut associer. Tout tenon présentant, par rapport au montant sur lequel il est fixé et dans le plan du montant (plan vertical), une concavité est adapté. Toute mortaise présentant, en coupe selon le plan passant par l'axe du tenon et selon l'axe des montants, un arc dont la flèche correspondante peut être horizontale (ou parallèle à l'axe de la tablette) est adaptée; arc dont la flèche est horizontale signifie donc que la mortaise peut agir à la façon d'un crochet, en coopérant avec la partie concave délimitée par le tenon (et le montant associé), opérant ainsi un effet de tirant sur les montants. Des tenons appropriés sont notamment ceux qui sont réguliers et

correspondent à des polygones réguliers (voir la figure 8E).

Des tenons appropriés sont aussi notamment ceux qui sont de révolution (ultérieurement tronqués dans un plan comprenant l'axe de fixation ou non), de préférence non tronqués. Le tenon préféré est la sphère, mais toute autre forme telle

que définie ci-dessus est adaptée. Bien que la description

soit donnée pour une sphère, elle s'applique mutatis mutandis à tout tenon selon l'invention. La sphère ou boule (ou autre tenon) peut être fixée au montant par l'intermédiaire d'une pièce cylindrique ou tige ou autre, laissant ainsi un espace libre entre elle et le montant, ou au contraire être appliquée contre le montant. Cette sphère peut aussi être tronquée selon un plan perpendiculaire à l'axe de fixation, le méplat ainsi obtenu venant au contact

du montant.

Dans le cas d'une sphère, par exemple non tronquée, plaquée contre le montant, la mortaise sera obtenue en reproduisant dans la tablette une empreinte cylindrique telle que: la profondeur de l'empreinte, selon l'axe de fixation du tenon (sphère), est au moins égale au rayon de la sphère; de préférence, cette profondeur est égale à la longueur (ici le diamètre) du tenon sphérique qui dépasse du

montant (la tablettes est alors jointive avec le montant).

La profondeur de l'empreinte dans l'épaisseur de la tablette, est choisie de sorte à être suffisante pour assurer l'effet de "crochet" mentionné ci-dessus. Par exemple, la profondeur peut être de l'ordre d'au moins la moitié du rayon de la sphère, de préférence d'environ le rayon de la sphère. On peut aussi prévoir que la profondeur de l'empreinte est telle qu'un espace libre est obtenu entre la tablette et le montant, offrant un effet esthétique supplémentaire ou un espace permettant de loger une coulisse. On peut combiner des formes cylindriques et sphériques

dans le cas de mortaises pour tablettes de grande épaisseur.

On tiendra compte, éventuellement, d'un léger jeu et les dimensions caractéristiques de la mortaises seront alors adaptées en fonction de celles du tenon associé. De façon générale, et de préférence, les mortaises selon l'invention

sont borgnes (i.e. la tablette n'est pas traversée).

Les matériaux utilisés pour la réalisation des tenons sont classiques, et comprennent bois, verre, laiton, acier, plastique, etc. De même, les matériaux des montants sont classiques et comprennent bois (aggloméré, médium, massif, etc.), plastique, verre, métal, etc. Les dimensions des montants, tablettes, etc. sont classiques: hauteur de la structure par exemple de 20 à 400 cm; largeur et profondeur du caisson de 5 à 80 cm; hauteur entre deux tablettes 5 à 80 cm. Par exemple, pour une réalisation sous forme d'ameublement intérieur classique, on pourra retenir les dimensions suivantes: hauteur de la structure de 50 à 250 cm, largeur et profondeur de caisson de 15 à 60 cm, hauteur entre deux tablettes de 15 à 60 cm. L'épaisseur des montants et des tablettes est variable, comprise entre 8 mm (par exemple pour du verre) et 50 mm. Des variations sont bien entendu

possibles.

Les dimensions des tenons et mortaises sont telles que la structure soit effectivement auto-bloquante. Par exemple, dans le cas d'un tenon sous forme de sphère, le diamètre de celle-ci est compris entre 12 mm et 30 mm, tandis que la mortaise correspondante sera une sphère d'un diamètre correspondant. La fabrication des tenons et mortaises spécifiques à l'invention ne pose aucun problème à l'homme de l'art. Par exemple, dans le cas d'un tenon en forme de sphère, la mortaise sera obtenue à l'aide d'une fraise semblable à

celle du tenon.

EXEMPLE

On réalise une structure comprenant un montant de fond et deux montants de côté, disposés conformément à la figure 4, chacun d'épaisseur 19 mm et de hauteur 220 cm. La largeur de caisson est de 80 cm tandis que la profondeur est de cm. 7 tablettes d'épaisseur 19 mm sont équiréparties, la première démarrant à 10 cm au dessus du sol, et la dernière affleurant à l'extrémité supérieure. Chaque montant comprend, par étagère, un tenon en forme d'une sphère de mm de diamètre, tronquée au niveau de la vis de fixation pour former un méplat de 10 mm de diamètre; ce tenon est

fixé dans le montant par simple vissage dans un avant-trou.

Chaque tablette comprend trois mortaises formée d'un évidement sphérique, la profondeur selon l'axe de fixation du tenon correspondant sensiblement à la sphère formant tenon, la profondeur dans l'épaisseur de la tablette étant d'environ 12 mm. La structure se monte par une seule personne, en moins d'une minute. Une fois installée et sous charge (livres, bibelots, et autres), la stabilité est

parfaite dans toutes les directions.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Structure auto-bloquante comprenant au moins deux montants (la, lb, lc) et au moins une tablette (2) en contact avec ces montants, les montants présentant chacun au moins un tenon (3a, 3b, 3c) et la tablette présentant des mortaises correspondantes (4a, 4b, 4c), caractérisée en ce que les tenons présentent, par rapport aux montants sur lesquels ils sont fixés, une concavité dans un plan selon l'axe du montant, les mortaises de la tablette presentant une forme correspondant sensiblement à celle du tenon afin

de coopérer avec celui-ci pour créer un effet de tirant.

2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle le tenon est un volume de révolution, l'axe de révolution étant perpendiculaire au montant sur lequel est fixé le tenon.

3. Structure selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le tenon est une sphère venant en contact avec le

montant sur lequel le tenon est fixé.

4. Structure selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle le volume de révolution formant tenon présente un

méplat au niveau du contact avec le montant.

5. Structure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, dans laquelle la mortaise est un

évidement dont la profondeur, selon l'axe de fixation du tenon associé, correspond à la dimension dudit tenon selon

cet axe.

6. Structure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, dans laquelle la mortaise est un

évidement dont la profondeur dans l'épaisseur de la tablette est compris entre 0,25 et 0,75 fois l'épaisseur du tenon associé, mesurée parallèlement au montant sur lequel il est fixé.

7. Structure selon l'une quelconque des

revendications 2 à 6, dans laquelle la mortaise est un

évidement correspondant sensiblement identiquement au demi du tenon de révolution.

8. Structure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, dans laquelle le tenon est une sphère,

présentant éventuellement un méplat en contact avec le montant sur lequel il est fixé, et la mortaise est un évidement en forme de sphère, ces deux sphères présentant sensiblement le même diamètre, la profondeur de l'évidement, selon l'axe de fixation du tenon associé, correspondant à la dimension de ladite sphère formant tenon selon cet axe, et la profondeur de l'évidement, dans l'épaisseur de la tablette est compris entre 0,4 et 0,6 fois le diamètre de la

sphère, avantageusement environ le rayon de celle-ci.

9. Structure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, comprenant un montant de fond et deux

montants de côté, au moins, formant au moins un caisson, chaque montant comprenant un tenon pour la tablette

correspondante, ladite tablette comprenant trois mortaises.

10. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à

9, formant rayonnage, étagères, bibliothèque ou présentoir.