WO2001010581A1 - Procede de liaison rigide entre un element tubulaire et un element plan metallique notamment applicable aux echelles et analogues - Google Patents
Procede de liaison rigide entre un element tubulaire et un element plan metallique notamment applicable aux echelles et analogues Download PDFInfo
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- B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
Definitions
- the invention relates to a rigid connection method between a tubular metallic element and a flat metallic element particularly applicable to the automatic mounting of bars on open profiles particularly in the field of ladders and stepladders made of metal or the like.
- open profile means the profile of an upright having only a flat framework on which the ends of the bars are secured.
- this assembly can be automated, however it requires an additional part to obtain the fixing, which significantly increases the cost of connection; on the other hand, the solidity of such a connection remains relatively random insofar as one essentially plays on the metal elasticity of the bar inside a cut in the open profile, which excludes any resistance to the shearing or tilting force of the bar relative to the upright.
- a run is made on the planar element centered at the point of intersection (O) with the axis ZZ ′ of the tubular element comprising a first cut of lower cross section and advantageously homothetic of the tubular element, then radial cuts, all coming from (O) and extending a little beyond the periphery of the projection of the tubular element on the planar element, in limited number to form between the ends of two successive radial cuts a line of folding at 90 ° and on the same outer side of the planar element for each portion of the sector thus delimited,
- the previous assembly is pushed back by a new folding of 90 ° in the direction of the flat element bringing the sectors in a plane parallel to said element with which they form a first U-shaped groove to firmly clamp the l end of the tubular element twice rolled up to form a second inverted U-shaped groove and nested in the first groove.
- the term “joggling” is understood to mean the operation by which the drilling of a plate, in principle of metal, is obtained, consisting in carrying out from a central point in the drilling, radial cuts determining between them sectors that the at least orthogonally flap to define an opening corresponding to the desired hole.
- the fixing obtained by the method of the invention in nested double U, provides a remarkable mechanical strength between the tubular element and the planar element in all directions of space without 'it is necessary to have recourse to a third connecting piece and no more to a pre-folding of the tubular elements which limits, as we have seen, the automatic mounting in particular in applications to ladders or stepladders.
- FIG. 1 is a partial perspective view and in elevation of a connection according to the invention showing in a partial section the connection between the vertical upright with an open profile and a horizontal smooth bar,
- FIGS. 2 and 3 show in vertical lateral section (2â, 3â) and in front view (2b, 3b a partial view of the planar element on which a drilling has been carried out intended to receive a smooth bar of square section,
- FIG. 4 is a partial half-view in elevation and in section of the first step of assembling a smooth bar in the routing carried out as in the preceding figures on a flat element
- FIG. 5 shows the last step of the method according to the invention by which the rigid attachment is obtained.
- a specific example of a rigid connection between a smooth bar 1 and the vertical upright 2 with an open profile for example of a metal ladder, of which all the bars would of course be fixed, will be described. the same way to the two vertical uprights with open profile.
- a first folding operation will then be carried out consisting in bringing the sector portions 5 into a horizontal position (according to arrow F in FIG. 3a), that is to say substantially at 90 ° from the external face 21 of the vertical upright 2, the folding taking place along the lines connecting the ends of two successive radial cuts 4, that is to say in our example along the lines AB, BC, CD, and DA.
- a vertical upright 2 which has just been described to accommodate a smooth bar 1 of square section would be easily adapted by those skilled in the art to all forms of bars such as bars with circular sections or polygonal; only the number of radials 4 would then be different, the general principle of the process which will now be explained, naturally remaining the same.
- the smooth side bar 1 is then preferably introduced through the inner side 22 of the vertical upright 2 and along the axis ZZ ′ into the groove as described above.
- the bar 1 is introduced in the direction of arrow I in FIG. 4 into the groove in such a way that its end 6 (on the right in FIG. 4) exceeds the distal end A'B ', B'C, CD' , D'A 'portions of sectors 5 such as folded at right angles in the preceding steps; the end 6 of the bar 1 is positioned relative to the line of the edge A'B 'of a sector 5 of a value slightly less than the folding height of said sectors 5, equivalent to the distance between the two lines AB and A'B ', etc ...
- the wall of the latter is then pushed back by a conventional drawing tool disposed at the end 6 of the bar 1 so that it is rolled up towards the outside of the bar as indicated by the arrow G in FIG. 4; the material is pushed back until the wall of the bar 1 is brought around and above the sectors 5 which it therefore completely surrounds by folding back 180 °, that is to say in direction of the outer wall 21 of the vertical element 2.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de liaison rigide entre des éléments métalliques plan (2) et tubulaire (1) d'axe ZZ' sensiblement perpendiculaire audit élément plan caractérisé par les étapes suivantes: on exécute un soyage sur l'élément plan (2) grâce à des découpes radiales (4) s'étendant un peu au-delà de la périphérie de la projection (11) de l'élément tubulaire sur l'élément plan, en nombre limité pour constituer entre les extrémités de deux découpes (4) successives une ligne de pliage à 90 °(F) et du même côté (21) de l'élément plan (2) pour chaque secteur (5) ainsi délimité, on introduit par le côté intérieur (22) de l'élément plan (2) l'élément tubulaire (1) dans le soyage, on repousse ensuite vers l'extérieur la paroi à l'extrémité (6) de l'élément (1) pour la replier vers l'arrière (G) jusqu'à venir entourer par l'extérieur les secteurs (5) du soyage, on repousse enfin dans le même sens l'ensemble précédent par un nouveau pliage de 90 (H) pour contre-serrer fermement l'extrémité (6) de l'élément tubulaire deux fois retroussée. Application au montage en automatique des échelles métalliques.
Description
PROCEDE DE LIAISON RIGIDE ENTRE UN ELEMENT TUBULAIRE ET UN ELEMENT PLAN METALLIQUE NOTAMMENT APPLICABLE AUX ECHELLES
ET ANALOGUES
L'invention concerne un procédé de liaison rigide entre un élément métallique tubulaire et un élément métallique plan particulièrement applicable au montage en automatique de barreaux sur des profils ouverts particulièrement dans le domaine des échelles et escabeaux en métal ou équivalents .
Dans le domaine des échelles métalliques on entend par profil ouvert, le profil d'un montant n'ayant qu'une ossature plane sur laquelle sont solidarisées les extrémités des barreaux.
Jusqu'ici, la liaison mécanique entre l'extrémité d'un barreau et un montant métallique à profil ouvert était couramment obtenue en utilisant des barreaux munis avant montage d'un premier pli radial servant de butée arrière sur la face interne du montant lors de l'encastrement du barreau dans un percement prévu à bonne hauteur dans ledit montant, coopérant, avec un pli embouti réalisé au montage de l'échelle sur l'extrémité du barreau pour venir la contre-serrer sur la face externe du montant. Cette solution notamment décrite dans la demande européenne EP.O 733 773, est particulièrement simple mais elle a pour principal inconvénient d'être difficilement utilisable pour un montage automatisé des barreaux sur les montants à profils ouverts ; en effet, il n'est pas possible de positionner les deux montants et de faire coulisser à 1 ' intérieur des perçages en regard un barreau unique en raison des plis d'appui prédisposés aux extrémités du barreau, comme il a été dit. On notera accessoirement qu'un tel montage n'assure pas de manière définitive et en tout cas fiable, une liaison du barreau en rotation sur les montants à profils ouverts ; ceci peut constituer un inconvénient dans certaines utilisations.
Toutefois, on connaît encore une autre solution pour solidariser un élément tubulaire à un montant à profil ouvert. Dans ce montage, on utilise des barreaux lisses
pouvant librement coulisser dans les percements convenables des montants verticaux ; la solidarisation des barreaux à chaque montant se fait alors obtenue par introduction forcée d'une pièce métallique à l'extrémité des barreaux une fois en place sur les montants, procurant un coincement de chaque barreau à l'intérieur des perçages respectifs sur les profils ouverts. Contrairement à la solution précédente, ce montage peut être automatisé, en revanche il nécessite une pièce supplémentaire pour obtenir la fixation, ce qui élève notablement le coût de liaison ; d'un autre côté, la solidité d'une telle liaison reste relativement aléatoire dans la mesure où l'on joue essentiellement sur l'élasticité métallique du barreau à l'intérieur d'une découpe dans le profil ouvert, ce qui exclu toute résistance à l'effort de cisaillement ou de basculement du barreau par rapport au montant .
Pour palier tous ces inconvénients il est proposé selon un objectif général de l'invention un procédé de liaison rigide entre un élément métallique plan et un élément métallique tubulaire, d'axe longitudinal sensiblement orthogonal audit élément plan qui est remarquable par la succession des étapes suivantes :
- on exécute d'abord un soyage sur l'élément plan centré au point d'intersection (O) avec l'axe ZZ ' de 1 ' élément tubulaire comprenant une première découpe de section inférieure et avantageusement homothétique de l'élément tubulaire puis des découpes radiales, toutes issues de (O) et s 'étendant un peu au delà de la périphérie de la projection de l'élément tubulaire sur l'élément plan, en nombre limité pour constituer entre les extrémités de deux découpes radiales successives une ligne de pliage à 90° et du même côté extérieur de l'élément plan pour chaque portion de secteur ainsi délimité,
- on introduit par l'autre côté intérieur de 1 ' élément plan et selon 1 ' axe ZZ ' , 1 ' élément tubulaire dans le soyage ainsi obtenu de façon à ce qu'il dépasse le bord externe des secteurs plies à angle droit d'une distance un peu inférieure à la hauteur de pliage desdits secteurs,
- on repousse ensuite vers 1 ' extérieur la paroi à l'extrémité de l'élément tubulaire ainsi positionné pour la replier vers l'arrière en direction de l'élément plan jusqu'à venir entourer par l'extérieur les secteurs du soyage maintenus le long de l'élément tubulaire, c'est-à- dire à angle droit par rapport à la face extérieure de l'élément plat,
- on repousse enfin dans le même sens l'ensemble précédent par un nouveau pliage de 90° en direction de l'élément plan amenant les secteurs dans un plan parallèle audit élément avec lequel ils forment une première gorge en U pour contre-serrer fermement l'extrémité de l'élément tubulaire deux fois retroussée pour former une deuxième gorge en U inversé et imbriqué dans la première gorge. Dans ce qui précède, on entend par soyage l'opération par laquelle on obtient le perçage d'une plaque en principe métallique, consistant à effectuer à partir d'un point central du perçage, des découpes radiales déterminant entre elles des secteurs que l'on rabat orthogonalement au moins pour délimiter une ouverture correspondant au perçage souhaité .
Selon 1 ' invention, on comprend facilement que la fixation obtenue par le procédé de l'invention, en double U imbriqué, procure une tenue mécanique remarquable entre l'élément tubulaire et l'élément plan dans toutes les directions de l'espace sans qu'il soit nécessaire de recourir à une troisième pièce de liaison et pas davantage à un pré-pliage des éléments tubulaires qui limite comme on l'a vu, le montage en automatique notamment dans les applications aux échelles ou escabeaux.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront mieux de l'exemple qui va être donné pour la mise en œuvre du procédé conforme à l'invention appliqué à titre d'exemple non limitatif à la fabrication d'échelles métalliques à montants ayant un profil ouvert et ce, en référence aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation en perspective partielle et en élévation d'une liaison conforme à
l'invention montrant dans une coupe partielle la liaison entre le montant vertical à profil ouvert et un barreau lisse horizontal,
- les figures 2 et 3 montrent en coupe latérale verticale (2â,3â) et en vue de face (2b,3b une vue partielle de l'élément plan sur lequel on a opéré un soyage destiné à recevoir un barreau lisse de section carrée,
- la figure 4 est une demi-vue partielle en élévation et en coupe de la première étape d'assemblage d'un barreau lisse dans le soyage exécuté comme dans les figures précédentes sur un élément plan,
- la figure 5 représente la dernière étape du procédé conforme à l'invention par laquelle la fixation rigide est obtenue . En référence aux figures et notamment à la figure 1, il sera décrit un exemple particulier de liaison rigide entre un barreau lisse 1 et le montant vertical 2 à profil ouvert par exemple d'une échelle métallique dont bien entendu, tous les barreaux seraient fixés de la même manière aux deux montants verticaux à profil ouvert.
Conformément aux figures 2 et 3 il sera maintenant décrit une réalisation particulière d'un soyage effectué préalablement à la liaison rigide sur un montant vertical 2 à hauteur convenable (point O) pour recevoir un barreau 1. A cet effet et comme représenté sur les figures 2, le montage d ' un barreau 1 prévu pour que son axe longitudinal ZZ ' coïncide avec le point O du montant 2 comprend d'abord l'exécution d'un soyage tel que défini en préambule : centré sur le point O, il est d'abord procédé à une découpe centrale 3 par exemple homothétique du barreau 1 mais de section plus petite ; le côté du carré de la découpe 3 sera pris dans cet exemple, égal à la moitié du côté du barreau lisse 1 représenté sur les figures 2 et 3 de manière virtuelle en pointillés 11 en position telle qu'elle est souhaitée.
Il est ensuite procédé à quatre découpes radiales 4 centrées toutes sur le point O et se prolongeant suivant les deux diagonales de la découpe 3 pour s'étendre
légèrement au delà de la périphérie de la projection en pointillé 11 du barreau lisse 1 qui doit rester inscrit dans le carré déterminé par les quatre extrémités A,B,C,D des découpes radiales 4 déterminant entre-elles des portions de secteurs 5 dont les bases sont successivement les lignes AB, BC, CD et DA.
En référence aux figures 3 il sera alors procédé à une première opération de pliage consistant à amener les portions de secteur 5 en position horizontale (suivant flèche F figure 3a) c'est-à-dire sensiblement à 90° de la face extérieure 21 du montant vertical 2, le pliage s 'effectuant suivant les lignes reliant les extrémités de deux découpes radiales 4 successives c'est-à-dire dans notre exemple suivant les lignes AB, BC, CD, et DA. II va de soi que le soyage effectué sur un montant vertical 2 qui vient d'être décrit pour accueillir un barreau lisse 1 de section carrée serait facilement adapté par l'Homme de l'Art à toutes formes de barreaux tels que barreaux à sections circulaires ou polygonales ; seul le nombre de radiales 4 serait alors différent, le principe général du procédé qui va être maintenant exposé, restant naturellement le même.
Conformément à la figure 4, on introduit ensuite de préférence par le côté intérieur 22 du montant vertical 2 et selon l'axe ZZ', le barreau lisse 1 dans le soyage tel que décrit ci -dessus. Le barreau 1 est introduit dans le sens de la flèche I de la figure 4 dans le soyage de telle manière que son extrémité 6 (à droite sur la figure 4) dépasse l'extrémité distale A'B', B'C, CD', D'A' des portions de secteurs 5 tels que plies à angle droit dans les étapes précédentes ; l'extrémité 6 du barreau 1 est positionnée par rapport à la ligne du bord A'B' d'un secteur 5 d'une valeur un peu inférieure à la hauteur de pliage desdits secteurs 5, équivalent à la distance entre les deux lignes AB et A'B', etc ...
On repousse ensuite par un outil classique d'emboutissage disposé à l'extrémité 6 du barreau 1, la paroi de ce dernier de telle manière qu'elle soit
retroussée vers 1 ' extérieur du barreau comme indiqué par la flèche G de la figure 4 ; le repoussement de la matière s'effectue jusqu'à amener la paroi du barreau 1 autour et au dessus des secteurs 5 qu'elle vient donc totalement entourer par un pliage à 180° vers l'arrière, c'est-à-dire en direction de la paroi extérieure 21 de l'élément vertical 2.
En référence à la figure 5 on repousse enfin et dans le même sens que précédemment par un outil adapté que maîtrise parfaitement l'Homme du Métier, l'ensemble précédemment obtenu et montré sur la figure 4 grâce à un nouveau pliage de 90°, figuré par la flèche H sur la figure 5, toujours en direction du montant vertical 2 ce qui a pour effet d'amener les secteurs 5 dans un plan sensiblement parallèle audit montant 2 avec lequel d'ailleurs il forme une première gorge en U entre les branches duquel l'extrémité 6 du montant 2, deux fois retroussée comme il vient d'être dit, vient s'imbriquer pour former une deuxième gorge en U inversé, assurant ainsi un contre- serrage de l'ensemble sur la paroi extérieure 21 du montant vertical 2.
De cette façon on obtient une liaison extrêmement rigide puisque le barreau 1 se trouve alors solidarisé au montant 2 non seulement dans son axe longitudinal ZZ ' mais encore en rotation autour du même axe et naturellement dans les plans verticaux et plus spécialement en basculement ou en cisaillement du barreau par rapport au montant 2, ce qui n'était obtenu précédemment qu'au prix d'une pièce complémentaire de liaison comme il a été dit. On comprend bien qu'un tel procédé constitue un avantage décisif notamment lorsqu'il est appliqué au montage en automatique des barreaux 1 d'échelles, escabeaux ou analogues dont les montants 2 sont à profil ouvert puisqu'il suffit alors de préparer les deux montants en effectuant les soyages au point de liaison de chaque barreau comme il a été dit précédemment, d'introduire ensuite lesdits barreaux prédécoupés à la dimension voulue et avantageusement lisses 1 au travers des soyages en
correspondance en s ' étendant vers 1 ' extérieur des montants 2 en regard, d'effectuer enfin le double retroussage des extrémités 6 de chaque barreau 1 pour obtenir une liaison définitive avec les montants 2 telle que décrite plus haut.
Claims
REVENDICATIONS
1 - Procédé de liaison rigide entre un élément métallique plan (2) et un élément métallique tubulaire (1) d'axe longitudinal ZZ ' sensiblement perpendiculaire audit élément plan caractérisé par la succession des étapes suivantes :
- on exécute d'abord un soyage sur l'élément plan (2) centré au point d'intersection (O) avec l'axe ZZ ' de l'élément tubulaire (1) comprenant une première découpe (3) de section inférieure et avantageusement homothétique de l'élément tubulaire (1) puis des découpes radiales (4), toutes issues de (O) et s ' étendant un peu au delà de la périphérie de la projection (11) de l'élément tubulaire sur l'élément plan, en nombre limité pour constituer entre les extrémités (AB, BC, CD, DA) de deux découpes radiales (4) successives une ligne de pliage à 90° (F) et du même côté extérieur (21) de l'élément plan (2) pour chaque portion de secteur (5) ainsi délimité,
- on introduit par l'autre côté intérieur (22) de l'élément plan (2) et selon l'axe ZZ ' , l'élément tubulaire (1) dans le soyage ainsi obtenu de façon à ce que son extrémité (6) dépasse le bord externe (A'B',B'C',C'D',D'A') des secteurs (5) plies à angle droit d'une distance un peu inférieure à la hauteur de pliage desdits secteurs (5) , - on repousse ensuite vers l'extérieur la paroi à l'extrémité (6) de l'élément tubulaire (1) ainsi positionné pour la replier vers l'arrière (G) en direction de l'élément plan (2) jusqu'à venir entourer par l'extérieur les secteurs (5) du soyage maintenus le long de l'élément tubulaire (1), c'est-à-dire à angle droit par rapport à la face extérieure de l'élément plat (2),
- on repousse enfin dans le même sens l'ensemble précédent par un nouveau pliage de 90° (H) en direction de l'élément plan (2) amenant les secteurs (5) dans un plan parallèle audit élément avec lequel ils forment une première gorge en U pour contre-serrer fermement l'extrémité (6) de l'élément tubulaire deux fois retroussée
pour former une deuxième gorge en U inversé et imbriqué dans la première gorge.
2 - Procédé de liaison rigide selon la revendication 1 entre un élément tubulaire (1) à section carrée et un élément plan caractérisé en ce que la première découpe (3) du soyage sur l'élément plan (2) est un carré dont les côtés sont parallèles à la direction des faces de l'élément tubulaire (1) telles qu'elles doivent être après la fixation, les découpes radiales (4) s'étendent suivant les diagonales dudit carré et les lignes de pliage AB,BC,CD,DA) des quatre portions de secteur (5) coïncident avec les quatre faces de l'élément tubulaire (1) introduit dans le soyage du côté intérieur (22) de l'élément plan (2), lesdits secteurs étant alors au contact de chaque face de l'élément tubulaire carré (1) dont l'extrémité (6) est ensuite deux fois retroussée vers l'extérieur contre l'élément plan (21) .
3 - Application du procédé de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 , au montage en automatique des barreaux d'échelle (1), d'escabeau ou analogue dont les montants (2) sont à profil ouvert caractérisé en ce qu'on prépare les deux montants à profils ouverts en effectuant les soyages aux points de liaison (O) de chaque barreau (1) puis on introduit les barreaux prédécoupés à la dimension voulue au travers des soyages en correspondance s 'étendant vers l'extérieur des montants (2) en regard et on effectue le double retroussage des extrémités (6) de chaque barreau (1) procurant leur liaison définitive aux montants (2) .
Priority Applications (3)
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| EP00956597A EP1232028A1 (fr) | 1999-08-04 | 2000-08-02 | Procede de liaison rigide entre un element tubulaire et un element plan metallique notamment applicable aux echelles et analogues |
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Applications Claiming Priority (2)
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| FR9910117A FR2797206B1 (fr) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Procede de liaison rigide entre un element tubulaire et un element plan metallique notamment applicable aux echelles et analogues |
| FR99/10117 | 1999-08-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| WO2001010581A1 true WO2001010581A1 (fr) | 2001-02-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (5)
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