WO2010146255A2 - Ensemble d'elements servant a la construction d'ossatures destinees a recevoir des panneaux en platre ou en bois dans le but de realiser des cloisons ou des doublages, procede et installation de fabrication de tels elements - Google Patents

Ensemble d'elements servant a la construction d'ossatures destinees a recevoir des panneaux en platre ou en bois dans le but de realiser des cloisons ou des doublages, procede et installation de fabrication de tels elements Download PDF

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/70—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of wood
    • E04B2/706—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of wood with supporting function
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions

Definitions

  • the present invention is in the field of materials used in the construction of buildings and relates to a set of longiform support elements made of plant-based materials intended to constitute the framework for laying plasterboard and wood panels used for the dubbing walls or partition walls. State of the prior art.
  • Inner walls and lining of exterior walls are often made of plasterboard or wood panels. Their installation, with or without insulation, is usually done on metal rails, soles and uprights.
  • the rails are mainly U-shaped. They are placed on the ground or fixed to the ceiling.
  • the uprights have a substantially square cross section to give them greater rigidity. They are cut by the installer to the proper length to fit into the rails up and down. Other amounts are arranged perpendicularly to maintain the spacing over the entire height.
  • the various elements are then screwed together using "self-tapping" or "perforating” screws.
  • an insulating product mineral wool or polystyrene
  • the ducts of the networks are put in place. They pass through the uprights through openings made during manufacture.
  • the carrier structure thus formed is finally covered with plasterboard or wood or other insulating or decorative materials.
  • Some installers prefer to use wooden elements generally consisting of planed cleats. This preference is often related to the structure of the building, the type of site (new or renovation) and the coating used.
  • COPSE m CONFIRMATION resistance in case of oxidation.
  • the metal elements constitute thermal bridges whose screw head is the surface termination. This often results in cold spots attracting condensation and mildew and therefore dark marks on the walls after a few years.
  • the presence of pre-drilled holes for the passage of the sheaths reduces the stiffness of the uprights and their implementation remains delicate despite the chamfers made during stamping.
  • rising raw material costs increase the cost of the structure.
  • the patent application FR 2,540,197 discloses an assembly of two wooden beams per tenon and mortise for the formation of prefabricated frames.
  • the profiles used for the realization of the frame have different cross sections.
  • the present invention aims to solve the aforementioned problems by proposing a set of rigid elements, some of which, in the form of profiles, are identical in their shapes and can be used both for the production of horizontal rails that amounts and spacers while presenting an aptitude the assembly to each other by tenons and mortises.
  • the assembly of elements used for the construction of frameworks intended to receive panels of plaster or wood for the purpose of making partitions or doublings is essentially characterized in that the rails, uprights and spacers comprise over their entire length at least one U-shaped cross-section recess and said rails, uprights and spacers comprise at their ends a mortise or tenon having the same section as that of the recess thus allowing the assembly of the elements by interlocking in the longitudinal or perpendicular direction.
  • the recess of each profile comprises a bottom face and two parallel flat faces, the bottom face being concave and semicylindrical.
  • the tenon has at the end a hemi-cylindrical convex surface, the longitudinal axis of the cylinder to which each bottom face of the mortise and the end of the tenon is contained in the longitudinal plane (P) of symmetry of the recess and is perpendicular to the longitudinal axis of the profile.
  • the rails provided for installation on the floor and on the ceiling and the uprights have identical U-shaped profiles and their ends are cut perpendicularly with the same profile, recessed on one side and in relief on the other. This arrangement allows either to assemble the rails over a large length or to fit an amount perpendicular to the rail.
  • This U-shape makes it possible to lay the plasterboards in close contact with the ground.
  • a profile with an external shoulder makes it possible to isolate them from the ground, an essential method in rooms such as bathrooms. It also facilitates the attachment of skirting boards.
  • the amounts connecting the high and low rails must be cut if necessary to the required size. Two techniques are proposed according to the type of user. Professionals with specially adapted cutting tools can thus give the cut end a shape allowing it to fit into the high or low rail. Individuals who do not have the tool can use keys specific to the invention, which fit into the amounts previously cut at 90 °.
  • All rails and posts are pre-drilled to facilitate their attachment to the floor or between them. Passages are also planned for the ducts. The amounts being thicker than the metal profiles commonly used for this type of application, the passage of the corrugated sheaths is facilitated.
  • the set of support elements comprises at least one connecting key of two elements axially aligned or perpendicular to each other and each key has a first plane longitudinal face, second third planar longitudinal lateral faces perpendicular to the preceding one, of the same width as the first longitudinal face, a fourth convex longitudinal face developing along a half-cylinder, and two convex end faces developing along a half-cylinder of axis perpendicular to the first face, the width of the key measured between the side faces being identical to the width of the recess of each profile and the radii of curvature of the fourth face and each end face being identical to the radius of curvature of the bottom face of the recess of each profile, each said key being provided to be engaged and fixed in the recesses of two elements axially aligned or perpendicular to each other to assemble them to one another.
  • the elements according to the invention are made of wood.
  • the advantage of wood is that it is possible to join, paint or glue decorative coatings, which steel does not allow. This is even more useful on the parts that are apparent: shoulders of the rails, corner angles.
  • the support elements consist of glued and hot pressed wood particles to obtain solid profiles of a suitable shape.
  • the material is usually called "molded wood”.
  • the "molded wood” process provides a denser and more rigid material than chipboard and solid wood. It is comparable to species of the highest density. It is environmentally friendly to the extent that the particles used come from sawmill residues or recycled wood, the result being itself recyclable and compostable.
  • the molds used in this process are heated by the combustion of wood by-products.
  • the glue is of a solvent-free and non-toxic type.
  • long fibers such hemp, linen or glass can increase the strength of the product. Other adjuvants may give it other special properties.
  • the molded wood is of high density and therefore resists tearing the screws that are implanted therein. It is water-repellent by nature and can therefore be used in humid environments without risk of deformation. It presents no risk of degradation over time and has been used for several years in construction.
  • the energy balance of the molded wood is particularly favorable insofar as the main constituent is wood which is a renewable material. This wood comes from existing waste. Production plants do not require large facilities and can therefore be located near sawmills producing the raw material. These sawmills can also provide wood residues that will be used to produce the heat needed for manufacturing. Non-renewable energy needs are virtually zero. Brief description of figures and drawings.
  • FIG. 1 is a view from below of a profile according to a first embodiment can be used interchangeably as a rail, post or spacer,
  • FIG. 2 is a front view of a profile according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a view from above of the section according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a left view, with respect to FIG. 2, of the profile according to the first embodiment
  • FIG. 7 shows, in plan, the assembly of two axially aligned sections one to the other;
  • FIG. 8 shows, in plan, the assembly of orthogonal profiles one to the other,
  • FIG. 9 is a front view of a key according to the invention.
  • FIG. 10 is a left view according to FIG. 9 of this key.
  • FIG. 11 is a view from above of the key according to the invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of the key according to the invention
  • FIG. 13 is a sectional view showing the connection of a key according to another embodiment with a profile according to another embodiment
  • FIG. 14 is a view from below of a profile according to a third embodiment
  • FIG. 15 is a front view of the profile according to FIG. 14,
  • FIG. 16 is a left view with respect to FIG. 15 of a profile according to the third embodiment,
  • FIG. 17 is a view from above of the profile according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a bottom view of a profile according to a fourth embodiment
  • FIG. 19 is a front view of the profile according to FIG. 18,
  • FIG. 20 is a left view with respect to FIG. 19 of a section according to the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a view from above of the profile according to the fourth embodiment.
  • FIG. 22 to 25 illustrate a mold used in the implementation of the method of manufacturing profiles by the technique of molded wood.
  • the figures represent shorter pieces than the actual pieces for the sake of clarity. It should also be noted that the various dimensions and values given in this description are given for information only and do not limit the scope of this Title. In addition the dimensions indicated are nominal dimensions. Games necessary functionalities are added to make assembly possible and easy.
  • the cross section is understood to mean a section in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the element or profile.
  • the set of support elements for the construction of frames to receive plasterboard or wood panels for the purpose of making partitions or doublings includes high and low rails, amounts, and spacers and keys 5, these different elements being formed from profiles 1 having common characteristics.
  • the rails, uprights and spacers comprise over their entire length at least one longitudinal recess 2 in the form of a U-shaped cross section groove and said rails, uprights and spacers comprise at one of their ends a tenon 3 and the other a mortise 4 having the same section as that of the recess 2 thus allowing the assembly of the elements by interlocking in the longitudinal or perpendicular direction.
  • the profile of the cross-section of the recess 2 is identical and superimposable to the profile of the orthogonal projection of the contour of the post 3 made in a plane perpendicular to the plane of symmetry P that the recess 2 presents.
  • the contour of the post 3 and the contour of the mortise 4 have identical profiles perfectly superimposable.
  • the advantage of such an arrangement lies in the fact that it allows different combinations of assemblies, by interlocking shape that facilitates.
  • two adjacent sections 1, axially aligned can be assembled to each other by penetration of the pin 3 of one into the mortise 4 of the other as shown in Figure 7. It is also possible to assemble two profiles 1 perpendicular and secant to one another, by penetration of the pin 3 of one in the recess 2 of the other as shown in Figure 8.
  • FIG. 1 to 6 a section 1 of wood according to a first embodiment.
  • This section 1 forms a rectilinear elongate element and has a quadrangular cross section forming a square or a rectangle.
  • the profile of the cross section is that of a square.
  • This profile has a longitudinal recess 2 in the form of a groove having a U-shaped cross section of 26 mm wide and 33 mm deep.
  • This recess 2 is made in the section 1 from one of the longitudinal flat faces 10, this face constituting the upper face when the profile is used as a rail laid on the ground and the underside when used as a rail fixed to the ceiling.
  • the recess 2 comprises a bottom face 20 and two parallel flat faces 21.
  • the bottom face is concave, and semi-cylindrical curved with a radius of 13 mm.
  • the width of the recess 2 is smaller than the width of the planar face 10 from which it is formed in the profile 1. Furthermore, the recess 2 is formed symmetrically with respect to a P1 of the median longitudinal planes of the section 1, this plane P1 being perpendicular to the face 10 from which the recess 2 is hollowed in the profile. Because of these provisions, the latter face 10 forms on both sides of the profile two flat edges 10a coplanar.
  • the pin 3 and the mortise 4 are also formed symmetrically with respect to the aforementioned longitudinal plane P1.
  • the end of the post 3 is rounded
  • the mortise 4 completely crosses the profile in the direction of its thickness and therefore extends from the flat face 10 to the opposite planar face 13.
  • the profile 1 has two shoulders 11 coplanar perpendicular to the longitudinal axis of said profile 1.
  • the post 3 with a length of 33 mm and a width of 26 mm has a rounded end with a radius of 13 mm.
  • the end of the tenon is formed by a convex hemi-cylindrical face, the longitudinal axis of the cylinder to which the hemi-cylindrical surface belongs being contained in the plane P and being perpendicular to the longitudinal axis of the profile.
  • the width of the mortise 4 measured in the direction of the width of the profile is less than said width of the profile, this width being measured in the width direction of the flat face 10. Due to this arrangement the corresponding face 12 of end of the profile, from which is practiced the mortise 4 forms on either side of the latter two coplanar flat edges 12a perpendicular to the longitudinal axis of the profile 1.
  • the mortise has a length of 33 mm and a width of 26 mm .
  • This mortise has a concave bottom face of straight section in a semicircle with a radius of 13 mm.
  • this bottom face is hemicylindrical, the longitudinal axis of the cylinder to which the hemicylindrical surface belongs being contained in the plane P and being perpendicular to the longitudinal axis of the profile.
  • the two shoulders 11 of the profile are respectively against the edges planes 10a of the face 10.
  • the two profiles 1 are assembled to one another by interlocking the pin 3 of one in the mortise 4 of the other, the two shoulders 11 associated with the pin 3 come against the flat edges 12a of the mortise.
  • the bottom face 20 of the recess is extended axially by one of the faces of the post, the latter being concave and semicylindrical and has a radius of curvature identical to that of the bottom face 20. opposite side of this tenon axially extends the face 13 of the profile.
  • the width of the profile is 48 mm to ensure compatibility with the most common metal rails and frames.
  • the face 13 it also has, between two coplanar lateral edges 13a it has, a longitudinal recess 13b rounded, that is to say of cross section in circular arc circumference.
  • This recess 13b makes it possible to keep a span of 5 mm on each side and 8 mm of material at least between the two recesses 2 and 13b.
  • the coplanar borders 13a and the recess 13b are extended on the post 3.
  • the profiles 1 may have either a pin 3 at each end or a pin 3 on one side and a mortise 4 of identical shape on the other side, or a mortise 4 at each end. This arrangement is particularly interesting for the realization of rails or amounts or spacers of great length or requiring several profiles.
  • a key 5 according to the invention overcomes this disadvantage by replacing the missing pin 3.
  • the key 5 (FIGS. 9 to 12) consists of a section with a square cross section of 26 mm. One of the faces is replaced by a half-round 50 which allows it to fit into the U of a rail or an amount. The piece is 15 cm long and each end has a rounding (35) of radius 13 mm.
  • the key 5 has a first plane longitudinal face 50, second planar longitudinal second faces 51 perpendicular to the previous one, of the same width as the first longitudinal face 50, a convex fourth longitudinal face 52, developing according to a half-cylinder, and two end faces 53.
  • the profile of the cross section of the key is identical and superimposable to the profile of the cross section of the recess 2.
  • Each end face 53 is convex and develops according to a hemicylindrical surface, the radius of curvature of this surface being 13 mm.
  • the axis longitudinal axis of the cylinder to which this surface belongs is perpendicular to the first face 50.
  • the width of the key measured between the side faces is identical to the width of the recess 2 of each profile and the radii of curvature of the fourth face 52 and each end face 53 are identical to the radius of curvature of the bottom face 20 of the recess 2 of each profile, each said key 5 being provided to be engaged and fixed in the recesses 2 of two axially aligned or perpendicular elements l to each other in order to assemble them to one another.
  • this key 5 By positioning this key 5 at the end of a post cut at 90 ° to the longitudinal axis of the latter, it replaces the missing post and fits into the rail thus ensuring the mechanical connection. 4mm holes are provided in the key to allow screwing into the post after adjustment. The total height of this key is 33 mm to fit into the recess 2 of a basic profile without exceeding.
  • FIG. 13 are shown in section a variant of a profile and a variant of a key according to the invention.
  • at least one longitudinal boss 56 is formed on each of the lateral faces 51 of the key and at least one longitudinal groove 22 is formed in each of the faces 21 of the recess.
  • Each boss 56 is provided to penetrate into one of the grooves 22.
  • FIG. 14 to 17 is shown a profile intended to receive partition plates for example based on plaster. This shouldered profile, may have all the characteristics of the previously described profiles, but has parallel to the faces 10 and 13 of two lateral shoulders 14 on the lower part. This profile can be used with profiles according to the first embodiment and is part of the set of elements according to the invention.
  • Each shoulder has a width equivalent to the thickness of a standard plasterboard is 13 mm. It allows, when the profile is used as a bottom rail affixed to the ground, to guarantee a space between the plasterboard, or any other coating, and the ground. This function does not exist with metal rails.
  • the shouldered profile used as a rail is compatible with the basic profile for the realization of the uprights. It can also be used as an upright to terminate a partition with straight edges without the use of angle rods which must then be joined.
  • the thickness of the shoulders comes in addition to the basic width of 48 mm to reach a total width of 74mm.
  • FIGS. 18 to 21 show a symmetrical profile that can be used mainly as an intermediate upright.
  • This symmetrical profile is 48 mm wide but 78 mm high and has two recesses 2 26 mm wide, opposite back to back.
  • the cross section of the recess 2 of this profile is identical and can be superimposed with the cross section of the recess of the profile according to the preceding embodiments.
  • This profile can be used as an upright and allows to place spacers with the basic profile that fit on each side. Using spacers' calibrated length having a tenon 4 at each end, one can ensure a spacing between the amounts strictly identical to the width of the plates which cover them. At least one of the recesses 2 of this profile on each of its faces 20 may have at least one longitudinal groove for receiving a key 5 with longitudinal bosses on its side faces.
  • the profiles according to the various embodiments as described, used as an upright or rail, comprise in the plane P through holes 15 of 22 mm in diameter regularly spaced. They are used to ensure the passage of ducts inside the partitions. These holes are prepared during manufacture but a very slight layer of material forming a lid is left in place to seal them and thus improve the insulation.
  • these through holes open in the face 13 and in the face 20 of the recess for the profiles according to the first, second and third embodiment and open in the face 20 of the two recesses 2 for the profile according to the fourth embodiment.
  • the profiles still according to the plane P will be equipped with through holes 17 adapted to receive screws fixing the floor or ceiling.
  • profiles and keys will be made by the technique of molded wood described below.
  • the material used comes mainly from wood chips produced by sawmills during the cutting and planing of planks and cleats.
  • the wood comes from softwoods that are the most suitable. Salvage wood can also be used.
  • the chips are chopped into "twigs" whose size is between 5 and 10 mm long for a diameter of 0.5 to 1 mm.
  • the twigs are then dried to lower their moisture content to less than 5%. This drying is completed by a paraffin impregnation designed to slow the absorption of moisture during the manufacturing phases.
  • the twigs are mixed with an isocyanate-type adhesive at a level of 5%.
  • the solidity of the finished product is obtained by compression of the base mixture in a mold with a pressure of 120 bar and a volumetric ratio of 1: 5.
  • the setting of the adhesive is accelerated by heating the mold at a temperature of 200 0 C for a duration equivalent to 15 seconds per millimeter of thickness of the part.
  • the glue becomes an inert product and therefore has no influence on the plant component it protects.
  • the molded wood has the particularity of being able to be painted, joined or glued to receive decorative coatings. Its smooth appearance combines perfectly with drywall.
  • FIGS. 22 to 25 The manufacturing steps are shown in FIGS. 22 to 25 showing a mold used for this fabrication.
  • This mold consists of three parts 61, 63 and 66.
  • the lower part 61 has a U-shaped cross section with two parallel faces of a height equivalent to five times the height of the finished part. It is fixed on the frame of the press.
  • a hydraulic network not shown, allows to circulate hot water under pressure to obtain the temperature of 200 ° C.
  • the wings would then receive the same compression as the center for a height five times higher.
  • the creep properties of the mixture are very poor.
  • the moving part of the mold consists of three parts.
  • the central portion 63 corresponds to the bottom of the U and two side portions 66 correspond to the top of the wings.
  • a movable tray of the length of the mold comprises two compartments and receives the quantity of product necessary for the manufacture of a part.
  • This tray is first positioned outside the press, under a hopper, to receive the necessary amount of wood impregnated with glue. It then moves over the lower part of the mold. It is tilted so that the contents of the first compartment flows into the mold then, after descent of the first movable part of the mold, the second part of the mixture is emptied into the mold.
  • the filling operations must be done in a very short time and homogeneously.
  • phase A (figure 22) the first part 62 of the mixture is poured into The bottom of the mold. As soon as the lower part of the mold is filled with mixture 62 to a height of 40 mm, the upper portion 63 begins to descend and compress the central portion of the mixture 64. This is phase B ( Figure 23). Phase C (FIG. 24) is devoted to filling the lateral parts with the second part of the mixture 65. Finally, during phase D, (FIG. 25) the lateral parts 66 of the mobile mold descend and compress the mixture. The descent of the three moving parts is done independently to obtain the desired compression ratio. At the end of the phase D, the mixture has taken the form of the final piece 67. The mold remains in position for the time necessary to take the glue is about three minutes. The moving part then goes up leaving the piece free. Ejector cylinders push the piece out of the mold. The profile thus produced is then placed and held in a template during cooling to prevent deformation.
  • the holes 17 are made by drilling after cooling.
  • the duct passages namely the holes 15 are made by reservations in the mold. The foregoing descriptions apply to profiles made of molded wood.
  • the bottom rail can be placed on an insulating tape. It is fixed to the ground by screws and dowels. It is recommended to use pre-drilled holes 17 in the rail and pre-drilled screw-anchor combinations.
  • the upper rail is fixed to the ceiling, directly above the lower rail, in the same way.
  • a first amount is placed at the end of the rails. It is cut to such a length that once nested in the lower rail, it passes just under the wings of the upper rail.
  • a key 5 of molded wood is placed in the recess 2 of the upright and pushed upwards until it contacts the bottom 20 of the recess 2 of the upper rail. It is then fixed by screws to stay in this position. The amount is also fixed at its other end by screws that cross the rail. The screws must penetrate the thickest part to ensure the strength of the structure.
  • the following amounts must be placed at a regular distance from each other, a distance equivalent to the width of the plates that will cover the frame. It will be advantageous to use symmetrical profiles for the intermediate amounts. Basic profile pieces will be used to connect the studs at regular intervals. Keys 5 may be used when the profiles have no tenon following their cutting. These keys will be fixed by screws on the uprights.
  • the door and window frames can be made by backing them to the flat side of a profile on the sides as well as on the top or bottom.
  • the profiles can be fixed by screws on the frames or vice versa.
  • the tools needed to install profiled molded wood frames are a miter saw and a screwdriver. It will however be possible to use a specific tool for remaking the ends in the form of tenon. Various devices can be implemented. These tools are described below.
  • This tool consists of a bow through which the bar to be shaped. A blade having the shape of the post to be made slides vertically in a guide. A ratchet lever allows the blade to be lowered by exerting sufficient force to cut the profile. The advantage of this tool is that it allows to make male and female cuts.
  • This tool consists of a slide now the profile to be shaped and a strawberry whose shape provides the desired profile.
  • the profile to be cut is first cut to the desired length and then placed in the slide.
  • the cutter is rotated and lowered, thus creating the profile of the post.
  • the cutter slides on a vertical slide and is driven by an electric motor.

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Abstract

L'ensemble d'éléments support servant à la construction d'ossatures destinées à recevoir des panneaux en plâtre ou en bois dans le but de réaliser des cloisons ou des doublages, cet ensemble comprenant des rails haut et bas, des montants, des entretoises et des clavettes (5), est remarquable notamment en ce que les rails, montants et entretoises comportent sur toute leur longueur au moins un évidement (2) de section droite en forme de U et que lesdits rails, montants et entretoises comportent à leurs extrémités un tenon (3) et/ou une mortaise (4) ayant la même section que l'évidement (2) permettant ainsi l'assemblage des éléments par emboîtement dans le sens longitudinal ou perpendiculaire.

Description

ENSEMBLE D'ELEMENTS SERVANT A LA CONSTRUCTION D'OSSATURES DESTINEES A RECEVOIR DES PANNEAUX EN PLATRE OU EN BOIS DANS LE BUT DE REALISER DES CLOISONS OU DES DOUBLAGESX PROCEDE ET INSTALLATION DE FABRICATION DE TELS ELEMENTS. Domaine technique.
La présente invention est du domaine des matériaux utilisés dans la construction des bâtiments et concerne un ensemble d'éléments supports longiformes en matériaux d'origine végétale prévus pour constituer l'ossature pour la pose des plaques de plâtre et panneaux de bois utilisés pour le doublage des murs ou les cloisons de séparation. Etat de la technique antérieure.
Les cloisons intérieures et le doublage des murs extérieurs sont souvent réalisés par des plaques de plâtre ou des panneaux de bois. Leur pose, avec ou sans isolation, se fait habituellement sur des rails, semelles et montants en profilé métallique. Les rails ont principalement une forme de U. Ils sont posés au sol ou fixés au plafond. Les montants ont une section droite pratiquement carrée destinée à leur donner une plus grande rigidité. Ils sont coupés par le poseur à la longueur adéquate afin de s'encastrer dans les rails haut et bas. D'autres montants sont disposés perpendiculairement afin de maintenir l'écartement sur toute la hauteur. Les différents éléments sont ensuite vissés ensemble à l'aide de vis « auto-taraudeuses » ou « perforantes ». Selon les cas, un produit isolant (laine minérale ou polystyrène) est disposé entre les montants ou entre l'ossature créée et le mur extérieur. Les gaines des réseaux sont mises en place. Elles traversent les montants par des ouvertures pratiquées lors de la fabrication.
La structure porteuse ainsi formée est finalement recouverte de plaques de plâtre ou de bois voire d'autres matériaux isolants ou décoratifs.
Certains poseurs préfèrent utiliser des éléments en bois généralement constitués de tasseaux rabotés. Cette préférence est souvent liée à la structure de l'immeuble, au type de chantier (neuf ou rénovation) et au revêtement employé.
Ces techniques bien que faciles à mettre en œuvre présentent des inconvénients tant lors de la pose que dans le temps.
Si les profilés métalliques se clipsent facilement, leur découpe est plus délicate et requiert quelques précautions, et donc du temps, pour ne pas les déformer. Les montants et les rails sont de profils différents ce qui occasionne un stockage important et varié sur le chantier. Leur tenue dans le temps ne pose pas de problème sauf dans les lieux humides où la combinaison de certains agents chimiques peut compromettre leur solidité. La tôle utilisée n'a que 6/10ème d'épaisseur et perd rapidement sa
COPSE m CONFIRMATION résistance en cas d'oxydation. Les éléments en métal constituent des ponts thermiques dont la tête de vis est la terminaison en surface. Ceci se traduit souvent par des points froids attirant condensation et moisissure et par conséquent des traces sombres sur les murs au bout de quelques années. La présence de trous pré percés pour le passage des gaines diminue la rigidité des montants et leur mise en place reste délicate malgré les chanfreins aménagés lors de l'emboutissage. Enfin, la progression des coûts des matières premières augmente le coût de l'ouvrage.
Sur le plan environnemental, il faut noter que les profilés en acier consomment une grande quantité d'énergie tout au long de leur cycle de vie. Qu'il s'agisse de l'extraction du minerai, de la fusion des lingots, de la fabrication des tôles ou de la mise en forme, toutes les étapes requièrent des puissances importantes. La transformation de minerai en acier ne se fait qu'avec du charbon. De plus, les lieux de traitements sont souvent éloignés les uns des autres impliquant des transports et donc une augmentation des besoins en énergie. Enfin, le recyclage prend désormais une part importante dans le choix des matériaux. Lors du démontage d'une cloison, il faudra séparer le métal qui ne pourra plus être mis en décharge. Cette opération sera longue et coûteuse et doit déjà être envisagée.
Certains poseurs utilisent des éléments supports en bois plein ou en aggloméré. Cette solution présente l'avantage de la facilité de coupe et d'ajustage, de l'isolation thermique et de l'approvisionnement. Par contre, la tenue dans le temps est plus aléatoire dans la mesure où le bois, en séchant, change de dimension, se déforme laissant apparaître des fissures ou des défauts de planéité. Le temps de pose est aussi plus important de par l'utilisation de nombreuses fixations métalliques du type équerres d'assemblage. Enfin, l'usage d'essences inadaptées dans des milieux humides peut entraîner une dégradation rapide, des moisissures ou des odeurs. Si cette solution semble parfois présenter un avantage financier, ce n'est qu'au détriment de la qualité en utilisant des bois mal séchés et manquant de rectitude.
L'état de la technique montre des profils spécifiques pour des ossatures de cloison ou l'utilisation de bois dans la fabrication de profilés en matière synthétique. Certains profilés connus sont réalisés par assemblage de tasseaux afin de créer des formes en U ou des éléments d'encastrement. Il s'agit parfois de pièces usinées, mais aucun ne fait référence à des éléments support à profils identiques entre rails et montants ni à un emboîtement similaire ni à des pièces en bois moulé. De plus, les solutions présentées sont en général coûteuses à fabriquer et peu intéressantes à grande échelle.
Cet état de la technique peut être illustré par la demande de brevet FR 2 583 802 qui divulgue un ensemble d'éléments en bois destinés à la réalisation de bâtiments. Cet ensemble d'éléments comprend deux lisses horizontales haute et basse et des poteaux verticaux prévus pour être insérés entre les lisses haute et basse. A cet effet les poteaux présentent à chaque extrémité des formes de tenons et les lisses présentent des rainures longitudinales prévues pour recevoir les tenons. Les lisses et les poteaux sont formés chacun par assemblage de deux madriers latéraux à une âme centrale.
La demande de brevet FR 2 540 197 divulgue un assemblage de deux longerons en bois par tenon et mortaise en vue de la formation d'ossatures préfabriquées. Les profilés utilisés pour la réalisation de l'ossature présentent des sections droites différentes.
D'autres documents brevets de l'état de la technique décrivent l'utilisation de bois dans des profilés en polyuréthane, mais le but est de charger la matière synthétique en fibres de bois pour accroître sa résistance. La proportion de bois est relativement faible.
Exposé de l'invention.
La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes sus évoqués en proposant un ensemble d'éléments rigides dont certains, sous forme de profilés, sont identiques dans leurs formes et peuvent être utilisés aussi bien pour la réalisation des rails horizontaux que des montants et entretoises tout en présentant une aptitude l'assemblage les uns aux autres par tenons et mortaises.
À cet effet l'ensemble d'éléments servant à la construction d'ossatures destinées à recevoir des panneaux en plâtre ou en bois dans le but de réaliser des cloisons ou des doublages, cet ensemble comprenant des rails haut et bas, des montants, des entretoises et des clavettes, se caractérise essentiellement en ce que les rails, montants et entretoises comportent sur toute leur longueur au moins un évidement de section droite en forme de U et que lesdits rails, montants et entretoises comportent à leurs extrémités une mortaise ou un tenon ayant la même section que celle de l'évidement permettant ainsi l'assemblage des éléments par emboîtement dans le sens longitudinal ou perpendiculaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'évidement de chaque profilé comprend une face de fond et deux faces planes parallèles, la face de fond étant concave et hémicylindrique. Additionnellement, le tenon présente en extrémité une surface convexe hémicylindrique, l'axe longitudinal du cylindre auquel appartient chaque face de fond de la mortaise et d'extrémité du tenon est contenu dans le plan (P) longitudinal de symétrie de l'évidement et est perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé.
Les rails prévus pour être posés au sol et au plafond ainsi que les montants ont des profils identiques en U et leurs extrémités sont taillées perpendiculairement avec le même profil, en creux d'un côté et en relief de l'autre. Cette disposition permet soit d'assembler les rails sur une grande longueur soit d'emboîter un montant perpendiculairement au rail.
Cette forme en U permet de poser les plaques de plâtre en quasi contact avec le sol. Un profil avec un épaulement extérieur permet de les isoler du sol, méthode indispensable dans les locaux tels que les salles de bain. Il facilite également la fixation des plinthes.
Les montants reliant les rails hauts et bas doivent être recoupés le cas échéant à la dimension nécessaire. Deux techniques sont proposées selon le type d'utilisateur. Les professionnels disposant d'un outillage de coupe spécialement adapté peuvent ainsi donner à l'extrémité coupée une forme permettant son emboîtement dans le rail haut ou bas. Les particuliers qui ne disposent pas de l'outillage peuvent utiliser des clavettes spécifiques à l'invention, qui viennent s'emboîter dans les montants préalablement coupés à 90°.
Tous les rails et montants sont pré-percés afin de faciliter leur fixation au sol ou entre eux. Des passages sont également prévus pour les gaines. Les montants étant plus épais que les profilés métalliques communément utilisés pour ce genre d'application, le passage des gaines annelées en est facilité.
D'autres profils sont utilisés pour les cas particuliers tels que les renforts ou raidisseurs entre deux montants, les angles de cloison ou cornières, les embouts de cloison. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble d'éléments support comporte au moins une clavette d'assemblage de deux éléments axialement alignés ou perpendiculaires l'un à l'autre et chaque clavette présente une première face longitudinale plane, des deuxième troisième faces latérales longitudinales planes perpendiculaires à la précédente, de même largeur que la première face longitudinale, une quatrième face longitudinale, convexe, se développant selon un demi-cylindre, et deux faces d'extrémité convexes se développant selon un demi-cylindre d'axe perpendiculaire à la première face, la largeur de la clavette mesurée entre les faces latérales étant identique à la largeur de l'évidement de chaque profilé et les rayons de courbure de la quatrième face et de chaque face d'extrémité étant identiques au rayon de courbure de la face de fond de l'évidement de chaque profilé, chaque dite clavette étant prévue pour être engagée et fixée dans les évidements de deux éléments axialement alignés ou perpendiculaires l'un à l'autre afin de les assembler l'un à l'autre.
Avantageusement les éléments selon l'invention sont réalisés en bois. L'avantage du bois réside dans le fait qu'il est possible de le jointer, de le peindre ou de coller des revêtements décoratifs, ce que l'acier ne permet pas. C'est d'autant plus utile sur les parties qui sont apparentes : épaulements des rails, angles des cornières.
De plus, ces éléments en bois sont parfaitement adaptés à la pose de panneaux de bois vissés ainsi que pour les lambris en pose clouée. Ce que ne permettent pas les profilés métalliques.
De préférence, sans que cela soit limitatif, les éléments supports sont constitués de particules de bois collées et pressées à chaud pour obtenir des profilés pleins d'une forme appropriée. Le matériau est généralement appelé « bois moulé ».
Le procédé du « bois moulé » permet d'obtenir un matériau plus dense et plus rigide que l'aggloméré et que le bois plein. Il est comparable aux essences de la plus forte densité. Il est écologique dans la mesure où les particules employées proviennent des résidus des scieries ou de bois recyclés, le résultat étant lui-même recyclable et compostable. De plus, les moules utilisés dans le cadre de ce procédé sont chauffés grâce à la combustion des sous-produits du bois. La colle est d'un type sans solvant et non toxique. Enfin, l'adjonction de fibres longues de type chanvre, lin ou verre peuvent augmenter la solidité du produit. D'autres adjuvants peuvent lui conférer d'autres propriétés particulières.
Le bois moulé est d'une forte densité et résiste donc bien à l'arrachement des vis qui y sont implantées. Il est hydrofuge par nature et peut donc être utilisé dans des milieux humides sans risque de déformation. Il ne présente aucun risque de dégradation dans le temps et est utilisé depuis plusieurs années dans la construction. Le bilan énergétique du bois moulé est particulièrement favorable dans la mesure où le constituant principal est du bois qui est un matériau renouvelable. Ce bois provient de déchets existants. Les usines de production ne requièrent pas d'installations importantes et peuvent donc être implantées près des scieries qui produisent la matière première. Ces mêmes scieries peuvent aussi fournir des résidus de bois qui serviront à produire la chaleur nécessaire à la fabrication. Les besoins en énergie non renouvelable sont quasiment nuls. Brève description des figures et des dessins.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessous d'un profilé selon une première forme de réalisation utilisable indifféremment en tant que rail, montant ou entretoise,
- la figure 2 est une vue de face d'un profilé selon la première forme de réalisation,
- la figure 3 est une vue de dessus du profilé selon la première forme de réalisation,
- la figure 4 est une vue de gauche, par rapport à la figure 2, du profilé selon la première forme de réalisation,
- les figures 5 et 6 sont des vues en perspective du profilé selon la première forme de réalisation,
- la figure 7 montre en plan, l'assemblage l'un à l'autre de deux profilés axialement alignés, - la figure 8 montre en plan, l'assemblage l'un à l'autre de profilés orthogonaux,
- la figure 9 est une vue de face d'une clavette selon l'invention,
- la figure 10 est une vue de gauche selon la figure 9, de cette clavette,
- la figure 11 est une vue de dessus de la clavette selon l'invention,
- la figure 12 est une vue en perspective de la clavette selon l'invention, - la figure 13 est une vue en coupe montrant la liaison d'une clavette selon une autre forme de réalisation avec un profilé selon une autre forme de réalisation,
- la figure 14 est une vue de dessous d'un profilé selon une troisième forme de réalisation,
- la figure 15 est une vue de face du profilé selon la figure 14, - la figure 16 est une vue de gauche par rapport à la figure 15 d'un profilé selon la troisième forme de réalisation,
- la figure 17 est une vue de dessus du profilé selon la troisième forme de réalisation,
- la figure 18 est une vue de dessous d'un profilé selon une quatrième forme de réalisation, - la figure 19 est une vue de face du profilé selon la figure 18,
- la figure 20 est une vue de gauche par rapport à la figure 19 d'un profilé selon la quatrième forme de réalisation,
- la figure 21 est une vue de dessus du profilé selon la quatrième forme de réalisation,
- les figures 22 à 25 illustrent un moule utilisé dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de fabrication des profilés par la technique du bois moulé.
Meilleure manière de réaliser l'invention.
Il y a lieu de noter que les figures représentent des pièces plus courtes que les pièces réelles pour des raisons de clarté. Il y a lieu également de noter que les différentes dimensions et valeurs indiquées dans la présente description ne sont données qu'à titre purement indicatif et qu'elles ne limitent en rien la portée du présent titre. De plus les dimensions indiquées sont des dimensions nominales. Les jeux fonctionnels nécessaires sont ajoutés afin de rendre l'assemblage possible et aisé. Dans la présente description, il faut entendre par section droite, une section selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément ou du profilé.
Tel que représenté l'ensemble d'éléments support servant à la construction d'ossatures destinées à recevoir des panneaux en plâtre ou en bois dans le but de réaliser des cloisons ou des doublages, comprend des rails haut et bas, des montants, et des entretoises et des clavettes 5, ces différents éléments étant formés à partir de profilés 1 présentant des caractéristiques communes. Conformément à l'invention, les rails, montants et entretoises comportent sur toute leur longueur au moins un évidement longitudinal 2 sous forme de gorge de section droite en forme de U et lesdits rails, montants et entretoises comportent à l'une de leurs extrémités un tenon 3 et à l'autre une mortaise 4 ayant la même section que celle de l'évidement 2 permettant ainsi l'assemblage des éléments par emboîtement dans le sens longitudinal ou perpendiculaire. D'une autre manière le profil de la section droite de l'évidement 2 est identique et superposable au profil de la projection orthogonale du contour du tenon 3 réalisée selon un plan perpendiculaire au plan de symétrie P que présente l'évidement 2. De même, projeté orthogonalement sur ce même plan, le contour du tenon 3 et le contour de la mortaise 4 présentent des profils identiques parfaitement superposables. L'intérêt d'une telle disposition réside dans le fait qu'elle permet différentes combinaisons d'assemblages, par emboîtement de forme qu'elle facilite. Ainsi deux profilés adjacents 1 , axialement alignés, peuvent être assemblés l'un à l'autre par pénétration du tenon 3 de l'un dans la mortaise 4 de l'autre comme représenté en figure 7. Il est également possible d'assembler deux profilés 1 perpendiculaires et sécants l'un à l'autre, par pénétration du tenon 3 de l'un dans l'évidement 2 de l'autre comme montré en figure 8.
En figures 1 à 6 est représenté un profilé 1 en bois selon une première forme de réalisation. Ce profilé 1 forme un élément longiforme rectiligne et présente une section droite quadrangulaire formant un carré ou un rectangle. Dans la forme préférée de réalisation le profil de la section droite épouse celui d'un carré. Ce profilé présente un évidement longitudinal 2 sous forme de gorge présentant une section droite en forme de U de 26 mm de large et 33 mm de profondeur. Cet évidement 2 est pratiqué dans le profilé 1 depuis l'une des faces planes longitudinales 10, cette face constituant la face supérieure lorsque le profilé est utilisé comme rail posé au sol et la face inférieure lorsqu'il est utilisé comme rail fixé au plafond. L'évidement 2 comprend une face de fond 20 et deux faces planes parallèles 21.
Dans la forme préférée de réalisation la face de fond 20 est concave, et hémicylindrique courbée selon un rayon de 13 mm.
La largeur de l'évidement 2 est inférieure à la largeur de la face plane 10 depuis laquelle il est formé dans le profilé 1. Par ailleurs, l'évidement 2 est formé de manière symétrique par rapport à l'un P1 des plans longitudinaux médians du profilé 1 , ce plan P1 étant perpendiculaire à la face 10 à partir de laquelle l'évidement 2 est creusé dans le profilé. En raison de ces dispositions, cette dernière face 10 forme de part et d'autre du profilé deux bordures planes 10a coplanaires.
Le tenon 3 et la mortaise 4 sont également formés de manière symétrique par rapport au plan P1 longitudinal sus évoqué. L'extrémité du tenon 3 est arrondie La mortaise 4 traverse de part en part le profilé dans le sens de son épaisseur et par conséquent s'étend de la face plane 10 à la face plane 13 opposée. A la base du tenon 3 et de part et d'autre de ce dernier, le profilé 1 présente deux épaulements 11 coplanaires perpendiculaires à l'axe longitudinal dudit profilé 1. Le tenon 3 d'une longueur de 33 mm et d'une largeur de 26 mm présente un arrondi à son extrémité avec un rayon de 13 mm. Plus précisément, l'extrémité du tenon est formée par une face convexe hémicylindrique, l'axe longitudinal du cylindre auquel appartient la surface hémicylindrique étant contenu dans le plan P et étant perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé.
La largeur de la mortaise 4 mesurée dans le sens de la largeur du profilé est inférieure à ladite largeur du profilé, cette largeur étant mesurée dans le sens de la largeur de la face plane 10. En raison de cette disposition la face 12 correspondante d'extrémité du profilé, depuis laquelle est pratiquée la mortaise 4 forme de part et d'autre de cette dernière deux bordures planes 12a coplanaires perpendiculaires à l'axe longitudinal du profilé 1. La mortaise présente une longueur de 33 mm et une largeur de 26 mm. Cette mortaise présente une face de fond concave de section droite en demi-cercle d'un rayon de 13 mm. Plus précisément cette face de fond est hémicylindrique, l'axe longitudinal du cylindre auquel appartient la surface hémicylindrique étant contenu dans le plan P et étant perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé. Lors de l'assemblage orthogonal de deux profilés 1 l'un à l'autre, assemblage réalisé par pénétration du tenon 3 de l'un dans l'évidement 2 de l'autre, les deux épaulements 11 du profilé viennent contre respectivement les bordures planes 10a de la face 10. De même lorsque deux profilés 1 sont assemblés l'un à l'autre par emboîtement du tenon 3 de l'un dans la mortaise 4 de l'autre, les deux épaulements 11 associés à ce tenon 3 viennent contre les bordures planes 12a de la mortaise. Ces dispositions assurent un bon jointoiement entre deux profilés adjacents. Selon une forme préférée de réalisation la face de fond 20 de l'évidement est prolongée axialement par l'une des faces du tenon, cette dernière étant concave et hémicylindrique et présente un rayon de courbure identique à celui de la face de fond 20. La face opposée de ce tenon prolonge axialement la face 13 du profilé. De préférence, la largeur du profilé est de 48 mm afin d'assurer la compatibilité avec les rails métalliques et huisseries les plus courants.
Une autre caractéristique du profilé 1 est que la face 13, possède, elle aussi, entre deux bordures coplanaires latérales 13a qu'elle présente, un évidement longitudinal 13b arrondi c'est-à-dire de section droite en arc de circonférence de cercle. Une telle disposition permet de réduire la surface de contact au sol et assurer ainsi une meilleure planéité. Cet évidement 13b permet de conserver une portée de 5 mm de chaque côté et 8 mm de matière au minimum entre les deux évidements 2 et 13b. Les bordures coplanaires 13a et l'évidement 13b sont prolongés sur le tenon 3.
Selon les fabrications les profilés 1 peuvent présenter soit un tenon 3 à chaque extrémité soit un tenon 3 d'un côté et une mortaise 4 de forme identique de l'autre côté, soit encore une mortaise 4 à chaque extrémité. Cette disposition est particulièrement intéressante pour la réalisation de rails ou montants ou entretoises de grande longueur ou nécessitant plusieurs profilés.
La distance entre le rail posé au sol et celui fixé au plafond n'étant pas constante, il est rare de pouvoir disposer d'un montant de la longueur exacte possédant un tenon à chaque extrémité. Il est donc généralement nécessaire de le couper à la longueur voulue. En conséquence, le tenon de l'une des extrémités est absent. Une clavette 5 selon l'invention permet de pallier cet inconvénient en remplaçant le tenon 3 manquant. La clavette 5 (figures 9 à 12) est constituée d'un profilé de section droite carrée de 26 mm de côté. L'une des faces est remplacée par un demi-rond 50 qui lui permet de s'emboîter dans le U d'un rail ou d'un montant. La pièce mesure 15 cm de long et chaque extrémité possède un arrondi (35) de rayon 13 mm.
En d'autres termes la clavette 5 présente une première face longitudinale plane 50, des deuxième troisième faces latérales 51 longitudinales planes perpendiculaires à la précédente, de même largeur que la première face longitudinale 50, une quatrième face longitudinale 52, convexe, se développant selon un demi-cylindre, et deux faces d'extrémité 53. Le profil de la section droite de la clavette est identique et superposable au profil de la section droite de l'évidement 2. Chaque face d'extrémité 53 est convexe et se développe selon une surface hémicylindrique, le rayon de courbure de cette surface étant de 13 mm. L'axe longitudinal du cylindre auquel appartient cette surface est perpendiculaire à la première face 50. La largeur de la clavette mesurée entre les faces latérales est identique à la largeur de l'évidement 2 de chaque profilé et les rayons de courbure de la quatrième face 52 et de chaque face d'extrémité 53 sont identiques au rayon de courbure de la face de fond 20 de l'évidement 2 de chaque profilé, chaque dite clavette 5 étant prévue pour être engagée et fixée dans les évidements 2 de deux éléments axialement alignés ou perpendiculaires l'un à l'autre afin de les assembler l'un à l'autre.
En positionnant cette clavette 5 au bout d'un montant coupé à 90° par rapport à l'axe longitudinal de ce dernier, elle remplace le tenon manquant et vient s'emboîter dans le rail assurant ainsi la liaison mécanique. Des trous de 4 mm sont prévus dans la clavette afin de permettre un vissage dans le montant après ajustement. La hauteur totale de cette clavette est de 33 mm pour pouvoir s'insérer dans l'évidement 2 d'un profilé de base sans en dépasser.
En figure 13 sont représentées en coupe une variante d'un profilé et une variante d'une clavette selon l'invention. Selon cette autre forme de réalisation, au moins un bossage longitudinal 56 est formé sur chacune des faces latérales 51 de la clavette et au moins une rainure longitudinale 22 est formée dans chacune des faces 21 de l'évidement. Chaque bossage 56 est prévu pour pénétrer dans l'une des rainures 22. En figure 14 à 17 est représenté un profilé prévu pour recevoir des plaques de cloisons par exemple à base de plâtre. Ce profilé épaulé, pourra présenter toutes les caractéristiques des profilés précédemment décrits, mais dispose parallèlement aux faces 10 et 13 de deux épaulements latéraux 14 sur la partie basse. Ce profilé peut être utilisé avec des profilés selon la première forme de réalisation et fait partie de l'ensemble d'éléments selon l'invention. Chaque épaulement a une largeur équivalente à l'épaisseur d'une plaque de plâtre standard soit 13 mm. Il permet, lorsque le profilé est utilisé comme rail inférieur apposé sur le sol, de garantir un espace entre la plaque de plâtre, ou tout autre revêtement, et le sol. Cette fonction n'existe pas avec les rails métalliques. Le profilé épaulé utilisé comme rail est compatible avec le profilé de base pour la réalisation des montants. Il peut aussi être utilisé comme montant pour terminer une cloison avec des arrêtes droites sans avoir recours à des baguettes d'angle qu'il faut ensuite jointer. L'épaisseur des épaulements vient en supplément de la largeur de base de 48 mm pour atteindre une largeur totale de 74mm.
En figure 18 à 21 est représenté un profilé symétrique utilisable principalement comme montant intermédiaire. Ce profilé, symétrique mesure 48 mm de large mais 78 mm de haut et possède deux évidements 2 de 26 mm de large, opposés dos à dos. La section droite de l'évidement 2 de ce profilé est identique est superposable avec la section droite de l'évidement du profilé selon les formes de réalisation précédentes.
Ce profilé peut être utilisé comme montant et permet de placer des entretoises possédant le profil de base qui s'emboîtent de chaque côté. En utilisant des entretoises ' de longueur calibrée possédant un tenon 4 à chaque extrémité, on peut assurer un espacement entre les montants, rigoureusement identique à la largeur des plaques qui les recouvrent. Au moins l'un des évidements 2 de ce profilé sur chacune de ses faces 20 pourra présenter au moins une rainure longitudinale pour recevoir une clavette 5 avec bossages longitudinaux sur ses faces latérales. Les profilés selon les diverses formes de réalisation telles que décrites, utilisés comme montant ou rail, comprennent selon le plan P des trous traversants 15 de 22 mm de diamètre régulièrement espacés. Ils servent à assurer le passage des gaines à l'intérieur des cloisons. Ces trous sont préparés lors de la fabrication mais une très légère couche de matière formant opercule est laissée en place afin de les obturer et d'améliorer ainsi l'isolation. Il suffit de briser l'opercule pour introduire la gaine. On peut remarquer que ces trous traversants débouchent dans la face 13 et dans la face 20 de l'évidement pour les profilés selon les première, deuxième et troisième forme de réalisation et débouchent dans les face 20 des deux évidements 2 pour le profilé selon la quatrième forme de réalisation. Les profilés toujours selon le plan P seront équipés de perçages traversants 17 aptes à recevoir des vis de fixation au sol ou au plafond.
De préférence les profilés et clavettes seront réalisés par la technique du bois moulé décrite ci-après.
Le matériau utilisé provient essentiellement des copeaux de bois produits par les scieries durant la découpe et le rabotage des planches et tasseaux. Le bois provient de résineux qui sont les plus adaptés. Des bois de récupération peuvent également être utilisés.
Les copeaux sont hachés en « brindilles » dont la taille est comprise entre 5 et 10 mm de long pour un diamètre de 0.5 à 1 mm. Les brindilles sont ensuite séchées afin d'abaisser leur taux d'humidité à moins de 5%. Ce séchage est complété par une imprégnation de paraffine destinée à freiner l'absorption d'humidité pendant les phases de fabrication. Enfin, les brindilles sont mélangées à une colle de type isocyanates à hauteur de 5%.
La solidité du produit fini est obtenue par compression du mélange de base dans un moule avec selon une pression de 120 bars et un ratio volumétrique de 1 :5. La prise de la colle est accélérée en chauffant le moule à une température de 2000C pendant une durée équivalente à 15 secondes par millimètre d'épaisseur de la pièce.
Après transformation, la colle devient un produit inerte et n'a par conséquent aucune influence sur le composant végétal qu'elle protège.
Le bois moulé a la particularité de pouvoir être peint, jointe ou encollé pour recevoir les revêtements décoratifs. Son aspect lisse s'associe parfaitement avec les plaques de plâtre.
La fabrication du bois moulé, et en particulier des profilés destinés aux ossatures de cloison, requiert un certain savoir faire et une haute technicité.
Outre la matière première décrite précédemment qui doit être préparée et utilisée dans un temps très court, il faut disposer d'une presse permettant d'obtenir une pression de 120 bars sur toute la surface de la pièce et de chauffer le moule à 2000C.
Les étapes de la fabrication sont représentées en figures 22 à 25 montrant un moule utilisé pour cette fabrication.
Ce moule est constitué de trois parties 61, 63 et 66. La partie basse 61 présente une section droite en forme de U avec deux faces parallèles d'une hauteur équivalente à cinq fois la hauteur de la pièce finie. Elle est fixée sur le bâti de la presse. Un réseau hydraulique, non représenté, permet d'y faire circuler de l'eau chaude sous pression pour obtenir la température de 200°C.
Le mélange devant être comprimé dans un rapport de 1 à 5 et la partie centrale du profilé ayant une épaisseur cinq fois plus faible que les parties latérales, dans le sens de la compression, il n'est pas possible d'utiliser une partie mobile ayant simplement la forme de l'évidement. Les ailes recevraient alors la même compression que le centre pour une hauteur cinq fois plus élevée. De plus, les propriétés de fluage du mélange sont très mauvaises. Afin de compenser ce problème de compression, la partie mobile du moule est constituée de trois parties. La partie centrale 63 correspond au fond du U et deux parties latérales 66 correspondent au haut des ailes.
Un bac mobile de la longueur du moule comprend deux compartiments et reçoit la quantité de produit nécessaire à la fabrication d'une pièce. Ce bac est d'abord positionné en dehors de la presse, sous une trémie, afin de recevoir la quantité nécessaire de bois imprégné de colle. Il se déplace ensuite au-dessus de la partie basse du moule. Il est basculé afin que le contenu du premier compartiment s'écoule dans le moule puis, après descente de la première partie mobile du moule, la deuxième partie du mélange est vidée dans le moule. Les opérations de remplissage doivent se faire en un temps très court et de façon homogène.
Lors de la phase A, (figure 22) la première partie 62 du mélange est versée dans Ie fond du moule. Dès que la partie basse du moule est remplie de mélange 62 sur une hauteur de 40 mm, la partie haute 63 commence à descendre et à comprimer la partie centrale du mélange 64. C'est la phase B (figure 23). La phase C (figure 24) est consacrée au remplissage des parties latérales avec la deuxième partie du mélange 65. Enfin, lors de la phase D, (figure 25) les parties latérales 66 du moule mobile descendent et compriment le mélange. La descente des trois pièces mobiles se fait de façon indépendante pour obtenir le ratio de compression souhaité. A la fin de la phase D, le mélange a pris la forme de la pièce définitive 67. Le moule reste en position pendant le temps nécessaire à la prise de la colle soit environ trois minutes. La partie mobile remonte ensuite laissant libre la pièce. Des vérins éjecteurs poussent la pièce hors du moule. Le profilé ainsi réalisé est ensuite placé et maintenu dans un gabarit pendant le refroidissement afin d'éviter les déformations.
Les trous 17 sont réalisés par perçage après refroidissement. Les passages de gaines à savoir les trous 15 sont faits par des réservations dans le moule. Les descriptions précédentes s'appliquent aux profilés réalisés en bois moulé.
Dans certaines fabrications, il est tout à fait possible d'utiliser du bois massif ou des matières synthétiques pour réaliser les profilés avec les mêmes formes et caractéristiques. Les bois seront choisis pour leur tenue dans le temps et leur résistance. Après avoir déligné des barres de section 48 mm par 45 mm, celles-ci sont usinées à la fraise pour réaliser les évidements 2 et 13b ainsi que les trous 15 de passages de gaine, les trous de fixations 17 et les tenons 3 et mortaises 4.
Le rail inférieur peut être posé sur une bande isolante. Il est fixé au sol par des vis et chevilles. Il est recommandé d'utiliser les trous 17 pré-percés dans le rail et des combinaisons vis-chevilles préparées à l'avance. Le rail supérieur est fixé au plafond, à l'aplomb du rail inférieur, de la même façon.
Un premier montant est placé à l'extrémité des rails. Il est coupé à une longueur telle qu'une fois emboîté dans le rail inférieur, il passe juste sous les ailes du rail supérieur. Une clavette 5 en bois moulé est placée dans l'évidement 2 du montant et poussé vers le haut jusqu'à ce qu'elle soit en contact avec le fond 20 de l'évidement 2 du rail supérieur. Elle est ensuite fixée par vis pour rester dans cette position. Le montant est lui aussi fixé à son autre extrémité par des vis qui traversent le rail. Les vis doivent pénétrer la partie la plus épaisse afin de garantir la solidité de l'ouvrage. Les montants suivants doivent être placés à distance régulière les uns des autres, distance équivalente à la largeur des plaques qui recouvriront l'ossature. Il sera avantageux d'utiliser des profilés symétriques pour les montants intermédiaires. Des morceaux de profilé de base seront utilisés pour relier les montants à intervalle régulier. Des clavettes 5 pourront être utilisées lorsque les profilés n'ont pas de tenon suite à leur découpe. Ces clavettes seront fixées par vis sur les montants.
Les encadrements de portes et fenêtres pourront être réalisés en leur adossant le côté plat d'un profilé aussi bien sur les côtés que sur le dessus ou le dessous. Les profilés pourront être fixés par vis sur les encadrements ou inversement.
Avant de mettre en place les gaines, leur trajet sera défini. Les opercules obstruant les trous 16 prévus à cet effet seront cassés. Compte tenu de l'épaisseur des montants, les gaines même annelées passent sans problème. Une isolation thermique ou phonique pourra être mise en place entre les montants. Les rainures pourront être mises à profit pour les maintenir en place.
Les outils nécessaires à la pose des ossatures profilées en bois moulé se résument à une scie à onglet et un tournevis. Il sera toutefois possible d'utiliser un outil spécifique permettant de refaire les extrémités en forme de tenon. Divers appareils peuvent être mis en œuvre. Ces outils sont décrits ci-après.
Outil de coupe manuel. Cet outil est composé d'un arceau au travers duquel passe la barre à mettre en forme. Une lame ayant la forme du tenon à réaliser coulisse verticalement dans un guide. Un levier à cliquet permet d'abaisser la lame en exerçant une force suffisante pour couper le profilé. L'avantage de cet outil est qu'il permet de faire des découpes mâles et femelles.
Outil de coupe mécanique. Cet outil est constitué d'une glissière maintenant le profilé à mettre en forme et d'une fraise dont la forme permet d'obtenir le profil recherché. Le profilé à tailler est d'abord coupé à la longueur voulue puis placé dans la glissière. La fraise est mise en rotation et descend créant ainsi le profil du tenon. La fraise coulisse sur une glissière verticale et est entrainée par un moteur électrique.

Claims

Revendications
1/ Ensemble d'éléments support servant à la construction d'ossatures destinées à recevoir des panneaux en plâtre ou en bois dans le but de réaliser des cloisons ou des doublages, cet ensemble comprenant des rails haut et bas, des montants, des entretoises et des clavettes (5), caractérisé en ce que les rails, montants et entretoises comportent sur toute leur longueur au moins un évidement (2) de section droite en forme de U et que lesdits rails, montants et entretoises comportent à leurs extrémités un tenon (3) et/ou une mortaise (4) ayant la même section que l'évidement (2) permettant ainsi l'assemblage des éléments par emboîtement dans le sens longitudinal ou perpendiculaire.
2/ Ensemble d'éléments selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la section droite des montants, des rails et des entretoises est identique afin que le même profilé puisse être utilisé comme rail, montant ou entretoise, que le profil de la section droite de l'évidement (2) est identique et superposable au profil de la projection orthogonale du tenon (3) sur un plan perpendiculaire au plan de symétrie (P) que présente l'évidement (2) et que projeté selon ce même plan, le tenon (3) et la mortaise (4) présentent des profils identiques et superposables.
3/ Ensemble d'éléments selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'évidement (2) comprend une face de fond (20) et deux faces planes parallèles (21) que la face de fond (20) est concave, et hémicylindrique que le tenon (3) présente en extrémité une surface convexe hémicylindrique et que l'axe longitudinal du cylindre auquel appartient chaque face de fond de la mortaise et d'extrémité du tenon (3) est contenu dans le plan (P) et est perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé.
4/ Ensemble d'éléments selon la revendication caractérisé en ce que la face de fond (20) est prolongée axialement par l'une des faces du tenon (3), cette face étant concave et hémicylindrique et présentant un rayon de courbure identique à celui de la face de fond (20).
5/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur de l'évidement (2), du tenon (3) et de la mortaise (4) est inférieure à la largeur du profilé.
6/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un profilé ou rail prévu pour recevoir des plaques de cloisons, ce profilé ou rail présentant parallèlement aux faces (10) et (13) deux épaulements latéraux (14). 7/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un profilé symétrique servant de montant et comportant deux évidements (2) identiques à l'évidement des rails, montants et profils de la revendication 1 , disposés de façon opposée et permettant l'emboîtement d'éléments opposés.
8/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque clavette (5) est apte à l'assemblage de deux éléments axialement alignés ou perpendiculaires l'un à l'autre et présente une première face longitudinale plane (50), des deuxième troisième faces latérales (51) longitudinales planes perpendiculaires à la précédente, de même largeur que la première face longitudinale (50), une quatrième face longitudinale (52), convexe, se développant selon un demi-cylindre, et deux faces d'extrémité (53) convexes se développant selon un demi-cylindre d'axe perpendiculaire à la première face (50), que la largeur de la clavette mesurée entre les faces latérales est identique à la largeur de l'évidement (2) de chaque profilé et que les rayons de courbure de la quatrième face (52) et de chaque face d'extrémité (53) sont identiques au rayon de courbure de la face de fond (20) de l'évidement (2) de chaque profilé, chaque dite clavette (5) étant prévue pour être engagée et fixée dans les évidements (2) de deux éléments axialement alignés ou perpendiculaires l'un à l'autre afin de les assembler l'un à l'autre.
9/ Ensemble d'éléments selon la revendication précédente caractérisé en ce que chaque face latérale (51) de la clavette présente au moins un bossage longitudinal (56) et que chacune des faces latérales (21) que présente chaque évidement (2) présente au moins une rainure (22) prévue pour recevoir le bossage (56).
10/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des trous traversants (15) régulièrement espacées pratiqués dans les profilés de manière débouchante dans la face de fond (20) de l'évidement (2) ces trous étant prévus pour le passage de gaines.
11/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des trous (7) traversent le fond des éléments afin de faciliter leur fixation au sol, au plafond ou sur les murs.
12/ Ensemble d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits éléments sont réalisés, selon les fabrications, en bois moulé, en bois massif ou en matériau synthétique.
13/ Installation de fabrication des éléments en bois moulé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'elle met en œuvre une presse capable d'appliquer une pression de 120 bars sur toute la surface de la pièce et un moule chauffant, en quatre parties dont la partie inférieure (61) possède la forme en U extérieure du profil de base, dont la partie supérieure centrale (63) possède la forme en relief de l'évidement et vient s'appliquer en premier avant que les parties supérieures latérales (66) ayant la forme du haut des ailes ne s'abaissent pour finir de donner à la pièce sa forme définitive, la compression du mélange contenu dans le moule devant atteindre un rapport de 1 à 5.
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