Procédé d'assemblage de profilés de menuiserie métallique et dispositif pour sa mise en aeuvre La présente invention se rapporte à un procédé d'as semblage de profilés de menuiserie métallique, par exem ple en alliage léger, en vue de former un châssis de portes, fenêtres, etc., et à un dispositif pour sa mise en aeuvre.
En règle générale, on utilise des profilés ouverts ou tubulaires, coupés à 45o et on forme le châssis en utili sant deux profilés verticaux et deux profilés horizon taux qu'on assemble de sorte que les onglets à 450 se touchent et on solidarise les profilés entre eux par di verses méthodes d'assemblage.
Par profilé tubulaire, on entend un profilé dont la cage présente, en coupe transversale, la forme d'un rec tangle. Le profilé ouvert désigne un profilé semblable à un profilé tubulaire, mais dont une des larges parois de la cage est partiellement ouverte longitudinalement, de façon à former deux languettes latérales se trouvant dans un même plan. Les moyens d'assemblage connus prévoient généralement des équerres fixées aux profilés par des vis de serrage, vis à pointeaux, etc., mais ces systèmes ne donnent pas de résultats satisfaisants, malgré un serrage énergique des moyens de fixation. En effet, il se produit généralement entre les branches de l'équerre et les éléments à solidariser, une réaction qui tend à ou vrir le joint.
Le fait de prévoir deux moyens de fixation par bran che d'équerre, pas plus que les formes diverses et les orientations particulières données à ces éléments, n'ont amélioré le résultat.
Les autres systèmes consistant à utiliser diverses pièces de fixation, autres que des équerres, présentent encore certains inconvénients, dont notamment la com plexité et le coût du montage. De plus, ces systèmes s'adaptent souvent difficilement aux profilés à cage étroite.
La présente invention a pour but de remédier à ces différents inconvénients. On n'utilise notamment qu'une seule et même pièce de base pour l'assemblage ferme et stable des profilés, qu'ils soient du type ouvert ou du type tubulaire, même si ces profilés sont à cage étroite.
D'autres avantages ressortiront d'ailleurs de la des cription donnée ci-après.
Le procédé de la présente invention consiste à - pratiquer dans les profilés un défoncement local de la cage de façon à obtenir une ou plusieurs encoches et un nombre correspondant de lamelles orientées, de forme adéquate, - introduire dans chaque cage des profilés à assem bler, une pièce d'assemblage de forme pratiquement tra pézoïdale avec un ou plusieurs ergots situés à la face opposée à celle comportant des tenons et mortaises en tant qu'élément de guidage latéral, cette pièce comportant également, du côté avec tenon et mortaise et dans l'axe longitudinal de la pièce, un percement perpendiculaire à l'onglet du profilé découpé à 450, la hauteur de cette pièce d'assemblage étant de préférence telle que cette pièce s'introduise aisément dans la cage des profilés,
tandis que la base de cette pièce, opposée aux ergots, comporte de préférence une contre-pente, - amener le ou les ergots de la pièce d'assemblage dans la ou les encoches obtenues dans le profilé, la ou les lamelles servant de guide à cet effet, - assembler les profilés en accolant les onglets et en emboîtant, de ce fait, les tenons et mortaises de la pièce d'assemblage, déjà mise en place dans la cage d'un premier profilé, dans les mortaises et tenons de la pièce similaire, déjà mise en place dans la cage du second profilé, - introduire un élément de serrage dans les perce ments pratiqués, dans les deux pièces d'assemblage et qui se prolongent ainsi mutuellement, et à serrer à refus cet élément de serrage.
Dans le cas des profilés ouverts, on pratique de préférence un défoncement des deux languettes de la cage ouverte, de façon à obtenir deux encoches et deux lamelles orientées, de forme adéquate.
Avec les profilés tubulaires, on pratique de préférence un défoncement dans une des grandes parois de la cage fermée du profilé, de façon à obtenir une ou deux en coches et une ou deux lamelles orientées de forme adé quate. On peut évidemment prévoir plus de deux en coches et plus de deux lamelles, mais sans avantage au point de vue de la qualité de l'assemblage. D'autre part, on pratique aussi, de préférence dans cette même paroi, un percement axial de forme déterminée, par lequel passe l'élément de serrage des profilés.
On peut effectuer la mise en place de la pièce d'as semblage dans le profilé en amenant le ou les ergots de cette pièce dans la ou les encoches obtenues dans le profilé par suite du défoncement local des lamelles orientées, qui servent de guide pour la mise en place de la pièce d'assemblage. De plus, grâce à leur forme, orien tation, élasticité, ces lamelles maintiennent en place les pièces d'assemblage introduites dans les profilés. Cette propriété est particulièrement importante, car on est ainsi assuré que les pièces d'assemblage ne glissent pas hors des profilés pendant les manipulations.
Lors du serrage à refus de l'élément, tel que boulon avec écrou, rivet ou autre équivalent, la contre-pente prévue dans la base de chaque pièce d'assemblage, du côté opposé à celui comportant le ou les ergots, pro voque un basculement de cette pièce. De cette façon, chaque ergot est rendu opérationnel et est solidarisé ainsi intimement avec l'encoche correspondante, prati quée dans le profilé.
Du fait de l'effort de traction que chaque ergot exerce sur l'encoche dans laquelle il est introduit, les faces des onglets des profilés découpés à 45o seront ainsi éner giquement rapprochées entre elles au fur et à mesure de l'opération de serrage.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de forme pra tiquement trapézoïdale avec tenons et mortaises à une face, avec un ou des ergots à la face opposée et avec un percement perpendiculaire au milieu du côté incliné com portant les tenons et mortaises, la base de la pièce com portant une contre-pente du côté tenons et mortaises, les tenons et mortaises d'une pièce d'assemblage s'emboî tant dans les mortaises et tenons d'une pièce identique.
La hauteur et la largeur de la pièce d'assemblage sont de préférence telles que cette pièce puisse s'introduire aisément dans la cage du profilé à assembler à une autre.
Les pièces d'assemblage destinées à des profils du même type peuvent être identiques et, du fait de leur morphologie adéquate, elles peuvent être indifféremment employées gauche ou droite.
Un autre avantage de l'invention consiste en ce qu'un même outillage de presse sert pour la transformation des deux encoches et des deux lamelles, aussi bien dans les profilés ouverts que dans les profilés tubulaires. Dans ce dernier cas, l'outillage pratique en même temps un percement axial pour l'introduction du moyen de serrage.
On utilise le plus avantageusement des pièces d'as semblage comportant deux ergots latéraux. De cette façon, on peut employer le même type de pièce d'assem blage, aussi bien pour les profilés ouverts que pour les profilés tubulaires. Cependant, dans certains cas de profilés de formes spéciales, où le défoncement local de la paroi du profilé n'est possible qu'en un seul endroit, on peut ne prévoir qu'un seul ergot à la pièce d'assem blage. Dans ce cas, on utilise donc une pièce d'assem blage avec ergot central, qui s'engage dans une encoche axiale du profilé.
A titre de rationalisation dans la fabrication des pièces d'assemblage, on peut prévoir ces pièces avec un ergot sur toute la largeur de la pièce ce qui permet, par simple opération de fraisage, d'obtenir des pièces avec ergots latéraux ou des pièces avec un ergot central.
La présente invention est .illustrée par la description ci-après de modes préférés d'exécution, avec référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple.
Les figures représentent respectivement Fig. 1 : vue en perspective de deux pièces identiques d'assemblage.
Fi.g. 2 : coupe d'une pièce d'assemblage de la fig. 1. Fier. 3a à 3d : :introduction d'une pièce d'assemblage dans un profil.
Fig. 4 : vue en perspective des profilés ouverts, des pièces d'assemblage et du moyen de serrage.
Fig. 5 : vue en coupe des mêmes profilés que la fig. 4, l'assemblage étant réalisé.
Fig. 6 : vue en perspective des profilés tubulaires, des pièces d'assemblage et du moyen de serrage.
Fig. 7: vue en coupe des mêmes profilés que la fig. 6, l'assemblage étant réalisé.
Fig. 8: vue en coupe de deux profilés assemblés ainsi que les pièces d'assemblage avant serrage.
Fig. 9 : vue en coupe, comme à la fig. 8, après serrage.
Fig. 10 : vue en coupe d'une pièce d'assemblage dans un profilé, les deux flèches représentant le sens de bas- culement de la pièce.
Fig. 11 : vue en perspective de deux pièces d'assem blages identiques avec variante d'ergots.
Fig. 12: vue en perspective de deux pièces d'as semblages identiques, avec une autre variante d'ergots. Fig. 13 et 14 : vues en perspective et en coupe de profilés tubulaires et de pièces d'assemblage, avec va riante d'ergots.
La fig. 1 montre en perspective deux pièces d'assem blage identiques (1) de forme pratiquement trapézoïdale qui devront s'assembler en formant un angle de 450.
On voit nettement qu'une pièce d'assemblage (1) comporte deux ergots (2) situés à la base opposée à celle comportant les tenons (3) et mortaises (4) ; ces tenons et moraises sont conçus de façon qu'ils s'emboîtent dans les mortaises (4) et tenons (3) de l'autre pièce, afin d'obtenir un guidage latéral indispensable lors de l'opération d'assemblage.
Cette pièce comporte également, du côté tenons et mortaises, un percement perpendiculaire (6) à l'onglet des profilés à assembler, percement permettant l'intro duction d'un moyen de serrage.
De plus, la base opposée aux ergots précités comporte une contre-pente (5) destinée à provoquer un bascule- ment de ces pièces lors de l'opération de serrage.
La fig. 2 montre en coupe une des pièces d'assem blage décrites à la fig. 1. Dans cette coupe, on peut y voir la hauteur (X) qui sera fonction de la hauteur des cages des profilés.
Les fi-' 3a à 3d montrent le profilé (7) dont l'extré mité (8) à assembler à un autre profilé est découpée à 45".
On a pratiqué à la presse, à une distance de l'onglet (8) correspondant à la longueur de la pièce d'assem- blage (1), un défoncement ce qui donne une encoche (9) et une lamelle (10).
La pièce d'assemblage (1) est de forme pratiquement trapézoïdale et elle comporte deux ergots (2). La hauteur (X) la plus grande de cette pièce trapézoïdale est légè rement inférieure à la hauteur (X') de la cage du profilé, pour que la pièce d'assemblage puisse s'introduire aisé ment dans cette cage.
On introduit (Fig. 3b) la pièce d'assemblage dans la cage du profilé, la petite base comportant une contre pente (5) glissant sur la paroi du fond de la cage du profilé.
En fin de course, c'est-à-dire, quand la face arrière avec tenons (3) et mortaises (4) arrive à hauteur de l'on glet, la face avec ergots (2) pousse sur la lamelle (10).
Ceci provoque une réaction de la part de la lamelle (10) qui fait se relever la pièce (1) et engage ainsi l'ergot (2) dans l'encoche (9) (Fig. 3c).
A ce moment, (Fig. 3d), la pièce d'assemblage est en place et solidaire du profilé même pendant les inévi tables manipulations d'atelier.
La fig. 4 montre l'application de ce dispositif au cas d'assemblage de deux profilés ouverts (7) et (T) dont une des faces ouvertes de la cage présente deux lan guettes (11 et 11'), ces profilés étant coupés à 45o aux faces (8 et 8') à assembler.
Dans ces languettes (11 et 11') on a pratiqué un dé foncement local à la presse, ce qui donne les lamelles (10 et 10') et les encoches (9 et 9').
On engage les pièces d'assemblage par les ergots frontaux (2 et 2') selon la direction de la flèche et comme également indiqué précédemment aux fig. 3a à 3d.
Les pièces d'assemblage (1 et l') comportent respec tivement des tenons (3 et 3') des mortaises (4 et 4') et des percements (6 et 6'), ces percements permettant le passage du moyen de serrage, soit un boulon (12) et écrou (12').
On assemble les pièces comme indiqué en coupe à la fig. 5, de sorte que les onglets (8 et 8') des profilés s'accolent et que de ce fait, les tenons (3) et mortaises (4) de la pièce d'assemblage déjà mise en place dans la cage du premier profilé s'adaptent exactement dans les mor taises (4') et tenons (3') de la pièce similaire déjà mise en place dans la cage du second profilé.
Cet emboîtement parfait des pièces servira de gui dage latéral indispensable et de ce fait, les percements (6 et 6') pratiqués dans les deux pièces d'assemblage perpendiculairement à l'onglet du profilé découpé à 450 se prolongent mutuellement, permettant ainsi l'introduc tion d'un élément de serrage, c'est-à-dire, boulon (12) et écrou (12') qui seront serrés à refus.
Les fig. 6 et 7 sont analogues aux fig. 4 et 5 et corres pondent aux cas des profilés tubulaires (13 et 13') dont on a, avec la même presse que pour les profilés ouverts, pratiqué dans la paroi sous laquelle glissent les ergots des pièces d'assemblage, deux encoches centrales (9 et 9') avec formation de deux lamelles (10 et 10').
De plus, avec ce même coup de presse, une ouverture axiale (14 et 14') a été pratiquée.
Cette ouverture est destinée à l'introduction d'un élé ment de serrage (12 et 12') lors de l'opération d'assem blage.
Les fig. 8 et 9 représentent en coupe, l'assemblage de deux profilés coupés à onglets à 45o au début et en fin de l'opération de serrage. On remarque clairement que la contre-pente (5 et 5') prévue dans la face des pièces d'assemblage opposée aux ergots provoque un basculement de ces pièces de façon à rendre les ergots (2 et 2') opérationnels et de les soli dariser ainsi intimement aux encoches (9 et 9') pratiquées dans les profilés.
Les faces des onglets (8 et 8') des profilés coupés à 450 seront ainsi énergiquement rapprochées entre elles au fur et à mesure de l'opération de serrage pratiquée par le serrage à refus de l'écrou (12') sur le boulon (12).
La fig. 9 montre clairement par les flèches, les sens de traction qu'exerceront les ergots (2 et 2') sur le bord des encoches (9 et 9'), effort de traction qui solidarise définitivement entre eux les onglets (8 et 8') lors de ce serrage à refus.
La fig. 10 représente le basculement d'une pièce d'as semblage autour du point Y dans le sens des flèches lors de la mise en place de celle-ci.
On remarque que la traction dans le sens Z relie encore plus intimement les pièces d'assemblage avec les profilés à assembler, et ceci, à cause de la contre pente (5) qui favorise cette manoeuvre.
La fig. 11 représente des pièces d'assemblage qui sont munies d'ergots pour profilés ouverts uniquement. La forme des ergots de ces pièces permet d'en faire par une simple opération de fraisage, des pièces à ergots la téraux (voir fig. 1) ou des pièces à ergot axial (voir fig. 12).
Les fig. 13 et 14 montrent l'application des pièces d'assemblage reprises à la fig. 12. On y remarque les percements axiaux destinés à recevoir les ergots axiaux des pièces d'assemblage.
Le guidage latéral peut être réalisé par tout équi valent des tenons et mortaises. D'autre part, la contre pente, à la base de la pièce d'assemblage, peut avoir d'autres formes et d'autres orientations, permettant de rendre les ergots solidaires des encoches lors de l'opé ration de serrage. Pour cette opération de serrage, on peut utiliser tout autre élément que le boulon avec écrou, et notamment un rivet.
Lse lamelles pratiquées dans les cages des profilés peuvent avoir diverses formes, qui leur permettent d'as surer le guidage pour la mise en place de la pièce d'as semblage, notamment dans le cas où le profilé ne peut être déformé qu'en un seul endroit.