FR2943516A1 - Etageres-coques securisees en porte-a-faux a haute performance structurelle - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour construire des étagères de tôle métallique en porte-à-faux (en console), de performance modulable, capables de supporter de fortes charges, et enfin répondant au souci posé par le caractère coupant des arêtes vives. Le dispositif propose la mise en place d'une structure en caisson bi-couche dont la rigidité est assurée par deux sous-dispositifs. Un premier réside dans la réalisation du complexe de l'étagère, et le second, dans le connecteur qui solidarise le complexe de l'étagère aux deux rails muraux en L auquel il est accroché. Le dispositif répond parfaitement, avec sa ligne aérienne, ses performances mécaniques et son ergonomie, tant à des besoins commerciaux qu'à ceux du particulier et de son mobilier d'intérieur.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour construire des étagères en tôle métalliques en porte-à-faux (en console), de performance modulable, capables de supporter de fortes charges, et enfin répondant au souci posé par le caractère coupant des arêtes vives. Le principe d'étagère en porte-à-faux pose des difficultés structurelles qui sont traditionnel- lement assurées par 3 éléments : des étagère-plateaux, des jambes de force qui assurent la rigidité transversale recherchée, et des rails fixés au mur. Ce principe est repris comme principe de référence et améliorer par le brevet n°06 55625. L'avantage du brevet n°06 55625 réside, d'une part, dans l'emmanchement, sans pièce tierce, de la jambe de force au rail mural, grâce à des fentes d'insertion et une plaque de verrouillage intégrées respectivement au rail mur et à la jambe de force; il réside d'autre part, dans la possibilité d'ajustement de la console sans qu'elle soit retirée du montant. Ce dispositif a un inconvénient structurel, à savoir qu'il présente une faible inertie longitudinale, ce qui réduit les charges supportables par les étagères. On peut encore citer le brevet n°23 79445 qui propose des tôles pliées simples accrochées sur un panneaux ajouré, mais dont on peut d'emblées'avancer à dire, d'une part qu'elles ne permettront pas de supporter de lourdes charges, et d'autre part, qu'elles présentent des arêtes vives qui sont donc à proscrire. Si l'on trouve de nombreux brevets de tablettes d'étagère en tôle métallique rproposant de répondre aux contraintes structurelle de fortes charges (brevets n°84 19327, n°91 13765..1 ils ne sont cependant pas en console, c'est-à-dire qu'ils ne présentent pas une configuration statique en porte-à-faux. Or la configuration en console présente des avantages fonctionnels remarquables, à savoir : ù une accessibilité et une lisibilité non entravée par des montants en front de façade, ce qui est apprécié, tant pour des étalages commerciaux que pour du mobilier de particulier, - l'indépendance du dimensionnement de l'étagère suivant sa longueur par rapport à la distance entre les montants muraux. Le dispositif selon l'invention propose une réponse aux contraintes d'une configuration structurelle en porte-à-faux, ayant capacité à supporter de lourdes charges, au souci de la sécurité par l'absence d'arêtes vives, et enfin de modulation de ses performances mécaniques. Le dispositif propose donc la mise en place d'une structure en caisson dont la rigidité est assurée par deux sous-dispositifs. Un premier réside dans la réalisation du complexe de l'étagère, et le second, dans le connecteur qui solidarise le complexe de l'étagère aux deux rails muraux de profil en L auquel elle est accrochée.

Les figures annexées illustrent l'invention selon la variante de connexion par sertissage des étagères bi-couches aux montants muraux : Figures 1.0 : Patron de la tôle-plateau et des tôles-ailettess métalliques nécessaires à la constitution de l'étagère double-couche (trait plein pour les lignes de coupes et trait 5 pointillée pour les lignes de pli). - Fig 1.1: Patron de la tôle-ailette centrale - Fig 1.2: Patron des tôle-ailette latérales - Fig 1.3: Patron de la tôle-plateau Figure 2.0: Principe d'assemblage de ta tôle-plateau et des tôles-ailettes métalliques 10 nécessaires à la constitution de l'étagère double-couche (option bi-couche sur les parties latérales). - Fig 2.1: Vue axonométrique sur les éléments de visserie nécessaires à l'assemblage des tôles-ailettess à la tôle-plateau. Figures 3.0: Assemblage et traitement des tôles pour éviter toute arête vive (option bi-15 couche sur les parties latérales). - Fig. 3.1: Vue sur la sous-face de l'étagère avec l'implantation de la tôle-ailette tôle-plateau. - Fig 3.2: Coupe AA sur l'étagère (cf repérage Fig.4.1). - Fig. 3.3: Plan de détail sur la disposition et le sertissage des tôles-ailettess et de la tôle-plateau, de part et d'autre du montant mural 20 Figures 4.0: Vues planimétriques sur l'étagère assemblée (option bi-couche sur les parties latérales et la partie centrale). - Fig. 4.1: Plan sur l'étagère. - Fig. 4.2: Coupe BB sur l'étagère. - Fig. 4.3: Vue face sur l'étagère. 25 Figures 5.0: Principe d'assemblage du complexe de l'étagère bi-couche aux montants muraux; Option de fixation par sertissage, option bi-couche sur les parties latérales). - Fig. 5.1: Vue axonométrique sur les vis cylindrique à six pans creux et les écrous à sertir solidarisant le complexe de l'étagère aux montants muraux. - Fig. 5.2: Perspective sur l'étagère asssemblée aux montants muraux. 30 Figures 6.0: Performances atteintes par le prototype appliqué au cas d'une bibliothèque; Option de fixation par sertissage, option bi-couche sur les parties latérales). - Fig. 6.1: Photo faciale sur le prototype non chargé. - Fig. 6.2: Photo faciale sur le prototype chargé. - Fig. 6.3: Photo latérale sur les étagères vides.

Les figures 1.1, 1.2, et 1.3 représentent les plans développés des tôles avec leur ligne de coupe et de pli. On distingue deux catégories de tôles constitutives d'une étagère complète à savoir la tôle-plateau (Fig. 1.3) et deux types de tôle-ailette (Fig 1.1 & Fig. 1.2) respectivement pliées en U et en L.

Les tôles-ailettes sont donc pliées à angle droit pour former les faces inférieures de l'étagère (9), et le(s) plan(s) de la console (10). Ce dernier plan présente une profondeur qui peut être librement choisi en fonction de la performance mécanique envisagée et souhaitée. Le plan de la console (10) peut, en l'occurence, être réduit à une équerre ayant pour hauteur celle du complexe de l'étagère réduite des épaisseurs cumulées de la tôle-ailette et de celle de la tôle- plateau. Cette configuration permet alors son intégration complète dans l'épaisseur du complexe de l'étagère sans émergence au-desus de la tôle-plateau. Aussi, on notera que la tôle-ailette centrale présentent du fait de sa position deux plans de console (10) au lieu d'une seule pour les tôles-ailettes latérales. Les figures suivantes passeront indifféremment de la configuration bi-couche latérale à celle de bi-couche totale tant pour témoigner de la modulation possible des performances des étagères que pour des soucis de lisibilité des documents graphiques. Le nombre de tôles-aillettes de renfort par étagère peut varier en nombre de une à trois en fonction des performances mécaniques souhaitées, et de la géométrie de la tôle-plateau. La tôle-plateau présente 18 côtés, une demi douzaine de plis et deux feuillures (11) symétriques de part et d'autre de son axe de symétrie (transversal). Cette complexité ne présente aucune difficultée de mise en oeuvre, car elle est parfaitement compatible avec les possibilités offertes par les machines courantes à plier la tôle métallique. L'axonométrie de la figure 2.1 montre les tôles après pliage et leur disposition éclatée avant assemblage. Chaque tôle-ailette de renfort est constituée d'au moins deux plans orientés perpendiculairement de part et d'autre d'une ligne de pli, dont le premier rectangulaire forme la face inférieure (9) de l'étagère, tandis que le second consitue la console (10). Cette dernière travaille en traction et trouve la rigidité transversale nécessaire à l'établissement d'un porte-à-faux capable de supporter des charges importantes. La figure 2.1 montre comment les plans de consoles (10) des tôles-ailettes passent au travers des feuillures (11) aménagées sur la tôle plateau pour trouver leurs positions. Chaque étagère est donc une structure en caisson élaborée grâce à deux catégories de tôle en acier pliées, à savoir, la tôle-plateau et la tôle-ailette de renfort qui, ensemble, constituent une coque bi-couche après assemblage par des vis têtes fraisées à sertir en aveugle (12). La tôle-plateau (1) rectangulaire est pliée en retombée sur trois de ses côtés contigües pour former une nervure (5) présentant un angle rentrant d'une quarantaine de degrés par rapport à la verticale, qui est aussi, géométriquement, traité par une coupe en onglet (6) sur ses deux coins pour éviter la présence d'arêtes vives. L'écartement entre le plan de l'étagère de la tôle-plateaux et la face inférieure de la tôle-aillette est assurée et réglée par des rondelles (13). La hauteur de ces rondelles (13) est liée à celle de la nervure (5) en retombée de la tôle-plateau afin, d'une part, que son arase inférieure soit alignée avec la position altimétrique du plan inférieur de la tôle-ailette (9), et d'autre part, de rendre impossible toute préhension tactile de l'arête déjà retroussée (5). Par une vue en contre-plongée, la figure 3.1 montre le principe de positionnement des tôles entres elles pour former un complexe bi-couche qui, ensemble, permet d'obtenir à la fois les inerties transversale et longitudinale requises à l'étagère pour atteindre une grande rigidité, tout en présentant une grande sécurité face aux risques de coupures grâce au retroussement de la nervure sur les trois côtés du plateau (5) et de la coupe en onglet sur les deux coins (6). Les vues planes (figures 3.2, 3.3, 4.1, 4.2 & 4.3) permettent de voir les interdépendances dimensionnelles des géométries des différents éléments du dispositif de l'invention : La figure 3.2 fait état du retrait de quelques millimètres du contour des faces inférieures des tôle-ailettes par rapport à la projection planimétriques de l'arase inférieure de la nervure en retombée (5). û La figure 3.3 rend compte de la position des tôles autour du montant-mural en équerre avant sertissage. La tôle-plateau(1) est pliée en relevé sur son quatrième côté (7) de montant à montant, pour procurer à l'étagère une forte inertie longitudinale, et est solidarisée au profil du montant-mural (3) via une languette (8) ayant pour longueur celle de la nervure en relevé, et pour profondeur maximale celle du profil du montant mural. Le plan de la console est dimensionné afin de pouvoir être solidarisé conjointement à la languette de la nervure (8) en relevé de la tôle-plateau (1) ainsi qu'au profil du montant mural (3). Si la dimension, et la géométrie de la console en relevé est indépendante de celle de l'étagère, elle devra néanmoins retouver l'alignement du profil du montant mural et de la nervure en relevé (8) de la tôle-plateau pour être solidarisée ensemble de part en part par le même dispositif de connecteur.

La figure 4.1 rend compte du positionnement des deux feuillures(11) au droit de l'emplacement des montants (3) ayant, pour largeur celle du montant-mural augmentée des épaisseurs de la tôle-plateau et des tôle-ailettes de renfort, et pour profondeur, au moins celle de la console (10) afin que les tôle(s)-ailette(s) puissent traverser le plan de l'étagère.

La Figure 4.2 est une coupe longitudinale qui rend compte de la rigidité obtenue par le caisson formé par le complexe de l'étagère. La rigidité de l'ensemble est assurée par la solidarisation de(s) tôle(s)-ailette(s) de renfort et de la languette de la tôle-plateau (8) de part et d'autre des profils des montants mural. Leur mode d'assemblage pourra être assuré, soit par sertissage (14), ou bien encore par clipsage et coincement; chacune des solutions nécessitant des montants muraux adaptés à chacune des deux options. La figure 5.1 et 5.2 illustrent l'option d'assemblage par sertissage au travers des ouvertures oblongues régulièrement distribuées tout le long des deux nervures des montants-muraux en équerre. La nervure face au mur est exploitée pour suspendre par des vis et chevilles les montants au mur tandis que celles de la nervure perpendiculaire au plan du mur sont utilisées pour y suspendre le complexe des étagères pré-assemblées grâce à des vis tête cylindriques à six pans creux et des écrous à sertir en aveugle (14) de part et d'autre des rails muraux.

On obtient un système d'étagère en console performant et comme peut en témoigner les photographies 6.1, 6.2 & 6.3. Ainsi, des étagères en porte-à-faux, accrochées à des montants distants de soixante centimètres, en bi-couche latérale sur deux fois vingt centimètres de part et d'autre des montants, d'un mètre de long par trente centimétre de profondeur et deux centimètre d'épasseur supportent au moins une charge uniformément répartie de cinquante kilogramme, soit une pression de 165 kilogrammes par mètre carré. Le dispositif répond parfaitement, par ses performances mécaniques et son ergonomie, tant à des besoins commerciaux qu'à ceux du mobilier d'intérieur par son caractère aérien.