L'invention a trait au domaine des marchepieds.
Un marchepied comprend deux plans mutuellement articulés qui lui permettent d'adopter une configuration déployée dans laquelle les plans sont écartés angulairement l'un de l'autre et une configuration repliée dans laquelle les plans sont sensiblement parallèles l'un à l'autre. Chaque plan comprend en général deux montants ainsi qu'une ou plusieurs marches reliant les montants. Dans la présente demande, les termes « marchepied » et « escabeau » sont synonymes, quel que soit le nombre de marches.
Pour limiter l'angle d'ouverture angulaire entre les plans, il est connu d'utiliser des mécanismes d'arrêt à compas.
Le document AU7538991 (BAILEY ALU PROD) présente un marchepied équipé d'un mécanisme d'arrêt à compas, ce mécanisme d'arrêt comprenant un cadre mutuellement articulé avec deux biellettes. Le cadre comprend une base et deux bras faisant saillie de la base, chaque bras étant monté articulé par rapport à un montant du plan arrière autour d'un axe arrière d'articulation. Chaque biellette est montée articulée d'une part à un montant du plan avant, par une extrémité externe, autour d'un axe avant d'articulation, et d'autre part au cadre, par une extrémité interne, autour d'un axe central d'articulation de sorte que, dans la configuration déployée, la base du cadre vient en appui sur les biellettes, et, dans la configuration repliée, les biellettes et le cadre sont sensiblement parallèles aux plans avant et arrière du marchepied.
Ce mécanisme n'est cependant pas sans inconvénients.
Les implantations des bras du cadre sur les montants du plan arrière et des extrémités externes des biellettes sur les montants du plan avant sont relativement proches des marches. Dans l'hypothèse où l'utilisateur appuierait par mégarde sur le cadre ou les biellettes, il en résulterait, en fonction de l'intensité de l'appui, soit une détérioration du mécanisme d'arrêt, soit l'apparition de fortes contraintes de cisaillement au niveau des axes centraux d'articulation au détriment de la sécurité du marchepied. Le document DE 29 03 781 A1 décrit un marchepied selon le préambule de la revendication 1.
Un premier objectif est de proposer un marchepied offrant une simplicité de réalisation et d'utilisation, sans perte de fiabilité ni de sécurité.
A cet effet il est proposé un marchepied comprenant :
- un plan avant comportant une paire de montants avant et une série de marches reliant les montants avant ;
- un plan arrière comportant une paire de montants arrière et monté articulé par rapport au plan avant, de sorte que le marchepied peut adopter une configuration repliée dans laquelle les plans avant et arrière sont sensiblement parallèles l'un par rapport à l'autre, et une configuration déployée dans laquelle les plans avant et arrière forment ensemble un angle aigu ;
- un mécanisme d'arrêt à compas monté entre les plans avant et arrière pour bloquer le marchepied en configuration déployée ;
le mécanisme d'arrêt comprenant :
- un cadre ayant une base et deux bras faisant saillie de la base, chaque bras étant monté articulé par rapport à un montant du plan arrière autour d'un axe arrière d'articulation ;
- deux biellettes chacune montée articulée d'une part, par rapport à un montant du plan avant, par une extrémité externe, autour d'un axe avant d'articulation, et, d'autre part, par rapport au cadre, par une extrémité interne, autour d'un axe central d'articulation de sorte que, dans la configuration déployée, la base du cadre vient en appui sur les biellettes, et, dans la configuration repliée, les biellettes et le cadre sont sensiblement parallèles aux plans avant et arrière du marchepied, chaque biellette se présentant sous la forme d'un fil, l'extrémité externe étant coudée pour former l'axe avant d'articulation et l'extrémité interne coudée pour former l'axe central d'articulation.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- chaque biellette est montée articulée par l'axe central d'articulation sur un bras du cadre ;
- chaque bras du cadre possède un trou dans lequel est introduit l'axe central d'articulation de la biellette ;
- l'axe central d'articulation de chaque biellette comprend deux épaulements positionnés de part et d'autre du bras du cadre ;
- chaque biellette est montée articulée par l'axe avant d'articulation à un montant du plan avant par l'intermédiaire d'un support ;
- chaque support possède un fût dans lequel est introduit l'axe avant d'articulation de l'extrémité externe de la biellette ;
- l'axe avant d'articulation est positionné sous une marche du plan avant ;
- l'extrémité externe de chaque biellette comprend un tronçon intermédiaire externe coudé précédant un tronçon final externe coudé, le tronçon final externe étant l'axe avant d'articulation ;
- le mécanisme d'arrêt comprend une poignée solidaire de la base du cadre.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un marchepied équipé d'un mécanisme d'arrêt à compas, dans la configuration déployée ;
- la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant le mécanisme d'arrêt à compas de la figure 1, à échelle agrandie ;
- la figure 3 est une vue de détail de dessus illustrant la fixation de l'extrémité interne d'une biellette sur le cadre, dans la configuration déployée ;
- la figure 4 est une vue de détail en coupe illustrant l'implantation de l'extrémité externe de la biellette sur un montant du plan avant, dans la configuration déployée, selon le plan de coupe A-A ;
- la figure 5 est une vue de détail en coupe illustrant le contact entre la biellette et la base du cadre, dans la configuration déployée, selon un plan de coupe A-A ;
- la figure 6 est une vue de détail en coupe du mécanisme d'arrêt à compas, dans une position repliée, selon le plan de coupe A-A ;
- la figure 7 est une vue de détail illustrant la disposition des biellettes par rapport au cadre, dans une configuration déployée, selon une variante de réalisation.
Sur la figure 1 est représenté un marchepied 1 comprenant un plan 2 avant, un plan 3 arrière, un mécanisme 4 d'arrêt à compas intérieur comprenant un cadre 5 mutuellement articulé avec deux biellettes 6, le cadre 5 étant solidaire du plan 2 avant et les biellettes 6 étant solidaires du plan 3 arrière.
On définit par rapport au marchepied 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir :
- un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la vision de l'utilisateur lorsqu'il est sur le plan 2 avant du marchepied 1,
- un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal,
- un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.
Les plans 2, 3 avant et arrière sont montés articulés entre eux de sorte que le marchepied 1 peut adopter une configuration repliée (représentée partiellement sur la figure 6) dans laquelle les plans 2, 3 sont sensiblement parallèles l'un par rapport à l'autre, et une configuration déployée (représentée sur la figure 1) dans laquelle les plans 2, 3 forment ensemble un angle aigu.
Le plan 2 avant comprend une paire de montants 7 avant et au moins une marche 8 reliant transversalement les montants 7 avant. Dans l'exemple illustré, le marchepied 1 comprend quatre marches 8. En variante, un nombre de marches 8 inférieur ou supérieur à quatre pourrait être prévu (notamment trois ou cinq). Les montants 7 sont en l'espèce formés de profilés dans un matériau métallique (par exemple en aluminium ou en alliage d'aluminium) ou composite, par exemple à base de fibres végétales (par ex. fibre de lin) ou minérales (par ex. fibre de verre), notamment à section en U. A des extrémités 9 inférieures, les montants 7 sont munis de patins 10 antidérapants.
Le plan 3 arrière comprend une paire de montants 11 arrière et au moins une marche 8 reliant les montants 11 arrière. Dans l'exemple illustré, le plan 3 arrière comprend trois marches 8. En fonction de la hauteur du marchepied 1, le nombre de marches 8 pourrait être différent. Les montants 11 arrière sont de fabrication et de forme similaires aux montants 7 avant. A des extrémités 12 inférieures, les montants 11 arrière sont munis de patins 10 antidérapants. Lorsque le marchepied 1 est en configuration déployée (illustrée sur la figure 1), le plan 3 arrière forme un angle aigu avec le plan 2 avant, et les extrémités 12 inférieures des montants 11 arrière forment, avec les extrémités 9 inférieures des montants 7 avant, un plan 13 de pose pour le marchepied 1. On définit également un plan 14 médian du marchepied 1, ce plan 14 médian étant perpendiculaire au plan 13 de pose et équidistant des montants 7 du plan 2 avant et des montants 11 du plan 3 arrière.
Comme on le voit sur la figure 1, les montants 7 du plan 2 avant, destinés à former un plan de montée permettant à un utilisateur d'atteindre des zones en hauteur, sont de largeur supérieure aux montants 11 du plan 3 arrière. On notera que, bien que les marches 8 du plan 3 arrière aient pour fonction première d'assurer la rigidité du plan 3 arrière, elles sont suffisamment rigides pour pouvoir constituer, à l'occasion, des marches d'appoint.
Le mécanisme 4 d'arrêt à compas monté entre les plans 2, 3 avant et arrière pour bloquer le marchepied 1 en configuration déployée comprend un cadre 5 mutuellement articulé avec deux biellettes 6.
Le cadre 5 comprend une base 15 et deux bras 16 faisant saillie de la base 15, chaque bras 16 étant monté articulé par rapport à un montant 11 du plan 3 arrière autour d'un axe 17 arrière d'articulation.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures et plus particulièrement la figure 2, le cadre 5 comprend une base 15 et deux bras 16 symétriques par rapport au plan 14 médian du marchepied 1, ces deux bras 16 faisant saillie perpendiculairement à la base 15. Chaque bras 16 inclut une portion 18 principale, une portion intermédiaire 19 et une patte 20 de fixation. La portion 19 intermédiaire est sensiblement orientée de façon perpendiculaire à la portion 18 principale (c'est-à-dire suivant l'axe Y) et elle s'étend à partir de la portion 18 principale vers l'extérieur du cadre 5. La patte 20 de fixation est sensiblement orientée de façon perpendiculaire à la portion 19 intermédiaire, sensiblement parallèle à la portion 18 principale (c'est-à-dire suivant X) et elle s'étend à partir de la portion 19 intermédiaire dans une direction opposée à la base 15.
Le cadre 5 est par exemple réalisé tout d'abord par la découpe d'une lamelle au sein d'une tôle (par exemple en acier ou en aluminium), cette lamelle étant ensuite pliée selon les dimensions souhaitées. En variante, le cadre 5 est réalisé par moulage ou tout autre procédé connu.
Suivant un mode de réalisation illustré notamment sur la figure 2, le cadre 5 est monté articulé sur les montants 11 du plan 3 arrière par l'intermédiaire des pattes 20 de fixation. En effet, chaque patte 20 de fixation est montée sur un des montants 11 arrière via une vis 17 et un écrou 21, le bras 16 du cadre 5 restant libre en rotation autour de la vis 17, celle-ci formant ainsi l'axe 17 arrière d'articulation. Une entretoise 22 est intercalée entre la surface 23 interne du montant 11 arrière et la surface 24 externe de la patte 20 de fixation, cette entretoise 22 ayant pour fonction de limiter les frottements et ainsi faciliter les manoeuvres du mécanisme 4 d'arrêt. Cette entretoise 22 est par exemple réalisée dans un matériau à faible coefficient de frottement tel que du téflon ® ou du nylon.
La fixation de chaque bras 16 sur un montant 11 du plan 3 arrière est réalisée en l'espèce par une vis 17 à tête cylindrique à six lobes internes et un écrou 21 hexagonal fendu, on pourrait recourir à tout autre type de vis 17 et d'écrou 21 ainsi qu'à tout autre moyen de fixation analogue tel que par exemple un rivet.
Le mécanisme 4 d'arrêt comprend également deux biellettes 6 chacune montée articulée d'une part, par rapport à un montant 7 du plan 2 avant, par une extrémité 25 externe, autour d'un axe 26 avant d'articulation, et, d'autre part, par rapport au cadre 5, par une extrémité 27 interne, autour d'un axe 28 central d'articulation de sorte que, dans la configuration déployée, la base 15 du cadre 5 vient en appui sur les biellettes 6, et, dans la configuration repliée, les biellettes 6 et le cadre 5 sont sensiblement parallèles aux plans 2, 3 avant et arrière du marchepied 1. Chaque biellette 6 se présente sous la forme d'un fil, l'extrémité 25 externe étant coudée pour former l'axe 26 avant d'articulation et l'extrémité 27 interne coudée pour former l'axe 28 central d'articulation.
Selon un mode de réalisation représenté sur les dessins, chaque biellette 6 comprend un tronçon 29 central linéaire délimité par une extrémité 27 interne et une extrémité 25 externe. Les biellettes 6 sont symétriques selon le plan 14 médian du marchepied 1.
Plus précisément, l'extrémité 25 externe de la biellette 6 inclut un tronçon 30 intermédiaire externe coudé précédant un tronçon 26 final externe coudé. En effet, le tronçon 30 intermédiaire externe est sensiblement orienté de façon perpendiculaire au tronçon 29 central (c'est-à-dire suivant l'axe Z), il s'étend à partir du tronçon 29 central en direction de la partie supérieure du marchepied 1 lorsque celui-ci est en configuration déployée. Le tronçon 26 final externe est sensiblement orienté de façon perpendiculaire au tronçon 30 intermédiaire externe (c'est-à-dire suivant l'axe Y), il s'étend à partir du tronçon 30 intermédiaire externe dans la direction opposée au plan 14 médian du marchepied 1. Dans ce mode de réalisation, le tronçon 26 final externe est l'axe 26 avant d'articulation.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures et notamment sur la figure 4, l'axe 26 avant d'articulation de chaque biellette 6 est monté articulé à un montant 7 du plan 2 avant sous une marche 8 par l'intermédiaire d'un support 31, cette disposition permettant d'isoler le mécanisme 4 d'arrêt à compas et ainsi d'éviter tout risque d'interférences avec l'utilisateur lors de l'utilisation du marchepied 1. Ainsi, deux supports 31 se présentant sous la forme d'un boitier sont positionnés sous une marche 8 du plan 2 avant de part et d'autre de celle-ci, chaque support 31 possédant une forme extérieure sensiblement analogue à la forme interne de la marche 8 de sorte que les boitiers s'intègrent au sein de celle-ci, les supports 31 étant solidarisés aux montants 7 du plan 2 avant par l'intermédiaire de rivets 32. Chaque support 31 comporte un fût 33 fendu débouchant dans lequel est introduit l'axe 26 avant d'articulation d'une biellette 6, la biellette 6 étant libre de pivoter autour de l'axe 26 avant d'articulation, la présence de la fente 34 sur le fût 33 permettant de faciliter l'insertion de l'axe 26 avant d'articulation lors du montage. Chaque montant 7 du plan 2 avant possède un trou 35 coaxial avec le fût 33, dans lequel l'axe 26 avant d'articulation est introduit, celui-ci faisant ainsi saillie de la surface 36 externe du montant 7 avant et étant arrêté axialement en position par une rondelle 37 à dents intérieures positionnée sur le bout de celui-ci.
L'arrêt axial de l'axe 26 avant d'articulation est réalisé en l'espèce par une rondelle 37 à dents intérieures, on pourrait avoir par exemple un bout d'axe 26 avant d'articulation fileté faisant saillie de la surface 36 externe du montant 7 avant sur lequel est vissé un écrou.
Le rôle du tronçon 30 intermédiaire externe est entre autres de permettre le repliement total du marchepied 1 en prenant en compte la présence de la marche 8 tel qu'on peut le voir sur la figure 6.
Selon un mode de réalisation représenté sur les dessins, l'extrémité 27 interne de la biellette 6 inclut un tronçon 38 intermédiaire interne coudé précédant un tronçon 28 final interne coudé. En effet, le tronçon 38 intermédiaire interne est sensiblement orienté de façon perpendiculaire au tronçon 29 central (c'est-à-dire suivant Z), il s'étend à partir du tronçon 29 central en direction de la partie supérieure du marchepied 1 lorsque celui-ci est en configuration déployée. Le tronçon 28 final interne est sensiblement orienté de façon perpendiculaire au tronçon 38 intermédiaire interne (c'est-à-dire suivant l'axe Y), il s'étend à partir du tronçon 38 intermédiaire interne dans la direction opposée au plan 14 médian. Dans ce mode de réalisation, le tronçon 28 final interne est l'axe 28 central d'articulation.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figure et notamment sur la figure 3, l'axe 28 central d'articulation de chaque biellette 6 est monté articulé sur un des bras 16 du cadre 5. En effet, chaque bras 16 possède un trou 39 dans lequel est introduit l'axe 28 central d'articulation, celui-ci faisant saillie de la surface 40 externe du bras 16 du cadre 5, l'axe 28 central d'articulation comprenant deux épaulements 41, 42 positionnés de part et d'autre du bras 16 du cadre 5, un épaulement 41 interne et un épaulement 42 externe permettant de l'arrêter axialement. Cette solution n'est en rien limitative, l'épaulement 42 externe pourrait être remplacé par exemple en réalisant un filetage sur le bout de l'axe 28 central d'articulation, celui-ci faisant ainsi saillie de la surface 40 externe du bras 16 du cadre 5, un écrou étant ensuite vissé sur le bout fileté pour réaliser l'arrêt axial.
Chaque biellette 6 est par exemple obtenue par le cintrage ou le pliage d'un fil (par exemple en acier ou aluminium). Les épaulements 41, 42 internes et externes correspondant à un écrasement de matière peuvent par exemple être réalisés par estampage ou matriçage.
Afin de faciliter les manoeuvres du mécanisme 4 d'arrêt à compas, celui-ci comprend une poignée 43 ergonomique solidaire de la base 15 du cadre 5. Selon un mode de réalisation, la poignée 43 est fixée sur la base 15 du cadre 5 par clipsage. En variante, la poignée 43 peut être fixée par exemple par rivetage, vissage ou boulonnage.
Lorsque le marchepied 1 est en configuration repliée, le mécanisme 4 d'arrêt à compas est en position repliée, les biellettes 6 et le cadre 5 sont sensiblement parallèles aux plans 2, 3 avant et arrière du marchepied 1.
Lorsque le marchepied 1 est en configuration déployée, le mécanisme 4 d'arrêt est en position déployée, les biellettes 6 s'étendant alors sensiblement dans le prolongement du cadre 5. Plus précisément, la surface 44 inférieure de la base 15 du cadre 5 vient en appui sur les biellettes 6 telle que représentée sur la figure 5. Dès lors, le marchepied 1 est maintenu et sécurisé en position déployé.
Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 7, la base 15 du cadre 5 possède deux encoches 45 rectangulaires dans lesquelles viennent s'introduire les biellettes 6 lorsque le marchepied 1 est en configuration déployée. L'introduction des biellettes 6 au sein des encoches 45 permet de limiter les déplacements des biellettes 6 par rapport au cadre 5 et apporte ainsi une plus grande stabilité au marchepied 1.
Lorsque l'utilisateur souhaite passer de la position déployée à la position repliée, il lui suffit d'exercer une traction sur la poignée 43 pour ramener le mécanisme 4 d'arrêt en position repliée.
Le marchepied 1 qui vient d'être décrit procure un certain nombre d'avantages :
- il offre une meilleure sécurité d'utilisation, grâce à l'implantation du mécanisme 4 d'arrêt à compas et à la géométrie des biellettes 6 associée à la disposition des axes 26, 17 avant et arrière d'articulation ;
- il possède un nombre relativement faible de pièces, au bénéfice de la simplicité de fabrication et de la facilité de la maintenance ;
- il offre une meilleure stabilité et notamment dans le mode de réalisation où la base 15 du cadre 5 possède des encoches 45 ;
- il offre une simplicité d'utilisation grâce notamment à l'implantation d'une poignée ergonomique 43.
En effet, l'implantation notamment des biellettes 6 sous une marche 8 du plan 2 avant permet d'éviter toutes interférences entre le mécanisme 4 d'arrêt à compas et l'utilisateur, au bénéfice de la fiabilité du mécanisme 4 d'arrêt à compas et de la sécurité de l'utilisateur.
De même, la géométrie des biellettes 6 associée au fait que les axes 26, 17 avant et arrière d'articulation ne soient pas compris dans un même plan parallèle au plan 13 de pose, permet d'accentuer le blocage du marchepied 1 en configuration déployée, au bénéfice de la sécurité de l'utilisateur.
Enfin, le nombre de pièces est relativement faible (outre les montants 7, 11 et les marches 8, on dénombre deux biellettes 6, un cadre 5, deux supports 31, une poignée 43, deux rondelles 37, deux vis 17, deux écrous 21 et deux entretoises 22).