La présente invention a pour objet un nouveau moyen permettant l'assemblage d'éléments en bois ou dérivés, par exemple d'éléments de mobilier, utilisant le principe de la queue d'aronde.

Classiquement, pour un assemblage en queue d'aronde, un élément comporte au moins un tenon trapézoïdal dont la grande base constitue l'extrémité libre, l'autre élément comportant une mortaise de section complémentaire, la petite base et au moins une face latérale de ladite mortaise débouchant sur deux faces différentes de l'élément. Compte tenu de cette géométrie, les tenons ne peuvent être mis en place que par introduction dans la face latérale débouchante de la mortaise et coulissement latéral. En outre, puisqu'une face latérale de la mortaise débouche sur une face de l'élément différente de celle contre laquelle vient s'appliquer l'élément assemblé, l'assemblage reste visible, une fois effectué. De la colle est généralement utilisée pour immobiliser définitivement l'ensemble et, même, si l'assemblage est collé, il peut arriver que, sous l'effet d'efforts, le tenon coulisse en sens inverse et ressorte plus ou moins de la mortaise.

L'invention s'est fixé pour but de réaliser un assemblage invisible, ne nécessitant pas d'outil pour la mise en place du tenon dans la mortaise, n'impliquant aucun coulissement entre pièces et pouvant être utilisé sans colle, tout en étant irréversible.

Ce but est atteint en ce sens que l'invention apporte une pièce d'assemblage en bois qui, tandis qu'elle est à l'état libre et non exposée à un fluide de gonflement, a une section rectangulaire dans un premier plan et une section au moins sensiblement rectangulaire dans un second plan orthogonal audit premier plan, ladite pièce étant obtenue par compression d'une préforme ayant une section rectangulaire dans ledit premier plan et une section présentant au moins une zone en queue d'aronde dans un second plan orthogonal au premier plan, compression qui est exercée sur les parois latérales de ladite préforme.

Cette compression aboutit à donner la même taille à la grande base et à la petite base de la queue d'aronde, ce qui évidemment accroît d'autant plus la densité que l'on est plus près de la grande base. C'est ce que l'on entendra, dans la suite, par "densité différentielle".

Il s'ensuit que la pièce d'assemblage peut être définie à partir de sa densité : tandis qu'elle est à l'état libre et non exposée à un fluide de gonflement, la pièce a, dans le second plan, une densité qui va d'une valeur maximale au niveau de l'une de ses extrémités à une valeur minimale, de sorte que, si la densité de la pièce était uniforme et voisine de ladite densité minimale, elle aurait une section rectangulaire dans ledit premier plan et une section présentant au moins une zone en queue d'aronde dans ledit second plan.

Ainsi, tandis qu'elle est à l'état libre et non exposée à un fluide de gonflement, la pièce d'assemblage selon l'invention a une configuration parallélépipédique .

Une telle géométrie permet d'introduire la pièce dans une mortaise en queue d'aronde, non pas latéralement, c'est-à-dire par l'une des faces latérales ouvertes de la mortaise et coulissement, mais frontalement, c'est-à-dire via sa petite base débouchante, la mortaise étant dépourvue de faces latérales s Ouvrant sur une face de l'élément à assembler, autre que celle affectée par sa petite base. Sous l'effet de moyens qui seront décrits plus loin, la pièce reprend ensuite sa configuration d'origine, en queue d'aronde, alors qu'elle est déjà en place dans la mortaise et elle s'y trouve définitivement emprisonnée.

Le document DE 1 939 838 imagine, certes, l'utilisation d'une pièce ayant, en apparence, une géométrie similaire, mais, d'une part, la pièce est, "de préférence en matière plastique gonflable", sans qu'il soit donné la moindre indication quant à la nature de cette matière plastique et quant au moyen utilisé pour la faire gonfler et, d'autre part, l'application envisagée est différente : il s'agit de la construction d'éléments de murs secs où les pièces ont une fonction d'étanchéité. Il paraît vraisemblable que les mortaises créées dans les éléments de murs secs affectent toute la longueur des éléments et que les pièces d'assemblage sont des profilés. En tout état de cause, DE 1 939 838 ne décrit ni ne suggère le recours à des pièces d'assemblage en bois dont la géométrie est modifiée par compression pour permettre l'introduction frontale dans une mortaise en queue d'aronde, puis le retour à la pièce à sa géométrie d'origine.

D'un autre côté, on connaît des procédés d'assemblage applicables à des éléments semblables à ceux visés par l'invention et selon lesquels une pièce d'assemblage, constituée d'un tourillon cylindrique ou d'une languette mince et plate, est introduite frontalement dans, respectivement, une paire de trous borgnes cylindriques ou une paire d'évidements en portion de cylindre créés dans les éléments à assembler et disposés en vis-à-vis, procédés qui ne reposent cependant pas sur le principe de l'assemblage en queue d'aronde.

On connaît encore, d'après US 3 442 311, un assemblage entre pièces présentant alternativement des tenons et des mortaises en queue d'aronde, adaptées à s'interpénétrer frontalement. Cependant, les tenons ont déjà une forme en queue d'aronde avant l'interpénétration, ce qui nécessite une pénétration à force dans les mortaises avec déformation temporaire mutuelle du tenon et de la mortaise. Si l'on ajoute que, dans US 3 442 311, les mortaises s'ouvrent non seulement frontalement mais aussi bilatéralement, avec pour résultat que l'assemblage est visible, cette pénétration à force limite l'application du procédé à des assemblages non exposés à la vue ou de produits de basse qualité, en ce sens que la pénétration à force débouche nécessairement sur un endommagement des pièces, sauf si elles sont faites d'un matériau très élastique. De plus, comme indiqué plus haut, lorsque les mortaises débouchent bilatéralement, il peut arriver que, sous l'effet d'efforts, les tenons coulissent et ressortent latéralement des mortaises. Au contraire, l'introduction de la pièce d'assemblage selon l'invention n'exerce aucune violence sur les parois de la mortaise, laquelle peut être créée dans un élément épais et dur, donc inélastique, et qui ne s'ouvre que frontalement, ce qui permet d'obtenir un assemblage invisible et irréversible. Dans une première forme d'exécution de l'invention, la densité de la pièce, dans ledit second plan, va d'une valeur maximale au niveau de l'une de ses extrémités à une valeur minimale intermédiaire, puis de cette valeur minimale à une valeur maximale, de sorte que, si la densité de la pièce était uniforme et voisine de ladite densité minimale, elle aurait une section rectangulaire dans ledit premier plan et une section présentant, dans ledit second plan, deux zones en queue d'aronde accolées par leur petite base, la pièce résultante formant ainsi un goujon d'assemblage indépendant.

Il est entendu que le terme "accolé" utilisé ci- dessus ne signifie pas que les deux zones en queue d'aronde appartiennent à deux pièces distinctes qui ont été réunies "petite base contre petite base" : les deux queues d'aronde sont d'un seul tenant et leurs petites bases se confondent.

Dans une seconde forme d'exécution, la densité de la pièce, dans ledit second plan, va d'une valeur maximale au niveau de l'une de ses extrémités à une valeur minimale de sorte que, si la densité de la pièce était uniforme et voisine de ladite densité minimale, elle aurait une section rectangulaire dans ledit premier plan et une section en queue d'aronde, dans ledit second plan, ladite pièce étant d'un seul tenant, côté petite base de la queue d'aronde, avec un premier élément à assembler à un second élément, et formant tenon d'assemblage.

La pièce peut être réalisée en différentes essences de bois, le hêtre étant toutefois généralement préféré en ce sens qu'il est facilement disponible, peu coûteux et apte à une compression/dilatation rapide et facile.

Sous l'effet d'un fluide de gonflement, la pièce est susceptible de recouvrer la configuration qu'elle avait avant compression, c'est-à-dire une densité sensiblement uniforme, voisine de ladite densité minimale (abstraction faite, bien entendu, de la modification insignifiante de densité liée à la présence du fluide de gonflement) .

Par fluide de gonflement, on entend aussi bien de l'eau, qu'une solution diluée d'adhésif, un adhésif liquide ou liquéfiable, ou tout autre milieu, pas nécessairement aqueux, susceptible d'inverser la compression de la pièce. Dans une forme d'exécution préférée, l'humidité est fournie par une solution diluée de colle. Une autre possibilité est de pré-encoller les faces latérales de la préforme avant compression, la colle ainsi déposée et sèche étant activée, par humidification, au moment de l'emploi.

Que la pièce soit un goujon ou un tenon, le fil du bois est sensiblement perpendiculaire aux bases de la ou des queues d'aronde. Outre que la pièce a ainsi une meilleure résistance à la traction que si la direction du fil était quelconque, cela accélère le retour de la pièce à sa forme d'origine par pénétration plus rapide du fluide de gonflement entre les fibres du bois. Dans le cas où la pièce d'assemblage est un goujon indépendant, le procédé d'assemblage de deux éléments à réunir, en bois ou dérivé, utilisant un tel goujon, comprend : a. la création, dans chacun desdits éléments, d'une mortaise en queue d'aronde débouchant, côté petite base, sur celle des surfaces de l'élément qui est à accoler contre une surface de l'autre élément ; b. le dépôt de fluide de gonflement dans lesdites mortaises ; c. la mise en place de l'une des zones, à densité différentielle, du goujon dans la mortaise de l'un des deux éléments, par introduction frontale dans ladite mortaise ; d. la mise en place de la mortaise de l'autre élément sur l'autre zone, à densité différentielle, dudit goujon, par introduction frontale de ladite mortaise sur ladite autre zone ; et e. l'attente de la prise, par ledit goujon, d'une configuration dans laquelle il a une densité sensiblement uniforme et voisine de ladite densité minimale, autrement dit du retour du tenon à la configuration qu'il avait avant compression, étant entendu que l'étape b peut être remplacée par un dépôt de fluide de gonflement directement sur ledit goujon. L'étape e peut être extrêmement courte : pour un goujon en hêtre occupant, à l'état comprimé, un volume d'environ 2 cm ³ , elle est inférieure à 30 secondes si le fluide de gonflement est l'eau. Cette durée sera d'autant plus longue que le fluide de gonflement sera plus visqueux, l'idéal étant que la durée de dilatation soit minimale tout en permettant l'insertion dans les deux mortaises en vis-à- vis .

L'invention étend également sa portée à tout élément en bois incorporant, comme tenon (s) d'assemblage, au moins une pièce formant tenon selon l'invention. Dans ce cas, le procédé d'assemblage d'un tel élément en bois ou dérivé, dit premier élément, et d'un second élément en bois ou dérivé à réunir au premier se fait par : a. création, dans ledit second élément, d'au moins une mortaise en queue d'aronde débouchant, côté petite base, en surface de l'élément ; b. dépôt de fluide de gonflement dans ladite mortaise ; c. mise en place dudit au moins un tenon, à densité différentielle, dudit premier élément, dans ladite au moins une mortaise du second élément, par introduction frontale dans ladite mortaise ; et f. attente de la prise, par ledit tenon, d'une configuration dans laquelle il a une densité sensiblement uniforme et voisine de ladite densité minimale, autrement dit du retour dudit au moins un tenon à la configuration qu'il avait avant compression, étant entendu que l'étape b peut être remplacée par un dépôt de fluide de gonflement directement sur ledit tenon,

Lorsqu'il s'agit d'assembler deux éléments par plusieurs couples de goujon (tenon) /mortaise, il peut être avantageux que l'un des couples de mortaises en vis-à-vis ait exactement la même longueur que le goujon (tenon) , le groupe goujon (tenon) /mortaises en cause déterminant la position relative finale des éléments à assembler, et que les autres couples de mortaises en vis-à-vis soient d'une longueur légèrement supérieure à celle du goujon ou tenon, ce qui permet un léger décalage latéral pour autoriser des tolérances d'usinage des mortaises dans la direction latérale .

L'invention étend sa portée au procédé de fabrication de la pièce d'assemblage définie plus haut, procédé qui consiste : à partir d'une préforme en bois ayant une section rectangulaire dans un premier plan, une section présentant au moins une zone en queue d'aronde dans un second plan orthogonal au premier et des faces latérales opposées ; à exercer une pression sur lesdites faces latérales opposées de la préforme de telle sorte que ladite zone en queue d'aronde passe de sa configuration de départ à une configuration dont la section, dans ledit second plan, est également sensiblement rectangulaire, de sorte qu'après une telle compression, il est obtenu la pièce d'assemblage attendue ayant une configuration sensiblement parallélépipédique, configuration qu'elle conserve tant qu'elle n'est pas soumise à un fluide provoquant son gonflement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, en perspective, une préforme selon l'invention, selon une première forme d'exécution ;

- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais après compression ;

- la figure 3 est une vue, en perspective, de deux éléments à assembler au moyen de goujons selon l'invention ;

- les figures 4a-f illustrent les différentes étapes d'un assemblage appliqué à des éléments comportant plusieurs couples goujons/mortaises, les figures 4a-4c et 4f étant des vues en perspective complète, la figure 4e étant une vue en coupe prise dans le plan P3 de la figure 4f et la figure 4d étant une vue semblable à la figure 4e mais avant gonflement du tenon ;

- les figures 5 et 6 sont des vues analogues, respectivement, aux figures 4d et 4e mais montrant le cas où la pièce d'assemblage selon l'invention n'est pas un goujon indépendant mais un tenon appartenant à l'un des éléments à assembler, et

- la figure 7 représente, en perspective, une préforme selon l'invention, selon une seconde forme d'exécution.

Si l'on se réfère à la figure 1, on voit une préforme de goujon 1 ayant, dans le plan Pl une section rectangulaire et dans le plan P2, orthogonal à Pl, une section en double queue d'aronde 2,3. Chaque queue d'aronde comporte une grande base, respectivement, 2G, 3G et une petite base, respectivement, 2P et 3P qui se confondent. La préforme de goujon comporte ainsi une face avant 4 et une face arrière planes, une face latérale droite 5 et une face latérale gauche en forme de V très ouvert et couche à 90°, et des faces supérieure et inférieure qui correspondent aux grandes bases 2G,3G. Cette préforme de goujon est une pièce de bois, dont les fibres sont orientées sensiblement perpendiculairement aux grandes bases 2G,3G. En exerçant une pression sur les faces latérales 5 opposées de la préforme de goujon, on obtient la pièce d'assemblage l' ayant la configuration représentée à la figure 2. Dans cette configuration, les grandes bases 2G,3G ont été rétrécies jusqu'à avoir la même taille que les petites bases 2P,3P. Bien que, dans la représentation de la figure 2, on ne voit plus aucune trace du changement de pente existant, à la figure 1, dans les faces latérales 5 au niveau 2P,3P, dans la pratique, les faces 5 peuvent ne pas être aussi parfaitement planes et un résidu du changement de pente peut rester visible. L'important est que, dans la configuration de la figure 2, le goujon ait une section sensiblement rectangulaire dans le plan P2. Dans cette configuration, les fibres de bois sont évidemment d'autant plus comprimées que l'on s'éloigne des petites bases 2P,3P pour s'approcher des grandes bases 2G, 3G, de sorte que la densité de la pièce l' passe d'une valeur maximale au niveau de la grande base 2G pour décroître jusqu'à une valeur minimale au niveau des petites bases 2P, 3P depuis lesquelles elle croît jusqu'à une valeur maximale au niveau de la grande base 3G. La pièce l' présente donc une densité différentielle.

Il est à noter qu'une fois comprimé à la configuration l' représentée à la figure 2, le goujon conserve cette configuration tant qu'il n'est pas soumis à un milieu provoquant son gonflement, le seul air ambiant en étant incapable.

La figure 3 représente deux éléments 6 et 7 à assembler. Il s'agit de deux éléments en bois, massif ou non, pouvant être des éléments de mobilier, des parois d'une boîte, etc. Chacun de ces éléments comporte deux mortaises, respectivement 8a, 8b et 9a, 9b, en queue d'aronde. Comme on le voit, les mortaises 8a, 8b ne débouchent que sur la face 6a de l'élément 6 et les mortaises 9a, 9b ne débouchent que sur la surface 7a de l'élément 7. L'objectif est d'assembler les éléments 6 et 7 de telle sorte que la surface 7a soit appliquée contre la surface 6a.

Les mortaises 8a, 8b et 9a, 9b ont été usinées au moyen d'une fraise queue d'aronde. On comprend que, telle qu'utilisée selon l'invention, la fraise attaque l'élément en 10 en creusant une cuvette, qu'elle est soumise à un mouvement de translation vers la droite, sur le dessin, mouvement qui crée la mortaise 8a, après quoi elle est soumise à un mouvement de translation vers la gauche, puis est extraite de l'élément lorsqu'elle est revenue en 10. On pourrait ne pas soumettre la fraise à un tel retour en 10 et l'extraire à la fin de sa course vers la droite, mais dans ce cas il serait créé une seconde cuvette 10. La cuvette 10 n'a pas d'utilité dans le procédé d'assemblage, si ce n'est d'offrir un espace susceptible de recevoir un éventuel excès de fluide de gonflement. La longueur des mortaises 8a et 9a est égale à la longueur L du goujon tandis que la longueur des mortaises 8b et 9b peut être légèrement supérieure à la longueur L de façon à offrir un petit jeu d'ajustement.

Le procédé d'assemblage est illustré par les figures 4a à 4f.

La figure 4a est identique à la figure 3 qui vient d'être décrite. La figure 4b montre l'élément 7, dans la mortaise 9a duquel a été placée une goutte de fluide de gonflement C, et l'élément 6 dans la mortaise 8a duquel une goutte de fluide de gonflement C est en cours de dépôt.

La figure 4c montre l'élément 7, ayant une goutte de fluide de gonflement dans ses deux mortaises 9a, 9b, et l'élément 6 dans les mortaises 8a, 8b duquel a été insérée frontalement , c'est-à-dire dans la direction F de la figure 4c, une moitié à densité différentielle, telle que 2' ou 3', de deux goujons l', l'autre moitié à densité différentielle, telle que 3' ou 2', saillant à la surface de l'élément 6. L'étape suivante est la mise en place de l'élément 7 sur la moitié saillante des goujons par introduction frontale des mortaises 9a, 9b sur lesdites moitiés, selon la flèche F de la figure 4d. La figure 4d est une coupe selon un plan parallèle au plan P2 et passant par l'un des goujons l' : on voit que le goujon a encore la configuration l' et qu'il n'occupe pas tout l'espace des deux mortaises en vis-à-vis.

Après quelques instants, comme le montre la figure 4e, le goujon a pris une configuration semblable à celle de la préforme 1, et vient maintenant s'appuyer sur les parois obliques des mortaises. Il est dès lors impossible de séparer les éléments 6 et 7, les goujons ayant de plus un effet auto-serrant . Le résultat est un assemblage invisible, comme le montre la figure 4f.

On notera qu'un assemblage invisible est également obtenu lorsque l'on utilise les techniques antérieurement connues rappelées plus haut, à savoir des couples "tourillon cylindrique/trou borgne cylindrique" ou des couples "languette ovale/mortaise en portion de cylindre", mais la technique employant des couples "tourillons cylindriques/trous borgnes cylindriques" ne permet pas d'ajustage latéral et, si la technique employant des couples "languettes ovales/mortaises en sections de cylindre" le permet, elle ne débouche pas sur un effet d'auto-serrage. Seule la technique selon l'invention permet à la fois l'invisibilité, l'ajustage et l'auto-serrage.

Les figures 5 et 6 illustrent une autre forme d'exécution dans laquelle la pièce selon l'invention n'est pas indépendante, mais fait partie intégrante de l'un des éléments à assembler et constitue donc un tenon. Le procédé d'assemblage est identique à ce qui vient d'être décrit à propos des figures 4a-4f, à cela près que le tenon étant déjà solidaire de l'un des éléments, il n'y a qu'à introduire une goutte de fluide de gonflement C dans la mortaise 8b', à enfiler frontalement le tenon à densité différentielle dans cette mortaise et à le laisser gonfler.

Ainsi, l'élément 7' représenté à la figure 5 comporte un tenon à densité différentielle 10' qui correspond à une moitié du goujon l' de la figure 2 et il est introduit dans une mortaise 8b' semblable à la mortaise 8b de la figure

4d.

La figure 6 montre l'assemblage terminé, le tenon- ayant gonflé au point d'avoir la même configuration 10 que la queue d'aronde 3 de la préforme de la figure 1.

Cette forme d'exécution est particulièrement intéressante pour la construction de chaises dans la mesure où chaque assemblage est quasi instantané, ne nécessitant donc aucun ceinturage de la chaise le temps que prenne la colle, comme c'est le cas dans la technique actuellement utilisée .

La figure 7 montre une seconde forme d'exécution de la préforme selon l'invention. Cette seconde forme d'exécution IA a, dans le plan Pl, une section rectangulaire et, dans le plan P2 orthogonal à Pl, une section comportant deux zones en queue d'aronde 20 et 30 présentant, respectivement, une petite base 20P,30P et une grande base 2OG, 3OG. Les petites bases 2OP, 3OP ne sont pas directement accolées, comme c'est le cas dans la préforme 1 de la figure 1, mais réunies par un pont de matière 50.

Soumis à une compression exercée sur ses faces latérales, la préforme IA prend la même configuration que le fait la préforme 1, c'est-à-dire une configuration sensiblement parallélépipédique. II est bien entendu que, lorsque l'on utilise une pièce d'assemblage obtenue à partir d'une préforme de type IA, on adapte, en conséquence, la forme de la mortaise réceptrice.

Il est bien entendu également que la pièce 7', 10' de la figure 5 pourrait être modifiée pour incorporer une pièce d'assemblage conçue selon le même principe, c'est-à- dire que la petite base de la queue d'aronde 10' ne serait pas directement accolée à l'élément 7', mais réunie à celui-ci par un pont de matière.

On comprend à la lecture de ce qui précède que l'invention permet un assemblage invisible, auto-serrant, très rapide, ne demandant, pour la réunion, ni outil, ni nécessairement de la colle, et s 'opérant par présentation directe des deux éléments dans leur position définitive, tout en autorisant des tolérances d'usinage. L'assemblage est tout bois, débouchant, en conséquence, sur des constructions recyclables et respectant l'environnement.