Robert Charbonneau, Designer et inventeur

Membre de l'Association des Designers Industriels du Québec (ADIQ)

DÉVELOPPEMENT DE BIDULE

DÉVELOPPEMENT DE BIDULE

 

ON DÉFINI BIDULE COMME UN OBJET QUELCONQUE OU UNE CHOSE DONT ON NE SAIT PAS EXACTEMENT LE NOM.

 

DÉVELOPPER UN BIDULE EST SANS DOUTE LA PARTIE DE MON TRAVAIL QUI ME PASSIONNE LE PLUS. L’IDÉE QUE CE SOIT QUELCONQUE ET QUE ÇA NE SOIT ENCORE BAPTISÉ ME PLAÎT BIEN. C’EST NORMALEMENT QU’IL Y A UNE SOLUTION À TROUVER. J’AI CERTES UN CERTAIN SENS DE L’ESTHÉTIQUE, MAIS JE SUIS DAVANTAGE ATTIRÉ PAR LE FONCTIONNEMENT DES CHOSES. JE SUIS PORTÉ À « VOIR LE MONDE » SOUS FORME DE SYSTÈME FONCTIONNEL.

 

QU’IL S’AGISSE DE DÉVELOPPER UNE STRUCTURE, UNE ATTACHE OU AUTRE, L’APPROCHE INTELLECTUELLE RESTE SENSIBLEMENT LA MÊME. C’EST SANS DOUTE MON CÔTÉ INVENTEUR QUI ENTRE EN ACTION. JE DÉCORTIQUE D’ABORD LE PROBLÈME, PUIS J’IMAGINE LIBREMENT L’IDÉAL. ENFIN, J’ESSAIE DE M’EN APPROCHER LE PLUS POSSIBLE EN FONCTION DES CONTRAINTES PARCE QU’EN DÉFINITIVE, CE SONT CES DERNIÈRES QUI TRACENT LE CHEMIN DE LA SOLUTION.

Quelques exemples parmi d'autres...

 

Comme toute ma vie a tourné autour de l’innovation et souvent dans des projets hors normes, j’ai eu fréquemment à développer des outils, des gabarits, des systèmes, des attaches, etc. À titre d'exemples, je présente ici deux systèmes d’attache développés dans le cadre de projets d’architecture légère. J’ai trouvé intéressant de mettre en parallèle deux projets ayant certaines similarités, mais aussi certains critères distinctifs dont en ont résulté deux solutions complètement différentes.

Je présente aussi un système d'assemblage actuellement en instance de brevet. Ce concept a été développé initialement pour la fabrication d'un cabinet spécialisé prévu pour être vendu en kit, non assemblé.

 

Dans le cadre du même projet, j'ai également développé un profilé pour la fabrication de portes roulantes (shutter/Rolling door). Le concept est aussi en instance de brevet.

Système d'attache (1er cas)

Système d'attache (2ième cas)

Système d'assemblage

Système de volets roulants

 

 

Arrimage d’une membrane au muret de béton d‘un réservoir

 

Paramètres:

 

Le réservoir fait 60’ de diamètre. Il forme un polygone dont chaque côté fait ± 2‘. La hauteur extérieure du muret est de 5’.

La toiture gonflable à être installée a une forme conique et est configurée pour recouvrir tout le réservoir comme si c’était une tuque.

 

Contraintes:

• On ne peut travailler que de l‘extérieur du bassin (fosse à purin).

 

• La voilure gonflable exerce une force d’arrachement vers le haut et le vent peut amplifier le phénomène.

 

• La méthode généralement utilisé pour tenir une membrane est ce qu’on appelle un kéder, soit un renflement quelconque en bordure. Généralement aussi, c'est ce qu'insère dans un profilé en le glissant. Or, dans le cas présent, comme il s’agit d’un périmètre fermé, c’est impossible.

 

Les critères:

• Procédure de fixation par le devant

• Résister à une forte tension vers le haut

• Éviter les bords acérés.

• Étanchéité à l’air en continu

• Installation facile

• Désinstallation facile

Solution développée:

• Un kéder dans le rebord de la membrane

• Un profilé d’aluminium sur spécifications

• Deux profilés de PVC sur spécifications

 

En guise kéder, j’ai opté pour une extrusion de PVC (ou uréthane) souple même par basse température. Il était simplement insérer dans le repli cousu.

L’extrusion d’aluminium était fixé au muret avec des vis à béton. La tension étant exercée en cisaillement deux vis par côté de polygone étaient suffisantes.

Pour se conformer au bassin, l’extrusion était pliée pour suivre les angles. Un joint de silicone bouchait les espace ou l’air aurait pu fuir.

L’extrusion de PVC a été conçue pour pousser la bordure de la membrane à l’intérieur du profilé d’aluminium puis prend la position prévue et ne peut plus sortir sans qu’on ne la soulève à nouveau pour l’extraire.

 

 

 

Fixation d’une série de membrane entre une série d‘arches

 

Paramètres:

 

Il s’agit d’un projet de toiture légère pour abriter les animaux à l’arrière du stade de St-Tite. La structure est constituée d’une série d’arches aux 10’ sur 180‘ de long par 46’ de profondeur. Sur un côté, les arches sont fixées à la structure du stade. De l’autre côté, les arches viennent buter sur une assise prévue à cette fin.

 

Les activités aux stade étant saisonnières, on souhaitait pouvoir enlever la voilure pour l’hiver. Comme dans le cas précédent,  les sections de voilure devraient comporter un renflement en bordure. Cependant, ici il est possible de faire coulisser le kéder dans un profilé d’aluminium.

Contraintes:

 

• Le système de retenu de la voilure devait être indépendant de la structure pour y être mis en place après que celle-ci soit montée.

 

• La mise en place du système devait se faire sans aucun trou à percer ou vis à visser.

Critères:

• Grande résistant à la force d’arrachement verticale.

• Grande résistance à la force arrachement horizontale

• Résistance à l'oxydation

 

Solution Développée:

• Un kéder du marché

• Un profilé d’aluminium sur spécifications (anodisé)

• Une attache-ressort sur spécifications

 

Comme l’arche de la structure essentiellement constituée d’un tube d’acier rectangulaire de 2’’ x 4’’, j’ai développé un profilé spécial pouvant chevaucher la partie supérieure de l’arche. Pour fixer l’extrusion à l’arche, j’ai fais faire une bande ressort configurée pour s’accrocher de part et d’autre du profilé en exerçant une tension constante. Il fois clippé, l’attache ne peut plus se désengager sans qu’on y force. Les kéders de chaque côté des sections de voilure s’enfilent facilement* par hissage lors de l’installation.

 

* Le concept de la voilure a ceci de particulier. Chaque section de voilure comporte un ballonnet en son centre, parallèle aux arches. Lorsque que dégonflé, la membrane est lâche et glisse facilement. Lorsque le ballonnet est gonflé, il exerce alors une tension constante sur la voilure.

 

Système d'assemblage:

 

Il s'agit d'un système servant à la construction de polyèdres rectangulaires aux faces ouvertes ou fermées. Il accepte des panneaux  jusqu'à 1/4" (6,35 mm) d'épaisseur. Plus mince, il suffit de compléter avec une cale du côté intérieur.

 

Au départ, il a été conçu pour être assemblé avec des goupilles dans le cadre d'un produit à être vendu en kit. Cependant, cela implique de préalablement de percer six trous par coins et quatre par arête en utilisant des gabarits pour la précision. L'utilisation des goupilles est donc surtout destinée à un assemblage par le client de manière à éviter tout outil. C'est un assemblage très solide, mais qui entraîne des coûts de préparation en plus des goupilles elles-mêmes.

 

Selon l'utilisation, on peut aussi opter pour la colle ou les vis. Le collage des arêtes dans les coins est une opération plutôt facile et probablement la plus solide aussi. Le revers de la médaille, c'est que ça devient un assemblage permanent.

 

L'utilisation de vis peut s'avérer plus intéressante si l'on souhaite effectuer plusieurs montages/démontages. Par l'extérieur, elles tiennent lieu de goupilles. Le choix de tête de vis est à prendre en compte pour l'esthétisme de la chose. Les trous pour la vis sont à percer lorsque l'arête est en place. Des amorces servent de guide pour la mèche.

 

Il y a aussi à l'intérieur où la pose de trois vis est prévue comme solution minimale ou en addition à une autre méthode. Utilisée seule, cette méthode est rapide et discrète, mais ces vis ne sont que trois, une par arête. La prise est aussi moindre que pour les vis extérieures, mais ça peut aussi être parfaitement suffisant. Bref, il y a plusieurs façons de faire et chacune peut se combiner aux autres pour répondre à divers besoins.

 

La rigidité et la stabilité de l'ensemble dépendent beaucoup de la précision dans le traitement des pièces. C'est particulièrement vrai lorsqu'on utilise des goupilles car les pièces doivent être pré-percées. Quant aux panneaux, ils sont en rapport avec la longueur des arêtes. Ils ne peuvent excéder et si ils sont trop courts, ils ne joueront pas bien leur rôle d'équerre à moins d'ajouter des cales.

 

 

En instance de brevet

Ouvert à la discussion pour sa commercialisation.

Le principe structural:

 

En excluant les goupilles, il y a essentiellement trois types d'éléments: les arêtes, les panneaux et les coins qui viennent consolider le tout lorsque goupillés. Chacun sa fonction. Les panneaux assurent la rectitude en servant ni plus ni moins d'équerre tout en rigidifiant davantage les arêtes. Celles-ci, en combinaison avec les coins déterminent les dimensions en contraignant l'ensemble.

Ci-haut, on voit l'assemblage utilisant des goupilles. Les trous doivent préalablement percés avec précision en utilisant un gabarit. Les goupilles sont justes assez serrées pour rester en place, mais permettant aussi de les retirer au besoin. lorsque toutes les pièces sont coupées et percées précisément, un cube par exemple sera indéformable.

Ici, il s'agit plutôt d'un assemblage sans goupille. C'est une vis qui empêche l'arête de sortir du coin. Une amorce de trou positionne la mèche de la perceuse.

Le coin extérieur de l'arête ainsi que sa face intérieure à 45° comportent tous deux une ouverture. C'est pour pouvoir y glisser les dents d'un demi zipper pouvant servir de base pour y coudre une bannière interchangeable. On peut aussi utiliser du Velcro pour les réunir. Selon l'utilisation, à la place des bandes de zipper, on pourrait aussi utiliser de petits crochets.

Quelques exemples d'utilisation:

Profilé articulé pour la fabrication de volets roulants:

(Roller shutter door)

 

 

 

Aussi développé dans le cadre du projet précédent, ce système  consiste en un profilé configuré pour s'accrocher à son semblable de manière à constituer des volets roulants. Chaque latte peut s'articuler de 60°.

 

Pour le cabinet, je désirais un système d'ouverture/fermeture automatique et un volet roulant m'a semblé pertinent. Il existe une certaine variété de modèles sur le marché, mais rien pour me satisfaire. Je cherchais un look d'une certaine finesse, mais surtout parfaitement étanche à la lumière.

 

Je souhaitais aussi obtenir une étanchéité à l'air assez restrictive pour approcher un niveau d'échange négligeable. Ainsi, la face arrière du volet comporte une membrane servant de coupe-vapeur. Les rails de chaque côté sont également conçus à cette fin. La membrane sert aussi à protéger les lattes de l'usure due au frottement.

 

Le profilé peut être en ABS ou PVC dans une version économique, mais l'aluminium anodisé amène le produit à un autre niveau de qualité. Possibilité de plusieurs couleurs.

En instance de brevet

Ouvert à la discussion pour sa commercialisation.

Robert Charbonneau, Designer et inventeur

438-808-5121

robert@cdesign.ca