Brevet FR2009537A1 — publié le 19700206

a présente invention est relative à une cheville creuse métallique destinée d'une part, à être enfoncée directement dans un matériau de construction, sous I'effet-d'une rotation ou d'une translation alternative et de chocs-produits au moyen d1un marteau rotatif ou alternatif à percussion ou d'une foreuse rotative à percussion, et d'autre part, à être fixée dans ce matériau sous l'effet d'une expansion latérale produite par une pointe introduite dans son creux axial, sous pression ou par percussion. I1 existe de nombreux types de chevilles creuses à fixer dans un matériau de construction. La plupart de ces chevilles connues sont en matière synthétique. L'objet de ltinvention se rapporte à une cheville creuse métallique destinée à être ancrée dans le matériau et à recevoir une pointe faisant saillie extérieurement à ce dernier. les chevilles creuses métalliques connues sont tubulaires sur toute leur longueur. leur tête qui fore effectivement le matériau de construction est constituée d'une couronne dentée tandis que leur partie restante présente d'une part, une face extérieure lisse située dans le prolongement de celle de la t8te, et d'autre part, un alésage uniformément cylindrique. Par ailleurs, ces chevilles présentent des lamelles d'expansion délimitées par de simples fentes longitudinales appropriées partant de leur toute. Lors de leur fixation dans le matériau susdit, les chevilles connues y sont enfoncées par un outil approprié et en sont ensuite retirées après y avoir pénétré d'une profondeur voulue. Après cela, la pointe nécessairement tronconique est placée à la tete de la cheville, coaxialement à celle-ci. Cette pointe ainsi portée par la cheville est engagée avec celle-ci dans le trou préalablement obtenu. Lorsque la pointe bute contre le fond de ce trou, l'enfoncement subséquent de la cheville produit l'écartement de ses lamelles d'expansion et sa fixation dans le matériau. les chevilles connues susdites présentent des inconvé nients particulièrement lorsqu'elles sont minces, c'est-à-dire lorsque leur diamètre extérieur est de & à 8 mm et que leur diamètre intérieur compatible avec leur résistance est alors par exemple de 3 à 5 mmo Ainsi, lors de la réalisation du trou de logement des chevilles connues dans le matériau de c-onstruction9 l'évacuation des débris de perçage ou de forage est faite uniquement à travers leur alésage Il en résulte un risque fréquent de bouchage de cet alésage dans le cas de chevilles minces. D'autre part, les têtes annulaires, tubulaires et creuses des chevilles connues pourvues ddléments coupants sont relativement fragiles et peuvent se briser sous l'effet d'une dureté accidentelle et locale du matériau de construction. Ce risque de bris est particulièrement courant dans le cas de chevilles minces Par ailleurs, dans le cas des chenilles connues, la pointe ne-fait pas saillie, après fixation, à llextdrieur du matériau de construction, ce qui limite sensiblement leurs applications. Enfin, le procédé de montage des chevilles connues dans le matériau de construction est desavantageux en ce qu'il nécessite plusieurs opérations relativement irrationnelles dans leur ensemble. En effet, il faut retirer ces chevilles après les avoir enfoncées dans leur logement, afin de pouvoir y introduire les pointes correspondantes et les réengager dans ce logement pour assurer leur fixation définitive dans ce matériau. La présente invention a pour objet une nouvelle cheville métallique creuse qui permet de remédier aux inconvénients précités des chevilles connues. A cet effet, la cheville selon l'invention est constituée d9une tête pleine pointue et d'une partie restante. la tête présente au moins deux arrêtes de coupe régulièrement réparties autour de son axe longitudinal. La partie restante tubulaire pré sente a dsune part, au moins une rainure extérieure de dégagement des poussières et deys débris de forage, s'étendant de son extré- mité adjacente à la tête jusqu'à son extrémité opposée, e-t d'autre part, des fentes d'expansion en forme de U ou analogue ayant leurs ailes s'étendant de son extrémité voisine de la tête vers son extrémité opposée s-ans atteindre celle-ci.Ces fentes délimitent des lamelles d'expansion s' écartant radialement de l'axe longitudinal susdit, sous l'action de l'extrémité interne de la pointe précitée, dont la partie restante interne, qui en est séparée par une encoche annulaire, présente une section légèrement inférieure à l'alésage de la partie tubulaire de la cheville. Cette partie tubulaire présente en outre près de la tête, un alésage sous forme de pyramide ou de conne tronqué évasé du côté opposé à cette tête et pourvu de nervures, de dents ou. de crans permettant l'ancrage de l'extrémité interne de cette pointe. La rainure extérieure de dégagement peut s'étendre hélicoidalement autour de l'axe longitudinal de la cheville, suivant un pas sensiblement plus petit ou plus grand que le diamètre de celle ci. Cette rainure peut aussi être rectiligne et parallèle à l'axe longitudinal de la cheville. D'autre part, la partie tubulaire de la nouvelle cheville présente un creux axial ayant une section transversale pouvant être polygonale ou circulais. Dans ce dernier cas, l'alésage de la cheville a au moins une rainure longitudinale d'entraînement. L'invention concerne aussi un nouveau procédé de placement de la nouvelle cheville dans le matériau de construction, procédé plus simple et plus rapide que ceux mettant en oeuvre les chevilles creuses métalliques conventionnelles. D'autres détails et particularités de l'invention appa rairont au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, plusieurs formes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en élévation d'une première forme de réalisation d'une cheville selon l'invention. La figure 2 est une coupe transversale de cette première cheville, faite suivant le plan II - II de la figure précédente. La figure 3 est une coupe axiale d'une deuxième forme de réalisation de la cheville selon l'invention. La figure 4 est une coupe transversale de cette deuxième cheville, faite suivant le plan IV - IV de la figure précédente. La figure 5 est une vue en élévation d'une troisième forme de réalisation d'une cheville selon l'invention. La figure 6 est une coupe transversale de cette troisième cheville, faite suivant le plan VI - VI de la figure précédente. La figure 7 est une vue en élévation d'une quatrième forme de réalisation d'une cheville selon l'invention. La figure 8 est une coupe transversale de cette quatrième cheville, faite suivant le plan VIII - VIII de la figure précédente. Les figures 9, lO, 11, 12, 13 et 14 sont des vues en élévation de six formes de réalisation différentes de pointes à enfoncer dans les chevilles correspondantes selon les figures précédentes. Dans ces différentes figures, des mimes notations de ré férence désignent des éléments identiques. La cheville selon l'invention est une cheville creuse et mdtallE ueO Elle est destinée à être enfoncée directement dans un matériau de construction tel que du béton. bulle est introduite dans ce matériau sous l'effet d'lme rotation ou d'une translation alternative et de chocs produits au moyen d'un outillage à percussion approprié sur lequel elle est montée. Un tel outillage peut être constitué d'un marteau rotatif ou alternatif à percussion ou d'une foreuse rotative à percussion. Après avoir été enfoncée dans le matériau, la cheville est destinée à recevoir une pointe appropriée introduite dans son creux axial, sous l'effet d'une pression ou d'une percussion exercée par un outillage adéquat. lors de son enfoncement dans la cheville creuse cette pointe produit une expansion latérale de celle-ci et assure la fixation définitive de l'ensemble dans le matériau. Conformément à l'idée inventive, la cheville selon l'invention est constituée d'une tête 1 et dune partie restante 2. La tête 1 de la cheville est pleine et pointue. Cette tête 1 présente plusieurs arêtes de coupe 3. Ces arêtes sont les lignes d'intersection des faces de la pointe qui forment entre elles un polyèdre régulier. Lesdites arêtes 3 sont donc régulièrement réparties autour de ltaxe longitudinal de la cheville et convergent vers un sommet situé sur cet axe. La partie restante 2 de la cheville est tubulaire. Cette partie restante 2 présente une face extérieure 4 cylindrique pourvue d'au moins une rainure 5 extérieure. Cette rainure 5 permet de dégager et d'évacuer à l'extérieur du matériau, les poussières et les débris de forage produits lors de l'enfonce- ment de la cheville dans ce matériau. Dans chaque cas, la rainure de dégagement 5 s'étend de la tête 1 de la cheville jusqu'8 l'extrémité opposée de celle-ci. Dans les deux premières formes de réalisation, les rainures de dégagement 5 sont rectilignes, parallèles à l'axe longitudinal de la cheville et régulièrement réparties autour de ce dernier.Dans les troisième et quatrième formes de réalisation, les rainures de dégagement 5 sont curvilignes, s'étendant hélicoidalement autour de l'axe longitudinal de la cheville et sont aussi angulairement équidistantes l'une de l'autre. Dans la troisième forme de rdalisation, l'hélice formée par chaque rainure de dégagement 5 présente un pas relativement grand par rapport au diamètre extérieur de la cheville tandis que, dans la quatrième forme de réalisation, l'hélice question a un pas sensiblement plus petit que le diamètre extérieur de la cheville.Dans les première et troisième formes de réalisation, chaque rainure de dégagement 5 a une section transversale pratiquement demi-circulaire alors que dans les deuxième et quatrième formes de réalisation, cette section transversale est rectangulaire. Les exemples susdits illustrent suffisamment que le nombre de rainures de dégagement 5 peut varier notamment enfonc- tion du diamètre de la cheville, que-la ligne directrice de ces rainures peut être-droite ou courbe et que la section transversale desdites rainures peut être quelconque. Le creux axial ou l'alésage de la partie restante 2 de la cheville présente une face intérieure 6 qui peut être cylindri- que ou prismatique. Généralement, le creux axial de la cheville présente une section transversale constante sur toute la longueur de la partie restante 2. Cependant, dans certains cas, comme dans la deuxième forme de réalisation, le creux axial susdit est élargi au voisinage de l'extrémité de la partie restante 2 qui est opposée à la pointe 1. Lorsque le creux axial de la partie restante 2 a sa face intérieure 6 prismatique comme dans les première et troisième formes de réalisation, cette face 6 n'est pas rainurée. Au contraire, lorsque le creux axial de la partie restante 2 présente sa face intérieure 6 cylindrique, comme dans les deuxième et quatrième formes de réalisation, il est nécessaire de prévoir dans cette face intériere6, des rainures longitudinales 7 pour assurer I'entraenement de la cheville par une broche également cylindrique mais nervurée montée sur la foreuse ou le marteau utilisé. -La partie restante 2 de la cheville présente -encore des fentes d'expansion 8 qui s'étendent radialement sur toute son épaisseur. Dans les exemples choi is 9 les fentes d'expansion 8 sont par exemple en forme de U dont la base est située du côté de la pointe 1 et à peu de distance de celle-ci et dont les ailes s'étendent parallèlement l'une à l'autre vers l'extrémité libre de la partie restante 2 tout en restant sensiblement distante de cette extrémité. En outre, les ailes des fentes d'expansion 8 sont parallèles aux rainures de dégagement 5 dans les trois premiers cas choisis tandis qu'elles traversent-la rainure de dégagement 5 unique en étant alors parallèles à l'axe longitudinal de la cheville dans le dernier cas. Les fentes d'esransion 8 délimitent entre leur base et leurs ailes, des lamelles d'expansion 9 dont le r81e est expliqué ci-après. Ces lamelles d'expansion 9 font corps avec la partie restante 2 du côté opposé à la pointe 1. Au voisinage de la pointe 1, le creux axial de la partie restante 2 est réalisé d'une manière particulière. Ainsi, l'ex- extrémité de ce creux axial qui est voisine de la pointe 1, est sous forme de pyramide ou de cône tronqué, et évasée du côté opposé à cette pointe. En outre, cette extrémité est pourvue de nervures, de dentures ou de crans 10 qui s'étendent transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cheville. Pour fixer la cheville dans le matériau de construction, on enfonce d'abord cette cheville dans ce matériau. Ensuite sans retirer la cheville du maGériau, on assure l'écartement radial des lamelles d'expansion 9 pour bloquer la cheville dans le matériau. L'expansion en question des lamelles d'expansion 9 est obtenue par l'intermédiaire d'une pointe ll qui est introduite dans le creux axial de la partie restante 2 de la cheville. La pointe ll est constituée essentiellement d'une extrémité intérieure 12, d'une partie médiane 13 et d'une extrémité géneralement extérieure 14. L'extrémité intérieure 12 est séparée de la partie médiane 15 par un évidement annulaire 15 dont la forme peut se présenter de différentes façons ainsi que l'illustrent les figures 9 à 14. Cette extrémité intérieure 12 est destinée à veniez en contact avec l'extrémité particulière précitée du erelzK axi E. de la partie restante 2. Sous l'effet de chocs applique's à la pointe 11, l'extrémité 12 de celle-ci est écrase contre les nervures, les dents ou les crans 10, ancrée entre ceux-ci et -c- foulée vers l'arrière dans l'évidement annulaire 15. Lors de l'écrasement de l'extrémité 12 de la pointe 11, les lamelles d'expansion 9 sont solicitées radialement vers l'extérieur de la partie restante 2. Elles sont écartées de l'axe longitudinal de la cheville et font saillie par rapport à la face exterieure 4 de cette partie restante 2, dans le matériau, pour assurer l'ente crage dans celui-ci de l'ensemble ainsi considéré. la partie médiane 13 de la pointe Il coulisse à frottement doux contre la face intérieure 6 de la partie restante 2 de la cheville. De ce fait, la section transversale de cette partie 13 correspond à celle du creux axial de la partie restante 2 et est légèrement plus petite que cette dernière section. De la -sorte, lors de l'introduction de la pointe ll dans le creux axial de la partie restante 2, la partie médiane 13 de cette pointe l1 est convenablement guidée dans ce creux axial. L'extrémité 14 de la pointe ll est réalisée en fonction de l'utilisation ou de la réalisation de cette pointe. Cette extrémité 14 peut par exemple être filetée comme le montrent les figures 9 à 11. Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposi tion et la constitution de certains des éléments intervenant dans leur réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes. REVENDICATIONS 1.- Cheville creuse métallique destinée d'une part, à être enfoncée directement dans un matériau de construction, sous l'effet d'une rotation ou d'une translation alternative et de chocs produits au moyen d'un marteau rotatif ou alternatif à percussion ou d'une foreuse rotative à percussion, et d'autre part, à être fixée dans ce matériau sous l'effet d'une expansion latérale produite par une pointe introduite dans son creux axial, sous pression ou par percussion, caractérisée en ce qu' elle est constituée d'une tête pleine pointue, qui présente au moins deux arêtes de coupe régulièrement répartie autour de son axe longitudinal, et d'une partie restante tubulaire qui présente d'une part, au moins une rainure extérieure de dégagement des poussières et des débris de forage, s'étendant de son extrémité adjacente à la tête jusqu'à son extrémité opposée, et d'autre part, des fentes d'expansion en forme de U ou analogue ayant leurs ailes s'étendant de son extrémité voisine de la tête vers son-extrémité opposée sans atteindre celle-ci, ces fentes délimitant des lamelles d'expansion s'écartant radialement de l'axe longitudinal susdit, sous l'action de l'extrémité interne de la pointe précitée, dont la partie restante interne qui en est séparée par une encoche annulaire, présente une section légèrement inférieure à l'alésage de la partie tubulaire en question, cette partie tubulaire présentant en outre près de la tête, un alésage sous forme de pyramide ou de cone tronqué évasé du côté opposé à cette tête et pourvu de nervures, de dents ou de crans permet tant ltancrage de l'extrémité intérieure de cette pointe. 2.- Cheville creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure extérieure de dégagement s'étend hélicoidalement autour de son axe longitudinal, suivant un pas sensiblement plus petit que son diamètre. 3.- Cheville creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rainures extérieures de dégagement s'étendent hélicoidalement autour de son axe longitudinal, suivant un pas sensiblement plus grand que son diamètre. 4.- Cheville creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rainures extérieures de dégagement s'étendent rectilignement et parallèlement à son axe longitudinal. 5.- Cheville creuse selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa partie tubulaire susdite présente un creux axial ayant une section transversale polygonale. 6.- Cheville creuse selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa partie tubulure susdite présente un creux axial ayant au moins lne rainure longitudinale d'entrafnement et une section transversale circulaire 7.- Cheville creuse en substance telle que dcrite ci-de us en référence aux dessins annexés. 8.- Procédé de montage d'une cheville creuse dans un matériau de construction et d'une pointe dans cette cheville, caractérisé en ce qu'on enfonce une cheville creuse conforme à une des revendications précédentes directement dans le matériau au moyen d'un marteau rotatif ou alternatif à percussion ou d'une foreuse rotative à percussion et en ce qu'ensuite, sans retirer la cheville du matériau, on introduit la pointe dans le creux axial de la cheville et on écarte radialement les lamelles d'expansion de cette dernière sous l'action de l'extrémité interne de cette pointe afin d'ancrer l'ensemble dans ce matériau. 9.- Procédé de montage drune cheville et d'une pointe cor res-pondante, en substance tel que décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés.