Brevet FR2000417A1 — publié le 19690905

L'invention concerne une cheville à se fixer-dans des trous, pratiqués notamment dans des murs de bâtiments, et qui comporte un corps creux similaire à un cylindre présentant avantageusement des profils extérieurs de surface et de préférence muni d'au moins une fente longitudinale parcourant au moins une partie de sa longueur, corps dont la portion principale intérieure qui pénètre dans le trou peut se dilater à peu près radialement vers l'extérieur contre la surface intérieure du trou. On connait déjà des chevilles du genre mentionné que l'on dilate en enfonçant une vis après les avoir insérées dans un trou et qui sont ainsi maintenues dans leur position. 1'enfoncement de la vis nécessite un certain temps qui a même une incidence notable sur le caltt lorsqu'il s'agit de montages importants. En outre, il faut toujours avoir en réserve le même nombre de chevilles et de vis. I1 peut aussi arriver que, lorsqu'on utilise des vis trop grosses ou trop longues, le trou soit endommagé ou éclate sous l'action de la cheville, de sorte qu'une fixation ferme n'est plus assurée. Le but de l'invention est de fournir une cheville perfectionnée que l'on puisse disposer dans un trou sans y passer beaucoup de temps, pour laquelle on n'ait pas besoin d'avoir en réserve une vis appropriée et avec laquelle, par conséquent, il soit impos sible tendommager le trou en utilisant des vis non appropriées. On atteint ce but essentiellement grâce à un noyau d'expansion logé dans le corps creux, pouvant se mouvoir relativemenb à celui-ci sous un effort et présentant des profils extérieurs qui dilatent le corps creux lorsqu'on fait coulisser etXou tourner le noyau.Le noyau assume ici la fonction d'une vis et fait partie intégrante de la cheville. Âvantageusement, les profils extérieurs du noyau d'expansion peuvent avoir une forme pratiquement complémentaire de la surface intérieure du corps creux. Suivant un exemple d'exécution particulier de l'invention, on peut fixer le corps creux dans le trou en faisant tourner le noyau d'expansion de moins de 36ou. Ou encore, suivant un autre exemple d'exécution de l'invention, pour dilater le corps creux, on peut en frire sortir le noyau d'expansion d'une certaine distance, par exemple au moyen d'un outil d'extrac- tion spécial ou d'un excentrique. En tout cas, le temps passé est notablement plus court que lorsqu'on enfonce une vis. L'invention est expliquée plus précisément ci-après, en ses détails importants à propos des dessins, dans lesquels - la fig. 1 montre en coupe longitudinale, un premier exemple d'exécution d'une cheville selon l'invention comportant un corps creux similaire à un cylindre et un noyau d t expansion qui peut tourner dans celui-ci, le corps creux n'étant paB dilaté - la fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig.1 - la fig. 3 montre, en coupe longitudinale, la cheville des fig. 1 et 2, le corps creux étant dilaté - la fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la fig. 3 - les fig. 5 à 8 montrent, en coupe transversale, des variantes de la cheville selon les fig. 5 à 4 - la fig. 9 montre, en coupe longitudinale, une autre variante de la cheville des fig. 1 à 4, le corps creux n'étant pas dilaté; - la fig. 10 est une coupe transversale suivant la ligne X-X de la fig. 9 - la fig. tl montre, en coupe longitudinale, la cheville des fig. 9 et 10, le corps creux étant dilaté - la fig. 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII de la fig.ll - la fig. 13 montre, en coupe longitudinale, un deuxième exemple d'exécution d'une cheville selon l'invention, le corps creux n'étant pas dilaté; - la fig. 14 montre, en coupe longitudinale, un troisième exemple d'exécution à'une cheville selon l'invention qui comporte un corps creux similaire à un cylindre, celui-ci n'étant pas dilaté ;; - la fig. 15 montre schématiquement un outil d'extraction servant à dilater le corps creux de la cheville de la fig.14, dans une position qui précede la dilatation du corps creux - la fig. 16 montre, en coupe longitudinale, la cheville de la fig. 14, le corps creux étant dilaté - la fig. 17 montre l'outil d'extraction de la fig.15, dans une position qui suit la dilatation du corps creux - la fig. 18 montre, en coupe longitudinale, un quatrième exemple d'exécution d'une cheville selon l'invention présentant un corps creux similaire à un cylindre ainsi qu'un noyau d'expansion extractible contenu dans le corps creux, celui-ci n'étant pas dilaté - la fig. 19 est une coupe transversale suivant la ligne XIX-XIX de la fig. 18 ;; - la fi. 20 montre, en coupe longitudinale, la cheville des figures 18, 19, le corps creux étant dilaté, et - la fig. 21 est une coupe transversale suivant la ligne XXI-XXI de la fig. 20. La cheville 1, 2 représentée aux fig. 1 à 4 est destinée à se fixer dans un trou 7 d'un mur 8 d'un bâtiment et sert, par exemple, à installer un miroir mural 9. La cheville comporte un corps creux 1 similaire à un cylindre, dont la portion principale intérieure pénétrant dans le trou 7 peut se dilater radialement vers l'extérieur contre la surface intérieure du trou, ainsi qu'un noyau d'expansion 2, similaire à un cylindre, logé dans le corps creux 1 et qui présente, seulement dans la région de la portion principale expansible du corps creux 1, une section s'écartant de la forme circulaire et représentant un triangle équilatéral à angles arrondis.Dans une portion de tete 20 qui se dirige vers l'embouchure du trou, le noyau d'expansion 2 présente par contre une section circulaire et il est monté, de manière à pouvoir-tourner, dans une portion correspondante 21 du corps creux 1, dépourvue de fente longitudinale. La portion principale expansible du corps creux 1 presente plusieurs fentes longitudinales 3 uniformément réparties sur la circonférence et dont le nombre correspond à celui des aretes de profil du noyau d'expansion 2. Dans l'exemple å'exé- cution des figures 1 à 4, il y a donc trois fentes longitudinales . Sur sa surface intérieure, la portion principale expansible du corps creux 1 présente, entre les fentes longitudinales consécutives ), des rainures longitudinales 6 destinées à l'engagement des aretes de profil du noyau d'expansion 2 dans la position d' expansion. Le corps creux 1 présente des profils extérieurs de surface sous la forme de rainure circonférentielles 4 et de rainures lon- gitudinales 5. les surfaces limites frontales des rainures 4 divergent vers l'emboucnure du trou, afin Qu onne puisse pas retirer la cheville du trou 7 ; les rainures 5 empêchent le corps creux 1 de tourner dans le trou 7, des que la portion principale du corps creux est légèrement dilatée. Dur la circonférence du noyau d'expansion 2, dans le cas présent sur la circonférence de la portion de tête 20 à section circulaire, est prévue une saillie en forme de téton 10 qui, au moins dans la position dilatée des fig. 9 et 3, peut s'engager dans un creux correspondant 11 de la surface intérieure du corps creux 1. Dans l'exemple-d'exécution des fig 1 à 4, on a prévu deux creux li et on a seulement représenté le creux dans lequel la saillie 10 est engagée dans le corps creux n'est pas dilaté. A l/extrémité de sa portion de toute 20, le noyau d'expansion 2 est muni d'un rebord ou bourrelet périphérique 22, et-d'une entaille diamétrale 22t destinée à recevoir un tournevis. En outre, de manière en elle-même connue, le corps creux - présente, à son extrémité voisine de lternbouchure du trou un rebord 1' dont la surface tournée vers le trou présente une saillie d'arrêt de rotation 12 (fig. 3, 11) pouvant s'enfoncer au voisinage de l'embouchure du trou. Le miroir 2 qu'il 'agit d'installer doit présenter un creux correspondant destiné à recevoir la saillie d'arrêt de rotation 12. Pour fixer la cheville suivant les fig. 1 à 4, on insère le corps creux 1 ainsi que le noyau d'expansion 2 qui s'y trouve dans le trou 7, à travers un trou de fixation approprié du miroir 9, jusqu a ce que le rebord1' du corps creux 1 bute contre le miroir 9 ou que la saillie 12 pénètre dans un creux correspondant du miroir 2, le noyau 2 se trouvant dans une position de rotation comme celle de la fig. 2, où le corps creux 1 n'est pas dilaté.Ensuite, au moyen d'un tournevis, en appliquant un effort, on fait tourner le noyau d'expansion 2 d'un angle d'environ 600 relativement à la surface pratiquement complémentaire du corps creux I et la portion principale du corps creux 5, définie par les fentes longitudinales 5, se dilate contre la surface intérieure du trou 7 (fig.3, 4).Dans la position d'expansion, les fentes longitudinales 3 sont symétriques, de part et d'autre, à chaque arête arrondie du profil triangulaire du noyau d'expansion 2, chaque are te s'engageant dans une rainure 6 correspondante, de sorte que cela empêche déjà dans une large mesure le noyau 2 de tourner et de détendre le corps creux 1. Une protection supplémentaire contre la rotation est assurée par la saillie 10 en combinaison avec le creux correspondant 11, dans la position d'expansion suivant les fig. 3, 4. Selon la fig. 5, le noyau 2 présente une section transversale elliptique dans la région de la portion principale expansible du corps creux 1, définie par deux fentes longitudinales 3. La section intérieure du corps creux I est elliptique dans la région de la portion principale expansible et entièrement complémentaire de la section du noyau :2. Selon la fig. 6, le noyau expansible 2 présente, aans la région de la portion principale expansible du corps creux 1, définie par les fentes longitudinales 3, une section rectangulaire à petits côtés arrondis, tandis que dans cette région, la section intérieure du corps creux 1 est elliptique et n'est donc pas entièrement complémentaire de celle du noyau d'expansion 2. Suivant la fig. 7, le noyau expansible 2 présente, dans la région de la portion principale expansible du corps creux 1, définie par les fentes longitudinales 2, une section en forme de triangle sphérique équilatéral, la section intérieure du corps creux 1 étant entièrement complémentaire. Suivant la fig. 8, le noyau d'expansion 2, présente, dans la région de la portion principale expansible du corps creux 1, qui est définie par les fentes longitudinales , une section en forme de carré , la section intérieure du corps creux I étant entièrement complémentaire. Dans chacune des variantes de cheville suivant l'invention qui sont représentées par les fig. 5 à 8, il faute pour dilater le corps creux, faire tourner le noyau 2 brun angle de 90Q au maximums plus précisément de 900 suivant les figures 5 et 6, de 600 suivant la fig.7 (de façon analogue aux fig. 1 à -4) et de 450 suivant la fig.8. Dans la cheville des fig. 9 à 12, une partie de la surface extérieure du corps creux 1 peut se dilater au-delà du diamètre du trou 7 ; en général, une autre partie de la surface extérieure du corps creux I pourra se dilater ou s'appuyer contre la surface intérieure du trou. Le corps creux non dilaté 1 présente suivant la fig. 10, sur sa portion principale expansible définie par les fentes longitudinales , une section qui s'écarte de la section circulaire de la surface intérieure du trou et en ses portions de surface périphérique qui sont dégradées par rapport à la surface intérieure du trou, il présente des profils de surface en forme de nervures 23 qui sont destinées à pénétrer dans la surface intérieure du trou.Relativement aux chevilles des fig. 1 à 8, l'avan tage de cette variante est que l'effort nécessaire pour faire tourner le noyau d'expansion 2 devient plus faible, que par suite on peut donner au noyau d'expansion 2 des dimensions plus petites et que la force radiale exercée sur les surfaces intérieures du trou 7 devient plus faible, ce qui peut être avantageux, par exemple, lorsque les parois sont formées de matière fragile. Dans la cheville de la fig. 13, le noyau d'expansion 2 présente une rainure de guidage hélicoidale à pas rapide 19 et dans sa portion terminale pénétrant dans le trou, un élargissement conique 25, et une saillie 30 solidaire et partant de la surface intérieure du corps creux 1 s'engage dans la rainure de guidage 19. La rainure 19 s'détend sur une région angulaire un peu inférieure à 360C. A l'extrémité intérieure de la rainure de guidage 19, qui pénètre dans le trou, est prévu un évidement 31 destiné à l'engagemment de la saillie 30. Pour permettre d'introduire le noyau 2 dans le corps creux I avant la fixation de la cheville, la rainure de guidage JI se prolonge en direction de la portion de tête du noyau d'expansion 2 par une rainure rectiligne parallèle à l'axe, 32. Ou encore, le corps creux 1 peut aussi présenter une fente longitudinale continue. Pour la fixation de la cheville de la fig. 13, dans un trou, le noyau d'expansion 2 se trouve dans la position indiquée en trait plein relativement au corps creux 1. Si l'on fait tourner le noyau d'environ 360Q dans le sens des aiguilles d'une montre (vu d'en haut), le noyau 2 sort du corps creux X, comme on l'a indiqué en trait mixte et simultanément, l'élargissement conique 25, que présente le noyau 2 à son extrémité qui pénètre dans le trou, -est pousse dans le corps creux 1 et a pour effet de dilater celui-ci et de l'appuyer contre la surface intérieure du trou. bans la cheville des fig. 14 et 16, le noyau d'expansion 2 présente des profils longitudinaux constituant plusieurs troncs de cône 15 placés à la suite l'un de l'autre et divergeant vers l'embouchure du trou. La surface intérieure du corps creux 1, pratique- ment complémentaire du noyau 2, présente à son extrémité intérieure qui pénètre dans le trou une saillie étroite ou un rebord intérieur 26 destiné à s'accrocher derrière la surface de base du tronc de cône Jî situé le plus à l'intérieur, lorsque le noyau a été tiré d'une certaine distance, de la position de la fig. 14 vers celle de la fig. 16.Le noyau 2 présente un appendice 27 qui fait saillie hors du corps creux 1 en toute position et qui est munie d'une perforation transversale 14, dans laquelle on peut introduire, suivant les fig. 15 et 17, un prolongement 16 d'un outil d'extraction 15. Suivant les fig. 15, 17, l'outil d'extraction 15 est sous la forme d'un levier coudé, mais on peut aussi utiliser un excentrique pivotant. Si, après avoir inséré l'outil d'extraction 15 dans la perforation 14 du noyau 2, on oxerce une force dans le sens de la flèche 17 de la fig. 15, on peut amener le noyau 2 de la position de la fig. 14 à celle de la fig. 16, le corps creux 1 se dilatant vers l'extérieur. L'appendice 27 du noyau d'expansion 2, qui fait saillie hors du corps creux, est muni d'un trou axial fileté, dans lequel on peut visser une pièce spéciale de maintien de miroir 18. Ou encore, l'appendice du noyau 2 peut être en forme de crochet. La cheville des fig. 18 à 21 est similaire à celle des fig.14, 16, mais avec cette différence qu'en outre, le noyau d'expansion 2 présente sur toute la longueur de ses profils longitudinaux une section en croix ou en étoile, invariable axialement, et qu'il forme quatre nervures radiales en dents de scie 28 de largeur déterminée, réparties sur la circonférence. k chaque nervure 28 est adjointe une languette d'expansion de même largeur, 24, formée par deux fentes longitudinales parallèles dans la portion principale du corps creux 1 et présentant une surface intérieure complémentaire en dents de scie. Lorsqu'on dilate le corps creux 1, seules les surfaces extérieures des languettes d'expansion 24 viennent s'appliquer à la surface intérieure du trou 7, de sorte que l'on obtient de façon analogue les avantages déjà expliqués plus haut à propos de la cheville des fig. 9 à 12. Suivant une autre variante (non représentée)de la cheville des fig. 18 à 21, les nervures en dents de scie et les languettes d'expansion 24 qui coopèrent avec elles ont une forme de surface directrice en hélice à pas rapide. On obtient ainsi une meilleure répartition circonférentielle des forces sur la surface intérieure du trou 7 et donc, un moindre risque d'éclatement. La cheville suivant l'invention est particulièrement propre à être installée dans les murs de matière tendre telle que par exemple, le bois, le béton cellulaire, les panneaux de fibres. - R E V E i\T D I C k T I 0 N S - 1.- Cheville destinée à se fixer dans des trous pratiqués notamment dans des murs de bâtiments, qui comporte un corps creux similaire à un cylindre présentant avantageusement des profils extérieurs de surface et de préférence muni d'au moins une fente longitudinale parcourant au moins une partie de sa longueur, corps dont la portion principale intérieure qui pénètre dans le trou peut se dilater à peu près radialement vers l'extérieur contre la surface intérieure du trou, cheville caractérisée par un noyau d'expansion logé dans le corps creux, pouvant se mouvoir relativement à celui-ci sous un effort et présentant des profils extérieurs qui dilatent le corps creux lorsqu'on fait coulisser et/ou tourner le noyau. 2.- Cheville selon 1, caractérisée par le fait que les profils extérieurs sont pratiquement couiplémentaires de la surface intérieure du corps creux. 3.- Cheville selon 1 ou 2, caractérisée par le fait que le noyau d'expansion est similaire à un cylindre et présente une section autre que circulaire comportant au moins deux arêtes de profil et qu'il a de préférence une section en triangle équilatéral à angles arrondis, en triangle sphérique équilatéral, en ellipse, en rectangle à petits côtés arrondis ou en carré, et que le noyau peut tourner d'un angle inférieur à 360O relativement au corps creux de manière à dilater celui-ci. 4.- Cheville selon 1 à 3, caractérisée par le fait que le noyau expansible présente une section autre que circulaire uni- quement dans la région de la portion principale du corps creux qui peut se dilater contre le trou, que par contre il présente une section circulaire dans une portion de tête dirigée vers l'embouchure du trou et qu'il est monté de manière à pouvoir tourner dans une portion correspondante du corps creux, démunie de fentes lonbitudinales. 5.- Cheville selon 3 à 5, caractérisée par le fait que sur la circonférence du noyau d'expansion, de préférence à la circonférence de sa portion de tête, est prévue-une saillie en forme de téton qui, au moins dans la position d'expansion, peut s'engager dans un creux correspondant de la surface intérieure du corps creux 6.- Cheville selon 3 à 5, caractérisée par le fait que le noyau d'expansion présente à l'extrémité de sa portion de tête un rebord ou bourrelet périphérique ainsi qu'une entaille diamétrale destinée à recevoir un tournevis. 7.- Cheville selon 3 à 6, caractérisée par le fait que la portion principale du corps creux, qui peut sedilater contre le trou présente à sa surface intérieure des rainures longitudinales destinées à l'engagement des arêtes de profil du noyau d'expansion dans la position d'expansion. 8.- Cheville selon 3 à 7, caractérisée par le fait que la portion principale expansible du corps creux est munie de plusieurs fentes longitudinales uniformément réparties sur la circonférence et dont le nombre correspond à celui des arêtes de profil du noyau d'expansion, et que dans la position d'expansion les fentes longitudinales sont symétriques de part et d'autre de chaque arête de profil. 9.- Cheville selon 3 à 8, caractérisée par-le fait qu'à son extrémité voisine de l'embouchure du trou, le corps creux présente, de manière en elle-même connue, un rebord et que la surface du rebord qui est tournée vers le trou présente une saillie d'arrêt de rotation pouvant s'enfoncer au voisinage de l'embouchure du trou. 10.- Cheville selon 1 à 9, caractérisée par le fait qu'une partie seulement de la surface extérieure du corps creux. peut se dilater contre la surface intérieure du trou. 11.- Cheville selon 10, caractérisée par le fait que le corps creux non dilaté présente sur sa portion principale expansible une section différente de la section circulaire de la surface intérieure du trou et qu'en sa partie de surface circonférentielle qui est dégradée par rapport à la surface intérieure du trou, il présente des profils de surface destinés à pénétrer dans la surface intérieure du trou. 12.- Cheville selon 1, caractérisée par le fait que le noyau d'expansion présente des profils longitudinaux, de préférence sous la forme de plusieurs troncs de cône placés à la suite l'un de l'autre, divergeant vers l'embouchure du trou, que le noyau peut être retiré du corps creux d'une certaine distance, afin de dilater le corps creux et que la surface intérieure du corps creux, pratiquement complémentaire du noyau d'expansion, présente- au moins une saillie étroite, de préférence un rebord intérieur^-destiné à s'accro cher derrière une surface de base de l'un des troncs de cône quand le noyau d'expansion est retiré. 13.- Cheville selon 12, caractérisée par le fait que le noyau d'expansion présente, en outre, sur toute la longueur de ses profils longitudinaux une section transversale en croix ou en étoile, invariable axialement, et forme plusieurs nervures radiales en dents de scie de largeur déterminée, réparties sur la circonférence, et qu'à chaque nervure en dents de scie est adjointe une languette d'expansion de même largeur, formée par deux fentes longitudinales parallèles de la portion principale du corps creux et présentant une surface intérieure complémentaire en dents de scie. 14.- Cheville selon 13, caractérisée par le fait que les nervures en dents de scie et les languettes d'expansion ont une forme de surface directrice en hélice à pas rapide. 15.- Cheville selon 12 à 14, caractérisée par le fait que le noyau d'expansion présente un appendice qui fait saillie hors du corps creux en toute position et qui peut etre accouplé à un outil d'extraction ou à un excentrique pivotant. 16.- Cheville selon 15, caractérisée par le fait que l'appendice est muni d'un trou fileté axial. 17.- Cheville selon -15, caractérisée par le fait que l'appendice est en forme de crochet. 18.- Cheville selon 1, 10, 11, caractérisée pàr le fait que le noyau d'expansion présente une rainure de guidage en hélice à pas rapide et un élargissement conique à son extrémité qui pénètre dans le trou et qu'une - saillie solidaire partant de la surface intérieure du corps creux s'engage dans la rainure de guidage. 19.- Cheville selon 18, caractérisée par le fait que la rainure de guidage s'étend sur un angle un peu inférieur à 3600. 20.- Cheville selon 18 ou 19, caractérisée par le fait qu'à son extrémité intérieure pénétrant dans le trou, la rainure de guidage présente un évidement d'engagement destiné à la saillie solidaire. 21.- Cheville selon 18 à 20, caractérisée par le fait que la rainure de guidage se prolonge vers la tête du noyau d'expansion par une rainure rectiligne parallèle à l'axe. 22. - Cheville selon 18 à 20, caracteriséepar le fait que le corps creux est fendu d'un bout à l'autre.