Brevet FR2285536A1 — publié le 19760416

L'invention,due à Hellmut zanis est relative à un dispositif d'ancrage pour fixer des pièces sur un mur ou paroi analogue, comportant une tige filetée ou boulon, destiné à être ancré dans le mur, par exemple au moyen d'un tampon, une cloche d'appui, destinée à être enfilée par dessus le boulon, qui présente un bord destiné à être pressé contre le mur et une surface de pression,située du côté opposé, avec un écrou destiné à être vissé sur le boulon en s'appliquant contre la surface de pression de la cloche d'appui. Des dispositifs d'ancrage de ce genre servent, par exemple, à fixer des échafaudages au mur d'un immeuble, à fixer l'infrastructure de plaques de recouvrement de rasades et dans des buts analogues. Dans le cas le plus simple, on utilise à cet effet un boulon que l'on ancre en le vissant dans un tampon inséré dans le mur, en le scellant, ou de toute autre manière. Pour un diamètre de boulon prédéterminé, le couple de charge que l'on peut mettre en oeuvre est relativement faible, c'est-à-dire que les forces agissant perpendiculairement à l'axe du boulon ne doivent pas devenir trop élevées et doivent agir sur le boulon le plus près possible du mur. Pour pouvoir mettre en oeuvre des couples de charge relativement élevés, on a déjà proposé un dispositif d'ancrage dans lequel une cloche d'appui en forme de tronc de cône creux est enfilée sur le boulon. Cette cloche d'appui est pressée, suivant son bord, contre le mur, à l'aide d'un écrou vissé sur le boulon. Dans ces conditions, le couple de charge que doit absorber le boulon est diminué, du fait qu'une partie de la force qui agit perpendiculairement à l'axe du boulon est transmise au mur par l'intermédiaire de la cloche d'appui. Les pièces à fixer présentent en principe des distances au mur très différentes. Dans le mode de construction connu, on ne dispose, pour faire varier cette distance, que d'une faible partie du boulon à l'extérieur de l'écrou. Pour pouvoir assurer de plus grandes variations, il faut prévoir des cloches d'appui de diverses hauteurs. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif d'ancrage du genre décrit au préambule, qui permette de faire varier dans une mesure plus importante cette distance au mur, sans changer de cloches d'appui, et/ou soit capable d'absorber un couple de charge encore plus grand. Ce problème est résolu, conforrément à l'invention, par le fait que la cloche d'appui, du côté de ia surface de pression, est munie d'un tube de support formé d'une seule pièce avec la cloche d'appuI, fileté extérieurement, disposé coaxialement par rapport à la cloche d'appui, que l'écrou est disposé à l'intérieur du tube de support et que la surface de pression est réa- lisée sous la forme d'un échelon qui diminue la section intérieure de l'extrémité antérieure de la cavité du tube de support. Dans ce dispositif d'ancrage, la pièce à fixer est montée sur le tube de support. Du fait que le pourtour extérieur du tube de support n'est pas occupé par l'écrou, on peut utiliser aussi la partie recouvrant l'écrou et, éventuellement, une partie, située entre l'écrou et la paroi, du tube de support. Du fait que le tube de support présente un diamètre plus grand que le boulon, il peut aussi dépasser relativement loin vers ''extérieur au delà de l'écrou, sans que la contrainte de flexion devienne trop importante. Ceci permet de faire varier dans une étendue relativement grande la distance entre la pièce à fixer et le mur. En outre, le tube due support est lié à la cloche d'appui avec laquelle il est formé d'une seule pièce. Les forces appliquées au tube de support sont donc transmises pratiquement en totalité au mur par l'intermédiaire de la cloche et de la liaison de frottement entre le bord de la cloche et le mur. la surface d'extrémité de l'écrou et l'échelon n'ont qu'à transmettre des forces axiales destinées à absorber le couple de charge. Le boulon n'est donc pratiquement sollicité qu'à la tractif3, Ceci, non seulement permet d'absorber des forces et des couples très intenses, mais présente en outre l'avantage qu'on peut obtenir statiquement des rapports de force susceptibles d'être mis en évidence avec précision. Le tube de support peut d'autre part présenter un filetage intérieur. Ceci permet de donner au tube de support un domaine d'utilisation encore plus étendu, que ce soit en y vissant un boulon prolongateur ou en y engageant une vis destinée à fixer la pièce. En pratique, il s'est révélé avantageux que le tube de support présente un diamètre extérieur d'environ 30 mm. Un tel tube de support n'est par encore trop gros, mais offre une ré sistanceà la flexion suffisante et présente intérieurement suffisamment de place pour l'écrou. L'écrou peut être du type à capuchon, sur la face d'extrémité duquel est ménagé un évidement pour y engager un outil. Dans ces conditions, il suffit d'une section annulaire relativement faible entre le boulon et le tube de support. Lorsqu'on utilise comme outil une clé dynamométrique, on peut obtenir une force de pression définie entre la cloche d'appui et le mur. Pour obtenir effectivement les mêmes conditions avec tous les dispositifs d'ancrage, la clé dynamométrique devrait constituer un outil spécial, ce qui s'obtient facilement, d'une manière avantageuse, lorsque l'évidement destiné à engager l'outil s'écarte en forme et/ou en dimensions des évidements normalisés, par exemple est de section pentagonale. La longueur de l'écrou devrait être égale au moins au double du diamètre du boulon. Dans ces conditions, l'écrou lors de son serrage,permet de guider convenablement le tube de support. D'autre part, on a assez de place pour loger le filetage de l'écrou et l'évidement destiné à engager l'outil. En outre, le capuchon peut être cylindrique, ce qui permet d'utiliser pour l'écrou la section maximale possible. De plus, il est avantageux que le tube de support dépasse d'au moins 30 mm au delà de l'écrou. D'une part, le tube de support est en mesure de maintenir sûrement des pièces même dis posdes à l'extrémité extérieure. D'autre part, le tube de support peut être tronçonné selon n'importe quelle longueur lorsque la distance au mur est relativement faible et gênerait l'extrémi- té dépassable du tube de support. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le bord de la cloche présente un profil destiné à recevoir un profil complémentaire d'une bague prolongatrice. Cette bague prolongatrice permet, tout en conservant tous les avantages du dispositif, d'obtenir une adaptation encore meilleure à des espacements différents entre le mur et la pièce à fixer. Dans ce oas, la bague prolongatrice devrait présenter sur sa surface libre un profil identique à celui du bord de la cloche. On peut ainsi disposer l'une contre l'autre deux ou plus de deux bagues prolongatrices. Le profil peut titre constitué par une rainure annulaire et le profil complémentaire par une nervure annulaire. Des nervures situées de chaque côté de cette nervure annulaire fournissent une surface d'application stre contre le sur. Il s'est révélé encore avantageux de prévoir un dispositif de grattage ou de coupe, vissable sur le filetage extérieur du tube de support et destiné à préparer la surface extérieure du mur dans la région du bord de la cloche. Ce dispositif permet de ménager sur le mur une surface annulaire plane qui est exactement perpendiculaire à l'axe du boulon. Le dispositif d'ancrage peut s'utiliser non seulement dans le cas de murs verticaux, mais encore dans le cas de murs horizontaux. Par exemple, le tube de supot constitue une colonne de soutien d'une stabilité extrêmement grande lorsque la cloche d'appui est pressée contre une surface de sol horizontale au moyen d'un boulon vertical et de l'écrou correspondant. L'invention est expliquée plus en détail ci-après dans certains de ses modes de réalisation,considérés à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: -la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage conforme à l'invention, une fois celui-ci posé, -la figure 2 est une vue en plan de la surface d'extrémité de l'écrou; -la figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une cloche d'appui munie d'une bague prolongatrice; et -la figure 4 illustre schématiquement, en coupe longitudinale, la mise en oeuvre d'un outil de grattage ou de coupe. Dans un mur 1, formé ici par un mur extérieur de béton, une tige filetée ou boulon 3 est ancrée au moyen d'un tampon 2, par exemple d'un tampon de sécurité "Liebig". La situation de départ est assurée par une rondelle intercalaire 4 et d'un écrou 5. Sur le boulon 3 est enfilée une cloche d'appui 6, qui présente, à son extrémité libre, un tube de support 7 avec lequel elle est formée d'une seule pièce. Le tube de support porte un filetage extérieur 8. La section intérieure 9 du tube de support diminue, en formant un échelon 10 en direction d1un trou de passage 11 pour le boulon 3. Cet échelon îd constitue une surface de pression pour un écrou en forme de capuchon 12 dont le filetage 13 est engagé sur le boulon 3 et dont la surface d'extrémité 14 s'applique contre l'échelon 10; cet écrou comporte,extérieurement, un évidement 15, de section pentagonale, destiné à l'engagement d'un outil spécial approprié, notamment d'une clé dynamométrique. Le pourtour extérieur de cet écrou 12 est cylindrique.Le serrage de l'écrou 12 applique avec pression le bord 16 de la cloche 6 contre la surface 17 du mur 1. Dans un exemple particulier de réalisation, le boulon 3 a un diamètre de 12 mm, le boulon un diamètre extérieur de 22 me et le tube de support un diamètre extérieur de 30 mm. Le tube de support dépasse du boulon de 10 mm, de sorte que le filetage extérieur 8 du tube de support 7, sur lequel la pièce à fixer peut être placée dans n'importe quelle position désirée, a une longueur de 60 im. Comme on l'a indiqué en trait interrompu,le tube de support 7 peut être encore plus long, par exemple dépasser de l'écrou 12 de 30 mm, de manière que la latitude de réglage de la pièce à fixer soit encore plus étendue. On a aussi la possibilité de tronçonner le tube de support 7 si la partie dépassante de celui-ci est gênante. Le bord 16 de la cloche d'appui 3 présente un profil 18 en forme de rainure annulaire. Dans ce profil 18 peut s'engager comme le montre la figure 3, un profil complémentaire 19, en forme de nervure annulaire, d'une bague prolongatrice 20, laquelle, du côté opposé, présente un profil 21 identique au profil 18. En utilisant une ou plus d'une bague prolongatrice 20 de ce genre, on peut faire varier la distance du tube porteur 7 au mur 1. Pour le montage du dispositif, on procède de la manière suivante. On commence par ancrer, d'une manière usuelle, le boulon 3 dans le mur 1. Cn enfile ensuite sur l'extrémité libre du boulon 3 un dispositif de grattage et de coupe 22 et, au moyen d'une poignée 23, on le visse sur le boulon 3 jusqu'à ce que la surface de travail 24 s'applique contre la surface extérieure 17 du mur. En faisant tourner d'un mouvement de va-et-vient le dispositif 22, on forme une surface annulaire, exactement perpendiculaire à l'axe du boulon qui est dépourvue d'aspérités. Après avoir enlevé le dispositif de grattage et de coupe 22, on enfile la cloche d'appui 6 sur le boulon 3 et on serre l'écrou 12 au moyen d'une clé dynamométrique.La force transmise par la surface d'extrémité 14 de l'écrou 12 à la surface de pression 10 agit axialement sur le bord de la cloche, lequel s'applique avec une force de friction appropriée contre la surface extérieure 17 du mur 1. Enfin, on visse un dispositif de maintien pour la pièce à fixer. Ce dispositif peut être constitué par exemple de deuA écrous entre iesquels est logée la pièce. La position de ce dispositif de maintien peut être choisie à volonté sur toute la longueur du filetage extérieur 8. Le poids de la pièce fixée est transmis,pratiquement en totalité, du tube de support 7 au mur 1, par l'intermédiaire de la cloche d'appui 6. Le couple de charge qui seproduit alors a pour conséquence que la cloche d'appui s'applique plus fortement par la partie inférieure de son bord 16 contre le mur 1 et que, par l'intermédiaire de la surface de pression 10 et de l'écrou 12, une force de traction supplémentaire est ee es sur le boulon 3. Toutes les forces qui interviennent ici sont faciles à calculer et, pour autant qu'elles se manifestent dans la construction, peuvent aussi être mises en évidence statiquement. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes. Par exemple, le tube de support 7 peut encore être muni d'un filetage intérieur. En utilisant la même cloche d'appui à tube de support, on peut aussi utiliser un boulon 3 de plus grand diamètre avec un écrou 12 adapté à ce boulon. -REVENDICATI0NS- 1.- Dispositif d'ancrage pour fixer des pièces sur un mur ou paroi analogue, comportant une tige filetée, ou boulon, destiné à être ancré dans le mur, par exemple au moyen d'un tampon, une cloche d'appui, destinée à être enfilée par dessus le boulon, qui présente un bord destiné à être pressé contre le mur et une surface de pression, située du côté opposé, avec un écrou destiné à être vissé sur le boulon en s'appliquant contre la surface de pression de la cloche d'appui. lequel dispositif d'ancrage est caractérisé en ce que la cloche d'appui (6), du côté de la surface de pression (10) est munie d'un tube de support (7) formé d'une seule pièce avec la cloche d'appui, fileté extérieurement (en 8),disposé coaxialement par rapport à la cloche d'appui, que l'écrou(12) est disposé à l'intérieur du tube de support et que la surface de pression est réalisée sous la forme d'un échelon(10) qui diminue la section intérieure de l'extrémité antérieure de la cavité du tube de support. 2.- Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de support (7) comporte aussi un filetage intérieur. 3.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube de support (7) présente un diamètre extérieur d'environ 30 mm. 4.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'écrou (12) est du type à capuchon, sur la face d'extrémité duquel est ménagé un évidement (15) pour y engager un outil. 5.- Dispositif d'ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'évidement (15) destiné à engager l'outil s'écarte en forme et/ou en dimensions des évidements normalisés, par exemple est de section pentagonale. 6.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur de l'écrou (12) est égale au moins au double du diamètre du boulon (3). 7.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capuchon (12) est cylindrique. 8.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube de support (7) dépasse d'au moins 30 n au delà de l'écrou (12). 9.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bord (16) de la cloche présente un profil (18) destiné à recevoir un profil complémentaire (19) d'une bague prolongatrice (20). 10.- Dispositif d'ancrage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague prolongatrice (20) présente sur sa surface libre un profil (21) identique à celui du bord (16) de la cloche. 11.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des reendi- cations 9 et 10, caractérisé en ce que le profil (18,21) est constitué par une rainure annulaire et le profil coinplémentaire (19) par une nervure annulaire. 12.- Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de grattage ou de coupe (22), vissable sur le filetage extérieur (8) du tube de support (7) et destiné à préparer la surface extérieure (17) du mur (1) dans la région du bord (16) de la cloche.