Brevet FR2293537A1 — publié le 19760702

La présente invention est relative à un profilé d'ancrage permettant la fixation d'objets aux parements d'un ouvrage en béton. De tels profilés ont généralement une section en forme de U et sont noyés dans le béton au moment de la coulée de celui-ci, l'espace intérieur qu'ils délimitent étant préservé de l'ecou- lement du béton de telle sorte qu'après durcissement, des noix d'assemblage peuvent y être introduites pour recevoir des objets à fixer au parement. Afin de réaliser la fixation de ces profilés dans le béton, on les munit en général d'éléments d'ancrage rapportés ou venus de matière au dos du profilé, ces éléments étant pris dans le béton après son durcissement. On connaît plusieurs types d'éléments d'ancrage. Tout d'abord, il existe des profilés sur le dos ou les flancs desquels on soude de distance en distance des pattes en feuillard métallique. Un profilé de ce type présente l'inconvénient de nécessiter au moins une soudure entre chaque patte et le profilé, la patte devant être fabriquée à part. La charge maximale admissible d'un tel profilé est, en outre, tributaire en majeure partie de la qualité de la soudure. Un autre type de profilé est formé par l'assemblage de pattes d'ancrage au dos du profilé sans fixation positive. Les pattes sont faites de longueurs de feuillard pliées et glissées dans des fentes ménagées longitudinalement ou transversalement par des déformations pratiquées dans le dos du profilé. Les pattes sont donc fabriquées à part e, pour des commodités de stockage et de transport, elles ne sont mises en place que sur chantier. Non seulement cette opération nécessite une main d'oeuvre supplémentaire, mais le risque existe également que certaines pattes d'ancrage soient oubliées. Il est évident qu'un tel oubli affecte gravement la charge pouvant être tenue par le profilé. Un autre risque est que la patte mise en place sur chantier, n'ait pas la dimension nécessaire pour assurer une bonne fixation dans le béton. Dans ce cas, la charge admissible ne peut plus être évaluée après mise en place du profilé, car les pattes sont alors cachées à la vue. Il est donc souhaitable de munir le profilé de pattes venues de matière et obtenues à la fabrication. Un tel type de profilé a déjà été mis au point. La Fig. la du dessin annexé représente schématiquement une vue en perspective d'un tel profilé. Comme on peut le voir, il comporte une série de pattes d'ancrage A munies chacune d'un talon B rabattu, à son extrémité et obtenu par découpe d'une ouverture C avec pliage consécutif. Les pattes d'ancrage A sont groupées par deux sur toute la longueur du profilé, les talons B de chaque groupe D1, D2, D3, étant rabattus dans des sens opposés, c'est-à-dire vers l'extérieur l'un vis-à-vis de l'autre. Deux groupes consécutifs,D1 et D2 par exemple, sont-situés à une distance 1 égale à la distance entre deux pattes d'un même groupe, la longueur des ouvertures C, et partant la hauteur des pattes, étant constantes sur toute la longueur du profilé. La force portante du profilé dépend du nombre de pattes par unité de longueur de celui-ci, ou, en d'autres termes, de la distance entre les pattes d'ancrage qui détermine, à son tour, la portée libre du profilé. Il est donc souhaitable, pour augmenter le plus possible la force portante, d'augmenter au maximum le nombre de pattes par unité de longueur. Pour le profilé connu de la Fig. la, ceci conduirait à rapprocher l'un de l'autre les groupes D1, D2, D3, ..., mais il est facile de constater que ce faisant, la répartition des pattes sur la longueur du profilé devient de moins en moins régulière, la portée libre,dans le cas limite de deux groupes dont les pattes adjacentes se touchent, étant alors située dans la zone du profilé dans laquelle se situent les ouvertures C.Cependant, dans ce genre de profilé, ceci constitue la seule solution pour augmenter la force portante par augmentation du nombre de pattes d'ancrage, d'autant que chaque groupe est obtenu par un seul poinçon et une seule matrice qui découpent et plient les pattes d'ancrage simulta- nément, ce qui fait que l'on est tributaire dans le choix de l'écartement des pattes, de la dimension de l'outil. L'invention a pour but de fournir un profilé d'ancrage du troisième type sus-indiqué, mais pouvant être soumis à une charge maximale nettement plus élevée et pouvant être fabriqué plus commodément et à moindre coût. Elle a donc pour objet un profilé d'ancrage destiné à la fixation d'objets aux parements d'ouvrages en béton, ce profilé ayant une section de forme générale en U et comportant des pattes d'ancrage transversales découpées et pliées dans le dos du profilé et s'étendant à peu près perpendiculairement vers l'extérieur de la face dorsale du profilé, caractérisé en ce que chaque patte prend naissance sur le même bord transversal de l'ouverture correspondante qui est formée après la découpe et le pliage de la patte, le bord de chaque ouverture, muni d'une patte d'ancrage, étant ainsi contigu à un bord de l'ouverture adjacente dépourvu de patte d'ancrage. Avec un tel agencement des pattes d'ancrage, on peut les rapprocher ou écarter à la demande et en fonction de la charge admissible maximale souhaitée. Ainsi, les pattes d'ancrage peuvent être rapprochées jusqu'd une cote minimale définie par la longueur d'une ouverture découpée dans le dos du profilé pour la formation de la patte, augmentée d'une portion pleine non découpée dépendant de l'épaisseur et de la nature du métal du profilé. L'invention a également pour objet un procédé et un outil destinés à la fabrication du profilé tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. la est une vue schématique en perspective d'un profilé d'ancrage, suivant la tedEnique~anterieure ; la Fig. lb montre une vue analogue à celle de la Fig. la, mais d'un profilé conçu suivant l'invention la Fig. 2 montre une vue en coupe transversale et en élévation d'un profilé suivant l'invention la Fig. 3 est une vue partielle, en coupe longitudinale, de ce même profilé la Fig. 4 est une vue partielle, en plan, du profilé, la patte d'ancrage s'étendant vers le bas comme sur la Fig. 3 la Fig. 5 est une vue partielle en perspective du profilé la Fig. 6 montre une vue schématique, en élévation et en coupe, d'un outil permettant de fabriquer le profilé suivant l'invention la Fig. 7 est une vue prise selon la ligne 7-7 de la Fig. 6 ; ; la Fig. 8 est une vue en plan de ce même outil ; et la Fig. 9 montre une variante du profilé suivant l'invention avec le poinçon permettant de l'obtenir. Sur les Fig. lb et 2 à 5, on a représenté un premier mode de réalisation du profilé suivant l'invention. Ce profilé 1 présente une section transversale en U dont les ailes 2 et 3 sont munies, à leurs tranches, de bords recourbés 4 qui servent à retenir les noix d'assemblage (non représentées) utilisées pour la fixation d'objets au profilé. Des pattes d'ancrage 5, venues de matière avec le profilé, sont obtenues par découpe et pliage du fond 6 du profilé. Elles s'étendent à peu près perpendiculairement à la face dorsale 7 de celui-ci et comportent, à leur extrémité libre, un talon 8 rabattu à peu près perpendiculairement, les talons de toutes les pattes étant dirigés, de préférence, dans le même sens. Les pattes 5 prennent naissance sur le même bord transversal 9 d'ouvertures 10 correspondantes de forme générale rectangulaire qui sont engendrées, après découpage et pliage des pattes, à partir du fond 6. Les pattes 5 sont légèrement incurvées, leur talon étant également cintré de manière à augmenter l'accrochage dans le béton. Chaque talon 8 comporte également une encoche 11 qui se forme au moment de sa découpe, le bord transversal 12 de chaque ouverture 10 comportant une portion en saillie 13 qui, comme expliqué par la suite, permet de rapprocher au maximum deux pattes consécutives tout en conservant une résistance maximale de l'ensemble. Chaque patte 5 est rattachée au fond 6 du profilé 1 par l'intermédiaire d'une zone de liaison 14 qui comporte des régions latérales 15a et 15b au moyen desquelles elle est graduellement reliée au bord 9 de l'ouverture 10. Cette zone est obtenue par une déformation et un emboutissage partiel du métal et permet d'cttténuer une amorce de déchirure éventuelle pouvant être engendrée au cours de la formation de la patte à l'endroit de sa liaison avec le fond 6 du profilé. De cette façon, on augmente la résistance mécanique due à la déchirure du dos du profilé à la naissance de la patte lorsque le profilé est soumis à une surcharge. La zone de liaison s'étend dans ce fond 6 jusqu a une ligne incurvée 16 dont la forme est déterminée par l'outil de pliage. Du fait de l'emboutissage du métal, la patte 5 est légèrement rétrécie en largeur en 17. On comprend ainsi l'utilité de la portion en saillie 13 qui permet de rapprocher davantage la section culminante de la ligne 16 du bord 12 de l'ouverture 10 adjacente, tout en conservant une réserve de métal suffisante entre les ouvertures pour garantir la résistance du profilé. Une comparaison des Fig. la et lb, représentant respectivement un profilé classique et celui de l'invention, permet de démontrer l'avantage considérable apporté par l'invention. Le profilé classique présente, de façon standard, un écartement 1 entre les pattes de 102 mm, le pas entre deux groupes consécutifs de pattes étant 21 = 204 mm. Dans ces conditions" la hauteur de la patte est de 37 mm et la dimension du talon de 14 mm environ. Grâce à l'invention, pour obtenir un profilé ayant la même section, réalisé en un même acier et dont la hauteur des pattes est de 37 mm, ce qui compte tenu du talon correspond à une ouverture de 50 mm, on peut réduire le pas entre les pattes jusqu'd 65 mm, en prévoyant entre deux pattes consécutives une bande de métal d'une largeur de 15 mm (voir distances L1 et Lz sur la Fig. lb). Par conséquent, alors que le pas entre les pattes du profilé classique est de 102 mm (dans la mesure où on choisit une répartition régulière des pattes), on peut, suivant l'invention, choisir un pas de 65 mm des pattes, ce qui revient à multiplier pratiquement par 2 le nombre de pattes par unité de longueur, tout en conservant leur répartition régulière. Ainsi la force portante est augmentée dans des proportions considérables. Naturellement, il demeure possible de choisir pour le pas des pattes une valeur supérieure à 65 mm en fonctibn de la force portante que l'on souhaite obtenir. Cependant, il convient de noter que si un écartement de 102 mm était choisi dans un profilé conçu suivant l'invention, comme dans le profilé classique, et avec une bande pleine de 15 mm entre les ouvertures, il resterait 87 mm de métal pour la patte, alors que, dans le profilé classique,on ne dispose que de 51 mm environ pour chaque patte. Une longueur accrue des pattes améliore, dans une certaine mesure, l'adhérence du profilé dans le béton. Un autre avantage résultant de l'invention consiste en l'econo- mie de matière que l'on peut obtenir pendant le tronçonnage du profilé aux longueurs voulues. On peut, en effet, découper avec des chutes qui ne peuvent excéder le pas de 65 mm,au lieu d'un pas de 204 mm dans le profilé classique, tout en conservant une répartition régu lière des pattes. Autrement dit, le profilé suivant l'invention peut être débité en multiples de 65 mm environ au lieu de 204 mm pour le profilé classique. Les Fig. 6 à 8 représentent un outil permettant de fabriquer le profilé que l'on vient de décrire, ces figures illustrant également le procédé de l'invention. L'outil 20 représenté est du type à came et comporte un poinçon 21 et une matrice 22 actionnée par des moyens classiques dans la technique des presses de découpage et de pliage. Selon le procédé de l'invention, les pattes 5 sont formées successivement dans le profilé 1 préfabriqué, ce dernier avançant pas-à-pas en synchronisme avec le fonctionnement de l'outil 20 par des moyens moteurs classiques qui n'ont également pas été représentés. Le poinçon 21 est de section rectangulaire et peut être composé de trois parties distinctes 21a, 21b et 21c réalisées en aciers de qualités différentes, à savoir une première partie de découpe et de pliage 2la qui est destinée former le talon 8. Cette partie, qui est la plus longue et agit donc en premier lors de la descente du poinçon, comporte une rainure verticale hémicylindrique 23 destinée à former la portion en saillie 13. La seconde partie 21b est une partie de cisaillement qui tranche les bords de la patte. Ses arases sont inclinées pour obtenir le cisaillement.#n augmentant l'inclinaison de ces arêtes, l'on peut produire une patte de courbure plus prononcée pour ainsi améliorer l'accrochage du profilé dans le béton.La troisième partie 21c comporte une portion hémi-cylindrique 24 qui se raccorde,à son extrémité inférieure, à la surface inférieure de la partie intermédiaire de cisaillement 21b par une portion 25 d'emboutissage et de pliage délimitée par une série de lignes courbes dont la courbure décroît de la partie hémi-cylindrique 24 à la surface inférieure de la partie intermédiaire 21b. La troisième partie 21c achève le pliage de la patte et réalise également l'emboutissage de la zone de liaison 14 et des régions 15a et 156 (Fig. 3 et 5). La matrice 22 comporte une partie fixe 26 et une partie 27 mobile en translation transversalement à la direction d'avancement fl du profilé 1. La partie fixe comporte une cavité 28 de formage de la patte qui s'ouvre latéralement par une ouverture 29 laissant passage à la partie mobile 27 de la matrice. La cavité 28 est délimitée à l'arrière par une paroi concave 30 qui rejoint la surface supérieure de la matrice par une zone d'emboutissage 31 délimitée à l'arrière par un bord de jonction arrondi 32, l'ensemble étant complémentaire à la partie correspondante 22c du poinçon 21. Comme on peut le voir sur la Fig. 7, l'arrondi 33 de la zone 31 selon une coupe longitudinale de la cavité 28 présente un rayon de courbure convexe r important de façon que l'allongement du métal de la patte dans la zone de courbure se fasse sur une longueur de métal aussi grande que possible. Ainsi, l'allongement relatif des fibres du métal est aussi faible que possible. On notera également que la paroi concave 30 est en retrait d'un jeu x par rapport à la surface de la partie 21c du poinçon, mis à part l'espace nécessaire pour l'épaisseur de la patte elle-même. On évite ainsi un laminage du métal de la patte au cours de la descente du poinçon 21. Du coté opposé, la cavité 28 s'ouvre sur un canal 34 destiné à permettre l'avancement de la patte qui vient d'être formée. La partie mobile 27 de la matrice comporte une portion de formage en saillie 35 qui, lors de la fermeture de la matrice, pénètre dans une rainure verticale 36 ménagée dans la paroi latérale de la cavité 28. Cette portion en saillie 35 est munie d'une nervure verticale 37 destinée, avec la rainure 23 du poinçon, à la formation de l'encoche 11 du talon 8. La partie mobile 27 est sollicitée vers l'ouverture de la matrice par des organes élastiques de rappel 38 et poussée dans le sens oppose, lors de la descente du poinçon 21, grâce à des surfaces de came 39 et d'un poussoir 40, agencement qui est classique. Deux réglettes longitudinales 41 sont destinées à guider le mouvement pas-à-pas du profilé 1. Après la formation d'une patte, le profilé 1 est avancé d'un pas, opération qui est suivie par la descente du poinçon 21 et la fermeture de la matrice 22. Lorsque l'extrémité inférieure de la partie 21a vient en contact avec le fond du profilé, la matrice est complètement fermée, puis le poinçon procède à la découpe et au pliage du talon 8. Ensuite, le poinçon, en descendant davantage, cisaille le fond pour former la partie intermédiaire de la patte, par sa partie 21b. Enfin, toujours en descendant, la partie 21c rabat la patte vers le bas, tout en procédant à 1'emboutissage de la zone de liaison 14, ce qui donne lieu à la formation des régions 15a et 15b. Le poinçon 21 peut alors remonter, ce qui va de pair avec l'ouverture de la matrice, l'effacement de la partie mobile 27 dégageant le canal 34 pour permettre l'avancement du profilé. On notera que le formage des pattes d'ancrage se fait individuellement et que, pour régler leur écartement, il suffit simplement de modifier le pas d'avancement du profilé. Par ailleurs, grâce à la forme de la matrice, la patte présente une forme courbe qui tend à augmenter l'adhérence dans le béton. La Fig. 9 représente une variante de l'invention. Dans ce cas, la patte est vrillée de manière que le bord 42 du talon s'étende obliquement par rapport à l'axe longitudinal du profilé. Cette forme vrillée##st obtenue en ménageant,; sur la partie intermédiaire 2 au poinçon, non pas une surface plane, mais une surface helicoidale 43. Pendant la mise en place des profilés d'ancrage, c'est-àdire au moment de la coulée du béton, il est indispensable d'empêcher le béton de pénétrer à l'intérieur du profilé. Jusqu'à présent, on fabriquait, à cet effet, des plaquettes de bouchage venant se poser dans les ouvertures laissées libres dans le dos du profilé après formage des pattes. Il est évident qu'une telle façon de faire est peu rationnelle. Selon l'invention, on remplit le profilé après son achèvement d'une mousse plastique expansée obturant non seulement les ouvertures ménagées par les pattes d'ancrage, mais encore les extrémités du profilé qui peut ainsi être débité à une longueur quelconque souhaitée. REVENDICATIONS 1. Profilé d'ancrage destiné à la fixation d'objets aux parements d'ouvrages en béton, ce profilé ayant une section de forme gé nérale en U et comportant des pattes d'ancrage transversales découpées et pliées dans le dos du profilé et s'étendant à peu près perpendiculairement vers l'extérieur de la face dorsale du profilé, caractérisé en ce que chaque patte (5) prend naissance sur le même bord transversal (9) de l'ouverture (10) correspondante qui est formée après la découpe et le pliage de la patte, le bord de chaque ouverture muni d'une patte d'ancrage étant ainsi contigu à un bord (12) de l'ouverture adjacente dépourvu de patte d'ancrage. 2. Profilé suivant la revendication 1, dans lequel chaque patte comporte une extrémité libre rabattue formant un talon, caractérisé en ce que les talons (8) sont dirigés tous dans le même sens. 3. Profilé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit talon (8) comporte une encoche (11). 4. Profilé suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que ladite patte (5) rejoint le dos du profilé (1) par une zone de liaison (14) emboutie, délimitée dans le dos du profilé par une ligne incurvée (16) et rattachée latéralement au profilé par des régions (15a, 15b) évitant la déchirure de la zone de liaison. 5. Profilé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la patte (5 > est incurvée. 6. Profilé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite patte (5) est vrillée. 7. Outil pour la fabrication du profilé d'ancrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant un poinçon et une matrice pour découper et plier ladite patte, caractérisé en ce que ledit poinçon comporte une partie de cisaillement (21b) sur laquelle est ménagée une surface active dont les arêtes latérales sont destinées au cisaillage de la patte, et une partie (21c) de pliage et d'emboutissage présentant une portion hémi-cylindrique (24) qui se raccorde à ladite surface par une portion (25i délimitée par des lignes courbes dont la courbure décroît de la portion hémi-cylindrique à ladite surface, et en ce que ladite matrice (22) présente une cavité de formage (28) dont la paroi correspondant à ladite partie de pliage et d'emboutissage (21c) du poinçon (21) présente une forme cylindrique concave (30) qui rejoint la surface supérieure de la matrice 122) Par une zone de liaison t311 concave qui est limitée, à la surface supérieure, par un bord (32) de forme arrondie. 8. Outil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ladite matrice (22) comporte une partie fixe (26) dans laquelle est ménagée ladite cavité (28) et une partie mobile (27) déplaçable latéralement par rapport à ladite cavité et capable de fermer celle-ci au moment de la descente dudit poinçon (21). 9. Outil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite partie fixe (27) comporte une portion en saillie (35) qui, lorsque ladite cavité est fermée,en ferme la paroi, opposée à ladite paroi concave (30). 10. Outil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la section longitudinale à travers ladite zone de liaison (31) présente une forme convexe de grand rayon de courbure (r). 11. Outil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'un certain jeu (x) est ménagé entre ladite partie de pliage et d'emboutissage (21c) du poinçon et la paroi concave (30) de ladite cavité, ledit jeu étant supérieur à l'épaisseur de ladite patte (5). 12. Outil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, destiné à la fabrication d'un profilé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit poinçon (21) comporte, sur sa face opposée à ladite partie de pliage et d'emboutissage (21c), une rainure (23) s'étendant dans la direction de mouvement du poinçon et coopérant avec une nervure complémentaire (37) ménagée dans ladite matrice (22). 13. Outil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, pour la fabrication d'un profilé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le poinçon comporte une partie de cisaillement (2 lob) à surface active de forme hélicoïdale (43) pour conférer le vrillage à ladite patte (5). 14. Procédé de fabrication d'un profilé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, consistant à effectuer une opération de découpage et de pliage pour former ladite patte, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à effectuer,simultanément à la fin de l'opération de pliage de ladite patte,une opération d'emboutissage dans la zone de liaison de ladite patte au profilé. 15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à effectuer une opération de vrillage pendant l'opération de découpe de ladite patte. 16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir ledit profilé, consécutivement à la formation desdites pattes, d'une mousse de matière plastique destinée à empêcher la pénétration du béton dans le profilé au moment de sa mise en place.