Brevet FR2330902A1 — publié le 19770603

L'invention est relative à un boulon à expansion comportant, d'une part, une vis qui présente une partie évasée et, d'autre part, un élément d'expansion qui présente une partie en forme d'écrou coopérant par filetage avec la partie filetée de la vis et une partie en forme de manchon qui présente au moins une entaille s'étendant sur une partie seulement de la longueur du manchon et qui permet à celui-ci de subir une expansion et de se fragmenter quand cette partie manchon coopère de manière forcée avec la partie évasée de la vis par rotation de celle-ci par rapport à la partie écrou. L'expression "boulon å expansion" est utilisée ici pour définir un élément de fixation qui est employé pour fixer un boulon ou une vis dans un logement ou trou formé dans ùn mur ou autre objet auquel le boulon doit autre fixé sans le traverser complètement. Ces éléments de fixation sont parfois nommés également "boulon d'ancrage" ou "vis d'ancrage". Un boulon à expansion connu, qui convient pour son utilisation dans des structures en béton, comporte une vis qui est filetée sur toute sa longueur et un écrou qui coopère par filetage avec une extrémité de la vis et qui présente une surface tronconique. A l'autre extrémité de la vis, qui peut être munie d'une tête, un tube et un élément creux tronconique correspondant sont placés sur la vis. Un manchon, comportant des incisions ou entailles s'étendant longitudinalement à partir d'une extrémité du manchon jusqu'au voisinage de l'autre extrémité, est prévu entre l'élément tronconique et l'écrou. Quand on fait tourner la vis, le manchon est comprimé entre la'élément tronconique et l'écrou et, de ce fait, il subit une expansion et, finalement, il se divise en plusieurs parties ou fragments. L'invention a pour but de fournir un boulon à expansion nouveau et amélioré. L'invention a aussi pour but de fournir un boulon à expansion qui est particulièrement approprié pour la fixation dans du béton. Un autre but de l'invention est de fournir un boulon à expansion présentant une force d'ancrage supérieure quand il est fixé à une structure en béton. Un autre but encore de l'invention est de fournir un boulon à expansion simple et peu coûteux. Le boulon à expansion selon l'invention est caractérisé par le fait que la partie en forme de manchon présente au moins une entaille qui est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la partie en forme de manchon. En utilisant une telle partie en forme de manchon, les fragments qui se forment quand on fait tourner la vis par rapport à l'écrou glissent axialement l'un par rapport à l'autre le long des surfaces formées par les bords de l'entaille. Par suite, la partie en forme de manchon subit une expansion uniformément sur toute sa longueur. Au contraire, dans les boulons à expansion connus, le manchon ne subit une expansion qu'à ses extrémités auxquelles il est forcé réspectivement contre l'élément tronconique et contre l'écrou. La partie intermédiaire du manchon, cependant, ne subit pas d'expansion et tend au contraire à se contracter autour de la vis. Ainsi, en utilisant le boulon selon l'invention, l'expansion se produit sur une longueur plus grande qu'avec les boulons connus.Par suite, la force d'ancrage- est améliorée de manière significative, notamment dans le béton. Des essais ont montré que, si un boulon à expansion de 12 mm d'un type connu, présentant un diamètre de vis de 8 mm, est fixé dans du béton qui présente une caractéristique de compression de 250 kg/cm2 (norme K 250 pour le béton) la force d'ancrage est de 1.400 kg. Si un écrou à expansion de 12 mm selon l'invention est fixé à la structure de béton, la force d'ancrage est d'environ 3.000 kg. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la partie en forme d'écrou et la partie en forme de manchon forment une pièce unique et l'entaille s'étend d'un point Situé d'un côté du manchon voisin de l'extrémité libre de celui-ci à un autre point situé au voisinage du côté opposé du manchon et voisin de la partie en forme d'écrou. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet de réaliser le boulon seulement en deux parties qui sont faciles à fabriquer et à assembler. De plus, la longueur sur laquelle l'expansion se produit est optimale. Selon une caractéristique avantageuse, la surface extérieure de la partie en forme d'écrou est rugueuse pour empêcher que l'écrou ne tourne avec la vis. Ainsi, la surface extérieure de la partie en forme d'écrou peut être munie de nervures ou de gorges longitudinales rapprochées. jÉu lieu de prévoir une seule entaille sur le manchon, on peut prévoir deux entailles. Ainsi, selon un autre mode de réalisation, deux entailles symétriques sont pratiquées dans la partie en forme de manchon. Dans ce cas, la partie en forme de manchon se divise en trois norceaux quand la vis tourne par rapport à l'écrou. La partie évasée peut être réalisée en utilisant un tube qui est placé sur la queue de la vis, ce tube présentant un bord d'attaque tronconique mais, de préférence, la partie évasée est réalisée par un élargissement de la queue de la vis, cet élargissement venant mourir sur la partie filetée de la vis. On comprendra bien r'invention à la lecture de la description qui va suivre et en réference au dessin annexé dans lequel : Fig. 1 est une vue latérale arrachée d'un boulon à expansion établi selon un mode de réalisation préféré de l'invention, Fig. 2 est une coupe selon II-1I de la fig. 1, Fig. 3 est une coupe selon III-III de la fig. 1, et Fig. 4 montre, à plus grande échelle, une partie en forme de manchon et une partie en forme d'écrou d'un boulon à expansion selon un autre mode de réalisation. Les fig. 1 à 3 montrent un boulon à expansion comportant une vis 1 qui présente à une extrémité une tête 2 et à son autre extrémité une partie filetée 3 de diamètre réduit. Dans la zone située entre la tête 2 et la partie filetée 3, la vis i présente une partie lisse ou queue de diamètre supérieur au filetage et raccordée à la partie filetée 3 par une surface tronconique 4. Le boulon comporte aussi un ensemble manchon-écrou 5 présentant à une extrémité un alésage taraudé propre à coopérer avec le filetage de la partie 3. Cet ensemble présente une découpe ou entaille 6, inclinée sur l'axe du manchon, qui s'étend d'un point situé du côté du manchon voisin de ltextrémité libre de celui-ci à un autre point situé au voisinage de côté opposé du manchon et voisin de la partie écrou. Ainsi, les deux parties de l'ensemble manchon-écrou 5 situées de part et d'autre de Iren taille 6 et rattachées par une languette forment une pièce unique. Le manchon présente un alésage de diamètre supérieur à celui du filetage 4et inférieur à celui de la queue lisse. En fonctionnement, le dispositif constitué par la vis 1 et l'ensemble manchon-écrou 5 est introduit dans un trou de diamètre correspondant à celui de l'ensemble manchon-écrou 5 et à celui de la queue de la vis, ce dernier diamètre étant sensiblement égal à celui de l'ensemble manchon-écrou 5, la partie écrou étant située du côté de l'extrémité libre de la partie filetée 3. Après l'insertion boulon dans le trou, la vis 1 est tournée pour que l'extrémité du manchon située du c8té de la surface tronconique 4 soit en contact avec celle-ci. On poursuit la rotation de la vis, et la partie gauche de l'ensemble 5 (en se référant à la fig. 1) se sépare du reste de cet ensemble. Ainsi, la partie manchon se sépare par rupture de la languette à l'extrémité de l'entaille 6 voisine de l'écrou sous l'action des forces engendrées. Ces forces provoquent aussi la rupture de la languette du manchon située près de l'extrémité libre du manchon. Pendant la rotation ultérieure de la vis, les deux parties séparées de l'ensemble manchon-écrou se déplacent axialement l'une par rapport à l'autre, ce qui provoque une expansion sur sensiblement toute la longueur de la partie manchon. Ce déplacement amène les deux parties dans des positions pour lesquelles elles sont situées excentriquement par rapport à la vis 1 et elles sont verrouillées dans ces positions. Ce résultat est important car il permet l'utilisation du boulon à expansion dans des constructions soumises à des vibrations continues. L'ensemble manchon-écrou montré à la fig. 4 diffère de celui des fig. 1 à 3 en ce qu'il comporte deux entailles 7, 8 inclinées non communicantes, de préférence symétriques, au lieu de la seule entaille 6. Les entailles 7, 8 peuvent être agencées soit, comme montré sur la fig. 4, pour définir seulement deux languettes de rupture près de l'extrémité libre du manchon, soit pour définir deux languettes supplémentaires près de l'autre extrémité du manchon. Un boulon à expansion comportant l'ensemble manchon-écrou selon la fig. 4 assure la même fonction que celui des fig. 1 d 3, mais l'ensemble manchon-écrou se divise en trois parties quand le manchon est serré contre la surface tronconique 4. Le boulon selon l'invention est de préférence réalisé en métal ferreux bien que d'autres métaux ou leurs alliages peuvent être utilisés. REVENDICATIONS 1. Boulon à expansion, comportant, d'une part, une vis qui présente une partie évasée et, d'autre part, un élément d'expansion qui présente une partie en forme d'écrou, propre à coopérer par filetage avec la partie filetée de la vis, et une partie en forme de manchon qui présente au moins une entaille ou découpe s'étendant sur une partie seulement de la partie en forme de manchon et permettant à celui-ci de subir une expansion et de se fragmenter quand il est forcé contre la partie évasée du fait de la rotation de la vis par rapport à la partie en forme d'écrou, caractérisé par le fait que la partie en forme de manchon présente au moins une entaille qui est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la partie en forme de manchon. 2. Boulon à expansion selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parties en forme d'écrou et de manchon sont formées par une pièce unique et que l'entaille s'détend d'un point situé d'un côté du manchon voisin de son extrémité libre à un autre point situé à proximité de l'autre côté du manchon et voisin de la partie en forme d'écrou. 3. Boulon à expansion selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la surface extérieure de la partie en forme d'écrou présente des moyens lui conférant une rugo sité. 4. Boulon à expansion selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par des gorges ou des nervures longitudinales rapprochées. 5. Boulon à expansion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ia partie en forme de manchon présente deux entailles symétriques inclinées par rapport à l'axe longitudinal du manchon. 6. Boulon à expansion selon l'une des revendications t à 4, caractérisé par le fait que la partie en manchon présente une entaille unique définissant sur ladite partie une languette de rupture à chaque extrémité de ladite partie. 7. Boulon à expansion selon lune des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux entailles définissent sur la partie en manchon deux languettes de rupture près de l'ex- trémitédebîadite partie et, le cas échéant, deux autres ian- guettes de rupture à l'autre extrémité de ladite partie.