Brevet FR2384148A1 — publié le 19781013

La présente invention concerne une fixation à expansion destinée à Autre fixée dans un trou passant au travers d'une paroi et comprenant une portion support pour fixer des objets à une paroi et une portion expansible destinée à etre introduite à l'intérieur dudit trou et à s'étendre sur le caté opposé de la paroi ou analogue, jusqu'à une dimension qui est considérablement plus grande que celle du trou, la portion support et la portion expansible étant situées de part et d'autre de la paroi. On connait différents types de fixations expansibles. Dans un type, le boulon à expansion, une partie conique est prévue pour écarter un manchon de façon que celui-ci soit poussé contre les parois d'un trou dans lequel le boulon a été introduit. Les boulons à expansion de ce type peuvent Outre seulement utilisés dans des trous profonds, suffisamment longs pour donner une liaison sûre du manchon expansible. L'expansion du manchon n'est donc pas suffisamment grande pour que le boulon puisse élire fixé'dans une paroi mincie par un effet de rivetage du boulon sur le coté arrière de la paroi. Des fixations expansibles pour parois minces sont cependant connues également et elles comportent des segments qui sont prévus pour s'écarter sur le cOté arrière de la paroi après que la fixation a été introduite dans le trou.Toutefois, les fixations connues de ce type ne peuvent pas entre utilisées pour des objets lourds, elles sont utilisées par exemple pour la fixation de consoles de tablatte sur des parois en planches. La présente invention a pour but de fournir une fixation expansible pour des parois relativement minces et qui présente une solidité permettant de résister à des charges lourdes, la fixation pouvant Autre utilisée par exemple dans l'industrie de ls construCtion et l'industrie mécanique. Un autre objet de l'invention est de fournir une fixation qui soit facile à ajuster aux différentes épaisseurs de paroi. Le moyen selon l'invention d'atteindre ce but consiste en ce que la fixation comprend une tige qui est conçue pour passer au travers d'un trou jusqu'à ia portion expansible divisée par des fentes en parties qui sont écartées par la tige, celle-ci étant prévue pour rester dans cette position d'tveartement et éviter auxdites parties de se rapprocher après l'expansion. neutres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente la fixation de la première réalisation, en coupe longitudinale et avant l'expansion ; - la figure 2 représente une coupe correspondante de l'expansion en position expansée et attachée à la paroi - la figure 3 représente la fixation d'une seconde réalisation en position non expansée et en coupe longitudinale - la figure 4 représente la troisième réalisation en position expansée, avec des parties de outil ; et - la figure 5 représente l'outil en perspective. La fixation a la forme d'un goujon dans toutes les réalisations, lequel goujon est destiné à etre fixé à une paroi au moyen d'un trou dans celle-ci. La fixation selon l'invention peut résister à de très lourdes charges. L'application la plus courante est probablement la fixation d'un piton en acier dans une paroi en acier ou d'un autre métal à haute résistance. Le type de cette fixation peut varier dans de larges limites et elle peut avoir par exemple la forme d'un piton bQil ou d'une tige, mais, dans les exemples de réalisation choisis, le goujon présente une forme qui convient à différentes utilisations et il permet d'attacher des objets tels que des consoles ou analogues à la paroi en tôle, et également de relier des tales l'une à l'autre au moyen du goujon et d'un écrou. Dans toutes les réalisations, la fixation comprend un corps 1 avec une tige filetée 2 et un trou intérieur 3. Une extrémité du corps comporte une portion conique 4 se rétrécissant vers l'extérieur et se terminant dans une portion cylindrique 5 reliée à la partie étroite de la portion 4 au moyen d'un épaulement 6 qui présente en coupe avec la surface de la portion 4 un angle inférieur de quelques degrés à 900. La partie plus large de la portion 4 est reliée au diamètre extérieur de la fixation munie du filetage 2, au moyen d'un épaulement 7. Entre ;'extremité de la portion 5 et l'épaulement 7, on a dbcoupé deux fentes 8 perpendiculaires l'une à l'autre et partageant la portion cylindrique 5 et la portion conique 4 en quadrants. La fente 8 qui est disposée dans le plan du dessin est représentée sans hachure dans lesdites portions. Le trou 3 se termine par une portion effilée 9 ayant le même angle au sommet, ou un angle plus obtus, que la portion conique extérieure 4. Dans le trou 3, on a introduit une tige 10 avec une pointe li ayant de préférence le même angle au sommet que la portion 9 du trou 3. La portion cylindrique de la tige 10 est au moins aussi longue que la longueur totale du trou 3, y compris l'extrémité conique 9. La fixation selon la deuxième réalisation de la figure 3 comprend les mimes portions extérieure et intérieure que la première réalisation. Toutefois, le corps 1 ne comporte pas les portions 4 à 9, mais il se termine par l'épaulement 7 à partir duquel un trou taraudé 12 s'étend vers l'intérieur, de façon coaxiale au trou 3. Une autre partie 13 remplace les portions 4 à 9, y compris la partie effilée 9 du trou 3. La partie 13 comprend une portion 14 avec un filetage s'étendant de la partie plus large de la portion conique 4. Grâce au filetage, la partie 13 peut être vissée-dans le trou 12. La fixation selon la troisième réalisation, voir figure 4, peut Autre constituée selon la figure 1 ou la figure 3. La figure 4 représente la première réalisation selon la figure 1. Au contraire de ce qui est représenté sur les figures 1 et 3, la fixation de la figure 4 est munie de deux rainures à l'extrémité opposée à celle qui est munie des portions 4 à; 9. Les fentes 15 sont destinées 9 coopérer avec un support 16 (voir figures 4 et 5) faisant partie d'un outil 17. Celui-ci comprend de plus un manchon 18 avec une bride 19 et deux fentes 20 prévues pour guider le support 16. Comme il est évident sur la figure 5, le support 16 présente une ouverture avec une portion extérieure plus large 21 prévue pour recevoir le filetage 2 du corps 1 et une portion intérieure plus étroite 22 qui, selon la figure 4, peut être introduite dans les fentes 15, en relation étroite avec le fond des fentes. A son extrémité opposée à la bride 19, le manchon 18 est muni d'une fente 23 dans laquelle peut se déplacer le bras 24 d'un levier 25 à deux bras. L'autre bras 26 constitue une poignée qui est articulée sur on axe 27 dans le bSti 28 auquel le manchon 18 est fixé. L'outil est représenté sous la forme d'une unité prévue seulement pour une dimension de fixation. Toutefois, il est possible de rendre l'outil adaptable à différentes dimensions et réalisations de la fixation au moyen de parties amovibles et ajustables. Avant la mise en place de la fixation, celle-ci est sous la forme représentée sur les figures 1 et 3. Pour la mise en place, un trou 29 est percé dans une paroi 30 qui peut titre par exemple un pilier tubulaire inaccessible d'un cOté. Le trou 29 a un diamètre légèrement- plus grand que le diamètre de la portion cylindrique 5, laquel diamètre est à son tour sensiblement égal au diamètre le plus grand de la portion conique 4. La fixation est introduit-e dans le trou 29 de façon que l'épaulement 7 s'appuie contre le cOté extérieur de la paroi.Dans cette position, la tige 10 est introduite à l'intérieur de façon que la pointe 11 de celle-ci glisse le long de la portion effilée 9 et écarte les quadrants de portions 4 à 9 comme indiqué sur la figure 2. Comme l'angle entre la portion 4 et ltépau- lement 6 est légèrement inférieur à 0 , les bords de l'épaulement 6 sont pressés dans le matériau de la paroi 13 comme indiqué sur la figure 2. Quand les deux portions coniques 4 et 9 ont leurs surfaces parallèles l'une à l'autre, la portion 4 prend une forme cylindrique adaptée aux parois du trou 29 quand la tige est introduite dans la position où la portion cylindrique de la tige est au centre de la portion 9.Si la portion 9 est plus obtuse que la portion conique extérieure 4, le matériau est plus épais à l'épau- lement 6 qu'à l'épaulement 7. Comme le diamètre de la portion 4 est adapté au diamètre du trou 29 dans la paroi et que le trou 3 est adapté au diamètre de la tige 10, le matériau de ces parties remplit le trou 29 dans la partie voisine de I'épaulement 7. En conséquence, le matériau plus épais voisin de l'épaulement 6 est pressé dans le matériau de la paroi et la fixation est fortement assurée contre une rotation. La fixation est donc instaltée de la manière décrite dans la paroi et elle peut résister à une charge importante. La tige 10 évite que les quadrants écartés ne se replient vers l'intérieur par la force qui veut retirer la fixation. Avant que celle-ci puisse etre retirée, la portion 5 peut autre coupée par les bords du trou et il faut également vaincre des forces de frottement. La grande pression de la portion 4 et de l'épaulement 6 contre les surfaces de la paroi 30 donne à la fixation une grande sécurité contre une rotation dans la paroi. Dans la réalisation représentée sur la figure 3, la longueur des portions 4 à 9 est réglable suivant différentes épaisseurs de la paroi. Le réglage est réalisé en vissant la potion 13 vers l'extérieur oj l'intérieur au moyen du pas de vis 12 jusqu' ce que la distance entre l'épaulement 6 et l'épaulement 7 soit sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi. En conséquence, une seule et meme dimension de fixation peut hêtre utilisée pour des parois de différentes épaisseurs. Pour enfoncer la tige 10, on peut utiliser un marteau. Mais il existe un risque pour que la fixation ne soit pas guidée dans la bonne position par rapport à la surface de la paroi. Il y a également un risque en cas de paroi mince que celle-ci soit dforme quand la tige est introduite dans le corps. Si on utilise l'outil 25, il est possible de guider la tige sans aucune force extérieure. Quand on utilise l'outil, les bras 26 et 28 sont écartés l'un de l'autre et le support 16 se déplace vers le bas (voir figure 5) en restant contre le bras 26. La portion plus large 21 est ainsi placée au centre du trou dans le manchon 18 et une fixation peut être introduite. Après l'introduction de la fixation, les bras 26, 28 sont rapprochés à moitié, d'où il résulte un mouvement vers le haut du support et la fixation est bloquée dans la portion étroite 22 (voir figure 4) par coopération avec la fente 15 dans la fixation. Celle-ci est alors introduite dans le trou 29 de la paroi dans une position perpendiculaire à la surface de celle-ci, guidée par la bride 19 qui est pressée contre la paroi.Les bras 26, 28 sont alors rapprochés davantage, le bras 24 enfonce la tige 10 dans le corps 1 et écarte les quadrants vers la position représentée sur la figure 2. Dans cette opération, toutes les forces sont concentrées sur la fixation et l'outil, et aucune charge n'est transmise à la paroi. Le principe de base de l'outil consiste en ce que la fixation comporte une fente pour le support et l'outil comprend de plus un dispositif pour guider la tige 10. L'outil a la forme d'une pince mais peut avoir également la forme d'une vis ou d'un excentrique. Pour maintenir la fixation, il n'est pas nécessaire d'utiliser une fente.Le support peut au contrairé coopérer avec le filetage du corps 1 si la portion étroite 21 du support est munie d'entailles appropriées au profil du filetage ou si l'outil est muni de mâchoires taraudées. I1 est évident à partir des spécifications qui précèdent que des détails comme le paKallélisme entre les portions coniques 4 et 9 aussi bien que l'angle entre le cOne 4.et l'épau- lement 6 sont très importants pour un bon fonctionnement de la fixation. I1 est également important que la partie effilée 9 possède un angle qui soit adapté à l'écartement des quadrants et que la pointe 11 ait une surface polie.La fixation selon la figure 1 peut etre réalisée à partir d'une pièce unique de matériau (figures 1, 2, 4) pour abaisser les colts en cas de preduction en série. Cette réalisation convient à des fixations qui sont utilisées dans les mêmes circonstances, c'est-à-dire une seule dimension de fixation et une seule et meme épaisseur de paroi. Dans des conditions différentes, la fixation de la deuxième réalisation convient parce qu'elle est ajustable. La fixation est également facile à retirer si nécessaire en séparant la partie 1 en la dévissant de la partie intérieure 13. Celle-ci peut être repoussée vers l'intérieur de façon à tomber à l'intérieur de la paroi. Bien entendu, diverses modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Fixation expansible destinée à etre fixée dans un trou passant au travers d'une paroi et comprenant une portion support pour fixer des objets à une paroi et une portion expansible destinée à outre introduite à l'intérieur dudit trou et à s'étendre sur le coté opposé de la paroi ou analogue, caractérisée en ce que La fixation comprend une tige qui est conçue pour passer au travers dlun trou jusqu'à la portion expansible divisée par des fentes en parties qui sont écartées par la tige, celle-ci étant prévue pour rester dans cette position d'écartement et eviter auxdites parties de se rapprocher après l'expansion. 2. Fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie expansible, dans sa forme d'origine avant l'expansion, présente une portion conique, dont l'extrémité plus large se raccorde à la portion support, en ce qu'elle est munie d'un diamètre qui est sensiblement égal au diamètre désiré du trou et en ce que 11 extrémité plus étroite se raccorde à la portion de préférence cylindrique au moyen d'un épaulement s'étendant vers lrextérieur, le diamètre de la portion cylindrique étant sensiblement égal au diamètre désiré du trou, ledit trou de la tige se terminant dans la portion expansible selon une partie effilée. 3. Fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface de la portion conique e t l'extrémité effilée du trou sont coaxiales et présentent le même angle de cane. 4. Fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface de la portion conique et l'extrémité effilée du trou sont coaxiales, angle de cOne de la portion effilée tant plus obtus que celui de la portion conique. 5. Fixation selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que l'épaulement est conique et présente un angle entre sa surface et celle de la portion conique qui est inférieur de quelques degrés à 90 , dans un plan diamétral desdites portions. 6. Fixation selon Itune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tige est cylindrique au moins dans la portion qui, après expansion de la partie expansible, est placée dans la portion du trou qui, avant l'expansion, forme ladite portion effilée. 7. Fixation selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisée en ce que la tige est munie d'une pointe effilée, dont l'angle de cône est égal à angle du cOne de la partie effilée du trou 3. 8. Fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion expansible forme une unité qui est fixée à la portion support au moyen d'un pas de vis, de sorte que la partie de la portion expansible s'étendant à l'extérieur de la portion support peut être ajustée par vissage aux différentes épaisseurs de la paroi ou similaire. 9. Fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion support a la forme d'un goujon. 10. Fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion support est munie d'au moins une fente pour le maintien de la fixation par guidage de la tige dans celle-ci.