Brevet FR2509809A1 — publié le 19830121

La présente invention concerne une cheville expansible comportant un tube de soutien, une tige d'ancrage comportant des moyens d'application de forces et des corps d'expansion s'appuyant, dans un sens opposé à la direction de mise en place de la cheville, contre un support du tube de soutien et qui peuvent être déviés à l'aide de la tige d'ancrage, lors de son déplacement par rapport au tube de soutien, radialement de manière à sortir de son contour extérieur. Les chevilles d'expansion du type défini ci-dessus ser- vent généralement à la fixation d objets sur des éléments de cons- tructions Dans ce but, les chevilles d'expansion sont ancrées par accrochage des corps d'expansion de la cheville dans des trous ré- cepteurs ménagés dans l'élément de construction Un tube de soutien et une tige d'ancrage le traversant passent au travers de l'objet à fixer, l'une dex extrémités du tube de soutien étant appliquée con- tre le côté supérieur de l'objet Un contre-appui de la tige d'an- crage dépassant de cette extrémité peut être serré contre l'objet à fixer. Comme cela a été montré par la pratique, l'objet à fixer, par exemple une barre d'acier, ne s'applique initialement pas par- faitement à plat contre l'élément de construction, ce qui est impu- table à des irrégularités de la surface de l'élément de construc- tion et/ou de l'objet Un tel appui imparfait doit être éliminé dans un processus de fixation lorsqu'on désire obtenir une fixation solide et sûre de l'objet précité. Une exigence importante permettant d'éliminer un appui imparfait consiste dans la possibilité de déplacement du tube de soutien, traversant l'objet, par rapport aux corps d'expansion qui sont auparavant fixés axialement par expansion dans le trou récep- teur Dans la cheville expansible de type connu, il est prévu à cet effet entre le tube de soutien et les corps d'expansion une bague en matière plastique qui peut être raccourcie axialement par des- truction. Indépendamment de l'inconvénient des pièces multiples in- tervenant dans une telle cheville expansible, il faut exercer pour son ancrage des forces relativement grandes, ce qui ne rend possible une mise en place que dans des matériaux pouvant absorber lesdites forces, par exemple du béton Dans ce cas, la légère déviation ra- diale des corps d'expansion engendre de grandes forces d'ancrage. Pour obtenir un ancrage correct dans un matériau de plus faible résistance, comme une maçonnerie, cette cheville expansible né convient par conséquent pas, car, pour sa mise en place, il est nécessaire que les corps d'expansion puissent exécuter de grandes courses radiales-de déviation dans le matériau de l'élémenit-de construction 1 l est par conséquent nécessaire de disposer de corps d'expansion ayant des'dimensions radiales relativement grandes et qui nécessitent pour leur part, pour l'obtention d'un comportement déterminé à l'expansion et d'une fixation correcte, un guidage cor- respondant au travers du tube de soutien. Dans une autre cheville expansible de type connu, les corps d'expansion sont disposés pour cette raison de manière à pou- voir se déplacer radialeient dans des trous du tube de soutien. Lés corps d'expansion s'appliquent, dans un sens opposé à la direc- *tion de mise en place de la cheville, contre un support constitué par le tube de soutien ou par une paroi du trou qui empêche une translation axiale du tube de soutien par rapport aux corps d'ex- pansion fixés dans la partie de structure Avec cette cheville ex- pansible, il n'est par conséquent pas possible de compenser des défauts de planéité d'application entre l'objet à fixer et l'élé- ment de construction. L'invention a pour but de fournir une cheville expansible du type défini ci-dessus, qui convienne également pour des matériaux récepteurs de résistance relativement faible, comme une maçonnerie, et qui permette de compenser des défauts éventuels de planéité exis- tant entre l'objet à fixer et l'élément de construction, tout en étant caractérisée par sa simplicité. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le support est agencé sous la forme d'une nervure fléchissant lorsque la force agissant sur la tige d'ancrage dépasse une valeur prédé- terminée. Le soutien des corps d'expansion obtenu par l'intermé- diaire d'un support constitué par des nervures flexibles assure qu'après une première phase d'ancrage de la cheville expansible dans l'élément de construction, le tube de soutien peut, dans une seconde phase suivante de fixation, être déplacé par l'intermé- diaire de son extrémité située sur le côté supérieur de l'objet à fixer, depuis un contre-appui de la tige d'ancrage vers les corps d'expansion Le contre-appui est par exemple constitué par un écrou qui s'appuie, par l'intermédiaire du moyen d'application de forces -3- de la tige d'ancrage, agencé sous la forme d'un filetage extérieur, contre ladite tige d'ancrage Pendant la seconde phase de fixation précitée, la force exercée par la tige d'ancrage ou par son contre- appui sur le tube de soutien produit au moins une déformation du support; lorsque le défaut de planéité à compenser présente des dimensions particulièrement grandes, il se produit une rupture du support Il est ainsi possible de compenser des défauts éventuels de planéité d'application. De préférence,-le support ou nervure est constitué par la partie de délimitation, orientée dans la direction de mise en place de la cheville, d'un évidement en forme de fenêtre L'évide- ment en forme de fenêtre crée un volume libre correspondant qui, après rupture du support ou nervures permet un déplacement addi- tionnel sans entrave du tube de soutien pour compenser de plus grands défauts de planéité Pour obtenir un comportement favora- ble du support à la déformation ou à la rupture, il est avantageux de choisir pour l'évidement une largeur supérieure à celle du corps d'expansion associé. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, on associe à chaque corps d'expansion une nervure constituée par un évidement en forme de fenêtre Ce moyen établit une coopération uniforme et par conséquent définie entre chaque corps d'expansion et la nervure associée Les évidements en forme de fenêtre, associés aux nervures et corps d'expansion correspondants, sont avantageuse- ment répartis à intervalles angulaires égaux les uns par rapport aux autres et autant que possible dans un plan sur la périphérie du tube de soutien. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en-évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue en élévation d'une cheville ex- pansible conforme à l'invention, La figure 2 est une coupe longitudinale de la cheville expansible de la figure 1, La figure 3 est une coupe de la cheville expansible faite suivant la ligne III-III de la figure 2, La figure 4 montre la cheville expansible dans la condi- tion de montage après expansion ou en cas de défaut de planéité d'appui, et La figure 5 représente la cheville expansible après sup- pression de l'appui défectueux. Comme le montre la figure 1, la cheville expansible comprend un tube de soutien désigné dans son ensemble par 1, une tige d'ancrage traversant ce tube et désignée dans son ensemble par 2, deux corps d'expansion 3, un contre-appui 4 vissé sur la tige d'ancrage 2 et se présentant sous la forme d'un écrou, et une ron- delle intermédiaire 5 bloquée entre le contre-appui 4 et le tube de soutien 1. Le tube de soutien 1 comporte quatre trous 6 répartis uniformément sur sa périphérie et dans chacun desquels un corps d'expansion 3 est engagé de manière à pouvoir se déplacer radiale- ment Pour des raisons de simplicité de fabrication et de facilité de déplacement des corps d'expansion 3, le tube de soutien 1 est formé de matière plastique Dans une zone adjacente aux trous 6 et en direction du contre-appui 4, chaque trou 6 est associé à un évidement 7 en forme de fenêtre, qui est délimité par rapport au trou 6 correspondant par une nervure servant de support 8 pour le corps d'expansion 3 Pour l'enfoncement de la tige d'ancrage 2 dans le tube-de soutien 1, le contreappui 4 est actionné de manière à agir sur la tige d'ancrage 2 par l'intermédiaire d'un moyen d'ap- plication de forces 9 agencé sous forme d'un filetage Un collet extrême 11 de la tige d'ancrage 2 assure la protection du côté frontal associé du tube de soutien 1 contre des dommages mécaniques lors de l'enfoncement de la cheville expansible dans un trou ré- cepteur. La vis d'ancrage 2 comporte, comme le montre la figure 2, des surfaces de coin 12 inclinées par rapport à son axe longitudinal et par l'intermédiaire desquelles, lors de l'enfoncement de la tige d'ancrage 2, les corps d'expansion 3 sont déviés vers l'extérieur; en étant guidés dans les trous 6, de manière à sortir du contour extérieur du tube de soutien 1 Les surfaces de coin 12 sont déli- mitées par un épaulement 13 orienté perpendiculairement à l'axe de la tige d'ancrage et qui s'applique, à la fin du processus d'enfon- cement de la tige d'ancrage 2, contre les corps d'expansion 3. La figure 3 met en évidence la disposition des quatres corps d'expansion 3 dans les trous 6 du tube de soutien 1 En outre, la figure montre la forme de section droite carrée de la tige d'an- crage 2 qui est établie par les surfaces de coin 12. Pour la mise en place de la cheville expansible, celle-ci est introduite, comme indiqué sur la figure 4, dans un trou récep- teur 14 d'un élément de construction 15 Le tube d'appui 1 associé la tige d'ancrage 2 traverse également un objet 16 à fixer Ce dernier est légèrement écarté, par exemple à cause d'une courbure propre, de la surface de la partie de structure 15. La position d'expansion de la cheville qui a été mise en évidence sur la figure 4 est obtenue par rotation du contre-appui 4 ce qui provoque une translation de la tige d'ancrage 2 dans le tube de soutien 1 dans une direction opposée au sens de mise en place de la cheville Les surfaces de coin 12 provoquent alors une déviation radiale des corps d'expansion 3 de la manière décrite ci-dessus de sorte que ceux-ci s'accrochent dans l'élément de construction 15. Pour faciliter ou pour établir un tel accrochage notamment dans le cas d'éléments de construction formés d'un matériau de haute résis- tance, il est possible de ménager une dépouille périphérique en un endroit correspondant de la paroi du trou récepteur 14 L'entré en contact des épaulements 13 avec les corps d'expansion 3 permet de déceler la fin du processus d'enfoncement de la tige d'ancrage 2 dans le tube de soutien 1. Pour faire en sorte que l'objet 16 s'applique à plat contre l'élément de construction 15, le contre-appui 4 est en outre vissé sur la tige d'ancrage 2 Du fait de l'établissement d'une grande pression d'expansion ou bien de l'application préalable de l'épaulement 13 contre les corps d'expansion 3 fixés par rapport à l'élément de construction 15, il n'est plus possible que la tige d'ancrage 2 puisse se déplacer par rapport à l'élément de construc- tion 15 dans un sens opposé à la direction de mise en place de la cheville Le vissage additionnel du contre-appui 4 provoque par conséquent une transmission de la force de serrage ainsi engendrée, par l'intermédiaire de la rondelle intercalaire 5, à l'extrémité du tube de soutien 1 qui est adjacente au côté supérieur de l'objet 16 Cette force agissant sur le tube de soutien 1 se transmet par l'in- termédiaire du support 8 aux corps d'expansion 3 maintenus solide- ment dans l'élément de construction 15 Lorsque cette force dépasse la capacité d'absorption de forces du support 8 agencé sous forme d nervures, celles-ci se déforment et rompent (figure 5) A ce stade un serrage additionnel du contre-appui 4 jusqu'à ce qu'on obtienne une application à plat de l'objet 16 n'est plus entravé par une force exercée par la cheville. -6 2509809 REVEND ICAT IONS 1 Cheville expansible comportant un tube de soutien, une tige d'ancrage comportant des moyens d'application de forces et des corps d'expansion s'appuyant, dans un sens opposé à la direction de mise en place de la cheville, contre un support du tube de soutien et qui peuvent être déviés à l'aide de la tige d'ancrage, lors de son déplacement par rapport au tube de soutien, radialement de manière à sortir de son contour extérieur, caracté- risée par le fait que le support ( 8) est agencé sous la forme d'une nervure fléchissant lorsque la force agissant sur la tige d'ancrage ( 2) dépasse une valeur prédéterminée. 2 Cheville expansible selon la revendication 1, caracté risée par le fait que la nervure est constituée par la partie de délimitation, située dans la direction de la mise en place de la cheville, d'un évidement en forme de fenêtre ( 7). 3 Cheville expansible selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée par le fait que chaque corps d'expan- sion ( 3) est associé à une nervure constituée par un évidement en forme de fenêtre ( 7).