Brevet FR2504996A1 — publié le 19821105

La présente invention se rapporte à une cheville expansible par percussion qui, destinée à être ancrée dans des trous forés évasés tronconiquement vers l'intérieur, comprend une queue d'ancrage expansible fendue comportant un filetage et/ou un taraudage pour assurer la fixation d'objets, ainsi qu'une tige d'expansion pouvant être enfoncée dans l'alésage de ladite queue d'ancrage. Pour effectuer l'ancrage, dans un trou foré cylindrique, de chevilles expansibles par percussion de type connu, une tige d'expansion est introduite dans l'enveloppe expansible par des coups qui lui sont appliqués. Pour permettre la pénétration de cette tige d'expansion dans l'alésage rétréci, ladite tige comporte un bout pointu et le rétrécissement de l'enveloppe ou douille expansible est d'une très faible décroissance de section. Lors de l'ancrage dans des trous forés cyrindriques, cela assure un écartement sufrisant pour permettre le coincement de la cheville expansible dans le trou. I1 existe cependant des cas d'application dans lesquels de tels coincements, en soi nécessaires pour assurer l'ancrage, sont inopportuns voire même désavantageux. Dans de pareils cas, un ancrage efficace ne peut être obtenu que par un assemblage par conformation, le trou foré étant évasé tronconiquement dans son fond.Pour obtenir une flexion des lamelles d'écartement dans l'évasement tronconique, l'expansion doit être considérablement plus importante que dans le cas d'un ancrage dans des trous forés cylindriques. Un organe d'écartement présentant un plus grand diamètre externe est nécessaire pour cette expansion plus importante. En règle générale, un tel organe d'écartement ne peut plus être introduit dans l'amie du taraudage de la cheville expansible par percussion. De surcroît, ce principe d'ancrage connu ne peut etre applique qu'a des chevilles à douille présentant un trou débouchant. Des queues d'ancrage expansibles dotées d'un filetage et ne comportant aucun trou débouchant ne peuvent par conséquent pas être assujetties selon ce principe d'ancrage. Par suite de l'assemblage par conformation et de l'expansion considérablement plus grande dans des trous forés évasés tronconiquement, on obtient, d'une part, une retenue nettement supérieure et, d'autre part, une meilleure sécurité lorsque l'alésage présente des fissures. La présente invention a par conséquent pour objet de proposer une cheville expansible par percussion qui, indépendamment du filetage de raccordement, est fortement expansible de manière à combler en conséquence la contre-dépouille (évasée vers l'intérieur) d'un trou foré, afin de permettre la fixation d'un objet. Selon les caractéristiques essentielles de la cheville expansible de l'invention, l'alésage de cette dernière est tout d'abord évasé tronconiquement à partir de l'extrémité d'introduction de la queue d'ancrage expansible, puis il est à nouveau rétréci jusqu'à correspondre au diamètre de la partie cylindrique dudit alésage ; en outre, la tige d'expansion appliquée contre le fond du trou foré comprend un tronçon cylindrique partant de l'extré- mité d'introduction, puis un cbne d'écartement adjacent de section décroissante, auquel est contigu un tenon de retenue adapté à l'alésage de ladite queue d'ancrage a l'état non dilaté. Pour effectuer l'ancrage de la cheville expansible par percussion selon l'invention, cette dernière est insérée dans un trou appreté présentant une contre-dépouille, jusqu't ce que l'extrémité frontale de la tige d'expansion située coté introduction vienne s'appliquer contre le fond du trou. Ensuite, grâce à des coups portés sur la face extrême de la queue d'ancrage (soit à l'aide d'un outil de percussion serré dans un marteau perforateur, soit à l'aide d'un marteau), ladite queue d'ancrage est enfilée force sur la tige d'expansion appliquée contre le fond du trou. Dans ce cas, les segments d'écartement de ladite queue d'ancrage, délimités par des entailles, glissent sur le tronçon cylindrique de la tige d'expansion en franchissant la zone du tronc de cône d'écartement de cette dernière. Après cet enfilement, du fait de l'évasement tronconique de l'alésage partant de l'extrémité d'introduction de la queue d'ancrage expansible, il se produit un contact linéaire sur le tronçon cylindrique, ce qui permet d'obtenir, une fois l'ancrage réalisé, une répartition de pressions uniformes et sur une grande surface. Lorsqu'une force de traction s'exerce sur la queue d'ancrage expansible, les segments ou lamelles d'écartement sont presses sur le tronçon cylindrique de la tige d'expansion par la contre-dépouille du trou foré. Cette pression, qui croit proportionnellement à la traction exercée, empêche la queue d'ancrage expansible de se dissocier de la tige d'expansion.Grâce à la structure proposée par l'invention, la conformation de l'alésage de la queue d'ancrage expansible correspond dans une large mesure à la conformation de la tige d'expansion, de sorte que, une fois l'ancrage effectué, la cavité séparant ladite tige d'expansion et la contre-dépouille du trou foré est intégralement comblée par les lamelles d'écartement de la queue d'ancrage. Le tenon de retenue, solidaire de la tige d'expansion et adapté à l'alésage de la queue d'ancrage à l'état non dilaté, assure la liaison entre ladite tige et ladite queue. Dans une autre forme de réalisation selon l'invention, l'angle d'inclinaison de l'évasement tronconique de l'alésage de la queue d'ancrage expansible peut correspondre sensiblement à l'angle d'inclinaison de la contredepouille du trou foré. Grâce à cette structure, après que la queue d'ancraqe expansible a été enfilée sur le tronçon cylindrique de la tige d'expansion, on obtient de manière store, d'une part un contact par une grande surface entre la tige et la queue d'ancrage et, d'autre part, une venue en contact des faces externes des lamelles d'écartement avec la paroi de la contre-dépouille du trou foré. Dans un perfectionnement selon l'invention, la longueur totale-du tronçon cylindrique et du tronc de cône d'écartement (de section décroissante) de la tige d'expan sion peut correspondre à la longueur de la contre-dépouille du trou foré, cependant que le diamètre du tronçon cylindrique de ladite tige d'expansion peut correspondre sensiblement au plus grand diamètre de ladite contre-dépouille, réduit de la double épaisseur de la paroi de la queue d'ancrage expansible à l'extrémité frontale d'introduction de cette dernière. Cette forme de réalisation permet une dilatation intégrale de la queue d'ancrage expansible à proximité de la contre-dépouille du trou foré. Cela permet, d'une part, d'obtenir un ancrage largement exempt de contraintes et, d'autre part, de tirer amplement partie de la présence de la contre-dépouille du trou foré. Enfin, le tenon de retenue peut présenter une forme conique pour correspondre à l'évasement tronconique de l'alésage de la queue d'ancrage expansible. I1 en résulte, entre ladite queue d'ancrage et la tige d'expansion, une liaison en adent qui résiste également à 4zs chocs importants lors du transport, du montage et dans des circonstances analogues. Pour insérer la tige d'expansion, la queue d'ancrage expansible est tout d'abord dilatée, puis ramenée par flexion à sa forme initiale après avoir été enfilée sur le tenon de retenue. Etant donné que ce tenon n'exerce aucune fonction d'écartement, il est nécessaire que le diamètre de la partie cylindrique de l'alésage (con tiguë au rétrécissement de cet alésage) soit sensiblement supérieur au plus grand diamètre externe du tenon de retenue. En présence d'une cheville expansible par percussion comportant un taraudage, cette partie cylindrique de l'alésage peut constituer en même temps l'âme dudit taraudage. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une coupe longitudinale il lus- trant à l'état non dilaté une cheville expansible par percussion insérée dans le trou foré d'une maçonnerie et comportant un taraudage la figure 2 est une coupe correspondant à la figure 1 et illustrant la cheville de cette même figure à l'état dilaté ; et la figure 3 est une coupe longitudinale fragmentaire d'une cheville expansible par percussion dotée d'un filetage. La cheville expansible par percussion illustrée sur les figures 1 et 2 consiste en une queue d'ancrage expansible 2 comportant un taraudaqe 1. Un alésage 3 de la queue d'ancrage 2 présente une zone d'évasement bitronconique 3a qui, partant de l'extrémité d'introduction, s'élargit pour se rétrécir ensuite jusqu'à atteindre de nouveau le diamètre de la partie cylindrique dudit alésage 3. Le diamètre de cette partie cylindrique est suffisamment grand pour qu'un tenon de retenue 4 puisse pénétrer sans coincement lors de l'enfilement de la queue d'ancrage 2 sur une tige d'expansion 5 L'introduction de la queue d'ancrage est assurée par des coups portés sur la face frontale de ladite queue.Dans ce cas, des lamelles d'écartement 6 franchissent la zcne d'un tronc de cone d'écartement 5a de la tige d'expansion 5 et glissent sur un tronçon cylindrique 5b de cette tige 5 jusqu'à ce que la face extrême de ladite queue d'ancrage 2 vienne s'appliquer contre le fond d'un trou foré 8. Par une adaptation de l'angle d'inclinaison de l'évasement t-ronr-onique 3 de l'alésage 3 de la queute d'ancrage 2 à l'angle d'inclinaison d'une contre-dépouille 7 du trou foré 8, on obtient un contact superficiel des lamelles d'écartement 6 avec le tronçon cylindrique 5b de la tige d'expansion 5, cependant que ladite contre-dépouille 7 du trou 8 est en même temps intégralement comblée.La queue d'ancrage 2 présente deux entailles 9 qui, situées à angle droit l'une par rapport à l'autre, se prolongent jusqu a -ln évidement 10 favorisant la dilatation. Grâce, d'une part, à l'adaptation de la longueur totale du tronçon cylindrique 5b et du tronc de cône Sa (de section décroissante) de la tige d'expansion 5 à la longueur de la contre-dépouille du trou foré 8 et, d'autre part, au fait que le diamètre dudit tronçon cylindrique 5b de ladite tige 5 correspond sensiblement au plus grand diamètre de ladite contredépouille 7 dudit trou 8, déduction faite du double de l'épaisseur de la paroi de la queue d'ancrage 2 à la face extrême d'introduction de cette dernière, la cavité séparant l'enveloppe périphérique de ladite tige 5 et la paroi dudit trou est intégralement comblée dans la région de ladite contre-dépouille 7, sans que des contraintes importantes se manifestent lors de l'ancrage de la cheville expansible. Cela permet d'obtenir un ancrage largement exempt de pressions d'expansion, exerçant une forte retenue résultant de l'assemblage par conformation, même en présence de fissures. Pour que la liaison entre la tige d'expansion 5 et la queue d'ancrage expansible 2 puisse également résister à des chocs importants lors, entre autrefs. du montage et du transport, le tenon de retenue 4 est de forme conique pour correspondre à la configuration de l'élargissement 3a de l'alésage 3 de ladite queue d'ancrage 2. Pour introduire la tige expansion, la queue d'ancrage 2 est tout d'abord dilatée, puis elle est ramenée par flexion à sa forme initiale sur le tenon 4. Le principe d'ancrage selon 3.'invention permet de doter la cheville expansible par percussion aussi bien d'un taraudage 1 que d'un filetage 11 (selon la figure 3), étant donné qu'aucun alésage débouchant n'est nécessaire pour assurer l'ancrage de cette cheville. L'élargissement doublement tronconique 3a de l'alésage 3 de la queue d'ancrage expansible 2 peut être ménagé à des dimensions souhaitées par creusement au tour automatique. Cependant, lorsque le diamètre de la queue d'ancrage expansible est plus petit, il est plus avantageux de ménager tout d'abord un alésage cylindrique partant de l'extrémité frontale d'introduction, puis de creuser les entailles. La queue d'ancrage 2 est ensuite élargie jusqu'à la dimension approximative de la contre-dépouille 7 du trou foré 8. A l'aide d'un outil de forage progressif, on fore ensuite la queue d'ancrage 2 à partir de sa face extrême située côté introduction, selon une configuration correspondant à celle de la tige d'expansion. Une compression des lamelles d'écartement 6 à la dimension initiale permet d'obtenir une zone 3a de l'alésage 3 de la queue d'ancrage 2 qui s'élargit tronconiquement vers l'intérieur. Pour fixer un objet, une tige filetée 12 ou une vis de fixation peut être vissée dans le taraudage 1 de la cheville expansible par percussion. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cheville expansible décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cheville expansible par percussion qui, destinée à être ancrée dans des trous forés évasés tronconiquement vers l'intérieur, comprend une queue d'ancrage expansible fendue comportant un filetage et, éventuellement ou en variante, un taraudage pour permettre la fixation d'objets, ainsi qu'une tige d'expansion pouvant être insérée dans un alésage de ladite queue d'ancrage, cheville caractérisée par le fait que ledit alésage (3) s'élargit (en 3a) tout d'abord tronconiquement à partir de l'extrémité d'introduction de ladite queue d'ancrage (2), puis se rétrécit jusqu'à atteindre à nouveau le diamètre de la partie cylindrique dudit alésage (3) ; et par le fait que ladite tige d'expansion (5), appliquée contre le fond du trou foré (8), comprend un tronçon cylindrique (5b) partant de son extrémité d'introduction, ainsi qu'un tronc de cône adjacent d'écartement (5a), de section décroissante, auquel est contigu un tenon de retenue (4) adapté audit alésage (3) de ladite queue d'ancrage (2) à l'état non dilaté. 2. Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'angle d'inclinaison de l'évasement tronconique (3a) de l'alésage (3) de la queue d'ancrage (2) correspond sensiblement à l'ange d'inclinaison de la contre-dépouille (7) du trou foré (8). 3. Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisSe par le fait que la longueur totale du tronçon cylindrique (5b) et du tronc de cône d'écartement (5a), de section décroissante, de la tige d'expansion (5) correspond sensiblement à la longueur de la contre-dépouille (7) du trou foré (8) ; et par le fait que le diamètre dudit tronçon cylindrique (5b) de ladite tige d'expansion (5) correspond sensiblement au plus grand diamètre de ladite contre-dépouille (7) du trou foré (8),déduction faite du double de l'épaisseur de la paroi de la queue d'ancrage expansible (2) à la face extrême d'introduction de cette dernière. 4. Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le tenon de retenue (4) est de forme conique pour correspondre à l'évasement tronconique (3a) de l'alésage (3) de la queue d'ancrage expansible (2). 5. Cheville expansible selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le plus grand diamètre externe du tenon de retenue (4) correspond au diamètre de la partie cylindrique de l'alésage (3) de la queue d'ancrage expansible (2).