Brevet FR2504615A1 — publié le 19821029

La présente invention concerne une cheville comportant v corps cylindrique creux pourvu d'un évidement conique et formé d'à matériau fritté ainsi qu'un élément d'expansion conique. On connaît une cheville se composant essentiellement d't corps cylindrique creux en plusieurs parties, pourvu d'un évidemer s'élargissant selon un profil conique dans la direction d'enfonce- ment, ainsi que d'un élément d'expansion conique qui peut être en- foncé dans l'évidement en direction du rétrécissement de celui-ci. Le corps de cheville est formé d'une matière plastique, par exempi une résine polyester, chargée d'une matière minérale La conforma- tion du corps de cheville est effectuée par frittage. Pour ancrer la cheville dans le trou de réception d'un élément de construction, l'élément d'expansion est enfoncé dans le corps de cheville La matière frittée du corps de cheville est alc désagrégée sous une forme pulvérulente pour se reconstituer ensuit lors de la poursuite de l'enfoncement de l'élément d'expansion, à nouveau sous forme d'un corps compact Pendant ce processus, le corps de cheville s'appuie contre la surface du trou récepteur, et contre ses inégalités et établit ainsi avec l'élément de construc- tion une liaison mécanique par correspondance de formes. Les inconvénients majeurs de cette cheville connue rési- dent dans la valeur relativement faible d'ancrage, dans le manque sécurité d'ancrage lorsque l'élément d'expansion n'a pas été compl tement enfoncé, dans la structure complexe de la cheville et dans manipulation difficile qui en résulte lors de la mise en place. L'invention a pour but de fournir une cheville remarquai par sa simplicité, s'adaptant aux inégalités d'un trou récepteur E présentant une valeur d'ancrage élevée et sure. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'on utilise comme matériau fritté pour constituer le corps de chevill E un métal fritté formé essentiellement de fer et ayant un poids spe cifique de 5 à 7 g/cm Un corps de cheville en métal fritté possédant la densil indiquée comporte une résistance appropriée à l'obtention d'une vz leur élevée et sûre d'ancrage, notamment par engagement par corre E pondance de formes du corps de cheville dans des inégalités du trc récepteur La matière offre des valeurs suffisantes d'élasticité E de force de liaison pour ne pas donner lieu à une désagrégation 1 l du processus d'expansion En conséquence on peut obtenir, même lorsque la cheville n'est que partiellement expansée, des valeurs d'ancrage qui tout en étant faibles sont cependant acceptables. -2 2504615 L'élément d'expansion est formé d'acier de façon à possé- der les caractéristiques nécessaires de résistance. Pour augmenter la force de liaison du métal fritté, celui- ci comporte avantageusement une teneur en phosphore de 0,1 à 1 %. Cela a une influence favorable sur les propriétés mécaniques qui sont également déterminantes pour obtenir une bonne caractéristique d'ancrage, par exemple la ténacité et l'allongement On peut en outre obtenir une structure et une répartition uniformes des pores du métal fritté dans la condition initiale du corps de cheville, ce qui contribue également à l'établissement d'un bon comportement de la cheville à l'ancrage. Lors de la mise en place de la cheville dans des éléments de construction de très grande résistance, il s'est avéré que les valeurs d'ancrage sont limitées par la résistance du corps de cheville De ce point de vue, il serait avantageux que le corps de cheville ait une plus grande résistance La plus grande densité en résultant rendrait plus difficile l'enfoncement de l'élément d'ex- pansion et la réalisation d'un filetage dans le corps de cheville. Pour obtenir pour le matériau les propriétés optimales permettant de satisfaire à ces deux impératifs fonctionnels, on utilise avanta- geusement comme métal fritté un matériau composite renforcé par des fibres Les fibres du matériau composite sont orientées sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du corps de cheville A cet égard, il convient par exemple d'utiliser des fibres en métal, en oxyde, en carbure, en nitrite ou en carbone. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le métal fritté est enrichi avec un matériau anti-corrosion Celui- ci agit aussi bien à l'intérieur du corps de cheville proprement dit, qu'également, dans la condition d'ancrage du corps de cheville, par rapport à l'élément d'expansion et comme film de protection pour la surface périphérique du corps de cheville Comme matériau anti- corrosion, il est approprié d'utiliser des métaux comme par exemple du zinc ou un pré-polymérizat de matière plastique Ce matériau-est introduit avantageusement à l'état liquide dans les pores du corps de cheville par imprégnation. Pour garantir un processus de mise en place plus sûr et plus simple, l'élément d'expansion et l'évidement conique ménagé dans le corps de cheville sont pourvus d'un rétrécissement dirigé de préférence vers l'avant La pression d'ancrage par rapport à la paroi du trou récepteur agit ainsi au moins toujours également à ? 50461 i l'intérieur du trou récepteur, c'est-à-dire dans une zone de l'élÉ ment de construction qui peut absorber des forces. L'enfoncement de l'élément d'expansion dans le corps de cheville est effectué en faisant tourner cet élément et/ou en appliquant une percussion sur celui-ci Dans ce but, l'élément d'expansion est avantageusement serré dans un appareil d'entraîne- ment motorisé correspondant. Pour améliorer la liaison à établir entre le corps de cheville et l'élément d'expansion, la zone conique d'expansion dud élément comporte conformément à une autre caractéristique de l'in- vention un filetage L'enfoncement de l'élément d'expansion dans 1 corps de cheville est effectué en faisant tourner ledit élément et en exerçant une force de poussée appliquée axialement à celui-ci. Ainsi le filetage de l'élément d'expansion crée dans le corps de cheville un taraudage correspondant de sorte qu'on établit entre 1 parties précitées une liaison par correspondance de formes Cette liaison filetée est en outre séparable l'élément d'expansion peut ainsi être enlevé à tout moment du corps de cheville. Par contre lorsque l'évidement du corps de cheville com- porte un filetage préfabriqué, on ne peut faire exécuter à l'éléme d'expansion qu'un mouvement de rotation L'élément d'expansion est poussé, par suite de la liaison filetée existant entre cet élément et le corps de cheville, d'une manière quasi-automatique vers l'avant dans la position d'expansion. Pour obtenir un bon effet d'expansion, l'angle de cône dl l'élément d'expansion est avantageusement compris entre 6 à 12 , e: étant de préférence égal à 10 et l'angle de cône de l'évidement di corps de cheville est compris entre 4 à 7 , en étant de préférence de 60 Cette combinaison angulaire fait d'une part en sorte que l'enfoncement de l'élément d'expansion ne soit pas réalisé en opposition à une trop grande résistance et que d'autre part on obtient une expansion suffisante du corps de cheville A la fin du processus d'expansion, le corps de cheville comporte une répartiti conique, comme c'est le cas pour un métal compact. Le comportement à l'expansion du corps de cheville est ei outre favorisé, c'est-à-dire qu'on empêche une augmentation trop forte de la force d'expansion, lorsque le corps de cheville compor des affaiblissements de section orientés longitudinalement, et se présentant par-exemple sous la forme d'entailles On crée ainsi de zones de rupture imposée qui permettent, lors de -l'application d'une force d'expansion prédéterminée dans ce cas, une rupture contrôlée du corps de cheville. Un avantage important, surtour en ce qui concerne la sécurité, est obtenu lorsqu'on peut détecter qu'une force d'ancrage définie est atteinte A cet égard, il est proposé, conformément à une autre caractéristique de l'invention, d'associer à l'élément d'expansion, dans sa partie extrême opposée à la zone d'expansion, un moyen d'accrochage permettant d'exercer un couple et de prévoir entre le moyen d'accrochage et la zone d'expansion, un affaiblisse- ment de section permettant, lorsqu'un couple prédéterminé est atteint, une séparation du moyen d'accrochage La force nécessaire pour faire tourner l'élément d'expansion dans le corps de cheville est transmise au moyen d'accrochage par un appareil d'entraînement, par exemple une perceuse Lors de la rotation d'enfoncement de l'élément d'expansion dans le corps de cheville, le couple à exercer augmente par suite du travail d'expansion nécessaire Vers la fin du processus d'expansion, le couple dépasse la valeur maximale prédé- terminée qui peut être transmise par l'affaiblissement de section de sorte que le moyen d'accrochage se sépare de l'autre partie de l'élément d'expansion Ainsi, dans chaque cas, on est assuré d'une valeur déterminée d'ancrage conforme à l'application envisagée et qui n'est pas altérée par des influences dynamiques extérieures. 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 représente les différentes parties d'une che- ville, à l'état non monté, le corps de cheville étant vu en coupe, La figure 2 est une vue en coupe du corps de cheville, selon II-II de la figure 1, et La figure 3 est une vue en coupe de la cheville à l'état monté. Le corps de cheville cylindrique creux, désigné dans son ensemble par 1 sur la figure 1, se compose d'un métal fritté renfor- cé par des fibres et ayant un poids spécifique de 5 à 7 g/cm L'évidement traversant le corps de cheville 1 comporte sur le côté arrière un filetage 2 et sur le côté avant une partie conique 3 se réduisant en section vers l'avant Dans la zone de la partie conique 3, il est prévu, pour la création de zones de rupture imposée orien- -5- 2 C r 46 1 tées longitudinalement, des entailles 4 que l'on voit sur la figu 2. Pour l'ancrage du corps de cheville 1, on enfonce dans celui-ci un élément d'expansion désigné dans son ensemble par 5. L'élément d'expansion 5 se compose d'une zone conique d'expansion qui est suivie par une partie cylindrique 7 L'élément d'expansio est en outre associé à un moyen d'accrochage 8, qui est relié à 1 partie 7 ou bien à la zone d'expansion 6, par l'intermédiaire d'u affaiblissement de section 9, se présentant sous la forme d'une gorge périphérique Un filetage 11 s'étend sur toute la partie cylindrique 7, sur la zone conique d'expansion 6 et sur le moyen d'accrochage 8. Le corps de cheville 1 est introduit en vue de l'ancrag 4 dans le trou récepteur 12 d'un élément de construction 13 et ensu: l'élément d'expansion 5 est enfoncé dans le corps de cheville 1 s perceuse au moyen d'accrochage 8. L'élément d'expansion 5 refoule alors radialement vers l'extérieur, dans la partie conique avant 3 venant à la suite du filetage 2, la matière du corps de cheville 1 de sorte que celle-c s'adapte, par suite de ses propriétés favorables, aux inégalités c trou récepteur 12 Pendant ce processus de refoulement, l'élément d'expansion 5 forme également dans la partie conique 3 du corps de cheville 1 un taraudage de sorte que l'élément d'expansion 5 est finalement maintenu par correspondance de formes sur toute la longueur du corps de cheville 1 Lorsque le couple défini par la capacité d'absorption de force de l'affaiblissement de section 9 e atteint, il se produit une séparation du moyen d'accrochage 8, de sorte qu'on est averti d'une mise en oeuvre correcte avec une vale de retenue prédéterminée. Il est également possible de se passer du filetage 2 du corps de cheville 1 et d'obtenir un ancrage de haute qualité en adaptant en correspondance les diamètres de l'évidement du corps d cheville 1 et de l'élément d'expansion 5, qui peut pour sa part et réalisé avec ou sans filetage 11 Dans ce cas, on obtient avanta- geusement la possibilité d'enfoncer l'élément d'expansion 5 par un mouvement de rotation et par percussion. -6 25,4615 REVENDICATIONS 1 Cheville comportant un corps cylindrique creux pourvu d'un évidement conique et formé d'un matériau fritté ainsi qu'un élément d'expansion conique, caractérisée par le fait que le maté- riau fritté constituant le corps de cheville ( 1) est un métal fritté se composant essentiellement de fer et ayant un poids spécifique de à 7 g/cm 2 Cheville selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le métal fritté a une teneur en phosphore de 0,1 à 1 %. 3 Cheville selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisée par le fait qu'on utilise comme métal fritté un matériau composite renforcé par des fibres. 4 Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le métal fritté est enrichi avec un matériau anti-corrosion. Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'élément d'expansion ( 5) et l'évi- dement ( 3) ménagés dans le corps de cheville ( 1) diminuent de section vers l'avant. 6 Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée par le fait que la zone conique d'expansion ( 6) de l'élément d'expansion ( 5) porte un filetage ( 11). 7 Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 & 6, caractérisée par le fait que l'angle de cône de l'élément d'ex- pansion ( 5) est de 6 à 120 et que l'angle de cône du trou ( 3) du corps de cheville ( 1) est de 4 à 7 . 8 Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que l'élément d'expansion ( 5) comporte, dans sa partie extrême opposée à la zone d'expansion ( 6), un moyen d'accrochage ( 8-) permettant l'application d'un couple et qu'il est prévu entre ledit moyen d'accrochage et la zone d'expansion un affaiblissement de section ( 9) permettant, lorsqu'un couple prédéter- miné est atteint, une séparation du moyen d'accrochage.