Brevet FR2528089A1 — publié le 19831209

- Outil d'enfoncement et de guidage de chevilles destinées à la fixation, dans le sol, de poteaux ou piquets, dont la partie centrale est coiffée d'une cloche de frappe surmon- tant une pièce d'appui. L'invention se rapporte à l'ancrage, dans le sol, de poteaux ou de piquets, au moyen d'une cheville-ayant une pièce ri- gide, avantageusement composée de plaques métalliques con- formées en ailettes, ladite pièce rigide formant un fourreau destiné à recevoir, une fois la cheville enfoncée dans le sol, la base du poteau ou du piquet. Pour enfoncer de telles chevilles dans le sol, on a proposé, dans le premier certificat d'addition au brevet français NI 7811279, certificat déposé le 10 Avril 1979 sous le NO 7909679,par le Demandeur et ayant pour titre: "Cheville destinée à la fixation dans le sol de poteaux ou piquets et dispositif servant à l'enfoncement de cette che- ville", d'utiliser un outil comportant un corps allongé rigide et un manchon formant bélier, monté coulissant sur la partie supé- rieure dudit corps allongé pour venir coopérer avec une sur- face transversale supérieure plane d'une rondelle centrale que comporte ledit corps allongé, tandis qu'une surface transvcr 3 r 1 c r e ir:Lr 3 de lad'te rondelle Fitié ô Mf distance de l'extrémité inférieure dudit corps allongé légè- -2- rement supérieure à la hauteur de la cheville, prend appui par sa partie périphérique sur ladite pièce rigide et est munie d'un évidement central Avec un tel outil, l'opération d'enfoncement d'une cheville s'effectue en introduisant, dans le fourreau de celle-ci, alors qu'elle est simplement posée sur le sol en position verticale, la partie inférieure du corps de l'outil, qui joue ainsi le rôle d'un faux pi- quet, sur une longueur légèrement supérieure à la hauteur de la cheville, de façon que l'extrémité inférieure du corps de l'outil pénètre légèrement dans le sol On fait alors cou- lisser le bélier, muni à cet effet de poignées de manoeuvre, sur la partie supérieure du corps de l'outil, de façon à im- primer des chocs répétés sur ladite surface transversale su- périeure ou surface de frappe La surface transversale infé- rieure ou surface d'appui transmet les chocs au bord -supé- rieur des ailettes de la cheville et enfonce celle-ci dans le sol suivant l'axe général de l'outil avec guidage par la partie supérieure du corps de l'outil Lorsqu'on a enfoncé la cheville complètement dans le sol, on retire le faux pi- quet et on introduit un piquet dans le fourreau de la che- ville, jusqu'à ce que sa base pénètre légèrement dans le sol, à la profondeur atteinte par l'extrémité inférieure du faux piquet Au cours de l'enfoncement de la cheville, l'évidement central de la surface d'appui de l'outil pré- serve le fourreau de la cheville d'un sertissage qui empê- cherait la mise en place ultérieure du piquet. En définitive, cet outil permet de bien enfoncer la cheville dans le sol, sans la déformer et sans laisser la terre péné- trer dans son fourreau. Il présente toutefois une difficulté de réalisation due au fait que l'exercice de chocs violents entraîne un risque de casse important, en particulier au niveau de la protubérance centrale du corps ou des jonctions des poignées avec le bé- lier. L'invention a pour objet un outil du genre susvisé, qui offre une résistance aux chocs particulièrement élevée et permet par ailleurs le remplacement facile des éléments les plus fragiles en cas d'usure ou de bris. -3- Suivant la caractéristique principale de l'invention, la partie centrale dudit corps allongé comporte: une portion supérieure de plus grande section coiffée par une partie en forme de cloche dont la surface supérieure est munie d'un -5 passage central pour la partie supérieure du corps allongé et forme ladite surface de frappe; et une portion infé- rieure dont la section a une dimension égale au cercle ins- crit dans la section horizontale du fourreau de la cheville, ladite portion inférieure étant entourée d'une pièce plate dont la surface inférieure constitue ladite surface d'appui et dont la surface supérieure est raccordée à la base de ladite cloche, ladite pièce plate d'appui étant munie dudit évidement central' de préservation coaxialement disposé par rapport à ladite portion inférieure qui le traverse. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la partie inférieure ou broche dudit corps allongé comporte une por- tion d'extrémité inférieure dont la section a une dimension sensiblement égale à celle du fourreau de la cheville et ayant une extrémité appointée et une portion supérieure rac- cordée à ladite portion inférieure de la partie centrale et de section réduite. Suivant un mode d'exécution préféré, l'ensemble dudit corps allongé, y compris sa partie supérieure ou manche, sa partie centrale avec ses deux portions de sections différentes, et sa partie inférieure, munie d'une portion de section réduite et d'une portion d'extrémité appointée ou "bouchon", est constitué d'une seule pièce, avantageusement par fonderie ou forgeage, tandis que la cloche de frappe et la pièce plate d'appui sont des pièces rapportées. Suivant une caractéristique supplémentaire importante de l'invention, les poignées du bélier ont une extrémité infé- rieure solidarisée au corps du manchon, de préférence par une longue soudure longitudinale, tandis que leur extrémité supérieure recourbée pénètre librement dans un canal longi- tudinal qui débouche à la surface d'extrémité supérieure du manchon et a une profondeur supérieure à la longueur de la portion de poignée qui y pénètre. -4- D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'inven- tion, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du corps allongé d'un outil conforme à un mode d'exécu- tion préféré de l'invention, dont la figure 2 montre le bélier, également en coupe lon- gitudinale; la figure 3 montre ledit bélier en coupe transver- sale; et; les figures 4 et 5 montrent, en perspective, deux modes d'exécution de la cloche de frappe et de la pièce d'appui. On voit, à la figure 1, que le corps allongé de l'outil, constitué, dans le mode d'exécution préféré décrit, en une seule pièce de fonderie, procédé qui permet de réaliser à bon marché un corps dans lequel les fibres longitudinales du métal (l'acier par exemple) sont préservées et offrent ainsi une grande résistance à l'arrachement, comprend: un manche cylindrique 1, ayant par exemple 30 mm de diamètre et 900 mm de long; une partie centrale 2, composée d'une portion su- périeure cylindrique 20 ayant par exemple 50 mm de diamètre et d'une portion inférieure cylindrique 21 ayant 50 mm de hauteur et par exemple 35 mm de diamètre, ce qui correspond sensiblement à la dimension du cercle inscrit de la section du fourreau de la cheville la plus couramment utilisée; et une broche 3, composée d'un bouchon inférieur appointé 32 ayant une hauteur de 190 mm et une section de même section que le fourreau de la cheville et d'une portion supérieure 31, de 260 mm de hauteur et de diamètre réduit égal à 28 mm dans l'exemple considéré. - La portion supérieure 20 de la partie centrale est coiffée d'une cloche 4 ayant par exemple un diamètre extérieur de mm et une hauteur de 65 mm et s'emboîtant exactement sur ladite portion supérieure 20, un passage central 41 permet- tant la traversée de sa surface supérieure de frappe 42 par le manche 1 La cloche se repose à sa base sur la surface supérieure d'une pièce plate 5, de 30 mm d'épaisseur munie d'un évidement central circulaire de préservation 51 ayant par exemple 60 mm de diamètre, et à travers lequel la por- tion 21 passe coaxialement. La surface inférieure 52 de la pièce plate 5 sert de surface d'appui et sa plus grande dimension est par exemple égale à 250 mm. Avantageusement, cette surface d'appui n'est -pas circu- laire, mais comporte par exemple l'une des formes allégées par des évidements 57, 58 illustrés par les figures 4 et 5, o l'on voit également que la pièce d'appui 5 est munie d'ailettes de renfort, telles que 53 à 56, solidaires de la cloche de frappe 4, tandis que la surface d'appui est munie d'une ou plusieurs encoches longitudinales, telles que 59, qui facilitent la mise en place sur les ailettes de la che- ville Bien entendu, la forme de la surface d'appui sera adaptée à la configuration géométrique de l'ensemble d'ai- lettes. On notera que la partie centrale en protubérance 2 a une ré- sistance mécanique importante et permet de constituer, d'une part un élément d'emboîtement 20 pour la cloche de frappe 4, d'autre part, une portion 21 qui coopère avec le bouchon 32 pour assurer le guidage relatif de la cheville et du faux piquet. L'utilisation de la cloche de frappe permet d'augmenter la section de la surface de frappe avec laquelle coopère la base du bélier, sans pour cela augmenter excessivement la section du corps de l'outil, lequel doit être aussi léger que possible. Le bouchon 32, a sur toute sa hauteur, à l'exception de la partie appointée, une section telle qu'il se conforme par- faitement à celle du fourreau de la cheville, à quelques -6- dixièmes de mm près, et une lubrification est recommandée pour faciliter le retrait de l'outil à la fin de l'opération d'enfoncement La très faible épaisseur du jeu empêche la pénétration de la terre en cours d'enfoncement. La section réduite intermédiaire 31 réduit le risque d'adhé- rence du faux piquet au fourreaux. La pièce d'appui 5, la cloche 4 et même la portion centrale de guidage 21 et le bouchon 32 peuvent être montés de ma- nière amovible (par vissage, ou emboîtage) de façon à être changés en cas d'usure ou de bris, ou encore, en ce qui con- cerne le bouchon et la portion centrale de guidage, en vue d'utiliser le même outil pour des chevilles ayant des four- reaux de sections différentes. Aux figures 2 et 3, on voit que le bélier comporte un man- chon cylindrique 6 ayant par exemple 600 mm de long, un dia- mètre extérieur de 80 mm (égal à celui de la surface de frappe 42) et un diamètre intérieur de 31 mm (donc, légère- ment supérieur à celui du manche 1 sur lequel il coulisse). La hauteur relativement grande et la section relativement faible du bélier donnent un meilleur guidage du coulissement avec une plus grande course, et un impact très centré sur la surface de frappe. Dans l'exemple décrit, on a prévu quatre poignées 7, 8, 9, disposées avec une répartition uniforme à la périphérie du manchon 6 et solidarisées à celui-ci à une seule de leurs extrémités En effet, on a constaté que la solidarisation de la poignée à ses deux extrémités entraînerait une rigi- dité telle que les ondes de chocs briseraient les jonctions au bout d'un certain temps de fonctionnement De préférence, la solidarisation de la poignée se fait à sa partie infé- rieure, par une soudure longitudinale 71, qui offre une très grande résistance à l'arrachement par l'onde de choc qui prend naissance à proximité La partie haute des poignées est laissée libre, ce qui permet la dissipation de l'onde de choc; pour éviter toutefois les vibrations parasites secon- daires et les déformations, cette partie haute est incurvée à un niveau supérieur à celui de l'extrémité supérieure du manchon et son extrémité redescend pour pénétrer avec un -7- très faible jeu dans un canal 72 ménagé dans le corps du manchon annulaire et débouchant à la surface extérieure transversale de celui-ci Un intervalle 73 est ménagé entre la surface d'extrémité de la poignée et le fond du canal. Il va de soi que, comme il a été dit dans le certificat d'addition susvisé, l'on pourrait, sans s'écarter de l'es- prit de l'invention, tronquer le manche 1 du corps de l'outil et remplacer la partie supérieure de celui-ci et le bélier par le piston d'un vérin hydraulique, ou par tout autre dispositif d'enfoncement mécanique, les avantages propres à la réalisation des parties centrale et inférieure du corps 1 selon l'invention étant conservés. Bien entendu, diverses modifications de forme et de dimen- sions pourront être apportées au mode d'exécution décrit et. représenté, sans sortir de l'esprit de l'invention L'outil de l'invention n'est pas exclusivement utilisable avec la cheville décrite dans le certificat d'addition et le brevet susvisés, bien qu'il ait été plus particulièrement conçu pour s'y adapter. -8- Revendications de brevet 1 Outil d'enfoncement et de guidage de chevilles à fourreau central destinées à la fixation, dans le sol, de poteaux ou piquets, comportant un corps allongé rigide ayant une partie inférieure dont la section correspond sensible- ment à celle dudit fourreau, une partie supérieure destinée à coopérer avec un organe d'application d'une force d'enfon- cement et une partie centrale en saillie comportant une sur- face transversale inférieure munie d'un évidement central et située à une distance de l'extrémité de ladite partie infé- rieure au moins égale et, de préférence supérieure à la hauteur de la cheville et une surface transversale supé- rieure, caractérisé en ce que ladite partie centrale ( 2) comporte une portion supérieure ( 20) de plus grande section coiffée par une partie en forme de cloche ( 4) dont la surface supé- rieure ( 42) est munie d'un passage central pour la partie supérieure ( 1) du corps allongé et forme une surface de frappe; et une portion inférieure ( 21) dont la section a une dimension plus réduite, sensiblement égale à celle du cercle inscrit dans le fourreau de la cheville, ladite por- tion inférieure étant entourée d'une pièce plate ( 5) dont la surface inférieure ( 52) constitue une surface d'appui et dont la surface supérieure est raccordée à la base de ladite cloche ( 4), ladite pièce plate d'appui ( 5) étant munie dudit évidement central ( 51) coaxialement disposé par rapport à ladite portion inférieure ( 21) qui le traverse. 2 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure ( 3) ou broche du- dit corps allongé comporte une portion d'extrémité infé- rieure ( 32) dont la section a une dimension sensiblement égale à celle du fourreau de la cheville et ayant une extré- mité appointée et une portion supérieure ( 21) raccordée à ladite portion inférieure ( 31) de la partie centrale et de section réduite. 2522 e O 89 9 - 3 Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble dudit corps allongé, y com- pris sa partie supérieure ( 1) ou manche, sa partie centrale ( 2) avec ses deux portions ( 20-21) de sections différentes, et sa partie inférieure ( 3), munie d'une portion de section réduite ( 31) et d'une portion d'extrémité appointée ou "bou- chon" ( 32), est constitué d'une seule pièce, avantageusement par fonderie ou forgeage, tandis que la cloche de frappe ( 4) et la pièce plate d'appui ( 5) sont des pièces rapportées. 4 Outil selon l'une des revendications 1 à 3, compor- tant en outre un manchon ( 6) formant bélier monté coulissant sur ladite partie supérieure ( 1) du corps allongé, caractérisé en ce que les poignées ( 7-8) du bélier ont une extrémité inférieure solidarisée au corps du manchon, de préférence par une longue soudure longitudinale ( 71) , tandis -que leur extrémité supérieure recourbée pénètre librement dans un canal longitudinal ( 72) qui débouche à la surface d'extrémité supérieure du manchon et a une profondeur supé rieure à la longueur de la portion de poignée qui y pénètre. Outil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite pièce d'appui ( 5) est munie d'ailettes de renfort ( 53-56) solidaires de la cloche de frappe ( 4) et possède une surface d'appui munie d'une ou plusieurs encoches d'allègement ( 57, 58) et des rainures de guidage ( 59).