Brevet FR2534987A1 — publié le 19840427

La présente invention concerne une cheville expansible, notamment pour un ancrage dans des matériaux récepteurs présentant des cavités, compor- tant un corps de cheville et un élément d'expansion, le corps decheville présentant, au moins sur une partie de sa longueur, des profils longitudinaux dont les extrémités libres sont déformables radialement par enfoncement de l'élément d'expansion. Lors de la fixation dans des matériaux récepteurs comportant des cavités, il se pose des problèmes particuliers inconnus lors de l'ancrage dans des matériaux massifso Du fait que la cheville ne s'accroche sur le matériau récepteur que dans la zone des parois entre les cavités de celui-ci, c'est-à- dire ne s'accroche sur le matériau récepteur que sur une partie de sa longueur, il ne convient pas d'utiliser des chevilles expansibles classiques pour de tels matériaux récepteurs Pour obtenir les valeurs nécessaires d'accrochage, il faut que la cheville soit liée mécaniquement au matériau récepteur par corres- pondance de formes Cela est cependant difficile car la largeur des parois et la grandeur des cavités sont différentes et ne sont pas visibles de l'extérieur. On a également déjà proposé d'ancrer des chevilles dans un matériau récepteur au moyen d'une pâte durcissable à mettre en place Cela est cependant très compliqué et nécessite en outre des auxiliaires spéciaux comme des appa- reils de dosage, pour la mise en place de la pâte durcissable En outre, ces fixations ne peuvent pas être mises en charge immédiatement. En outre il est connu de refouler axialement le fourreau de cheville mis en place dans le trou récepteur et de créer ainsi un accrochage arrière avec le matériau récepteur Le refoulement du fourreau de cheville est cepen- dant également très compliqué et nécessite un outil spécial de mise en place. En outre le fourreau de cheville ne peut dans la plupart des cas pas être enlevé sans être détruit. une cheville connue comporte des profils longitudinaux disposés sur une partie de sa longueur Les profils longitudinaux sont pressés radialement vers l'extérieur par enfoncement d'un élément d'expansion Les profils longitu- dinaux ne peuvent cependant se déformer que d'un seul bloc Du fait que ces profils longitudinaux s'adaptent à la section du trou récepteur, il n'est pas possible d'obtenir un accrochage arrière du matériau récepteur. L'invention a pour but de créer une cheville pouvant être fabriquée économiquement, simple à mettre en place et servant à établir un ancrage avec correspondance de formes dans des matériaux récepteurs présentant des cavités. Conformément à l'invention, ce but egt atteint par le fait que les extrémités libres des profils longitudinaux sont divisées, pax des encoches partant de leurs bords terminaux, en tronçons défoxmables indépendamment lee uns des autres. Grace à la division des profils longitudinaux en différents tronçons déformables indépendamment les uns des autres, ceux-ci peuvent s'adapter de façon optimale au matériau récepteur Ainsi les tronçons placés dans la zone des parois du matériau récepteur sont déformés à la section du trou récepteur. Les tronçons des profils longitudinaux situés dans la zone des cavités ne sont par contre pas déformés et peuvent s'accrocher en arrière du matériau récepteur avec correspondance de formes. Les encoches servant à créer les tronçons déformables indépendamment les uns des autres peuvent être agencées de différentes manières Pour une fabrication simple et également pour la manipulation, il est avantageux que les encoches soient réalisées sous forme de fentes orientées essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cheville La largeur de ces fentes ainsi que leur espacement mutuel peuvent être choisis librement Pour une bonne adaptation au matériau récepteur, il est cependant avantageux que les fentes soient relativement proches les unes des autres. Lors d'une sollicitation axiale de la cheville, les tronçons des profils longitudinaux qui sont accrochés sur le matériau récepteur sont solli- cités en flexion Pour une bonne résistance, il est avantageux pour cette raison que les fentes soient profilées en forme de V Par le profilage des fentes en forme de V, on peut également économiser de la matière sans réduire ainsi la résistance à la flexion des tronçons L'un des deux flancs peut alors âtre orienté à peu près perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cheville. Dans la zone des parois du matériau récepteur, les profils longitudi- naux doivent être déformés à la section du trou récepteur Pour maintenir dans certaines limites la force nécessaire à exercer dans ce cas, il est avantageux que les profils longitudinaux comportent, dans la zone opposée aux extrémités libres, un affaiblissement de section agissant comme une zone de flexion Cet affaiblissement de section peut être réalisé sur le côté extérieur ou sur-le côté intérieur de la cheville L'affaiblissement correspondant des profils longitudinaux dans une direction axiale est relativement faible. Les profils longitudinaux de la cheville peuvent avoir des sections différentes Ainsi il est possible de leur donner par exemple des sections en forme de U ou de V Celles-ci ne peuvent cependant pas être formées sans difficulté Pqur obtenir une faible résistance à la déformati Qn, il est avanta- geux que les bords terminaux des profils longitudinaux soient dirigés l'un vers l'autre Les profils longitudinaux présentent ainsi une section droite essentiellement en forme de C Dans la condition déformée, les bords terminaux des profils longitudinaux peuvent également se chevaucher. Selon un autre mode avantageux de réalisation, les extrémités libres des profils longitudinaux sont orientées essentiellement parallèlement entre elles Un tel agencement permet d'obtenir, notamment lors d'une fabrication de la cheville expansible à partir d'une matière plastique, un moule d'injection plus simple et par conséquent un coût d'outillage plus faible Cependant, également dans le cas d'une fabrication de la cheville expansible en tôle, on obtient une simplification lorsque les profils longitudinaux sont orientés- parallèlement entre eux. La surface d'appui des tronçons s'accrochant en arrière du matériau récepteur peut être relativement faible en fonction-du dimensionnement Ainsi ces tronçons peuvent, dans le cas d'une sollicitation axiale de la cheville et sous l'effet d'une pression surfacique trop élevée, pénétrer dans le matériau récepteur et être ainsi endommagés Pour une meilleure répartition des forces, il est par conséquent avantageux que les extrémités libres des profils longitu- dinaux soient reliées entre elles par une barrette La barrette peut être de même épaisseur, plus mince ou plus épaisse que les profils longitudinaux. Pour que la barrette reliant les extrémités libres des profils longitudinaux n'entrave pas la déformation des tronçons situés dans la zone du trou existant dans le matériau récepteur lors de l'enfoncement de l'élément d'expansion, il est avantageux que le voile comporte un affaiblissement de section agissant comme une zone de rupture imposée Après le sectionnement du voile, les tronçons correspondants des profils longitudinaux peuvent être librement déformés Pour les tronçons situés dans la zone des cavités, le voile est conservé et on obtient ainsi une augmentation de la surface d'appui. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limita- tif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une cheville expansible conforme à l'invention en coupe longitudinale, dans la condition non expansée, la figure 2 est une coupe de la cheville expansible de la figure 1, faite uuiva 4 nt la ligne I-I, la figure 3 représente un autre mode de rxélization d'une cheville expansible conforme à l'invention, dans la condition expansée, la figure 4 est une coupe de la cheville expansible representée sur la figure 3, faite suivant la ligne IV-IV, la figure 5 est une coupe de la cheville expansible de la figure 3, faite suivant la ligne V-V, la figure 6 représente un autre mode de réalisation d'une cheville expansible conforme à l'invention, dans la condition non expansée, la figure 7 est une coupe de la cheville expansible de la figure 6, faite suivant la ligne VII-VII, la figure 8 représente la cheville expansible de la figure 6, dans la condition expansee, la figure 9 est une coupe de la cheville expansible de la figure 8, faite suivant la ligne IX-IX, la figure 10 représente un autre mode de réalisation d'une cheville expansible conforme à l'invention, dans la condition non expansee, la figure Il est une coupe de la cheville expansible de la figure 10, faite suivant la ligne XI-XI. La cheville expansible représentée sur les figures I et 2 comporte un corps désigné dans son ensemble par 1 L'extrémité du corps de cheville 1 qui est dirigée vers l'arrière est pourvue d'une collerette la ainsi que d'un trou lb servant à recevoir un élément d'expansion La cheville expansible comporte en outre deux supports Ic orientés parallèlement entre eux Entre les supports le sont disposés des profils longitudinaux Id sensiblement en forme de U Les profils longitudinaux Id comportent des encoches partant de leurs bords termi- naux le et agencées sous forme de fentes 1 f orientées sensiblement perpendicu- lairement à l'axe longitudinal de la cheville Les profils longitudinaux 'Id sont divisés par les fentes If en tronçons Ig déformables indépendamment les uns des autres Pour une bonne aptitude de déformation, les profils longitdi- naux Id comportent, dans la zone opposée à leurs extrémités libres, un affai- blissement de section agissant comme une zone de flexion 1 h Du fait que la surface d'appui des profils longitudinaux Id sur le matériau récepteur est relativement faible, les extrémités libres des profils longitudinaux Id sont reliées entre elles par une barrette I La barrette li est également divisée par les fentes 1 f en correspondance aux tronçons-lg Cependant pour que la barrette I_ n'entrave pge la défornmatign des tronçons Ig qui ne sont pas situés dans la zone des cavités du matériaux récepteur, la barrette-li comporte un affaiblissement de section agissant comme une zone de rupture imposée Ik Cette zone de rupture imposée Ik est déchirée sou S l Veffet d'une charge-de traction de valeur suffisanteo Après le déchirement des barrettes li dans la zone de rupture imposée Ik, les tronçons correspondants Ig des profils longitudinaux Id sont librement déformables. La cheville expansible représentée sur les figures 3 à 5 correspond sensiblement au mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 La cheville expansible se compose d'un corps désigné dans son ensemble par 2 et qui comporte à son extrémité dirigée vers l'arrière également une collerette 2 a ainsi qu'un trou 2 b pour recevoir un élément d'expansion Le corps de cheville 2 comporte deux supports-2 c orientés parallèlement entre eux et des profils longitudinaux 2 d présentant dans la condition non déformée sensiblement une section en forme de U Dans ce cas également les profils longitudinaux 2 d sont divisés en tronçons 2 g, déformables indépendamment l'un de l'autre, par des fentes 2 f partant 'des bords terminaux 2 e A la différence du mode de réalisa- tion représenté sur les figures 1 et 2, les fentes 2 f sont cependant profilées en-forme de V Ainsi on peut réaliser une économie de matière sans diminuer la rigidité à la flexion des tronçons 2 go Les flancs inclinés des fentes 2 f faci- litant en outre l'introduction de la cheville expansible dans un trou 4 b ménagé dans un matériau récepteur présentant des cavités 4 a et désigné dans son ensemble par 4 L'élément d'expansion est une vis 3 La cheville expansible sert par exemple à la fixation d'une pièce 5 en forme de plaque Par enfonce- ment de la vis 3 le corps de cheville 2 est expansé radialement Les tronçons 2 g situés dans la zone des cavités 4 a s'accrochent alors en arrière du matériau récepteur 4 Les tronçons 2 g des profils longitudinaux 2 d qui sont disposés dans la zone du trou récepteur 4 b sont par contre déformés et s'adaptent, comme le montre nettement notamment la figure-5, à la section du trou récepteur 4 b Des forces additionnelles d'ancrage sont engendrées par les tronçons déformés 2 g. Un autre mode de réalisation d'une cheville expansible conforme à l'invention, représente sur les figures 6 à 8, se compose d'un corps désigné dans son ensemble par Il et qui est pourvu d'une collerette Ila à son extrémité dirigée vers l'arrière Sur les figures 6 et 7, la cheville expansible est engagée dans un trou 12 b d'un matériau récepteur désigné dans son ensemble par 12 et compo Qrtant des cavités 12 a Le corps de cheville 11 comporte des profils longitudinaux lld dont les bho Qrds terminauxi le Qnt dirigéa l'un vers l'autre. Les profils longitudinaux lld sont divisée en troncons llg d 6 formables indépen- damment les uns des autres par des fentes llf orientées essentiellement perpen- diculairement à l'axe longitudinal de cheville La cheville expansible sert par exemple à la fixation d'une pièce 13 en forme de plaque sur le matériau récep- teur 12 Une broche d'expansion, désignée dans son ensemble par 14, est enfon- cée, après la mise en place du corps de cheville 11 dans le trou récepteur 12 b, également dans le trou récepteur 12 b La broche d'expansion 14 comporte une surface 14 a en forme de coin qui facilite la déformation du corps de cheville 1 I. Sur les figures 8 et 9, le corps de cheville 11 est ancré par enfon- cement la broche d'expansion 14 o Les sections 11 g, situées dans la zone des cavités 12 a, du corps de cheville 11 s'accrochent ainsi en arrière du matériau récepteur 12 et établissent ainsi une liaison par correspondance de formes Les tronçons 11 g se trouvant dans la zone du trou récepteur 12 b sont par contre déformés, comme le montre notamment la figure 9 o Les tronçons déformés Ilg produisent des forces additionnelles d'ancrageo Le mode de réalisation, représenté sur les figures 10 et 11,i d'une autre cheville expansible conforme à l'invention comporte un corps désigné dans son ensemble par 15 Celui-ci est pouvu également d'une collerette 15 a à son extrémité dirigée vers l'arrière La zone avant du corps de cheville 15 se compose, comme le montre notamment la figure 11, de trois profils longitudinaux d de forme à peu près tubulaire Les bords terminaux 15 e des profils longitu- dinaux 15 d sont ainsi dirigés l'un vers l'autre Les profils longitudinaux 15 d sont là-encore divisés par des encoches 15 f en tronçons 15 g déformables indé- pendamment les uns des autres En ce qui concerne le mode d'action, cette cheville expansible correspond sensiblement au mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 8 Les trois profils longitudinaux 15 d disposés symétrique- ment assurent cependant une meilleure répartition des forces d'ancrage Pour une adaptation optimale de la cheville expansible au matériau récepteur, les eacoches 15 f ménagées dans les différents profilés longitudinaux 15 d peuvent également être décalées axialement les unes par rapport aux autres En ce qui concerne le mode d'action, cette cheville expansible correspond sensiblement au mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 8 Les trois profils longitu- dinaux 15 d disposés symétriquement assurent cependant une meilleure répartition des forces d'ancrage Pour une "d 4 pt At I Qa gptijxça 1 e de la cheville expansible au matér 4 au récepteur, les encçche 15 f igénaggee dans les différents prçfilés longitudinaux 15 d peuvent é 8 Alement êge décalées axi Alement leq unes par rapport aux Autres. 8 2534987 REVENDICATIQON 1 Cheville expansible, n Qtament p Q Ur un ancrage dans des matériaux récepteurs présentant des cavités, comportant un corps de cheville et un élément d'expansion, le corps de cheville présentant, au moins sur une partie de sa longueur, des profils longitudinaux dont les extrémités libres sont déformables radialement par enfoncement de l'élément d'expansion, caractérisée par le fait que les extrémités libres des profils longitudinaux (ld, 2 d, lld, 15 d) sont divisées en tronçons (lg, 2 g, Ilg, 15 A) déformables indépendamment les uns des autres par des encoches partant de leurs bords terminaux (le, 2 e, Ile, 15 e). 2 Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les encoches sont agencées sous la forme de fentes (if, 2 f, 11 f, 15 f) orientées sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de cheville. 3 Cheville expansible selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les fentes ( 2 f, 11 f, 15 f) sont agencées en forme de V. 4 Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les profils longitudinaux (ld, 2 d) comportent, dans la zone opposée aux extrémités libres, un affaiblissement de section opérant comme une zone de flexion (lh, 2 h). Cheville expansible selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisée par le fait que les bords terminaux (Ile, 15 e) des profils longitudinaux ( 11 d, 15 d) sont dirigés l'un vers l'autre. 6 Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les extrémités libres des profils longitudinaux (ld, 2 d) sont orientées sensiblement parallèlement entre elles. 7 Cheville expansible selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les extrémités libres des profils longitudinaux (ld) sont reliées entre elles par une barrette ( 1 _). 8 Cheville expansible selon la revendication 7, caractérisée par le fait que labarrette ( 1 i) comporte un affaiblissement de section opérant comme une zone de rupture imposée (lk).