Brevet FR2566479A1 — publié le 19851227

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux boulons d'ancrage du type spécialement utilisé pour la fixation d'éléments divers tels que des machines ou des pièces de construction diverses dans des masses de béton. Comme on le sait, ces boulons d'ancrage possedent habituellement un système expansible destiné à produire un effort radial contre le trou destiné à recevoir le boulon, afin d'obtenir l'ancrage désiré de celui-ci. Les dispositions des éléments expansibles sont diverses et dans tous les cas, on tente d'utiliser l'effet propre d'introduction du boulon, au moyen de son filetage, pour obtenir l'effet d'expansion des éléments de fixation accouplés au boulon. Les perfectionnements objets de la présente invention sont destinés à améliorer l'effet d'ancrage de l'ensemble enveloppant le boulon à l'intérieur du trou d'ancrage, sans exiger de pièces supplémentaires en matière plastique, comme cela se présente dans certains types de boulon connus, en permettant, en général, une adaptation meilleure de l'ensemble enveloppant le boulon à l'intérieur du trou d'ancrage. D'après ces perfectionnements, l'ensemble enveloppant le boulon est constitué par un premier séparateur cylindri- que qui entoure extérieurement une partie du boulon d'ancrage et qui est destiné à établir le contact par une extrémité avec la rondelle associée à la tête du boulon, tandis que par l'autre extrémité, il établit le contact avec le manchon expansible qui à son tour vient s'accoupler à l'écrou conique terminal qui se visse sur la zone filetée du boulon d'ancrage. Conformément aux perfectionnements de la présente invention, le séparateur cylindrique comprend une zone amincie à sa surface externe à l'extrémité qui s'accouple au manchon expansible, destiné à recevoir des ailettes expansibles d'une extrémité dudit manchon, ce qui-facilite l'introduction de l'ensemble dans le trou et son adapta- tion- aux irrégularités de celui-ci, en évitant qu'il tourne lorsque l'on visse et serre le boulon. Le manchon expansible présente, outre lesdites ailettes longitudinales, à l'extrémité libre qui est accouplée au séparateur, diverses rainures longitudinales qui s'étendent sur la plus grande partie de sa longueur, ces rainures s'ouvrant à 1'autre extrémité et étant destinées à recevoir des extensions radiales associées de l'écrou conique, constituant ainsi un système de guidage rectiligne de l'écrou conique mentionné. - Grace à ces perfectionnements on obtient que les ailettes du manchon expansible exercent une action d'ancrage dans le trou, ce qui empêche la sortie de l'ensemble et agit simplement par la propre action élastique desdites ailettes, qui sont légèrement déformées vers l'extérieur. Des saillies radiales dans l'écrou conique, associées aux rainures longitudinales du manchon expansible, permettent que l'introduction par vissage du boulon dans l'écrou se traduise par une action d'impulsion rectiligne de l'écrou conique, dans le sens inverse à celui du boulon, étant donné que l'écrou ne peut pas tourner en raison de l'inter- action desdites saillies radiales avec les rainures longi- tudinales. Cela empêche l'écrou conique de tourner soli- dairement avec le boulon, car dans ce cas, on n'obtiendrait pas l'expansion et il se produirait une forte action de coincement dudit boulon conique dans l'extrémité, également conique, du manchon expansible qui se trouve ainsi forte- ment et progressivement appliqué contre les parois du trou dans lequel on désire introduire et ancrer le boulon. Pour une meilleure compréhension, on expliquera ci- après, en référence aux dessins annexés, et à titre d'exemple, les perfectionnements objet de la présente invention. Sur ces dessins: les figures 1 et 3 sont toutes les deux des coupes longitudinales du boulon incorporé dans un trou d'ancrage, respectivement en position d'introduction et en position de tension; la figure 2 est une vue extérieure de la zone corres- pondant au manchon expansible et à l'écrou conique; la figure 4 est une coupe qui représente l'extrémité d'accouplement du séparateur avec le manchon expansible; les figures 5 et 6 correspondant aux deux coupes transversales faites selon les lignes V-V et VI-VI; la figure 7 est une coupe longitudinale qui corres- pond à l'extrémité du boulon qui reçoit l'écrou conique d'expansion; les figures 8 et 9 correspondent à deux coupes faites selon les lignes VIIIVIII et IX-IX; et les figures 10 et 11 représentent deux détails des expansions radiales de l'écrou conique et leur accouplement avec les rainures longitudinales du manchon expansible. Comme représenté sur les dessins, le boulon d'ancrage qui inclut les perfectionnements de la présente invention est constitué par un corps 1 muni d'une tête hexagonale 2 et d'une zone filetée 3, recevant extérieurement un ensemble expansible de fixation qui est constitué par un séparateur cylindrique 4, un manchon expansible 5 et un écrou conique 6. L'ensemble formé par le boulon et les éléments extérieurs d'accouplement expansibles est introduit à l'intérieur d'un trou 7 réalisé dans la masse qui doit recevoir la machine ou l'élément de construction, par exemple un bloc de béton, une base de fondation ou analogue, en emprisonnant l'élément de machine ou de construction 8 contre la face frontale 9 du bloc solide dans lequel est réalisé le trou 7. Une rondelle 10 est placée entre la tête hexagonale 2 et l'élément 8 devant être fixé. Conformément aux perfectionnements de la présente invention, le séparateur 4 possède à son extrémité libre, accouplé au manchon expansible 5 un amincissement périphé- rique 11 destiné à recevoir une série d'ailettes longitudi- nales 12 que présente le manchon expansible 5 à son extrémité associée audit amincissement. Ces ailettes sont d'une longueur réduite et exercent une action d'immobilisa- tion contre les parois de l'orifice, étant donné leur structure générale évasée. Le manchon expansible 5 présente en outre une série de rainures longitudinales 14 de grande longueur qui s'étendent sur la majeure partie de la longueur dudit manchon expansible, s'ouvrant à l'extrémité opposée aux ailettes 12 et qui sont destinées à être déformées de façon positive vers l'extérieur sous l'action de l'écrou 6. La fixation s'effectue au moyen de zones intermédiaires du manchon expansible, délimitées par les rainures 14, lesquelles présentent a leurs extrémités deux zones moletées 16 qui sont destinées à augmenter le coefficient de frottement par rapport à la paroi du trou 7, en améliorant ainsi l'ancrage. L'écrou conique terminal 6 est vissé sur le filetage 3 du boulon et présente des expansions radiales 17 en nombre variable, à son extrémité de plus petit diamètre. Lesdites expansions 17 sont accouplées à l'intérieur des rainures 14 de manière qu'une fois qu'elles se trouvent dans l'ensemble du boulon et de ses éléments expansibles à l'intérieur du trou et, étant donné que le manchon expansible 5 ne peut pas tourner sous l'action des ailettes 12 et ultérieurement par l'enfoncement propre des zones 16, l'action de vissage du boulon sur l'écrou 6 produise l'avance axiale de celui-ci dans le sens contraire à l'avance du boulon. Etant donné l'existence des surfaces coniques associées 18 et 19, à l'extrémité du manchon expansible 5, et sur la surface même de l'écrou conique 6, il en résulte une action progressive de coincement dudit écrou contre le manchon expansible, et par conséquent, l'expansion radiale des zones 15 intermédiaires entre les rainures 14, réalisant ainsi l'enfoncement de l'extrémité de celles-ci contre la surface intérieure du trou 7. En conséquence, grâce aux perfectionnements de la présente invention, une fois que l'on introduit l'ensemble formé par le boulon et son enveloppe expansible à l'inté- rieur du trou, on obtient déjà la première action de retenue de la part des ailettes 12, et grâce à leur propre expansion élastique radiale, qui est complétée par une forte action de retenue radiale due au vissage du boulon, on obtient, à ce moment-là, ledit effet de coincement entre l'écrou 6 et l'extrémité conique du manchon expansible 5, du fait qu'il existe un effet anti-giratoire des saillies radiales 17 associées aux rainures 14. La combinaison des deux effets assurent l'efficacité du pivotement du boulon et l'expansion effective de ses éléments associés. Pour une meilleure indication de la grosseur de l'élément 8 qui peut être fixée par le boulon, le séparateur 4 possède une rainure périphérique 13 dont la fonction est simplement de marquer la grosseur maximale dudit élément 8. Le boulon 1 peut prendre la forme d'une vis, comme représenté sur les figures 1 à 3, ou celle d'une cheville filetée aux deux extrémités ou encore sur toute sa longueur, en adaptant à sa partie extérieure l'écrou correspondant. REVENDICATIONS 1. Boulon d'ancrage à manchon expansible comprenant un boulon intérieur proprement dit (1, 2, 3) et un ensemble enveloppant extérieur formé par un séparateur (4), un manchon expansible (5) et un écrou conique (6), caractérisé par le fait que dans la zone d'accouplement entre le séparateur cylindrique (4) et le manchon expansible (5), le séparateur présente un amincissement cylindrique périphérique (11) à l'extrémité située vers le manchon et ce dernier présente à son extrémité correspondante une série d'ailettes longitudinales (12) déterminées par des rainures longitudinales (14) dans ledit manchon expan- sible, en adoptant conjointement une structure conique par évasement vers l'extérieur, lesdites ailettes étant susceptibles d'être introduites dans l'amincissement terminal du séparateur au moment de l'introduction de l'ensemble dans un trou (7) par élasticité propre, en fixant l'ensemble à l'intérieur du trou, en empêchant qu'il tourne et en s'adaptant aux irrégularités du trou dans la phase d'expansion. 2. Boulon d'ancrage à manchon expansible selon la revendication 1, caractérisé par la.disposition de saillies radiales (17) sur l'écrou conique d'ancrage (6) dans la zone correspondant au diamètre inférieur de l'écrou, la section transversale desdites saillies étant associées aux rainures longitudinales (14) du manchon expansible pour permettre un accouplement à l'intérieur desdites rainures, empêchant ainsi que l'écrou tourne pendant l'action d'expansion par vissage du boulon et en provoquant le déplacement axial de l'écrou dans le sens inverse de celui du boulon et par conséquent le coincement entre l'écrou et le manchon expansible dans leurs zones coniques associées et en évitant que l'écrou conique puisse tourner conjointe- ment avec le boulon, garantissant ainsi l'expansion. 3. Boulon d'ancrage à manchon expansible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ailettes longitudinales (12) du manchon expansible (5) à l'extrémité s'accouplant avec le séparateur (4), forment une couronne évasée vers l'extérieur dont le diamètre extérieur est supérieur, en position d'introduction, au diamètre du trou d'accouplement du boulon, en s'adaptant à ses irrégularités et en évitant qu'il tourne.