Brevet FR2575796A1 — publié le 19860711

Dispositif de fixation mécanique pour matière fibreuse La présente invention se rapporte à des dispositifs de fixation devant être utilisés dans une matière fibreuse telle qu'une matière composite, et elle concerne plus parti- culièrement un dispositif de fixation de type à pièce d'in- sertion destiné à de telles matières. La présente invention vise à satisfaire un certain besoin dans les industries utilisant actuellement des ma- tières fibreuses pour des panneaux et analogues, au lieu des matières métalliques classiques. Les matières fibreuses sont normalement constituées par une pluralité de couches de fi- bres individuelles, maintenues ensemble au moyen d'un liant. Lorsqu'il est nécessaire de fixer un article à une structure fibreuse au moyen d'un boulon ou d'un composant de fixation analogue, il est nécessaire de percer une ouverture dans la matière et de la tarauder. Lorsqu'une ouverture est créée dans de la matière fibreuse, les couches de fibres sont forcément perturbées et les fibres individuelles délimitant l'ouverture se cassent nécessairement. Cela entraine alors une réduction de la ré- sistance de la matière dans la zone entourant l'ouverture. Il est difficile de tarauder un trou pratiqué dans des ma- tières fibreuses, dans ce sens qu'on ne peut pas souvent réaliser un taraudage satisfaisant. En outre, en effectuant le taraudage, on tranche entre les couches de fibres et cela entraîne encore un amoindrissement de la résistance de la matière dans cette zone. Les fibres cassées ont également tendance à s'arracher de la masse de la matière, ce qui entraîne, dans certains cas, des craquelures, ce qui est fâcheux. La présente invention a pour objet de supprimer les problèmes précités. La présente invention consiste en un dispositif de fixation à pièce d'insertion destiné à la fixation dans une matière fibreuse. Il comprend deux pièces, soit un premier élément (femelle) ou douille et un second élément (male) ou pièce d'insertion. La pièce d'insertion est réalisée de façon à pouvoir être fixée par vissage dans la douille. Pour solidariser les deux pièces, une partie déformable de la pièce d'insertion est emboutie ou déformée pour pénétrer dans une portion cannelée de la douille. Ainsi, les deux pièces sont solidarisées mécaniquement. Le dispositif selon l'invention soumet à un effet de compression les surfaces des deux côtés de l'ouverture. L'agencement obtenu supprime les problèmes précités et compense en partie la perte de résistance due à la création de l'ouverture pour la mise en place de la pièce d'insertion du dispositif de fixation. D'autres caractéristiques, objets et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en regard du dessin annexé, représentant des exem- ples d'exécution non limitatifs, dont: La figure 1 est une vue en plan de dessus de la douille correspondant à un mode d'exécution préféré de l'in- vention; La figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe de la douille représentée sur la figure 1; La figure 3 est une vue en plan de dessous de la douille représentée sur la figure 1; La figure 4 est une vue en plan de dessus de la pièce d'insertion correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention; La figure 5 est une vue en élévation latérale et en coupe de la pièce d'insertion représentée sur la figure 4; La figure 6 est une vue en plan de dessous de la pièce d'insertion représentée sur la figure 4; La figure 7 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une matière fibreuse dans laquelle est pratiquée une ouverture destinée au placement du dispositif selon l'invention; La figure 8 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une matière fibreuse dans laquelle est pratiquée une variante d'ouverture destinée au placement du dispositif selon l'invention; La figure 9 est une vue éclatée en perspective du mode d'exécution préféré et d'une structure de matière fi- breuse; La figure 10 est une vue en élévation latérale et en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, avant la solidarisation des deux pièces; - La figure 11l est une vue en élévation latérale et en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, repré- sentant les deux pièces telles qu'elles doivent apparaître après leur solidarisation; La figure 12 est une vue en élévation latérale et en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, une fois monté dans la variante d'ouverture représentée sur la figure 8; La figure 13 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un second mode d'exécution de l'invention, repré- sentée à l'état monté. On va décrire ci-après un mode d'exécution préféré de l'invention, en relation avec les figures 1 à 6. Le dis- positif selon l'invention comprend deux pièces, soit un premier élément (femelle) cylindrique ou douille 10 et un second élément (mâle) cylindrique ou piece d'insertion 20. Comme le montrent les figures 1 à 3, la douille 10 comporte une première extrémité 11, une seconde extrémité 12 et un corps central 13 entre elles. Un alésage 14 s'étend d'une extrémité à l'autre, une portion 15 de celuici étant taraudée. Le corps 13 est délimité par une paroi extérieure continue 16. La première extrémité il1 comporte un épaule- ment ou collet 17 dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre extérieur du corps central 13.L'alésage 14 compor- te, à la première extrémité 11, une multiplicité de canne- lures internes 18. La seconde extrémité est ouverte et dé- limite la terminaison de la paroi 16 du corps 13. En se reportant aux figures 4 à 6, on pourra voir la représentation de la structure de la pièce d'insertion correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention. La pièce d'insertion 20 comporte une première extrémité 21, une seconde extrémité 22 et un corps central 19 compris entre elles. Un alésage 23 s'étend de la première extré- mité 21 à la seconde extrémité 22, une partie 24 de celui- ci étant taraudée. Une pluralité de creux opposés ou fen- tes 25 sont formés à l'intérieur de la partie taraudée 24. Le corps central 22 est délimité par une paroi extérieure continue 26 dont la majeure partie est filetée. La premiè- re extrémité 21 délimite la terminaison de la paroi exté- rieure 26 de la partie centrale 22. La portion de la pièce d'insertion 20 située au niveau de la première extrémité 21 est constituée par une matière déformable par rapport à la matière dont est constituée la douille 10. Cette por- tion déformable comporte une première surface tronconique 28 qui se raccorde à une surface plane 27 au niveau du sommet de la pièce d'insertion et elle s'achève par une surface intérieure lisse 29 formée sensiblement perpendi- culairement à la zone plane supérieure 27. La seconde extré- mité 22 comporte un épaulement ou collet 31 qui présente un diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur de la partie centrale 22 de la pièce d'insertion. Le diamètre ex- térieur du corps 22 de la pièce d'insertion est d'une di- mension permettant de visser la pièce d'insertion dans l'alésage 14 de la douille 10. De préférence, le diamètre extérieur du collet 17 de la douille et celui du collet 31 de la pièce d'insertion sont égaux. La figure 7 représente un orifice 32 pratiqué de façon usuelle dans une structure en matière fibreuse, pour monter le dispositif selon l'invention. La structure 33 comporte une première surface ou surface supérieure 34 et une seconde surface ou surface inférieure 35. La figure 8 représente une structure en matière fi- breuse composite analogue à celle représentée sur la figure 7, mais l'orifice 32' est suralésé au niveau de la surface supérieure 34' et de la surface inférieure 35' pour fournir une variante d'ouverture de montage destinée au mode d'exé- cution préféré de l'invention. Les figures 9 à 13 concernent le montage du disposi- tif correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention. La figure 9 est une vue éclatée illustrant la mise en place sur la structure de panneau fibreux. On insère la douille 10 dans l'orifice 32 par un côté 34 de la structure. On visse alors la pièce d'insertion 20 dans la douille 10 par le côté opposé 35. Dans le mode d'exécution préféré, les deux épaulements ou collets 17, 31 sont réalisés de façon à affleurer contre les surfaces 34 et 35 du panneau 33. On insère un outil ou une clé classique (non représenté(e)) dans les fentes 25 pour serrer la pièce d'insertion et la douille ensemble en appliquant le couple désiré aux fins d'assemblage. A la fin de cette partie de l'installation, l'ensemble se présentera comme on l'a représenté sur la fi- gure 10. Pour achever l'installation, de façon que les deux pièces soient solidarisées de façon permanente, on insère un outil d'emboutissage usuel dans le dispositif de fixation, à l'extrémité o la portion cannelée de la douille 10 est adjacente à la portion déformable de la pièce d'insertion 20. On emboutit alors l'extrémité déformable 21 de la pièce d'insertion 20, ou bien on la déforme autrement, pour la faire pénétrer dans les cannelures 18. Les deux pièces sont ainsi solidarisées en un dispositif d'un seul bloc. A la fin de l'opération, le dispositif se présente comme on l'a représenté sur la figure 11. Pour monter le dispositif selon l'invention dans la variante d'ouverture suralésée 32', de façon que le disposi- tif, une fois monté, affleure les deux surfaces 34', 35' de la structure fibreuse, on procède d'une façon identique à celle décrite précédemment. On a représenté en coupe sur la figure 12 l'aspect obtenu. On a représenté à l'état monté dans une structure fibreuse un second mode d'exécution de l'invention sur la figure 13. Toutes les caractéristiques de cette variante d'exécution sont identiques à celles décrites à propos du mode d'exécution préférentiel, à une exception près. Une section cannelée ou moletée 40 est formée sur la périphé- rie extérieure du corps 13 de la douille 10. La section moletée 40 a pour avantage que, lorsqu'on enfonce la douille 10 dans l'orifice 32, les cannelures s'enfoncent et se fixent dans la matière fibreuse. L'interaction entre la douille et la matière fibreuse est telle que la douille est maintenue plus fermement en place pendant l'installa- tion. La présente invention met en compression les sur- faces situées de chacun des deux côtés de la structure, lorsqu'on serre l'une sur l'autre la douille et l'insert. Les surfaces inférieures des collets 17, 31 constituent des surfaces d'appui à cet égard. Cette action maintient effi- cacement les couches de fibres en place autour de l'ouver- ture, ce qui empêche des effets indésirables, tels que des craquelures. Le dispositif selon l'invention maintient éga- lement les fibres étroitement ensemble dans la zone de l'ouverture 32, 32' et compense ainsi une partie de la perte de résistance de la structure qui sinon résulterait de la création de l'orifice 32. Enfin, le taraudage de la pièce d'insertion du dispositif de fixation monté procure un taraudage d'acier rigide dans une matière dans laquelle on ne pourrait sinon réaliser un taraudage de façon satis- faisante. Il va de soi que l'on peut apporter à la descrip- tion précédente et au dessin annexé de nombreuses modifica- tions de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'in- vention. Le choix des matières de fabrication de la douille et de la pièce d'insertion dépend de l'utilisation particu- lière du dispositif de fixation et du type de matière com- posite. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation destiné à être placé dans une matière fibreuse, caractérisé en ce qu'il com- prend: - un premier élément cylindrique (10) comportant un corps central (13) compris entre deux extrémités (11 et 12) l'une de ces deux extrémités (11) ayant un diamètre extérieur (17) supérieur à celui du corps central (13); ledit élément étant traversé de part en part par un alésage (14); un second élément cylindrique (20) comportant un corps central (19) compris entre deux extrémités (21,22) l'une de ces deux extrémités (22) ayant un diamètre extérieur (31) supérieur à celui du corps central; ledit corps central ayant un diamètre extérieur correspondant au diamètre inter- ne de l'alésage (14) du premier élément (10) et étant tra- versé de part en part par un alésage (23) muni d'un file- tage (24); - des moyens pour serrer l'un sur l'autre le premier et le second élément après introduction du second dans le premier. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de serrage l'un sur l'autre des deux éléments sont constitués par un filetage (15) ménagé dans l'alésage (14) du premier élément (10) sur lequel se visse un filetage (26) disposé sur la paroi exter- ne de la partie centrale du deuxième élément (20). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'extrémité (21) du corps central (19) du deuxième élément (20) est constituée en une matière défor- mable de façon à pouvoir être évasée par déformation dans des logements (18) prévus dans le premier élément (10). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ladite extrémité (21) comporte une partie tronconique (28) - qui par déformation de la matière vient, à force, s'encas- trer dans des cannelures (18) disposées le long de la péri- phérie interne de l'extrémité (17) du corps central (13) du premier élément (10) de telle sorte que les deux éléments puissent être mécaniquement bloqués l'un sur l'autre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4 dans lequel la paroi cylindrique externe du dispositif après assemblage, c'est-à-dire la paroi cylin- drique externe (16) du premier élément (10) comporte une partie crantée ou moletée de façon à s'encastrer dans la paroi de l'orifice (32) ménagé dans la structure (33) dans laquelle est mis en place le dispositif de fixation selon l'invention.