Brevet FR2675218A1 — publié le 19921016

La présente invention concerne un procédé de fixation d'une pièce rapportée dans un support. On connait déjà dans l'état de la technique un procédé de fixation d'une pièce rapportée, notamment métallique, dans un trou de fixation borgne d'un support, notamment en matériau composite, au moyen d'une résine que l'on dispose dans le fond du trou de fixation et que l'on fait remonter dans l'interstice, délimité par les parois en regard du trou et de la pièce rapportée, en engageant cette dernière dans le trou. Le document US-A-4 729 705 montre une pièce métallique qui est rapportée dans un trou de fixation ménagé dans un panneau alvéolaire. La pièce rapportée est un support de vis. Elle comporte un trou fileté coaxial au trou borgne du panneau, destiné à recevoir une vis. Le support de vis est fixé dans le trou borgne du panneau au moyen d'une résine synthétique époxy à prise rapide. Pour cela, on introduit dans le fond du trou borgne de la résine époxy avant de mettre en place le support de vis dans celui-ci. Puis on engage le support de vis dans le trou borgne en refoulant la résine dans l'interstice délimité par les parois en regard du trou borgne du panneau et du support de vis. La résine époxy durcit et le support de vis est fixé au panneau. Il existe d'autres résines liquides dont la polymérisation et le durcissement sont obtenus rapidement en les mélangeant avec un catalyseur, dans des proportions adéquates. Pour fixer une pièce rapportée dans le trou d'un support au moyen de ce type de résine, on mélange à l'extérieur du trou la résine liquide et le catalyseur, dans les proportions requises, juste avant de mettre en place la pièce rapportée dans le trou. On introduit ensuite ce mélange dans le fond du trou et on engage la pièce rapportée dans le trou pour la fixer. Comme le durcissement du mélange de résine liquide et de catalyseur est rapide, il n'est pas possible de préparer celui-ci à l'avance et les quantités en excès ne peuvent pas être conserves pour une utilisation ultérieure. L'invention a pour but de fixer une pièce rapportée dans un trou d'un support, notamment en matériau composite, au moyen d'une résine dont la polymérisation et le durcissement sont obtenus par mélange avec un catalyseur, sans utiliser un outillage spécial pour le mélange, sans effectuer le mélange avant de mettre en place la pièce rapportée dans le trou, et en utilisant les quantités de résine et de catalyseur juste nécessaires pour fixer la pièce rapportée. A cet effet l'invention a pour objet un procédé du type précité caractérisé en ce qutil consiste à - disposer dans le fond du trou une première capsule frangible contenant de la résine liquide et une seconde capsule frangible contenant un catalyseur de polymérisation de cette résine - introduire la pièce rapportée dans le trou - détruire les capsules frangibles, contenant respectivement la résine et le catalyseur, au moyen de la pièce rapportée ; et - mélanger la résine et le catalyseur par rotation de la pièce rapportée dans le trou, en vue de remplir l'interstice avec le mélange de résine et de catalyseur. Suivant une autre caractéristique de l'invention: - avant d'introduire la pièce rapportée dans le trou de fixation, on recouvre la paroi comportant le filetage d'une couche d'un matériau empêchant la résine polymérisée d'adhérer sur cette paroi, la résine polymérisée conservant l'empreinte d'un filetage complémentaire de celui de la pièce rapportée. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé caractérisé en ce qu'il comprend - une pièce rapportée de forme générale allongée, ayant une section transversale telle que l'interstice entre les parois en regard de la pièce rapportée et du trou de fixation du support soit suffisant pour permettre à la résine de se répandre dans celui-ci lorsque la pièce rapportée est engagée dans le trou - une première capsule frangible contenant de la résine compatible avec le matériau du support et une seconde capsule frangible contenant un catalyseur, le volume total de résine et de catalyseur étant prévu pour remplir l'interstice entre les parois en regard du trou et de la pièce rapportée engagée dans celui-ci. Selon d'autres caractéristiques du dispositif - la seconde capsule de catalyseur est contenue dans la première capsule de résine ; - les capsules contenant respectivement la résine et le catalyseur sont en verre - la pièce rapportée est métallique et comporte sur sa paroi extérieure en regard avec la paroi du trou des saillies d'accrochage à peu près radiales - les saillies d'accrochage sont constituées par un filetage - la pièce rapportée est une vis - la pièce rapportée est métallique et comporte un trou fileté axial borgne - la pièce rapportée est un goujon dont une partie s'étend axialement à l'extérieur du trou de fixation et comporte un filetage sur sa paroi externe. L'invention va être décrite plus en détail cidessous en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une pièce rapportée selon l'invention qui est partiellement engagée dans le trou d'un support - la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale de cette pièce rapportée fixée dans le trou du support - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 montrant une variante de pièce rapportée ; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 1 dans laquelle la pièce rapportée est une vis; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 2 dans laquelle la pièce rapportée est cette vis - la figure 6 est une vue de détail de la partie 6 de la figure 5, vis retirée. On voit à la figure 1 une pièce rapportée 10 destinée à être fixée dans un trou de fixation borgne 12 d'un support 14 en matériau composite. Une capsule en verre 16, à peu près cylindrique, de dimensions adaptées pour être introduite dans le fond du trou de fixation 12, contient de la résine liquide 18. Cette résine liquide 18 est compatible avec le matériau composite du support 14, c'est-à-dire susceptible d'adhérer au matériau composite après polymérisation. Une capsule en verre 20, disposée à l'intérieur de la capsule 16 contenant la résine 18, contient un catalyseur 22 qui, lorsqu'il est mélangé à la résine 18, provoque sa polymérisation et son durcissement rapide. Les capsules en verre 16 et 20 sont semblables aux ampoules contenant des médicaments, utilisées en pharmacie. Elles sont facilement cassables notamment en engageant la pièce rapportée 10 dans le trou de fixation 12. Les capsules en verre 16,20 contiennent respectivement un volume de résine 18 et un volume de catalyseur 22 dans des proportions optimales pour polymériser la résine en la mélangeant au catalyseur. Le volume total de résine 18 et de catalyseur 22 est prévu pour qu'après mélange, la résine polymérisée remplisse un interstice 23 délimité par les parois en regard du trou de fixation 12 et de la pièce rapportée 10, sans qu'il y ait de mélange en excès. La pièce rapportée 10 est métallique et de forme générale cylindrique. Elle est de dimensions adaptées pour être reçue dans le trou borgne 12 en formant un interstice 23 entre sa paroi externe et la paroi du trou 12 de largeur suffisante pour permettre à la résine de se répandre dans celui-ci. Elle comporte un trou borgne fileté 24 ménagé suivant son axe destiné à recevoir une vis 26. La pièce rapportée 10 comporte sur sa paroi externe qui est reçue dans le trou de fixation 12 des saillies d'accrochage 28 destinées à assurer un bon ancrage de celle-ci dans la résine polymérisée. Ces saillies 28 sont, par exemple, des nervures annulaires ou des dents qui s'étendent à peu près perpendiculairement à la paroi externe de la pièce rapportée 10.Elles ont des dimensions adaptées pour ne pas dépasser la largeur de l'interstice 23 entre la paroi extérieure de la pièce rapportée 10 et la paroi du trou borgne 12. Une collerette 30 fait saillie radialement autour de l'ouverture du trou fileté 24 de manière à former une surface d'appui de la pièce rapportée 10 sur les bords du support 14 délimitant l'ouverture du trou de fixation 12. La collerette 30 sert également à retenir la résine de fixation de la pièce rapportée 10 dans le trou 12. Pour fixer la pièce rapportée 10 dans le trou de fixation 12 du support 14, on engage celle-ci dans le trou 12 comme on le voit à la figure 1. En poussant la pièce rapportée 10 dans le trou de fixation 12 on détruit les capsules en verre 16,20 contenant respectivement la résine 18 et le catalyseur 22. En faisant tourner la pièce rapportée 10, on mélange la résine et le catalyseur. Le mélange est refoulé dans l'interstice 23, déli mité par les parois en regard du trou de fixation 12 et de la pièce rapportée 10, en enfonçant cette dernière dans le trou. Le mélange se polymérise et durcit rapidement. On voit à la figure 2 la pièce rapportée 10 qui est fixée dans le trou de fixation 12 au moyen de la résine polymérisée et durcie 18a. On voit comment les saillies d'accrochage 28 disposées sur la paroi extérieure de la pièce rapportée 10 pénètrent dans la couche de résine 18a pour assurer un bon ancrage de la pièce rapportée 10 dans le trou de fixation 12. Le volume de résine 18 et de catalyseur 22 a été prévu pour produire un volume de résine polymérisée 18a en quantité juste suffisante pour remplir l'interstice entre la pièce rapportée 10 et le support 14. Il n'y a donc pas de résine en excès. On n'utilise aucun récipient ou outil spécifique pour réaliser le mélange de résine 18 et de catalyseur 22 ce qui simplifie l'utilisation de la résine. La pièce rapportée 10 ainsi fixée dans le support 14 sert elle-même de support pour la vis 26. On voit à la figure 3 une variante de pièce rapportée 32. La paroi de la pièce rapportée 32 qui est en regard avec la paroi du trou de fixation 12, comporte des saillies d'accrochage 28 qui sont similaires à celles montrées aux figures 1 et 2. De même la pièce rapportée 32 comporte une collerette 34 au niveau de l'ouverture du trou de fixation 12 remplissant des fonctions identiques à la collerette 30 de la pièce rapportée 10 décrite précédemment. Par contre, la pièce rapportée 32 est prolongée axialement à l'extérieur du trou de fixation 12 par une partie externe 36 de manière à former un goujon 32, Cette partie externe 36 comporte sur sa surface extérieure un filetage. Elle est destinée à recevoir un élément de fixation comportant un filetage complémentai re, par exemple un écrou, non représenté sur la figure. Il est également possible de donner des formes particu hères au goujon 32 afin de l'adapter à différents éléments de fixation. Il est notamment possible que la surface extérieure de la partie externe 36 du goujon 32 soit lisse. On voit à la figure 4 une vue similaire à celle de la figure 1 dans laquelle la pièce rapportée est une vis 38 comportant un filetage 40. On libère la résine 18 et le catalyseur 22 des capsules 16,20 et on effectue le mélange de ces produits comme on l'a décrit précédemment pour la pièce rapportée 10 montrée aux figures 1 et 2. A la différence du cas précédent, on a recouvert la surface extérieure de la vis 38, qui comporte le filetage 40 et qui est en regard avec la paroi du trou de fixation 12, d'une couche 42 d'un matériau de type connu empêchant la résine polymérisée d'adhérer sur cette surface. On voit à la figure 5 comment la vis 38 est fixee dans le trou de fixation 12 au moyen de la résine polymérisée 18a. La couche 42 permet d'empêcher la résine polymérisée 18a d'adhérer sur les surfaces de la vis 38 avec lesquelles elle est en contact. Cependant la résine polymérisée 18a s'est moulée autour du filetage 40 de la vis. Comme la résine 18a n'adhère pas à la vis 38 il est possible de dévisser celle-ci et de l'extraire du support 14. Comme on le voit à la figure 6, la résine 18a conserve une empreinte 40a qui correspond à un filetage complémentaire du filetage 40 de la vis 38. On voit donc que ce procédé de fixation d'une pièce rapportée dans un trou de fixation d'un support est particulièrement bien adapté pour fixer une pièce rapportée métallique dans un support en matériau composite. Cependant le support et la pièce rapportée peuvent être fabriqués dans tous les types de matériaux adaptés pour être insérés dans de la résine ou pour adhérer avec de la résine. En dosant les volumes adéquats de résine et de catalyseur dans des capsules en verre frangibles, on évite les excès de résine polymérisée et les opérations de mélange et de malaxage réalisées à l'extérieur du trou de fixation. On évite également les risques de salissures puisque la résine et le catalyseur ne sont libérés qu'au fond du trou de fixation, une fois que la pièce rapportée est mise en place. Les capsules peuvent être dans un matériau frangible autre que du verre, adapté pour contenir la résine et le catalyseur. Il est possible de préparer à l'avance des capsules de résine et de catalyseur qui sont facilement transportables, qui contiennent des quantités de résine et de catalyseur dans des proportions adéquates, qui sont fonction des dimensions du trou de fixation et de la pièce rapportée à fixer, et dont l'utilisation ne requiert aucun outillage. REVENDICATIONS 1. Procédé de fixation d'une pièce rapportée (10,32,38), notamment métallique, dans un trou de fixation borgne (12) d'un support (14), notamment en matériau composite, au moyen d'une résine que l'on dispose dans le fond du trou de fixation (12) et que l'on fait remonter dans l'interstice (23), délimité par les parois en regard du trou (12) et de la pièce rapportée (10,32,38), en engageant cette dernière dans le trou (12), caractérisé en ce qu'il consiste à - disposer dans le fond du trou (12) une première capsule frangible (16) contenant de la resine liquide (18) et une seconde capsule frangible (20) contenant un catalyseur (22) de polymérisation de cette résine - introduire la pièce rapportée (10,32,38) dans le trou (12) ;; - détruire les capsules frangibles (16,20), contenant respectivement la résine (18) et le catalyseur (22), au moyen de la pièce rapportée (10,32,38) ; et - mélanger la résine (18) et le catalyseur (22) par rotation de la pièce rapportée (10,32,38) dans le trou (12), en vue de remplir l'interstice (23) avec le mélange de résine et de catalyseur. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce rapportée (38) comporte un filetage extérieur (40), caractérisé en ce que, avant d'introduire la pièce rapportée (38) dans le trou de fixation (12), on recouvre la paroi comportant le filetage (40) d'une couche (42) d'un matériau empêchant la résine polymérisée (18a) d'adhérer sur cette paroi, la résine polymérisée (18a) conservant l'empreinte d'un filetage complémentaire (40a) de celui de la pièce rapportée (38). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend - une pièce rapportée (10,32,38) de forme gén6- rale allongée, ayant une section transversale telle que l'interstice (23) entre les parois en regard de la pièce rapportée (10,32,38) et du trou de fixation (12) du support (14) soit suffisant pour permettre à la résine de se répandre dans celui-ci lorsque la pièce rapportée est engagée dans le trou ;; - une première capsule frangible (16) contenant de la résine (18) compatible avec le matériau du support (14) et une seconde capsule frangible (20) contenant un catalyseur (22), le volume total de résine (18) et de catalyseur (22) étant prévu pour remplir l'interstice (23) entre les parois en regard du trou et de la pièce rapportée engagée dans celui-ci. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde capsule (20) de catalyseur est contenue dans la première capsule (16) de résine. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les capsules (16,20) contenant respectivement la résine et le catalyseur sont en verre. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la pièce rapportée (10,32,38) est métallique et comporte sur a paroi extérieure en regard avec la paroi du trou des saillies d'accrochage (28) à peu près radiales. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, les saillies d'accrochage (28) sont constituées par un filetage (40). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une vis (38). 9; Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la pièce rapportée (10,32,38) est métallique et comporte un trou fileté (24) axial borgne. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 8, caractérisé en ce que la pièce rapportée (32) est un goujon dont une partie (36) s'étend axialement à l'extérieur du trou de fixation (12) et comporte un filetage sur sa paroi externe.