Brevet FR2685406A1 — publié le 19930625

DISPOSITIF DE RETENUE AXIALE D'UNE PIECE SUR UN ELEMENT CYLINDRIQUE ALLONGE La présente invention concerne un dispositif de retenue axiale d'une pièce sur un élément cylindrique allongé. Un élément cylindrique allongé est parfois associé à une pièce qu'il traverse, avec nécessité d'une retenue axiale de la pièce sur l'élément cylindrique allongé. Pour réaliser cette retenue, un dispositif de retenue axiale est placé sur l'élément cylindrique. Un exemple d'utilisation d'un dispositif de retenue axiale est fourni par le secteur d'activité du bâtiment et des travaux publics. Dans ce cas, il est connu d'associer un tube en matériau composite à une plaque qu'il traverse, afin d'établir un soutènement épaulant une paroi meuble. Dans ce cas-là, la plaque doit être maintenue contre la paroi tandis que le tube est engagé dans la paroi, et ce maintien est obtenu par un dispositif de retenue axiale. Traditionnellement, un dispositif de retenue axiale comprend un manchon fileté sur lequel se visse un écrou. A l'intérieur du manchon est disposée une douille qui se déforme lorsque l'écrou est vissé sur le manchon fileté. L'ensemble constitué par le manchon fileté, l'écrou et la douille est engagé sur un élément cylindrique. Le vissage de l'écrou sur le manchon déformant la douille, celle-ci pince l'élément cylindrique allongé et permet de réaliser un dispositif de retenue axiale. La technique traditionnelle de retenue axiale nécessite un outillage spécifique et, par conséquent, est source de difficulté et de lenteur, notamment sur un chantier de bâtiment et travaux publics. De plus, la technique traditionnelle n'assure pas une bonne répartition des efforts de serrage sur l'élément allongé, qui peut donc être détérioré. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de retenue efficace ne nécessitant pas d'outillage spécifique, pour son montage et son démontage, et assurant une bonne répartition des efforts de serrage sur l'élément allongé, sans risque de détérioration de celuici. Selon l'invention, le dispositif de retenue axiale d'une pièce sur un élément cylindrique allongé comprend - un corps tubulaire formant un manchon destiné à être engagé sur l'élément allongé, dont la surface intérieure est conique sur une partie de sa longueur, - une bague comportant une fente radiale possédant au repos un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'élément allongé, et logé à linté- rieur du corps tubulaire, et - une pluralité de pattes allongées destinées à être disposées longitudinalement à l'intérieur du corps et au contact de l'élément allongé, les pattes étant disposées selon une répartition angulaire régulière et prenant appui, à proximité de l'une de leurs extrémités sur la surface extérieure de la bague, chaque patte comportant une face intérieure d'appui contre l'élément allongé et une face extérieure inclinée par rapport à l'axe du tube de façon correspondante à l'inclinaison de la surface conique du corps. Ainsi, lors d'un déplacement relatif du corps tubulaire et des pattes, dans le sens du serrage, les pattes ont tendance à se rapprocher radialement. La bague se ferme jusqu'à ce que la fente qu'elle comporte soit fermée. A partir de ce moment, les extrémités des pattes au contact de la bague ne peuvent plus se rapprocher, de telle sorte que chaque patte pivote par rapport à son point d'appui sur la bague, ce qui assure une régularité de l'appui de chaque patte sur l'élément allongé. Pour assurer l'appui de la pluralité de pattes, la bague comporte des rainures axiales débouchant dans sa surface extérieure, ménagées selon une répartition angulaire régulière et servant chacune à l'appui d'une extrémité d'une patte. De plus, afin d'obtenir une répartition des pattes, chaque patte possède une largeur égale à celle d'une rainure de la bague, et présente dans sa zone d'extrémité située du côté de la bague une partie plus épaisse dans laquelle est ménagée, dans la face tournée vers l'élément allongé, une rainure transversale de longueur correspondant à la longueur de la bague, afin de permettre un emboîtement de chaque patte et de la bague au niveau de leurs rainures respectives. Afin de maintenir les pattes en appui contre la bague, chaque patte comporte, dans sa zone plus épaisse, une rainure transversale débouchant dans sa face tournée vers l'extérieur, les rainures des différents pattes servant au montage d'un jonc élastique exerçant sur les pattes une pression radiale vers l'intérieur, et les maintenant en appui contre la bague. Chaque patte comporte, à proximité de son extrémité opposée à celle prenant appui contre la bague, au moins une lèvre transversale faisant saillie de sa face tournée du côté de l'élément allongé. Cette disposition permet d'améliorer l'efficacité de la retenue axiale, et favorise le serrage lors du déplacement axial relatif du corps tubulaire par rapport à l'élément cylindrique. La bague est réalisée en un matériau indéformable. Ainsi, les pattes se déplaceront uniformément par rapport au corps tubulaire formant manchon. Avantageusement, la bague et les pattes peuvent être réalisées en matière synthétique et venir de moulage en une seule pièce. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme préférée d'exécution de ce dispositif de retenue axiale d'une pièce sur un élément cylindre allongé Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de retenue axiale en position montée ; Figure 2 en est une vue en coupe longitudinale avant utilisation ; Figure 3 en est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de figure 2 ; Figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de retenue monté ; Figure 5 en est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de figure 4 Figure 6 en est une vue en coupe transversale selon la ligne VI-VI de figure 4. Comme montré à la figure 1, un élément cylindrique 1, constitué par exemple par un tube en matériau composite, traverse une pièce 2 qui peut être une plaque de soutènement d'une paroi 3. Un dispositif de retenue 4, engagé sur le tube 1, permet de maintenir la plaque 2 contre la paroi 3. Comme montré à la figure 2, le dispositif de retenue comprend un corps de forme tubulaire formant un manchon 5. La surface intérieure 6 de ce manchon est conique sur une partie 7 de la longueur de celui-ci, et cylindrique et de section plus importante sur une partie 8. A l'intérieur du manchon 5 est disposée dans la partie 8, une bague 9 destinée à entourer le tube 1, et possédant au repos un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre du tube 1 à équiper. Un jeu entre le tube 1 et la bague 9 est ainsi ménagé au repos. Comme montré à la figure 3, la bague 9 présente des rainures axiales 10 débouchant dans sa surface extérieure 11 et régulièrement réparties sur sa périphérie. Cette bague 9 est réalisée en un matériau rigide. Comme montré notamment aux figures 2 et 3, le dispositif de retenue comprend également une pluralité de pattes allongées 13 destinées à être disposées longitudinalement à l'intérieur du manchon 5 et au contact du tube 1. Chaque patte 13 comporte une face intérieure d'appui 14 contre le tube 1 et une face extérieure 15 inclinée par rapport à l'axe du tube 1 de façon correspondante à l'inclinaison de la surface conique 7 du manchon 5. Chaque patte 13 possède une largeur égale à celle d'une rainure axiale 10 de la bague. Chaque patte présente également, dans sa zone d'extrémité 16 située du côté de la bague 9, une partie plus épaisse 17. Dans cette partie 17 est ménagée, dans la face 18 tournée vers le tube 1, une rainure transversale 19 de longueur supérieure à la longueur de la bague 9, pour tenir compte d'un éventuel décalage axial des pattes 13 et des tolérances de fabrication. Cette disposition permet un emboîtement de chaque patte 13 et de la bague 9 au niveau de leurs rainures respectives 19 et 10. Les pattes 13 sont ainsi disposées selon une répartition angulaire régulière et prennent appui, à proximité de leurs extrémités 16 sur la bague 9. Chaque patte 13 comporte, dans sa zone plus épaisse 17, une rainure transversale 20 débouchant dans sa face 21, tournée vers l'extérieur. Les rainures 20 des différentes pattes 13 servent au montage d'un jonc élastique 22 exerçant sur les pattes 13 une pression radiale vers l'intérieur et les maintenant en appui contre la bague 9. Chaque patte 13 comporte, à proximité de son extrémité 23 opposée à l'extrémité 16, au moins une lèvre transversale 24 faisant saillie de sa face 14 tournée du côté du tube 1. L'ensemble formé par la bague 9, à laquelle est associée la pluralité de pattes 13 et le jonc 22 entourant les pattes 13, est engagé par l'arrière à l'intérieur du manchon 5. Afin d'effectuer une retenue axiale d'une pièce 26 qui peut être une plaque de soutènement, le tube 1 traverse la pièce 26. Comme montré à la figure 2, le dispositif de retenue axiale est engagé sur le tube 1. Les lèvres 24 des pattes 13 entrent en contact avec la surface extérieure 25 du tube 1. La face extérieure 27 du manchon 5, située à proximité de la bague 9 est mise en contact avec la pièce 26 dont on veut effectuer la retenue. Un effort axial dirigé de l'extérieur du dispositif vers l'intérieur est exercé sur les extrémités 23 des pattes 13. Cet effort peut être exercé à l'aide d'un tube entourant le tube 1. L'effort axial subi par les pattes 13 imprime aux pattes 13 un déplacement axial. Les faces extérieures 15 des pattes 13 entrent en contact avec la surface conique 7 du manchon 5. L'effort axial continuant à s'exercer sur les faces 23 des pattes 13, le déplacement axial des pattes 13 provoque un déplacement radial des pattes 13 vers l'intérieur du dispositif, car les surfaces extérieures 15 des pattes 13 glissent sur la surface conique 7 du manchon 5. Le déplacement radial des pattes 13 provoque une pression radiale dirigée vers l'intérieur, sur la bague 9 et la fente 12 de la bague 9 se referme peu à peu. Lorsque les bords 28 et 29 de la fente 12 sont au contact l'un de l'autre, la bague 9 est fermée et devient rigide radialement tout en conservant une certaine possibilité de déformation axiale, grâce à son ouverture. Le jeu existant au repos entre le tube 1 et la bague a été réduit et est presque nul. La bague 9 étant rigide, les extrémités avant des pattes 13 ne peuvent plus se déplacer radialement. L'effort exercé sur les faces 23 des pattes 13 provoque alors un pivotement de chaque patte 13 autour de la bague 9. La bague 9 s'étant refermée dans son plan, le serrage est équilibré entre les pattes 13. Les lèvres 24 des pattes 13 pénètrent dans la surface extérieure 25 du tube 1 et les surfaces intérieures d'appui 14 des pattes 13 rentrent en contact avec serrage avec la surface extérieure 25 du tube 1. Un blocage axial efficace du disposi tif de retenue sur le tube 1 est ainsi obtenu. A ce stade, le dispositif de retenue est monté, et la disposition relative des différents éléments est représentée aux figures 4, 5 et 6. Le serrage et le blocage persistent lorsque l'effort axial cesse de s'exercer sur les faces 23 des pattes 13, du fait notamment du frottement entre les faces extérieures 15 des pattes 13 et la surface conique 7 du manchon 5, et du fait de la pénétration des lèvres 24 dans le tube 1. Le dispositif permet donc de répartir le serrage progressif du tube 1 sur toute la longueur des pattes 13 et pas seulement au niveau de la bague 9, et il n'apparaît donc pas d'appui localisé tranchant du côté de la bague 9. L'invention a été décrite à l'aide d'un exemple dans lequel la pluralité de pattes 13 et la bague 9 sont des éléments séparés. Selon une variante d'exécution du dispositif de retenue, la bague 9 et les pattes 13 sont réalisées en matière synthétique et viennent de moulage en une seule pièce. Selon une autre variante d'exécution du dispositif de retenue, représentée en trait mixte à la figure 4, les pattes 13 sont prolongées, du côté de leur extrémité 23 et possèdent, à l'extérieur du manchon 5, une forme en talon 30, permettant un démontage aisé du dispositif de retenue. Selon une autre variante d'exécution, un opercule 32 de forme sensiblement circulaire et de diamètre égal à celui du tube 1 est disposé, à l'intérieur du dispositif, entre les pattes 13, à proximité des lèvres 24 des pattes 13. L'opercule maintient une ouverture entre les pattes 13 lorsque le dispositif est stocké. Lorsque de l'engagement du dispositif sur le tube 1, l'opercule est chassé et les lèvres 24 des pattes 13 entrent en contact avec la surface extérieure 25 du tube 1. Comme il ressort de ce qui précède, la présente invention apporte une amélioration par rapport à l'art antérieur, en fournissant un dispositif de retenue axiale d'une pièce sur un élément cylindrique allongé permettant une retenue efficace, grâce à un outillage simple et assurant une bonne répartition des efforts de serrage sur l'élément allongé, sans risque de détérioration de celuici. L'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, ni à sa seule application décrites ci-dessus à titre d'exemples. C'est ainsi notamment que le corps tubulaire pourrait présenter une section polygonale, que le corps pourrait être équipé d'un organe d'accrochage tel qu'oreille, chape, ou tenon, ou que le serrage pourrait résulter d'une traction exercée sur le corps, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de retenue axiale d'une pièce sur un élément cylindrique allongé (1), caractérisé en ce qu'il comprend - un corps tubulaire formant un manchon (5) destiné à être engagé sur l'élément allongé (1), dont la surface intérieure (6) est conique sur une partie (7) de sa longueur ; - une bague (9) comportant une fente radiale (12) possédant au repos un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'élément allongé (1), et logé à l'intérieur du corps tubulaire (5), et - une pluralité de pattes allongées (13) destinées à être disposées longitudinalement à l'intérieur du corps (5) et au contact de l'élément allongé (1), les pattes étant disposées selon une répartition angulaire régulière et prenant appui, à proximité de l'une de leurs extrémités (16) sur la surface extérieure (11) de la bague, chaque patte (13) comportant une face intérieure d'appui (14) contre l'élément allongé (1) et une face extérieure inclinée (15) par rapport à l'axe du tube (1) de façon correspondante à l'inclinaison de la surface conique (7) du corps (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (9) comporte des rainures axiales (10) débouchant dans sa surface extérieure (11) ménagées selon une répartition angulaire régulière et servant chacune à l'appui d'une extrémité d'une patte (13). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque patte (13) possède une largeur égale à celle d'une rainure (10) de la bague (9), et présente dans sa zone d'extrémité (16) située du côté de la bague (9) une partie plus épaisse (17) dans laquelle est ménagée, dans la face (18) tournée vers l'élément allongé (1), une rainure transversale (19) de longueur supérieure à la longueur de la bague (9), afin de permettre un emboîtement de chaque patte (13) et de la bague (9) au niveau de leurs rainures respectives (10, 19). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque patte (13) comporte, dans sa zone plus épaisse (17), une rainure transversale (20) débouchant dans sa face tournée vers l'extérieur (21), les rainures des différentes pattes servant au montage d'un jonc élastique (22) exerçant sur les pattes (13) une pression radiale vers l'intérieur, et les maintenant en appui contre la bague (9). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque patte (13) comporte, à proximité de son extrémité (23) opposée à celle prenant appui contre la bague (9), au moins une lèvre transversale (24) faisant saillie de sa face (14) tournée du côté de l'élément allongé (1). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bague (9) est réalisée en un matériau rigide. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (9) et les pattes (13) sont réalisées en matière synthétique et viennent de moulage en une seule pièce.