Brevet FR2692632A1 — publié le 19931224

i Insert destiné à être rapporté et fixé dans un élément. L'invention concerne un insert destiné à être rapporté et fixé dans un élément et notamment dans l'âme d'un rail de voie ferrée pour servir de moyen de fixation à une cosse de contact électrique, par exemple pour disposer un capteur ou assurer un contact de masse Pour cette application précitée, il est connu d'enfoncer à force dans un perçage de l'âme du rail, une cheville à tête tronco- nique munie d'une tige filetée extérieurement, la cosse étant mainte- nue sur ladite tige, par exemple à l'aide d'un écrou. Il s'agit dans ce cas d'un coincement d'une forme tronconique dans un perçage cylindrique La cheville est enfoncée par choc et on comprend que ce système connu présente des inconvénients. En dehors du fait de l'obligation de traverser et de pouvoir accéder des deux côtés de l'élément à équiper (ce qui est bien sûr généralement le cas pour l'âme d'un rail), la structure du rail peut en outre être altérée par les chocs nécessaires à la mise en place des chevilles De plus, les contacts électriques entre les surfaces en présence ne sont pas toujours très bons. C'est en partie pour cela que l'inventeur a imaginé un insert tout à fait intéressant, qui dépasse largement l'application précitée. L'insert selon l'invention peut en effet être disposé sur tout élément et non pas seulement sur une paroi mince dont on aurait un accès libre des deux côtés. Les chevilles à expansion sont par ailleurs connues et on connait aussi les chevilles ou certains écrous qui sont ancrés dans des parois minces par déformation de leur partie arrière qui dépasse à cet effet, derrière la paroi. L'insert selon l'invention est remarquable en ce qu'il est constitué par une cheville métallique pourvue d'une tête tronconique et d'un prolongement et par une bague métallique de forme extérieure cylindrique et dont l'alésage intérieur est tronconique avec une conicité égale à celle de la tête de la cheville, celle-ci étant destinée à être enfilée dans la bague tandis que l'ensemble est prévu pour être introduit dans un trou cylindrique ménagé dans ledit élément à équiper et dont le diamètre est au moins égal à celui du diamètre extérieur de la bague, la fixation de l'insert étant obtenue par expansion de la bague lors de l'application d'une force de pénétration exercée sur la cheville. Il est en effet tout à fait surprenant de pouvoir obtenir l'ex- pansion d'une telle bague sans qu'il soit nécessaire d'y ménager des fentes On comprend que la matière utilisée aura une influence sur le résultat et une matière dont la malléabilité est tout à fait indiquée pour la bague est l'acier inoxydable Toutefois, d'autres métaux malléables sont possibles et peuvent même être recommandés selon les applications, comme le cuivre, l'aluminium, etc. Après mise en place on obtient une cohésion parfaite entre les métaux constitutifs de la cheville et de la bague, ce qui présente un intérêt évident notamment pour les applications électriques. D'une manière générale le prolongement de la tête de la chevil- le est pourvue d'un moyen de prise pour un outil de manière à assurer l'application de la force de pénétration de ladite cheville en exer- çant sur ledit prolongement une force de traction. Ainsi à l'aide d'un outil convenable, la mise en place est particulièrement aisée et sans aucun choc. Par exemple, le prolongement de la tête de la cheville est pourvu d'un filetage extérieur. Ce filetage permet la fixation de l'outil, mais sert en outre aussi de moyen de fixation. S'il s'agissait de prévoir seulement un moyen pour l'outil de mise en place, on peut bien sûr imaginer aussi un prolongement en forme de douille à filetage intérieur, une gorge annulaire Selon un mode de réalisation la bague est pourvue d'une colle- rette destinée à venir s'appliquer sur l'élément à équiper. Toujours pour l'application précitée, une telle collerette permet d'avoir de grandes surfaces de contact. Pour éviter une déformation de la collerette, l'alésage inté- rieur tronconique de la bague se termine du côté de ladite collerette, par un alésage cylindrique. Avantageusement la cheville et la bague sont pré-assemblées l'une dans l'autre avant utilisation par un léger coincement pour faciliter l'introduction de l'ensemble. On comprend en effet qu'un tel insert peut avantageusement être mis en place en ayant accès que d'un seul côté et en conséquence il peut s'agir d'une paroi mince ou épaisse, d'un corps plein Dans le cas d'une utilisation pour paroi mince, la longueur de la bague est par exemple un peu supérieure à l'épaisseur de la paroi de manière à ce que l'insert dépasse légèrement ladite paroi du côté opposé au prolongement de la cheville Ainsi on peut entre autre assurer de ce côté une certaine étanchéité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre l'ensemble des deux pièces formant 1 'in- sert avant utilisation (la bague étant représentée en cou- pe), la figure 2 montre la cheville de la figure 1, la figure 3 est une coupe de la bague de la figure 1, la figure 4 correspond à la figure 1 après mise en place de l'insert (l'élément à équiper n'étant toutefois pas représen- té), la figure 5 montre l'insert selon l'invention dans une application particulière, la figure 6 schématise le démontage de l'insert. L'insert 1 selon l'invention est constitué par une cheville 2 et une bague 3 en acier inoxydable ou autre métal approprié. La cheville 2 présente une tête 2 a de forme tronconique et un prolongement sous forme d'une tige cylindrique 2 b filetée extérieure- ment. La bague 3 présente une partie tubulaire 3 a non fendue et une collerette 3 b. La partie tubulaire 3 a présente une forme extérieure cylindri- que et un alésage intérieur tronconique qui s'ouvre du côté opposé à la collerette et dont la conicité est la même que celle de la tête 2 a de la cheville 2. On peut également voir sur les dessins que l'alésage de la bague est cylindrique du côté de la collerette 3 b pour des raisons déjà évoquées et qui seront de nouveau rappelées ci-après. Dans l'exemple représenté l'insert 1 selon l'invention est destiné à équiper un élément 4 (figure 5) sous forme ici d'une paroi plane et mince constituant par exemple l'âme d'un rail de voie ferrée. Avant utilisation, l'insert selon l'invention se présente sous la forme représentée sur la figure 1, la cheville 2 étant déjà intro- duite et coincée dans la bague 3, grâce aux formes tronconiques conju- guées de la tête 2 a et de l'alésage de la bague 3. Pour la mise en place, il suffit d'introduire l'ensemble représenté à la figure 1, dans un perçage 5 cylindrique ménagé dans l'élément 4, dont le diamètre est au moins égal à celui du diamètre extérieur de la partie tubulaire 3 a de la bague 3, l'insert selon l'invention permettant une assez grande tolérance sur le diamètre de ce perçage. L'introduction précitée est effectuée jusqu'à ce que la colle- rette 3 b de la bague s'applique sur l'élément 4. Il suffit ensuite d'exercer une traction sur la tige filetée 2 b de la cheville pour entraîner une expansion diamétrale de la bague 3 au cours de la pénétration de la cheville. La traction exercée sur la tige filetée 2 b est avantageusement effectuée au moyen d'un outil hydraulique. Les éléments 2 et 3 prennent alors la forme et les positions représentées sur les figures 4 et 5. Dans l'exemple représenté, la partie tubulaire 3 a de la bague est un peu plus longue que l'épaisseur de l'élément 4, de telle sorte que l'insert 1 dépasse légèrement de l'autre côté dudit élément bou- chant ainsi de façon étanche le perçage dont il est pourvu. La partie cylindrique de l'alésage de la bague empêche toute déformation de la collerette 3 b qui s'applique bien sur l'élément 4. Pour l'application représentée à la figure 5, la tige filetée 2 b sert également de moyen de fixation pour une cosse 6 de contact électrique fixée sur ladite tige entre la collerette 3 b de la bague et une rondelle 7 bloquée par un écrou 8 de serrage, tous les deux égale- ment en acier inoxydable. On comprend que le serrage de l'écrou 7 ne peut agir que dans le sens de l'expansion diamétral de la bague. Pour l'application envisagée, on comprend aussi que les formes coniques de la cheville et de la bague, les formes cylindriques de l'extérieur de la bague et de l'intérieur du perçage assurent de grandes surfaces de contact électrique Le courant électrique pouvant par ailleurs circuler par la tige filetée 2 b de la cheville mais aussi par l'écrou 8 de serrage, la rondelle 7 et la collerette 3 b. Comme déjà dit pour le montage,un outil approprié de traction est utile, mais la mise en place de l'écrou et un serrage convenable pourrait éventuellement suffire dans certains cas. Afin que la collerette 3 b s'applique parfaitement sur un élément 4 métallique, on peut envisager d'utiliser un outil magnétique de mise en place qui forcerait ledit outil vers ledit élément 4. Toutefois, la collerette 3 b n'est pas non plus obligatoire selon les applications et on peut même prévoir, en l'absence de celle- ci, des saillies ou similaires disposées de l'autre côté de la bague afin que l'introduction de l'insert s'effectue (pour une paroi mince) obligatoirement du coté opposé à celui précédemment décrit, de telle sorte que ledit insert soit en parfaite position. En cas de besoin, il est simple de retirer un tel insert Il suffit en effet, après avoir chassé la cheville 2 en frappant sur sa tige filetée 2 b, de retirer la bague 3, à l'aide par exemple d'un outil du type "chasse goupille", tel que représenté en 9 sur la figure 6, en frappant sur ladite bague en sens opposé par rapport au sens dans lequel on frappe sur la tige filetée. Comme déjà dit, l'application décrite est donnée à titre d'exemple, un insert selon l'invention pouvant être utilisé à bien d'autres fins. REVENDICATIONS 1) Insert ( 1) destiné à être rapporté et fixé dans un élément ( 4), caractérisé en ce qu'il est constitué par une cheville ( 2) métal- lique pourvue d'une tête tronconique ( 2 a) et d'un prolongement ( 2 b) et par une bague ( 3) métallique de forme extérieure cylindrique et dont l'alésage intérieur est tronconique avec une conicité égale à celle de la tête ( 2 a) de la cheville, celle-ci étant destinée à être enfilée dans la bague tandis que l'ensemble est prévu pour être introduit dans un trou cylindrique ( 5) ménagé dans ledit élément ( 4) à équiper et dont le diamètre est au moins égal à celui du diamètre extérieur de la bague, la fixation de l'insert étant obtenue par expansion de la bague lors de l'application d'une force de pénétration exercée sur la chevil- le ( 2). 2) Insert selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins la bague est en acier inoxydable. 3) Insert selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le prolongement ( 2 b) de la tête ( 2 a) de la cheville est pourvue d'un moyen de prise pour un outil de manière à assurer l'application de la force de pénétration de ladite cheville en exerçant sur ledit prolongement une force de traction. 4) Insert selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le prolongement ( 2 b) de la tête de la cheville est pourvu d'un filetage extérieur. 5) Insert selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la bague ( 3) est pourvue d'une collerette ( 3 b) destinée à venir s'appliquer sur l'élément ( 4) à équiper. 6) Insert selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'alésage intérieur tronconique de la bague ( 3) se termine du côté de la collerette ( 3 b), par un alésage cylindrique. 7) Insert selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la cheville ( 2) et la bague ( 3) sont pré-assemblées l'une dans l'autre avant utilisation par un léger coincement pour faciliter l'introduction de l'ensemble. 8) Insert selon l'une des revendications 1 à 7 pour paroi mince ( 4) caractérisé en ce que la longueur de la bague ( 3) est un peu supérieure à l'épaisseur de la paroi ( 4) de manière à ce que l'insert dépasse légèrement ladite paroi du côté opposé au prolongement ( 2 b) de la cheville. 9) Insert selon l'une des revendications 1 à 8 dont le prolon- gement ( 2 b) est muni d'un filetage extérieur caractérisé en ce qu'il est destiné à être disposé dans l'âme ( 4) d'un rail de voie ferrée tandis que ledit prolongement ( 2 b) fileté combiné avec un écrou ( 8) sert de moyen de fixation pour une cosse ( 6) de contact électrique.