Brevet FR2688102A1 — publié le 19930903

DISPOSITIF ELASTIQUE DE MAINTIEN DE BOITIERS D'APPAREIILZGE ELECTRIQUE ENTRE DES BANCHES L'invention concerne un dispositif élastique de maintien de boîtiers d'appareillage électrique destinés à être noyés dans le béton d'une paroi moulée entre deux banches dont l'écartement est compris dans une plage donnée compatible avec le dispositif, du type comportant deux boîtiers opposés maintenus coaxiaux grâce à une liaison élastique qui relie leurs fonds. Lors de la construction de parois en béton, il est usuel de réserver l'emplacement des appareillages électriques, tels qu'interrupteurs, prises de courant et connexions diverses, en plaçant entre les banches deux boitiers opposés alignés (destinés à venir au nu de la paroi coulée) retenus appliqués contre les banches grâce à un dispositif élastique de maintien, ces boîtiers étant associés à leurs conduits. Compte tenu des différentes épaisseurs de paroi qui peuvent être moulées (couramment de 140 à 200 mm, voire 210 mm et plus), il est courant d'offrir des boîtiers doubles de différentes longueurs, avec un petit coefficient "d'absorption" de longueur dû à la flexibilité de la liaison, généralement réalisée en matière plastique d'une seule pièce avec les boîtiers, liaison qui permet l'application "élastique" du boîtier double contre les banches. L'inconvénient de cette solution réside à l'évidence dans la multiplication des références nécessaire, dans le volume du stock et dans les problèmes de disponibilité rapide sur chantier. On a proposé des boîtiers doubles dont la liaison est coulissante, par exemple par emboîtement télescopique, mais ceci supprime l'élasticité de la liaison et rend le maintien du boîtier double sur la banche aléatoire. Quoique l'un des boîtiers soit maintenu de l'extérieur de la banche fixe par aimantation, il n'en reste pas moins le danger d'un raccourcissement indésirable de la liaison télescopique, qui rendrait l'autre des deux boitiers écarté de la banche mobile et donc, après coulée et décoffrage, inaccessible car recouvert d'une épaisseur de béton. On a aussi proposé, pour réduire la multiplicité des références sans perdre le bénéfice de l'adaptabilité élastique du plastique, de réaliser un boîtier double dont la liaison en plastique est sous une forme permettant une assez grande déformation, par exemple au moyen d'une structure mince et striée par des plis ou des rainures. Cependant une telle réalisation présente l'inconvénient de ne pas assurer de manière fiable l'alignement axial des boîtiers. D'autre part, la plus grande déformabilité de la liaison réduit la force d'appui élastique du dispositif sur les banches, qui peut s'avérer tout à fait insuffisante surtout, par exemple, par temps chaud et ensoleillé où la température des banches et entre les banches peut être telle que le plastique se déforme au point de ne plus assurer la tenue entre banches. Un autre dispositif commercialisé par la société ALOMBARD résout ces problèmes au prix d'une complication de structure. il comporte, liées à un boîtier, d'une part une longue liaison plastique rigide sous forme d'une queue alvéolée qu'on doit couper à la longueur souhaitée pour l'épaisseur de mur envisagée dans la gamme possible puis coiffer de l'autre boîtier qu'on emmanche à force, et d'autre part une courte liaison plastique souple intégrant un petit ressort. Ce dispositif comme on le voit est compliqué et donc coûteux ; il exige d'autre part une opération d'adaptation avant son emploi sur le chantier. Un dispositif simple et pratique, ne présentant pas les inconvénients des systèmes connus, est donc très attendu par l'homme du métier et reste à trouver. Tel est l'objet de l'invention. Cet objet est atteint en ce que la liaison entre boîtiers est constituée par un ressort dont la course de déformation correspond à la plage donnée de variations d'épaisseur de paroi. Ici donc, le ressort ne sert pas seulement à créer la force élastique d'appui sur les banches, comme dans la solution ALOMBARD précitée, mais aussi à absorber toutes les variations de longueur de la plage donnée. Selon une caractéristique préférée de l'invention, le ressort présente sur une partie de sa course une déformation semi-plastique. De préférence, la course d'utilisation du ressort sur laquelle les variations de longueur de paroi sont absorbées correspond à une déformation semi-plastique sur la majeure partie de sa longueur, de manière à limiter suffisamment la force maximale exercée par le ressort sur les banches, même à compression maximale, ce qui se révèle d'autant plus important que plusieurs dispositifs peuvent être placés en parallèle entre les banches. Très avantageusement, le ressort est à pas relativement large et à spires peu nombreuses et de diamètre moyen relativement large, de préférence sensiblement égal à celui des boîtiers. Par exemple, le rapport du pas au diamètre moyen des spires est supérieur ou égal à environ 2/3. Ce large pas et ce grand diamètre, outre qu'ils contribuent à réaliser un ressort de la rigidité voulue pour obtenir l'alignement des boîtiers et ayant les propriétés de déformation semi-élastique dans la gamme retenue, permettent aussi d'assurer une pénétration appropriée du béton quelle qu'en soit la granulométrie. Le ressort est de préférence en métal, notamment en acier, qui réunit aux propriétés déjà mentionnées celle d'être stable en température. Les extrémités du ressort sont solidarisées à force sur les boîtiers, de préférence par coopération de formes, par exemple par emboîtement d'une saillie liée au fond du boîtier dans une spire terminale partiellement circulaire du ressort. La saillie peut être réalisée par une nervure circulaire de diamètre plus petit que celui du fond, et la spire terminale a elle-même avantageusement un diamètre plus petit que celui des autres spires hélicoïdales. Les parois sont réalisées avec une paroi relativement mince renforcée de nervures longitudinales de manière à pouvoir ouvrir la paroi entre les nervures pour y accrocher les conduits des liaisons électriques, ou pour laisser passer le béton dans un des boîtiers si celui-ci ne doit pas être utilisé pour l'appareillage. On voit donc qu'on a ainsi réalisé conformément à l'invention, un dispositif remarquablement simple comprenant en principe, entre les boîtiers, exclusivement le ressort de liaison. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode préféré de réalisation. On se référera aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 montre d'une manière schématique le dispositif de l'invention entre deux banches dans trois états différents A : état non comprimé, avant mise en place, B : état comprimé, en position entre des banches pour mur épais, C : état comprimé, en position entre des banches pour mur mince. la figure 2 montre de manière plus détaillée le mode de réalisation préféré d'un boîtier et du ressort du dispositif de l'invention. la figure 3 est un graphique de la longueur d'un exemple de ressort conforme à l'invention en fonction de la force appliquée. Le dispositif de l'invention est constitué de deux boîtiers cylindriques 2 reliés entre eux par un ressort hélicoldal de compression 3. Les boîtiers 2 sont, comme le montre mieux la figure 2, essentiellement constitués d'une paroi cylindrique 4 et d'un fond circulaire 5 ; le bord avant 6 du boîtier reste ouvert. A l'arrière du fond 5 est formée une couronne cylindrique 7 à bord arrière 8 chanfreiné sur l'extérieur. La couronne 8 est de diamètre extérieur plus petit que le fond 5 et sert à recevoir la spire extrème 9 du ressort hélicoïdal 3, cette spire 9 étant susceptible de venir ainsi buter contre la périphérie marginale du fond 5 lorsque le ressort 3 est comprimé. Le boîtier 2, avantageusement en matière plastique, est renforcé sur l'extérieur de sa paroi cylindrique 4 par des nervures radiales 10 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du dispositif 1, et s'appuyant sur une collerette radiale 11 elle-même renforcée par des goussets 12. Le diamètre de la spire d'accrochage 9, incomplète, du ressort 3 est inférieur au diamètre du ressort de façon que, en compression, la spire voisine ne vienne pas écraser la première contre le boîtier dans la région, indiquée par la flèche F, où elles sont le plus voisines. Un deuxième avantage lié à cette disposition est que le béton coulé peut venir ainsi derrière la première spire et la bloquer ; la spire ne risque pas de ressortir de la couronne du boîtier. Le diamètre du ressort 3 est quant à lui voisin de celui du boîtier au niveau de ses nervures de renfort de sorte que la seconde spire puisse, le cas échéant, venir s'appuyer contre lesdites nervures. Si l'un des boîtiers 2 n'est pas destiné à recevoir un appareillage électrique mais à être noyé dans le béton, sa paroi cylindrique 4 et son fond 5 peuvent être percés d'ouvertures respectives 13 et 14, éventuellement facilitées par des lignes d'affaiblissement. Le bord 6 peut comporter des picots (non représentés) pour l'éloigner du nu du mur et le cacher dans la paroi finie débanchée. La mise en place du dispositif 1 est la suivante. A l'état non comprimé, avant montage, le ressort 3 qui est à son pas P maximal et donc à sa longueur LA maximale, relie les boîtiers 2 par leur fond respectif. L'un des deux boîtiers 2 a éventuellement été percé s'il doit être noyé. Le dispositif 1 est placé entre les deux banches, respectivement fixe 15 et mobile 16, destinées à couler le béton de la paroi moulée. Pour former une paroi épaisse (figure lB), correspondant au maximum de la plage d'épaisseur pour laquelle le dispositif est conçu, la banche 16 est rapprochée de la banche 15 sur une course cB qui réduit le ressort à une longueur LB. Si c'est une paroi mince qui est formée (figure 1C), une nouvelle course de compression Cc réduit le ressort à la nouvelle longueur Lc. Selon l'invention, sur la plage de longueurs Lc- LBT le ressort passe, de façon notable, dans un état de déformation semi-plastique, de sorte que la force de compression exercée par le dispositif 1 sur les banches ne croît pas linéairement avec le raccourcissement du ressort, mais reste sensiblement inférieure à la valeur correspondante obtenue par linéarité. De façon préférée, le ressort 3 est sensiblement élastique sur toutes sa course d'approche (CB) et sur une partie, avantageusement inférieure au tiers, de sa course d'utilisation (Cc). Des essais ont été réalisés avec un ressort en acier de deux spires pleines, plus les deux spires d'accrochage, et d'une longueur à vide légèrement supérieure à 133 mm. Le ressort a été soumis à des charges croissantes Q et sa longueur L sans charge a été mesurée, ainsi que sa longueur L' après chaque essai. Les résultats sont consignés dans le tableau 1 en annexe. Le graphique de la figure 3 montre la courbe obtenue en portant les charges Q (en daN) en ordonnées et les longueurs L (en mm) de ressort en abscisses. Le tableau 1 et le graphique montrent nettement l'éloignement des conditions sensiblement parfaites d'élasticité, passé un certain seuil de course, situé dans Cc. On constate que la longueur du ressort revenu à l'état libre après contrainte diminue fortement et progressivement dès que l'on atteint la partie non rectiligne de la course utile (voir tableau 1). Ce phénomène de déformations résiduelles typiques de l'état semi-élastique ne constitue aucune gêne dans la présente application où le ressort est comprimé une fois et bloqué par le béton. Toutefois, dans le cas d'une ouverture intempestive de la banche avant coulage du béton, le ressort conserverait une longueur suffisante pour assurer, lors d'une nouvelle fermeture, une poussée équivalente à la précédente. Le ressort conforme à l'invention, répondant aux caractéristiques décrites ci-dessus, est obtenu par un ressort à large pas. Alors que les ressorts courants satisfont généralement la formule pas libre/diamètre moyen pas libre P/diamètre moyen D > 2/3 Dans un exemple particulier de réalisation, le diamètre D est d'environ de 6,5 cm et le pas P de 5 cm. Un large pas conforme à l'invention permet d'obtenir 1. une course importante avec un petit nombre de spires, 2. une augmentation réduite de la charge par rapport à la flèche sur la partie de la course dépassant la plage couramment disponible ; dans cette partie, la charge ne progresse plus de façon rectiligne par rapport à la flèche, 3. un bon remplissage du béton sans orientation préférentielle, en offrant une large section de passage continu en hélice (symbolisé par les flèches noires de la figures lB, 1Cr TABLEAU 1 HAUTEURS D'ESSAI | CHARGES I LONGUEUR DU RESSORT (mm) (daN) APRES ESSAI (mm) 133 0 128 1 7 | 133.8 123 1 13.5 | 133.5 118 | 20 1 113 1 26.5 | 133.2 108 1 33 1 103 1 39.5 1 132.7 98 1 45.5 g 132 93 1 51.5 1 131 88 1 57 1 130 83 1 63 1 128.5 78 | 67.5 1 127 73 i 72 1 125 68 1 75 1 123 63 1 78.5 1 120.5 58 | 82.5 1 118 53 1 85 1 115 48 | 88 I 112 43 | 90 1 108.5 REVENDICATIONS 1. Dispositif élastique (1) de maintien de boîtiers (2) d'appareillage électrique destinés à être noyés dans le béton d'une paroi moulée entre deux banches (15,16) dont l'écartement est compris dans une plage donnée compatible avec le dispositif, du type comportant deux boîtiers opposés (2) maintenus coaxiaux grâce à une liaison élastique qui relie leurs fonds, caractérisé en ce que la liaison est constituée par un ressort (3) dont la course de déformation correspond à ladite plage donnée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (3) présente sur une partie de ladite course une déformation semi-plastique. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort (3) est à pas relativement large et spires peu nombreuses, de diamètre relativement large. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rapport du pas au diamètre moyen des spires du ressort (3) est supérieur ou égal à 2/3. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre moyen des spires du ressort (3) est sensiblement égal à celui des boîtiers (2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fond (5) des boîtiers (2) comporte une nervure circulaire (7) de diamètre plus petit que le fond (5), servant d'accrochage à la spire extrème (9) du ressort (3), de diamètre plus petit que les autres spires. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (2) ont une paroi périphérique (4) munie de nervures longitudinales (10). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ressort (3) constitue exclusivement ladite liaison.