Brevet FR2708057A1 — publié le 19950127

La présente invention concerne une cheville de fixation à expansion interne utilisant un cône d'expansion. L'expansion se fait par frappe et permet le positionnement de la cheville dans les matériaux pleins. De nombreux documents forment l'état de la technique. Le document FR-A-2.674.582 concerne une cheville de fixation, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une spirale de forme cylindrique dont la surface extérieure et intérieure comporte des stries longitudinales et dont l'intérieur comporte en outre un ou plusieurs bossages constitués par une surépaisseur d 'une partie de la paroi intérieure, ce bossage étant également strié dans le sens longitudinal de la cheville. Cette cheville est utilisée telle quelle dans les matériaux durs. Dans les matériaux tendres, elle est utilisée conjointement avec un manchon destiné à entourer la cheville proprement dite, ce manchon de forme cylindrique comporte un épaulement et à sa partie extérieure, un filetage. Le document FR-A-2.671.836 concerne une cheville qui est constituée par une spirale de matériau synthétique approprié. Le document FR-A-2.623.576 concerne un boulon composé d'une broche à cône d'expansion, entourée d'une douille expansible fendue. Le cône de cette broche comporte au moins deux biseaux opposés, partant de son extrémité antérieure. Le document FR-A-2.504.996 concerne une cheville expansible par percussion destinée à être ancrée dans des trous évasés tronconiquement vers l'intérieur. Dans ladite cheville, un alésage s'élargit tout d'abord tronconiquement à partir de l'extrémité d'introduction d'une queue d'ancrage expansible, pour diminuer ensuite pour correspondre au diamètre de la partie cylindrique dudit alésage. Une tige d'expansion comprend un tronçon cylindrique se poursuivant par un tronc de cône d'écartement auquel est adjacent un tenon de retenue correspondant à l'alésage de la queue d'ancrage à l'état dilaté. Le document FR-A-2.378.972 concerne une cheville à noyau d'expansion formée d'un corps cylindrique comprenant une tête et une extrémité crurale, la tête étant percée d t un canal axial dans lequel est logé un noyau d'expansion, et au moins une fente longitudinale étant découpée dans ltextrémité crurale pour ménager deux jambes déformables sous l'effet de l'enfoncement du noyau d'expansion. La cheville de l'invention est remarquable par le fait qu'il est prévu dans la fente au moins une paire de saillies intérieures respectivement adjacentes à deux bords longitudinaux de la fente situés de part et d'autre du plan axial perpendiculaire au plan médian de la fente, et destinés à guider le noyau d'expansion lors de son enfoncement. Le document FR-A-2.307.166 concerne un procédé de fabrication d'une cheville constituée d'une douille métallique à alésage continu, ledit alésage se rétrécissant coniquement vers l'extrémité de la portion expansible de la douille. Selon l'invention, on part d'une douille ayant sensiblement la forme désirée après expansion et qu'on rapproche les unes des autres, par déformation plastique, les parties de la portion expansible de la douille délimitées par les fentes jusqu'a obtenir un encombrement permettant d'introduire la douille dans l'alésage récepteur auquel elle est destinée. Tous ces documents ne présentent pas les avantages procurés par la cheville selon l'invention, ni même par son procédé de fabrication. A cet effet, la présente invention propose une cheville du type formé d'un corps qui se termine à une extrémité par une tête pouvant recevoir tout moyen de fixation connu tel qu'une vis, l'autre extrémité du corps de la cheville forme une zone d'expansion destinée à coopérer avec un cône d'expansion, la tête est percée d'un canal axial qui se prolonge jusqu'à la zone d'expansion, le cône d'expansion étant logé dans le canal axial dans une partie médiane du corps de la cheville, c'est-à-dire entre la tête et la zone d'expansion, caractérisée par le fait que le corps de la cheville est formé, au niveau de la tête, par un embout tubulaire et que le corps de la cheville est formé, au niveau de la partie médiane et de la zone d'expansion, de deux parties demi-cylindriques, de sorte que les parties demicylindriques sont séparées l'une de l'autre par deux fentes longitudinales d'expansion. Le corps de la cheville est formé, au niveau de la tête, par un embout tubulaire (6 ou 16), que le corps de la cheville est formé, au niveau de la partie médiane et de la zone d'expansion, de sorte que les parties demicylindriques sont séparées l'une de l'autre par deux fentes longitudinales d'expansion. L'embout tubulaire a une section transversale en forme d'anneau ouvert, de sorte que l'ouverture est placée dans le prolongement d'une des deux fentes. Le corps de la cheville est pourvu à son extrémité formant la zone d'expansion d'au moins une pliure formant un contre-pli qui s'étend sur toute la zone d'expansion. Le contre-pli est en position interne dans le corps de la cheville. Le contre-pli est en position externe par rapport au corps de la cheville. Le corps de la cheville possède un bossage interne placé entre la tête et la partie médiane du corps de ladite cheville. Chaque fente longitudinale d'expansion possède, à son extrémité située à l'interface de la tête et de la partie médiane du corps de la cheville, un trou d'affaiblissement. Le corps de la cheville est fabriqué à partir d'un matériau en feuille du type feuillard. Procédé de fabrication de chevilles de fixation à cône d'expansion par frappe pour mise en oeuvre dans des matériaux pleins., L'interface située, entre les deux parties demi-cylindriques faisant office de zone de pliage, ladite interface étant constituée par l'un des deux côtés rectilignes de chacune des parties demi-cylindriques qui sont en contact l'une de l'autre. Préalablement on effectue un embouti profond du matériau en feuille de sorte que la tête de la cheville soit formée par un embout tubulaire et que l'embout tubulaire soit placé au centre de la découpe. L'interface, située entre les deux parties demi-cylindriques faisant office de zone de pliage, ladite interface étant constituée par l'embout tubulaire, et que les deux zones de pliage des deux parties demi-cylindriques sont parallèles l'une par rapport à l'autre, de part et d'autre dudit embout. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent trois modes de réalisation différents de la cheville selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de la cheville, selon A-A de la figure 5. La figure 2 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon C-C de la figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon B-B de la figure 1. La figure 4 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon D-D de la figure 1. La figure 5 représente une vue de dessus de la cheville, c'est-à-dire à partir de la tête. La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation de la cheville, selon E-E de la figure 10. La figure 7 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon G-G de la figure 6. La figure 8 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon F-F de la figure 6. La figure 9 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon M-M de la figure 6. La figure 10 représente une vue de dessus de la cheville, c'est-à-dire à partir de la tête. La figure 11 représente une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de la cheville, selon J-J de la figure 15. La figure 12 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon L-L de la figure 11. La figure 13 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon K-k de la figure 11. La figure 14 représente une vue en coupe transversale de la cheville, selon M-M de la figure 11. La figure 15 représente une vue de dessus de la cheville, c'est-à-dire à partir de la tête. La figure 16 représente une vue en coupe longitudinale du matériau en feuille après l'embouti selon N-N de la figure 17 du procédé de fabrication du troisième mode de réalisation de la cheville. La figure 17 représente une vue de dessus du matériau en feuille après l'embouti. La figure 18 représente une vue en coupe longitudinale de la découpe avant pliage, selon P-P de la figure 19. La figure 19 représente une vue de dessus de la découpe avant pliage. La figure 20 représente une vue en coupe longitudinale de la découpe après pliage, selon R-R de la figure 21. La figure 21 représente une vue de dessus de la découpe après pliage. La figure 22 représente une vue en coupe longitudinale de la cheville après mise en forme à froid. La figure 23 représente une vue en coupe longitudinale de la cheville après mise en forme à froid après taraudage. La figure 24 représente une vue en coupe longitudinale de la cheville après mise en forme à froid après insertion du cône d'expansion. Selon l'invention, la cheville 1, 14 ou 15 est du type formé à partir d'un corps sensiblement longitudinal qui se termine d'une part à l'une de ses extrémités par une tête 2 ou 16 et, d'autre part, à l'autre extrémité du corps de la cheville 1, 14 ou 15 par une zone d'expansion 3 ou 19. Cette zone d'expansion est destinée à coopérer avec un cône d'expansion 4, ledit cône 4 étant prévu à l'intérieur de la cheville 1, 14 ou 15 qui possède un canal axial 5 permettant le passage du cône d'expansion 4. Comme cela est représenté à la figure 17, le corps de la cheville 1, 14 ou 15 est issu d'un matériau en feuille, cette feuille permet, suite à sa découpe et au pliage qu'elle a subis, une mise en volume qui lui donne une forme finale de cheville 1, 14 ou 15. Selon le mode de réalisation présenté aux figures 11 à 15, le corps de la cheville 1 est formé au niveau de sa tête 2 par un embout, lequel possède une section L-L entièrement constituée par le corps de la cheville 1 ; c'est-à-dire que la section transversale a une forme circulaire. Selon ce mode de réalisation, ainsi que les deux autres modes de réalisation présentés aux figures 1 à 5 et 6 à 10, le corps de la cheville 1, 14 ou 15 est doublé en épaisseur au niveau de la zone d'expansion 3 ou 19. Ce doublage est le fait d'une pliure 7 ou 17, sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cheville 1, 14 ou 15, ce qui permet de créer deux contre-plis 8 et 18 qui viennent se plaquer contre le reste du corps de la cheville 1, 14 ou 15. Selon un mode de réalisation présenté à la figure 1, chaque contre-pli 8 est en position interne à l'intérieur du corps de la cheville 15 ; l'aspect extérieur de la cheville 15 est alors uniforme sur toute la longueur de celle-ci, à l'exception bien entendu de la présence d'un bossage 9 au niveau du tiers supérieur de la cheville 15. Selon les figures 6 et 11, chaque contre-pli 18 est en position externe à l'extérieur du corps de la cheville 1 ou 14, de sorte que la face externe du corps de la cheville 1 ou 14 n'est pas uniforme, les contre-plis 18 formant des arêtes qui vont assurer un accrochage de la cheville 1 ou 14 après expansion qui est optimisée. Quel que soit le mode de réalisation, le corps de la cheville 1, 14 ou 15 possède un bossage interne 9, situé de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cheville 1, 14 ou 15, de sorte que lorsque le cône d'expansion est placé à l'intérieur du canal axial 5 du corps de la cheville 1, 14 ou 15, ledit cône 4 ne peut plus sortir de la cheville 1, 14 ou 15. Sur toutes ces chevilles 1, 14 ou 15, on note la présence de fentes longitudinales d'expansion 11, 12 ou 19. Sur le premier mode de réalisation de la figure 1, la fente longitudinale présentée est une fente longitudinale complète 19. Sur le deuxième mode de réalisation de la figure 6, on retrouve une fente longitudinale complète d'expansion 19. Sur ces deux modes de réalisation, une fente longitudinale 12 est placée en opposition et est présente sur toute la longueur de la cheville 14 ou 15, tel que représenté aux figures 3, 4 ou 8, 9. Selon le troisième mode de réalisation, la fente longitudinale 11 n'est pas complète, elle se termine au niveau de la tête 2 de la cheville 1 par un trou d'affaiblissement 13. Toutes ces fentes longitudinales d'expansion 11 et 12 permettent de donner de l'élasticité au corps de la cheville 1, 14 ou 15, de sorte que lorsque le cône d'expansion 4 va être introduit par frappe à l'intérieur de la zone d'expansion 3 ou 19, où sont situés les contre-plis 8 ou 18, la cheville va pouvoir s'écarter afin d'assurer le positionnement de ladite cheville 1, 14 ou 15 à l'intérieur du trou pratiqué dans les matériaux pleins formant les murs ou autres. Le matériau en feuille utilisé peut être une feuille en acier inoxydable qui ne peut être altérée par les conditions climatiques telles que des alternances d'humidité et de chaleur. La fabrication de ces chevilles 1, 14 ou 15 de fixation à cône d'expansion 4 par frappe pour mise en oeuvre dans des matériaux pleins, utilise un procédé qui consiste tout d'abord à découper un matériau en feuille, de sorte qu'il ait une forme sensiblement de quadrilatère ; il consiste ensuite à replier au moins un des bords du quadrilatère selon un axe parallèle à l'un des bords du quadrilatère afin de former un contre-pli 8 ou 18. Ensuite, il faut mettre en forme, à froid, la découpe afin que celle-ci ait une forme générale de cheville 1, 14 ou 15 telle que celles qui sont présentées sur les figures 17 à 24. Ensuite, il faut pratiquer un taraudage 10 ou 20, au niveau de l'extrémité de la cheville 1, 14 ou 15 faisant office de tête 2 ou 16 ; ceci permettra par la suite la fixation par un moyen de fixation du domaine public tel qu'une vis. Enfin, une fois que la mise en forme a été effectuée et le taraudage fait, il suffit d'insérer le cône d'expansion 4 par la tête 2 ou 16 à l'intérieur de la cheville 1, 14 ou 15, c'est-à-dire au niveau du canal axial 5. Afin de pouvoir réaliser le troisième mode de réalisation de la cheville 1, il convient, préalablement à ce qui a été énuméré ci-dessus, d'effectuer un embouti profond du matériau en feuille afin que la tête 2 de la cheville 1 soit constituée par un embout 2, cet embout 2 ayant la caractéristique d'avoir une section transversale à l'axe longitudinal de la cheville 1 qui est de forme circulaire . De plus, avant de procéder à la découpe du matériau en feuille déjà embouti, il conviendra de placer l'embout au centre de la découpe. En résumé, la cheville, présentée aux figures 1 à 5, est constituée par un corps issu d'un matériau en feuille découpé et mis en forme à froid. Le cône d'expansion 4 permet le blocage de la cheville grâce à son action sur le contre-pli interne 8, le bossage 9 empêchant la perte dudit cône 4. De plus, les fentes d'expansion 11 et 12 permettent la libre expansion de la cheville 15 dans la zone d'expansion 19. La fente d'expansion il est présente sur une partie seulement de la longueur de la cheville 15, c'est-à-dire au niveau de la partie médiane 23 et de la zone d'expansion 19. La fente d'expansion 12, pour sa part, s'étend sur toute la longueur de la cheville 15. Le taraudage 20 permet la fixation sur la cheville 15 d'une vis. Selon la deuxième version de la cheville 14, présentée aux figure 6 à 10, ladite cheville 14 est différente sur un point, il s'agit du contre-pli 18 qui est réalisé vers l'extérieur, ce qui permet d'une part, au cône d'expansion de coopérer avec une surface plus importante et, d'autre part, à l'arête du contre-pli 18 de permettre un meilleur accrochage de la cheville après expansion. La troisième version présentée aux figures 11 à 15, est réalisée selon le procédé représenté aux figures 16 à 24. La grosse différence avec les deux précédentes versions provient de la première étape du procédé pour réaliser la cheville 1. On réalise en premier lieu un embouti profond de la partie du corps dans laquelle est effectué le taraudage 10. Contrairement aux deux autres versions, cette partie n'est pas fendue. C'est cette étape qui est caractéristique par rapport au procédé commun de fabrication des chevilles 1, 14 et 15. Le restant est effectué par découpage, pliage et mise en forme. Le cône d'expansion 4 coopère alors avec le corps et permet l'expansion des contre-plis 18 de façon externe ; néanmoins, les contre-plis pourraient être placés de façon interne sans sortir du domaine de l'invention. Les contre-plis externes 18 permettent, comme sur la précédente version, d'assurer un blocage renforcé- de la cheville à l'intérieur de son point d'implantation. Une autre différence entre les procédés de fabrication des chevilles 14 et 15 et celui de la cheville 1 provient de la mise en forme. Les chevilles 1, 14 et 15 sont fabriquées selon le procédé consistant - à découper un matériau en feuille, de sorte qu'il ait une forme sensiblement de quadrilatère, - à replier au moins un des bords du quadrilatère selon un axe de pliage perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cheville une fois formée, afin de réaliser au moins un contre-pli 8 ou 18, - à mettre en forme à froid la découpe d'une part par pression afin de former deux parties demi-cylindriques 21 et 22, et d'autre part par pliage à 180 des deux parties demi cylindriques 21 et 22, l'une par rapport à l'autre, selon une zone de pliage formée par l'interface desdites parties demicylindriques 21 et 22, - à pratiquer un taraudage 10 ou 20 au niveau de l'extrémité de la cheville 1, 14 ou 15 faisant office de tête 2 ou 16, et - à insérer le cône d'expansion 4 par la tête 2 ou 16 de la cheville 1, 14 ou 15, à l'intérieur du corps de celle-ci. La mise en forme de la cheville 14 et 15 s'effectue en pliant l'interface située, entre les deux parties demi-cylindriques faisant office de zone de pliage, ladite interface étant constituée par l'un des deux côtés rectilignes de chacune des parties demi-cylindriques qui sont en contact l'une de l'autre. La mise en forme de la cheville 1 s'effectue en pliant l'interface, située entre les deux parties demi-cylindriques 21 et 22 faisant office de zone de pliage, ladite interface étant constituée par l'embout tubulaire 2, et les deux zones de pliage des deux parties demi-cylindriques 21 et 22 sont parallèles l'une par rapport à l'autre, de part et d'autre dudit embout 2. REFERENCES 1. Cheville 2. Tête de la cheville ou embout tubulaire 3. Zone d'expansion 4. Cône d'expansion 5. Canal axial 7. Pliure interne 8. Contre-pli interne 9. Bossage interne 10. Taraudage 11. Fentes longitudinales partielles d'expansion 12. Fentes longitudinales d'expansion 13. Trou d'affaiblissement 14. Cheville 15. Cheville 16. Tête de la cheville ou embout tubulaire à section transversale en forme d'anneau ouvert 17. Pliure externe 18. Contre-pli externe 19. Zone d'expansion 20. Taraudage 21 et 22. Parties demi-cylindriques 23. Partie médiane B-B. Coupe transversale au niveau médian du premier mode de réalisation de la cheville C-C. Coupe transversale au niveau de la tête du premier mode de réalisation de la cheville D-D. Coupe transversale au niveau de la zone d'expansion du premier mode de réalisation de la cheville E-E, F-F, G-G, H-H. Coupe transversale au niveau de la zone d'expansion du deuxième mode de réalisation de la cheville J-J, K-K, L-L, M-M. Coupe transversale au niveau de la zone d'expansion du troisième mode de réalisation de la cheville N-N. Coupe longitudinale du matériau en feuille embouti P-P. Coupe longitudinale de la découpe R-R. Coupe longitudinale de la découpe après repliement REVENDICATIONS 1. Cheville (1, 14 ou 15) du type formé d'un corps qui se termine à une extrémité par une tête (2 ou 16) pouvant recevoir tout moyen de fixation connu tel qu'une vis, l'autre extrémité du corps de la cheville (1, 14 ou 15) forme une zone d'expansion (3 ou 19) destinée à coopérer avec un cône d'expansion (4), la tête (2 ou 16) est percée d'un canal axial (5) qui se prolonge jusqu'à la zone d'expansion (3 ou 19), le cône d'expansion (4) étant logé dans le canal axial (5) dans une partie médiane (23) du corps de la cheville (1, 14 ou 15), c'est-à-dire entre la tête (2 ou 16) et la zone d'expansion (3 ou 19), caractérisée par le fait que le corps de la cheville (1, 14 ou 15) est formé, au niveau de la tête (2 ou 16), par un embout tubulaire (6 ou 16), et que le corps de la cheville (1, 14 ou 15) est formé, au niveau de la partie médiane (23) et de la zone d'expansion (3 ou 19), de deux parties demi-cylindriques (21 et 22), de sorte que les parties demi-cylindriques (21 et 22) sont séparées l'une de l'autre par deux fentes longitudinales d'expansion (11 et/ou 12) 2. Cheville selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'embout tubulaire (16) a une section transversale en forme d'anneau ouvert, de sorte que l'ouverture est placée dans le prolongement d'une (12) des deux fentes (11 et 12); 3. Cheville selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le corps de la cheville (1, 14 ou 15) est pourvu, à son extrémité formant la zone d'expansion (3 ou 19), d'au moins une pliure (7 ou 17) formant un contre-pli (8 ou 18) qui s'étend sur toute la zone d'expansion (3 ou 19). 4. Cheville selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le contre-pli (8) est en position interne dans le corps de la cheville (15) 5. Cheville selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le contre-pli (18) est en position externe par rapport au corps de la cheville (1 ou 14). 6. Cheville selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisée par le fait que le corps de la cheville (1, 14 ou 15) possède un bossage interne (9) placé entre la tête (2 ou 16) et la partie médiane (23) du corps de ladite cheville (1, 14 ou 15). 7. Cheville selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque fente longitudinale d'expansion (11) possède, à son extrémité située à l'interface de la tête (2) et de la partie médiane (23) du corps de la cheville (1), un trou d'affaiblissement (13). 8. Cheville selon l'une quelconque des revendications 1, 3 ou 6, caractérisée par le fait que le corps de la cheville (1, 14 ou 15) est fabriqué à partir d'un matériau en feuille du type feuillard. 9. Procédé de fabrication de chevilles (1, 14 ou 15) de fixation à cône d'expansion (4) par frappe pour mise en oeuvre dans des matériaux pleins, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il consiste - à découper un matériau en feuille, de sorte qu'il ait une forme sensiblement de quadrilatère, - à replier au moins un des bords du quadrilatère selon un axe de pliage perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cheville une fois formée, afin de réaliser au moins un contre-pli (8 ou 18), - à mettre en forme à froid la découpe d'une part par pression afin de former deux parties demi-cylindriques (21 et 22), et d'autre part par pliage à 180 des deux parties demicylindriques (21 et 22), l'une par rapport à l'autre, selon une zone de pliage formée par l'interface desdites parties demicylindriques (21 et 22), - à pratiquer un taraudage (10 ou 20) au niveau de l'extrémité de la cheville (1, 14 ou 15) faisant office de tête (2 ou 16), et - à insérer le cône d'expansion (4) par la tête (2 ou 16) de la cheville (1, 14 ou 15) à l'intérieur du corps de celle-ci. 10. Procédé de fabrication de chevilles (14 ou 15) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'interface entre les deux parties demi-cylindriques faisant office de zone de pliage est constituée par l'un des deux côtés rectilignes de chacune des parties demi-cylindriques qui sont en contact l'une de l'autre. 11. Procédé de fabrication de chevilles (1) selon la revendication 9, caractérisée par le fait que préalablement on effectue un embouti profond du matériau en feuille de sorte que la tête de la cheville (1) soit formée par un embout tubulaire (2) et que l'embout tubulaire (2) soit placé au centre de la découpe. 12. Procédé selon les revendications 9 et 11, caractérisé par le fait que l'interface entre les deux parties demi-cylindriques (21 et 22), faisant office de zone de pliage, est constituée par l'embout tubulaire (2), et que les deux zones de pliage des deux parties demicylindriques (21 et 22) sont parallèles l'une par rapport à l'autre, de part et d'autre dudit embout (2).