Brevet FR2751704A1 — publié le 19980130

L'invention concerne le domaine technique des inserts comportant un clapet à fonction anti-retour, qui sont destinés à être introduits dans un conduit pour y imposer un sens de circulation d'un fluide ou pour l'obturer temporairement au moyen d'un obturateur mobile asservi en fermeture. Dans une application préférée, l'invention vise des inserts utilisés dans le cadre de l'injection de produits divers dans des structures massives ou creuses. I1 est connu de réaliser de telles injections en effectuant, tout d'abord, un perçage dans la structure à traiter pour ensuite injecter, par la voie de ce perçage, le ou les produits de traitement et/ou de remplissage, au moyen d'un pistolet injecteur introduit dans le perçage. Après exécution de l'injection et retrait du pistolet, un reflux du produit de traitement est susceptible d'intervenir, de sorte qu'il apparaît nécessaire de mettre en oeuvre des moyens d'obturation du perçage, aptes à retenir un tel reflux. Dans son application préférée, l'invention vise, plus particulièrement, de tels moyens permettant, tout à la fois, de simplifier l'opération d'injection et de prévenir tout reflux de produit. I1 est connu, pour le traitement des éléments de charpentes en bois par exemple, de mettre en oeuvre une cheville, dite "injectrice", assurant cette double fonction. La cheville injectrice, selon l'art antérieur, est destinée à être engagée à force dans un perçage borgne ménagé dans l'élément de charpente et comporte un canal d'introduction du pistolet injecteur. Ce canal débouche dans une chambre de diffusion par un trou, le plus généralement obturé par un clapet anti-retour à bille. Une telle cheville est mise en oeuvre de la façon suivante. Avant l'injection de produit de traitement, tel que des fongicides, insecticides ou analogues, il est procédé au perçage d'un trou borgne dans la charpente en bois et, ensuite, à l'introduction à force de la cheville injectrice dans ce trou. Après cette mise en place de la cheville, l'embout du pistolet injecteur est introduit dans le canal de la cheville et le produit de traitement est injecté sous pression. La pression d'injection repousse la bille du clapet anti-retour et permet, par l'intermédiaire de la cheville, la diffusion du produit dans la structure. Après injection d'une certaine quantité de produit, le pistolet est retiré du canal, de sorte que la pression résiduelle relative du produit injecté tend à repousser la bille du clapet anti-retour qui vient obturer l'orifice du trou d'injection pour s'opposer à tout reflux de produit susceptible d'engendrer une bavure ou salissure à l'extérieur de la charpente. I1 est à noter que la bille permet de maintenir une pression résiduelle bénéfique à la diffusion du produit dans le bois. I1 apparaît qu'une telle cheville injectrice donne satisfaction quant à sa fonction anti-reflux. Toutefois, la mise en oeuvre d'un clapet anti-retour à bille impose des coûts de fabrication des chevilles injectrices, du type ci-dessus, relativement élevés. En effet, de telles chevilles injectrices sont, généralement, fabriquées en matière plastique, de sorte que la mise en place de la bille requiert une opération de reprise après moulage. De plus, pour assurer un fonctionnement efficace du clapet, il est nécessaire de délimiter, pour le logement de la bille, entre le canal d'introduction et la chambre de diffusion, une chapelle dont les dimensions respectent des cotes fonctionnelles impératives. Or, une telle exigence pose un problème de conception et de fiabilité fonctionnelle des moules, au point qu'après une certaine période d'utilisation de ces derniers et compte tenu de phénomènes d'usure et de rodage, il n'est pas rare de trouver, dans un même lot, des chevilles défectueuses en raison d'un blocage de la bille dans sa chapelle. I1 existe, également, des chevilles injectrices mettant en oeuvre un système anti-reflux formé d'un opercule flexible, disposé dans le trou de communication entre le canal d'introduction et la chambre de diffusion. Cet opercule présente, au jeu près, une section équivalente à celle du trou pour être relié à la paroi de ce dernier par un pontet formant charnière. Un tel dispositif ne met pas en oeuvre de bille mais est guère satisfaisant quant à son fonctionnement. En effet, si l'opercule s'efface lors de l'injection du produit de traitement, il n'est pas à même de s'opposer à la pression résiduelle subsistant dans le perçage après retrait du pistolet injecteur. De plus, le jeu, existant entre l'opercule et la paroi du trou d'injection, engendre une ligne de fuite pour le produit de traitement, de sorte que ce dispositif n'est pas à même d'assurer sa fonction anti-reflux. La technique antérieure connaît aussi des chevilles injectrices comportant un système d'obturation formé par un bouchon lié à la cheville par des pontets sécables. Ce bouchon, disposé dans la chambre de diffusion, comporte un canal central dans lequel vient s'engager un ergot complémentaire du pistolet injecteur. Après injection du produit de traitement et lors du retrait du pistolet, le bouchon est entraîné par l'ergot pour venir obturer le trou d'injection et s'opposer ainsi au reflux. Ce dispositif d'obturateur, qui ne met pas en oeuvre de bille, présente, toutefois, certains inconvénients. Tout d'abord, l'obturation du trou d'injection n'est pas instantanée lors du retrait du pistolet, de sorte que des fuites sont susceptibles d'intervenir lors de cette opération. Enfin, l'ergot, présent sur le pistolet, constitue un dispositif particulièrement fragile qui n'est pas adapté à l'exécution rapide d'un nombre important d'injections. I1 n'est pas rare que l'ergot se déforme sous les chocs successifs et n'est alors plus à même d'assurer sa fonction d'entraînement du bouchon. Un but de l'invention est de proposer un insert à fonction anti-retour, de conception nouvelle, dont le clapet anti-retour obvie les inconvénients ci-dessus. Ce nouvel insert selon l'invention peut être utilisé pour de multiples applications et présente un faible coût de fabrication. Afin d'atteindre cet objectif, un objet de l'invention vise un insert à fonction anti-retour du type destiné à être engagé dans un conduit et constitué par un corps présentant un canal central traversant pour délimiter, successivement, un puits et une chambre qui communiquent entre eux par un passage obturé au moyen d'un clapet anti-retour s'opposant à une circulation de fluide de la chambre vers le puits. Selon l'invention, l'insert est caractérisé en ce que le clapet anti-retour comporte un obturateur sensiblement plan et élastiquement déformable qui occulte, dans un état d'utilisation, le passage entre le puits et la chambre. Un autre objet de l'invention concerne une forme particulière de réalisation de l'insert ci-dessus constituant une cheville pour l'injection de produits fluides dans une structure, du type destinée à être engagée dans un perçage de la structure et constituée par un corps présentant, d'une part, une forme allongée qui comporte une tête et, à l'opposé de cette dernière, un nez d'engagement et, d'autre part, un canal d'injection ménagé depuis la tête en direction du nez pour délimiter, successivement, un puits de réception d'un dispositif injecteur et une chambre de diffusion qui communiquent entre eux par un passage obturé au moyen d'un clapet anti-retour s'opposant au reflux de produit de la chambre vers le puits après extraction du dispositif injecteur. Un autre objet de l'invention concerne, également, une application de l'insert ci-dessus au traitement du bois. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation des objets de l'invention. La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'un insert formant une cheville selon l'invention. La fig. 2 est une élévation, en vue de droite par rapport à la fig. 1, de cette même cheville. La fig. 3 est une coupe transversale selon la ligne ffi-III de la fig. 1. Les fig. 4 et 5 illustrent des phases d'utilisation de la cheville selon cette première forme de réalisation. La fig. 6 est une coupe, analogue à la fig. 1, montrant une variante de cette première forme de réalisation. Les fig. 7 et 8 illustrent d'autres formes de réalisation de la cheville conforme à l'invention. La fig. 9 est une coupe longitudinale partielle selon la ligne M-IX de la fig. 8. La fig. 10 est une coupe longitudinale montrant une autre forme de réalisation d'un insert conforme à l'invention. Comme cela apparaît à la fig. 1, l'insert à fonction anti-retour, formant une cheville conforme à l'invention, comporte un corps 1, qui présente une forme allongée et comportant une partie supérieure ou tête 2 et, à l'opposé de cette dernière, un nez d'engagement 3. Selon une première forme de réalisation, illustrée aux fig. 1 à 3, le corps 1 possède, de la tête 2 jusqu'au nez 3 exclu, une forme sensiblement cylindrique, d'axe x-x', le nez 3 présentant une forme tronconique coaxiale, pointe dirigée à l'opposé de la tête 2. De manière préférée mais non nécessaire, le corps 1 présente, sur sa paroi longitudinale extérieure, des moyens 4 d'arrêt et d'étanchéité dont la fonction apparaîtra par la suite. Dans l'exemple illustré, ces moyens 4 d'arrêt et d'étanchéité sont constitués par une série d'anneaux, de forme sensiblement tronconique, pointe dirigée vers le nez 3 et répartis le long de la cheville. Le corps l possède, également, un canal d'injection 5 ménagé à partir de la tête 2 en direction du nez 3. Ce canal 5 délimite, tout d'abord, un puits 6 de réception d'un dispositif injecteur, non représenté et, ensuite, une chambre de diffusion 7 qui communique, par un passage 8, avec le puits 6. Dans l'exemple illustré, le puits 6 est réalisé sous la forme d'un alésage sensiblement cylindrique, d'axe x-x' se prolongeant par un siège tronconique 9 convergent vers le passage 8, lequel est constitué par un alésage traversant cylindrique coaxial. La chambre de diffusion 7 forme une fente transversale ménagée, à partir du passage 8 jusqu'au nez 3 et divise alors la partie basse du corps 1 en deux demi-corps li, 12 séparés par un vide intermédiaire. Selon l'exemple illustré, la chambre de diffusion 7 comporte deux zones de largeurs différentes. Une première zone 7,, dans laquelle débouche directement le passage 8, présente une forme sensiblement parallélépipédique et renferme un clapet anti-retour 10. Cette première zone 71 se prolonge par une seconde zone 72, présentant une largeur inférieure à la première, comme le montre plus particulièrement la fig. 2, de sorte que la partie des demi-corps 11 et 12, située au voisinage de la seconde zone 72, présente une épaisseur plus importante que celle des parties situées au niveau de la première zone. Cette disposition préférée assure une certaine rigidité des deux demi-corps 11 et 12. Dans le même sens et afin d'éviter tout mouvement d'écartement ou de rapprochement relatif des deux demi-corps ll, 12, la seconde zone 72 présente une entretoise il reliant lesdits demi-corps. Bien entendu, une telle conformation de la chambre d'injection n'est pas nécessaire, au sens de l'invention, et cette chambre pourrait, par exemple, être réalisée sous la forme d'une fente de largeur constante ou toute autre forme adaptée à la mise en place du clapet anti-retour 10 et appropriée pour l'injection d'un produit de traitement selon la fonction de la cheville, comme cela apparaîtra par la suite. Dans le cadre d'une utilisation préférée de cheville pour le traitement de structure en bois, la chambre 7 débouche ou non au niveau du nez 3 et/ou présente des ouvertures latérales de diffusion, telles que celles définies par les ouvertures longitudinales de la fente selon la forme de réalisation illustrée. Conformément à l'invention, le clapet anti-retour 10 comporte un obturateur 15 de forme sensiblement plane, élastiquement déformable. Selon la première forme de réalisation illustrée à la fig. 1, l'obturateur 15 est constitué par une languette portée par une des deux extrémités d'un bras mobile 16 dont l'autre est fixée aux parois des demi-corps 1l et 12 dans la première zone 71 de la chambre de diffusion. La languette 15 et le bras 16 forment un angle aigu. Cette disposition confere au clapet anti-retour sensiblement la conformation d'un "7" dont le pied est fixé aux parois de la chambre de diffusion 7 par l'intermédiaire de deux demi-axes 17 latéraux et coaxiaux, d'axe y-y' sécant et perpendiculaire à l'axe x-x'. Dans un état de repos, pour lequel la cheville 1 est considérée en dehors de toute structure à traiter, le bras 16 et la languette 15 occupant une position décalée par rapport à l'axe x-x'. La languette 15 est alors effacée de la section du passage 8 et l'angle formé par la languette 15 et le bras 16, constituant un talon 18, est situé en dehors de la chambre de diffusion 7. La cheville injectrice selon cette forme préférée de réalisation est mise en oeuvre de la façon suivante, pour le traitement d'une charpente en bois par exemple. Après exécution dans une structure à traiter 20 d'un perçage 21 adapté, la cheville 1 est engagée à force dans ledit perçage pour être placée dans un état d'utilisation plus particulièrement illustré à la fig. 4. Lors de l'engagement de la cheville 1 dans le perçage 21, l'extrémité du bras 16, portant la languette 15 et correspondant au talon 18, est progressivement repoussé par la paroi interne du perçage 21. Le bras 16 effectue alors une rotation autour de l'axe y-y' en direction de l'axe x-x' selon le sens de la flèche fi. Cette rotation rapproche la languette 15 du passage 8. Lorsque la cheville 1 est complètement engagée pour être dans l'état d'utilisation, la tête 2 affleure la surface externe de la structure 21 et l'obturateur ou languette 15 occupe une position d'occultation de la section de sortie du passage 8. il est alors possible de procéder à l'injection du produit de traitement dans le perçage 21, par l'intermédiaire de la cheville 1. Pour ce faire, un dispositif injecteur 23, illustré en traits mixtes à la fig. 5, est introduit dans le canal 5. Ce dispositif injecteur 23 présente une tête d'injection de forme complémentaire à celle du puits 6 et prolongée, de manière préférée mais non nécessaire, par une canule apte à être engagée dans le passage 8 pour agir sur la languette 15, afin de l'éloigner de la section de sortie du passage 8 et permettre l'injection proprement dite du produit de traitement. Lorsque la quantité désirée de produit a été injectée, le dispositif injecteur 23 est retiré. Par l'effet combiné de son élasticité propre et de la pression interne résiduelle, la languette 15 retrouve alors sa position d'occultation du passage 8, empêchant ainsi tout reflux de produit de la chambre de diffusion 7 vers le puits 6 et l'extérieur de la structure 20. Par ailleurs, les moyens 4 d'arrêt et d'étanchéité assurent une bonne immobilisation de la cheville 1 dans le perçage 21 et interdisent toute fuite de produit de traitement qui aurait pu intervenir entre la paroi du perçage 21 et ladite cheville 1. La structure de l'insert, telle qu'elle vient d'être décrite, présente l'avantage d'autoriser une fabrication de cette dernière dans une opération unique de mise en forme d'un matériau synthétique, tel que, par exemple, un matériau thermoplastique. En effet, la conformation particulière du clapet anti-retour 10, selon cette forme préférée, permet un moulage complet d'un insert, conforme à l'invention, à l'état de repos. Les demi-axes 17 forment alors des sortes de barres de torsion autorisant la rotation du bras 16 autour de l'axe y-y', tandis que la disposition relative, de la languette l5 et du bras 16, en "7" permet une déformation élastique de ladite languette 15 selon une direction sensiblement parallèle à l'axe x-x' lorsque cette dernière occupe la position d'occultation du passage 8 dans l'état d'utilisation. Une telle fabrication en une seule étape de la cheville 1 conforme à l'invention permet d'obtenir un produit présentant un prix de revient relativement bas et certainement moins élevé que celui d'une cheville mettant en oeuvre un clapet anti-retour à bille, dont la fabrication fait intervenir au moins une étape supplémentaire. La fig. 6 présente une variante de la première forme de réalisation de l'objet de l'invention. Cette variante de réalisation differe de celle décrite précédemment en ce que l'angle rentrant, défini par la languette 15 et le bras 16 est occupé par un coin de renforcement assurant une consolidation de la liaison entre ladite languette élastiquement déformable 15 et le bras 16. De plus, le bras 16, selon cette variante, présente, sur une face arrière orientée vers la paroi du perçage 21, un béquet 26 situé entre l'axe 17 et le talon 18. Ce béquet 26 assure une bonne mise en place de la languette 15 et donc un bon fonctionnement du clapet anti-retour, malgré les variations possibles du diamètre du perçage 21 selon la nature de la structure 20 et les conditions d'exécution dudit perçage. De même, la forme du clapet anti-retour 10 de l'insert ou cheville conforme à l'invention n'est pas limitée à la configuration décrite ci-dessus. Ainsi, la fig. 7 illustre une autre forme de réalisation de ce clapet dont l'obturateur plan 15 est constitué par une lamelle élastiquement déformable, encastrée, par l'une de ses extrémités, dans la paroi de la chambre d'injection 7. L'extrémité libre de la lamelle 15 assure alors l'occultation au passage 8. L'insert selon cette variante peut également faire l'objet d'une fabrication faisant intervenir une seule étape de moulage. En effet, l'obturateur 15 peut être réalisé sous la forme d'une lamelle métallique qui sera mise en place dans le moule avant injection de la matière thermoplastique qui donnera naissance à la cheville 1. Selon une autre forme de réalisation de l'insert conforme à l'invention, illustrée aux fig. 8 et 9, le clapet anti-retour 10 est formé par une épingle métallique 28, élastiquement déformable, de section droite transversale en "U", présentant deux branches asymétriques dont la plus courte définit l'obturateur 15. L'épingle 28 est destinée à être introduite dans un évidement 29, de section droite transversale rectangulaire, disposé dans le prolongement du passage 8 et ménagé par une nervure 30 reliant deux parois opposées de la chambre d'injection 5. L'écartement relatif des branches de l'épingle 28 est tel que, lorsque cette dernière est introduite dans l'évidement 29, l'obturateur 15, défini par la branche la plus courte, est placé dans une position d'occultation du passage 8. Afin d'assurer une bonne efficacité d'obturation du passage 8 par l'obturateur 15, l'épingle 28 présente, de manière préférée, une longueur hors tout sensiblement égale au diamètre du perçage 21 du conduit dans lequel est introduit l'insert 1, de sorte que l'épingle 28 est en contact, par l'extrémité de sa branche la plus longue et par l'âme du "U" avec les parois qui définissent ledit perçage. Cette disposition de l'invention permet d'assurer un bon positionnement relatif de l'obturateur 15 et du passage 8, en diminuant tout risque de glissement entre l'insert et l'épingle 28, et garantit l'occultation effective dudit passage 8. La fabrication de cette variante de réalisation de l'insert à fonction antiretour peut être effectuée en deux opérations dont, une première, consiste à mouler l'ensemble de l'insert sans l'épingle 28 et, la seconde, à mettre en place ladite épingle 28 avant utilisation de l'insert. Comme cela vient d'être illustré, l'insert selon l'invention formant une cheville injectrice peut être utilisé pour le traitement des charpentes en bois. L'objet de l'invention peut, également, être mis en oeuvre pour le remplissage d'une structure creuse ou, encore, comme cheville d'ancrage à charge chimique. En effet, la cheville décrite précédemment peut être mise en place dans un perçage borgne réalisé dans une structure porteuse qui est ensuite remplie d'une charge de scellement chimique au moyen d'un pistolet. Avant prise de la charge de scellement, une vis d'ancrage est alors engagée dans le canal d'injection. Les demiaxes 17 font office de pontets sécables pour permettre, par un effacement complet du clapet anti-retour, le passage de la vis d'ancrage. De manière préférée, l'entretoise 11 de la cheville selon l'invention, pour cette autre application, n'occupe pas une position centrale mais, plutôt, une position décalée par rapport à l'axe x-x' pour faciliter le passage de la vis d'ancrage dans et au travers de la chambre de diffusion. Après prise de la charge de scellement remplissant la chambre de diffusion et le perçage, la vis se trouve alors parfaitement solidarisée de la structure porteuse. La fig. 10 montre une autre forme de réalisation et une autre variante de l'insert à fonction anti-retour conforme à l'invention. Comme cela apparaît à la fig. 10, selon cette autre forme de réalisation, le corps 1 de l'insert est apte à être engagé dans un conduit 30, tel qu'un tuyau. Dans l'exemple illustré, le corps possède la forme d'une douille cylindrique, traversée par le canal central 5 qui définit le puits 6 communiquant avec la chambre 7 par le passage 8 formé, dans cet exemple, par la section de sortie du puits 6. Selon l'invention, le passage 8 est obturé par un clapet anti-retour à obturateur plan, du type de celui décrit en relation avec la fig. 1. Enfin, selon cette autre forme de réalisation, l'entretoise 11 est réalisée sous la forme d'une collerette circulaire présentant un alésage central de même diamètre que le puits 6. Cette autre forme de réalisation de l'insert à fonction anti-retour conforme à l'invention peut être utilisée pour définir un sens de circulation obligatoire d'un fluide dans le conduit 30. Cet insert peut également être utilisé à titre de clapet anti-retour mis en oeuvre dans un raccord rapide de type stop pour tuyau d'arrosage. Enfin, l'insert selon l'invention peut être mis en oeuvre dans toute application où il est nécessaire de disposer d'un clapet anti-retour ne présentant pas un coût de fabrication élevé. Il apparaît, à la lumière de ce qui précède, que l'un des avantages de l'insert conforme à l'invention est de mettre en oeuvre un clapet anti-retour 10 dont l'élément fonctionnel principal est un obturateur plan 15, élastiquement déformable, assurant l'occultation du passage 8. De plus, pour les variantes illustrées aux fig. 1, 8 et 9, la fabrication de l'insert ne fait pas intervenir d'opérations délicates de reprise, telles que celles qui sont rendues nécessaires par la mise en oeuvre d'un clapet anti-retour à billes. Cette conception nouvelle de l'insert à fonction anti-retour conforme à l'invention permet d'en réduire sensiblement les coûts de fabrication. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1- Insert à fonction anti-retour du type destiné à être engagé dans un conduit (21, 30) et constitué par un corps (1) présentant un canal central (5) traversant pour délimiter, successivement, un puits (6) et une chambre (7) qui communiquent entre eux par un passage (8) obturé au moyen d'un clapet anti-retour (10) s'opposant à une circulation de fluide de la chambre vers le puits, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (10) comporte un obturateur (15) sensiblement plan et élastiquement déformable qui occulte, dans un état d'utilisation, le passage (8) entre le puits (6) et la chambre (7). 2 - Insert selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet antiretour (10) comporte un obturateur (15) constitué par une languette, élastiquement déformable, portée par l'une des deux extrémités d'un bras mobile (16) dont l'autre est fixée aux parois de la chambre (7). 3 - Insert selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bras (16) du clapet anti-retour (10) est fixé aux parois de la chambre (7) par au moins une barrette de torsion (17). 4 - Insert selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la languette (15) du clapet (10) anti-retour occupe, lorsque l'insert est en dehors du conduit (21, 30), dans un état de repos, une position décalée par rapport au passage (8) et, lorsque la cheville est engagée dans le conduit, une position d'occultation dudit passage (8), correspondant à l'état d'utilisation. 5 - Insert selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est obtenu en une seule opération par moulage d'un matériau synthétique. 6 - Insert selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé - en ce qu'il forme une cheville pour l'injection de produits fluides dans une structure (20) du type destiné à être engagée dans un perçage ou conduit (21) de la structure, - et en ce que: le corps (1) présente une forme allongée qui comporte une tête (2) et, à l'opposé de cette dernière, un nez d'engagement, le canal central (1) d'injection est ménagé de la tête en direction du pied pour délimiter le puits (6) de réception d'un dispositif injecteur (23) et la chambre (7) de diffusion qui communiquent ensemble, par le passage (8) obturé par le clapet anti-retour (10) s'opposant au reflux de produit de la chambre (7) vers le puits (6) après extraction du dispositif injecteur (23). 7 - Insert selon la revendication 6, caractérisée en ce que la chambre de diffusion (7) est réalisée sous la forme d'une fente traversante ménagée à partir du passage (8) jusqu'au nez (3) de la cheville. 8 - Insert selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le corps (t) présente, sur sa paroi externe, des moyens (4) d'arrêt et d'étanchéité. 9 - Application de l'insert selon l'une des revendications 6 à 8, au traitement du bois. 10 - Application de l'insert selon l'une des revendications 6 à 8 aux chevilles d'ancrage à charge de scellement. 11- Application de l'insert selon l'une des revendications 1 à 5 aux raccords rapides.