Brevet FR2763654A1 — publié le 19981127

L'invention concerne un insert pour la fixation d'une cosse de raccordement électrique sur une paroi mince, et ses procédés de montage et de démontage. Il est notamment connu par le brevet EP-0 575 259, au nom du même titu- laire, de fixer une cosse, par exemple dans l'âme d'un rail de voie ferrée, au moyen d'un insert qui est d'une manière générale constitué par une cheville métallique, pour- vue d'une tête tronconique et d'un prolongement fileté, et par une bague métallique non fendue qui est munie d'au moins un épaulement de retenue, ladite tête de la che- ville étant destinée à être enfilée dans la bague, du côté opposé à son épaulement de retenue, tandis que l'ensemble est prévu pour être introduit dans un perçage ménagé dans la paroi, tandis que la cosse est solidaire de la bague ou fixée entre celle-ci et un écrou vissé sur le prolongement fileté de la cheville. Il s'agit dans cet art antérieur de fixer une cosse sur une paroi relativement épaisse et la fixation s'effectue par expansion de la bague qui présente spécifique- ment à cet effet un alésage intérieur sensiblement tronconique tandis que l'épaule- ment est une collerette en outre munie d'une gorge annulaire. Pour un raccordement électrique, les avantages d'une bague non fendue ont été exposés dans le brevet précité (meilleur contact, étanchéité,...). On comprend aisément qu'un tel insert n'est pas particulièrement bien adapté pour une paroi mince dont l'épaisseur ne permettrait pas une expansion suffisante de la bague. C'est pourquoi les inventeurs ont imaginé un nouvel insert qui garde les avantages de l'insert précité mais qui s'adapte mieux aux parois minces. A cet effet, I'insert est du type précité dans sa généralité mais il est remar- quable en ce que l'alésage intérieur de la bague est initialement cylindrique, et que la dimension longitudinale de cette dernière, de son extrémité libre à son épaulement de retenue, est nettement supérieure à l'épaisseur de la paroi de manière que sa partie dépassante de ladite paroi, du côté de la tête tronconique de la cheville, se déforme en s'évasant au cours de l'enfoncement de ladite tête de la cheville dans la bague. Selon un mode de réalisation intéressant, la bague présente un double épau- lement en gradin, le premier servant d'épaulement de retenue de la bague sur la paroi et le suivant, dit d'arrachage, permettant d'assurer une prise par un outil d'arrachage de la bague. La cheville est, par exemple, en acier inoxydable et la bague en cuivre étamé, tandis qu'avantageusement la cheville et la bague sont préassemblées l'une dans l'autre avant utilisation. L'invention propose aussi un procédé de montage d'un tel insert qui est re- marquable en ce qu'il consiste à réaliser un perçage dans la paroi et à marquer la sur- face périphérique intérieure du perçage en formant des stries, à introduire l'insert dans le perçage jusqu'à ce que l'épaulement de retenue de la bague vienne au contact de la paroi, puis à exercer une traction sur la tige de la cheville pour entraîner une expansion diamétrale de la bague au cours de la pénétration de ladite cheville, ainsi qu'un procédé de démontage d'un insert pourvu d'un double épaulement comme précisé ci-avant, et qui est remarquable en ce qu'il consiste, après avoir au besoin dévissé l'écrou et déposé la cosse, à retirer la cheville de la bague en frappant sur son extrémité opposée à sa tête tronconique, puis à arracher la bague au moyen d'un outil qui vient prendre appui sur la paroi to3ien s'agrippant sur l'épaulement d'arrachage. Selon une variante, entre les opérations de retrait de la cheville et d'arrachage de la bague, on fore la bague pour augmenter son diamètre intérieur afin d'en réduire l'épaisseur et donc sa résistance. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lec- ture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans les- quels: -la figure 1 montre un insert selon l'invention dont les deux pièces constituti- ves sont séparées, - la figure 2 correspond à la figure 1 avec les deux pièces constitutives as- semblées, - la figure 3 montre l'insert des figures 1 et 2 mis en place dans une paroi et sur lequel est fixée une cosse de raccordement électrique, - les figures 4, 5 et 6 montrent schématiquement trois étapes de désassem- blage d'un insert selon l'invention. L'insert 1 selon l'invention est constitué par une cheville 2 métallique (par exemple en acier inoxydable) et une bague 3 en alliage cuivreux (cuivre étamé par exemple) ou un autre métal approprié. La cheville 2 présente une tête 2a de forme tronconique et un prolongement sous forme d'une tige cylindrique 2b filetée extérieurement. La bague 3 (figures 1 et 2), qui est non fendue et qui présente ici une forme extérieure cylindrique, comporte un alésage intérieur 3a cylindrique. La partie extérieure de la bague 3 comporte deux épaulements 3b et 3c, dits respectivement de retenue et d'arrachage pour les raisons qui seront évoquées ci- après Avant utilisation, I'insert 1 se présente sous la forme montrée à la figure 2, c'est-à-dire que la cheville 2 est déjà introduite et légèrement coincée dans la bague 3, la tête tronconique 2a étant introduite par son plus petit diamètre, correspondant sen- siblement au diamètre intérieur de l'alésage 3a, dans la bague 3 du côté opposé aux 0o épaulements 3b, 3c de ladite bague. L'insert représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à venir se fixer sur une paroi mince 4 (figure 3). Au préalable, la paroi 4 est percée ou poinçonnée pour former un perçage dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur de la bague 3 dans sa partie la plus étroite. De préférence, l'intérieur du perçage précité est marqué à l'aide d'une broche conique striée afin d'obtenir un meilleur maintien de l'insert qui est introduit dans ledit perçage, comme le montre la figure 3, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'épaulement de re- tenue 3b vienne s'appliquer sur la paroi 4. Comme le montre bien la figure 3, la di- mension longitudinale de la bague, de son extrémité libre à son épaulement de rete- nue 3b, est choisie de manière à être nettement supérieure à l'épaisseur de la paroi 4 de façon à bien dépasser de cette dernière du côté de la tête tronconique 2a de la cheville. Pour fixer l'insert, il suffit ensuite d'exercer une traction sur la tige filetée 2b de la cheville pour entraîner une expansion diamétrale de la bague 3 au cours de la pénétration de ladite cheville. La traction exercée sur la tige filetée 2b est par exemple, mais pas nécessai- rement, effectuée au moyen d'un outil hydraulique. Comme le montrent bien les dessins, l'expansion de la bague provoque un évasement de celle-ci dont le diamètre extérieur devient nettement supérieur à celui du perçage assurant ainsi un coincement forcé et un excellent contact électrique entre la bague 3 et la paroi 4 du fait aussi que la surface intérieure périphérique du perçage est parfaitement décapée. Comme le montre la figure 3, une cosse 5 de raccordement électrique peut facilement être alors fixée sur la tige 2b de la cheville par serrage entre la bague 3 et un écrou 6, ici à rondelle élastique. Une telle cosse 5 est par exemple destinée à effectuer une mise à la masse et on comprend que toutes les surfaces assurent un parfait contact électrique et qu'un serrage de l'écrou 6 ne peut agir que dans le sens de l'expansion diamétral de la ba- gue 3. En cas de besoin, on peut facilement retirer un tel insert malgré son expan- sion à l'arrière de la paroi. Il suffit en effet, après avoir dévissé l'écrou 6 et déposé la cosse 5, de retirer la cheville 2 de la bague 3 en frappant sur son extrémité opposée à sa tête tronconique, comme représenté à la figure 4. Ensuite, si nécessaire, on fore la bague pour augmenter son diamètre inté- rieur comme représenté à la figure 5, puis on arrache ladite bague 3 au moyen, par is5 exemple, d'un outil 7 (figure 6) qui vient d'une part, prendre appui sur la paroi 4 par un étrier 7a, tout en venant, d'autre part, en prise sur l'épaulement d'arrachement 3b de la bague par un étrier 7b approprié qui est entraîné par un moyen de traction 7c. D'autre particularités peuvent bien sûr être imaginées sans sortir de cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que la cosse 5 pourrait être d'une seule pièce avec la bague 3. REVENDICATIONS 1) Insert (1) pour la fixation d'une cosse (5) de raccordement électrique sur une paroi mince (4), et qui est constitué par une cheville métallique (2), pourvue d'une tête tronconique (2a) et d'un prolongement fileté (2b), et par une bague métallique non fendue (3) qui est munie d'au moins un épaulement de retenue (3b), ladite tête (2a) de la cheville étant destinée à être enfilée dans la bague (3), du côté opposé à son épau- lement de retenue, tandis que l'ensemble est prévu pour être introduit dans un perç,age ménagé dans la paroi (4), tandis que la cosse (5) est solidaire de la bague (3) o0 ou fixée entre celle-ci et un écrou (6) vissé sur le prolongement fileté (2b) de la cheville, insert caractérisé en ce que l'alésage intérieur (3a) de la bague (3) est initialement cylindrique, et que la dimension longitudinale de cette dernière, de son extrémité libre à son épaulement de retenue (3b), est nettement supérieure à l'épaisseur de la paroi (4) de manière que sa partie dépassante de ladite paroi, du côté i5 de la tête tronconique (2a) de la cheville (2), se déforme en s'évasant au cours de l'enfoncement de ladite tête de la cheville dans la bague (3). 2) Insert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (3) présente un double épaulement en gradin (3b,3c), le premier (3b) servant d'épaulement de re- tenue de la bague sur la paroi (4) et le suivant (3c), dit d'arrachage, permettant d'assu- rer une prise par un outil d'arrachage de la bague. 3) Insert selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la che- ville (2) est en acier inoxydable et la bague (3) en cuivre étamé. 4) Insert selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la che- ville (2) et la bague (3) sont pré-assemblées l'une dans l'autre avant utilisation. 5) Procédé de montage de l'insert dans la paroi (4), caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un perç,age dans ladite paroi et à marquer la surface périphérique intérieure du perçage en formant des stries, à introduire l'insert (1) dans le perçage jusqu'à ce que l'épaulement de retenue (3b) de la bague vienne au contact de la paroi, puis à exercer une traction sur la tige (2b) de la cheville (2) pour entraîner une expan- sion diamétrale de la bague (3) au cours de la pénétration de ladite cheville. 6) Procédé de démontage d'un insert selon l'une des revendications 2 à 4, ca- ractérisé en ce qu'il consiste, après avoir au besoin dévissé l'écrou (6) et déposé la cosse (5), à retirer la cheville (2) de la bague (3) en frappant sur son extrémité oppo- sée à sa tête tronconique (2a), puis à arracher la bague (3) au moyen d'un outil (7) qui vient prendre appui sur la paroi (4) tout en s'agrippant sur l'épaulement d'arrachage (3c). 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'entre les opérations de retrait de la cheville (2) et d'arrachage de la bague (3), on fore la bague (3) pour augmenter son diamètre intérieur afin d'en réduire l'épaisseur et donc sa résistance.