Brevet FR2868617A1 — publié le 20051007

Ensemble réglable élastique en plastique de maintien d'éléments tels que des boîtiers d'appareillage électrique entre des banches L'invention concerne un ensemble de maintien de deux boîtiers (on regroupera sous ce terme des boîtiers d'appareillage électrique mais aussi des blocs-aimants), 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 éléments opposés maintenus coaxiaux grâce à une liaison déformable élastiquement 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 boîtiers 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), il est usuel 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 nécessaires, dans le volume du stock et dans les problèmes de disponibilité rapide sur chantier. 2 2868617 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 à l'intérieur 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 boîtiers 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, connue par exemple par les documents FR-A-2 668 864 ou FR-A-2 691 298, 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 entres les banches peut être telle que le plastique se déforme au point de ne plus assurer la tenue entre banches. Un autre dispositif commercialisé 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 du mur envisagée dans la gamme possible puis coiffer de l'autre boîtier qu'on emmanche à force, et 3 2868617 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 de mise à longueur par découpe avant son emploi sur le chantier. Dans un document ultérieur FR 2 743 451 destiné à perfectionner ce premier dispositif, la longue liaison plastique est transformée en une succession de tronçons s'emboîtant, et la liaison plastique souple est réalisée par une partie de la paroi d'épaisseur constante moulée sous forme de deux courtes sections tronconiques formant diabolo, le col du diabolo étant formé autour d'une cloison transversale destinée à se déformer lors d'une compression axiale du dispositif. Un dispositif, plus simple et pratique, a été proposé par la Demanderesse dans le document FR-A-2 688 102. La liaison entre boîtiers y est constituée par un ressort métallique à boudin dont la course de déformation correspond à la plage donnée de variations d'épaisseur de paroi. Le ressort ne sert pas seulement à créer la force élastique d'appui sur les banches, comme dans la solution décrite au paragraphe précédent, mais aussi à absorber toutes les variations de longueur de la plage donnée. Cependant, la présence du ressort métallique pénalise cette solution auprès d'une clientèle qui préfère le "tout plastique". La Demanderesse a alors proposé dans le document FR- A-2 761 208 que la liaison monobloc entre les éléments soit constituée par une série d'au moins deux anneaux déformables larges et aplatis superposés axialement et ayant des faces planes parallèles séparées, entre deux anneaux, par des parois perpendiculaires formant caissons d'appui et d'écrasement des anneaux. De ces deux anneaux, ou de préférence trois ou quatre, l'écrasement de l'un sert à donner la force de compression nécessaire au maintien, tandis que l'autre ou les autres, permettent 4 2868617 l'ajustement en longueur nécessaire. Le fait d'avoir des anneaux relativement larges et plats permet une réalisation facile par moulage, assure un bon maintien axial des boîtiers, même pendant la déformation, et ne conduit pas à un élargissement notable en gonflement par compression de la liaison élastique, de sorte que même si on place deux ensembles conformes à l'invention conjointement, ils n'interfèrent pas l'un avec l'autre, même comprimés, au contraire de certains dispositifs de l'art antérieur. Selon une autre réalisation décrite dans le document FR-A-2 763 755 également au nom de la Demanderesse, la liaison élastique entre les fonds des boîtiers est constituée par deux anneaux déformables larges et aplatis accolés chacun à un desdits fonds, et reliés par deux organes d'espacement complémentaires séparables et assemblables rigidement dans l'une ou l'autre d'au moins deux positions axiales différentes, par exemple trois positions espacées d'environ 2 cm. Les deux organes d'espacement décrits s'assemblent par des liaisons coulissantes transversales à l'axe longitudinal de l'ensemble, par exemple des liaisons par formes complémentaires (à tenon et mortaise, à queue d'aronde, etc.) qui sont très rigides. Dans un mode de réalisation préféré, les organes d'espacement comportent deux parois parallèles longitudinales partant de la face libre d'un dit anneau, espacées de manière que les parois d'un organe puissent être partiellement en regard des parois de l'autre organe lorsque les organes sont assemblés, des tenons et mortaises étant pratiqués transversalement dans lesdites parois sur l'une et l'autre des faces desdites parois destinées à être en regard. Un développement de cette réalisation a fait l'objet du document FR 2 812 135. La voie consistant à utiliser une liaison élastique 2868617 et des organes d'espacement complémentaires a donné satisfaction. Aussi, elle a donné lieu à d'autres développements, comme les documents FR 2 790 879 et 2 798 522, également au nom de la Demanderesse, selon lesquels les organes d'espacement coopèrent, non plus par des liaisons coulissantes transversales, mais par translation longitudinale et verrouillage. Selon ces deux documents, le verrouillage s'obtient par une courte rotation relative des deux organes d'espacement autour de l'axe longitudinal. La liaison élastique est réalisée, dans la plupart de ces documents par un anneau déformable large et aplati dont les deux grandes faces plates sont parallèles au fond des boîtiers. Une telle réalisation, quoique permettant d'une manière simple d'obtenir les gammes d'adaptation souhaitées, a cependant l'inconvénient de n'être pas de révolution, et d'être susceptible de déformations privilégiées dans certaines directions autres que la direction axiale. Cet inconvénient est en partie réduit selon le document FR 2 798 522, dans lequel la liaison élastique est avantageusement constituée par trois pattes bombées souples disposées à 120 et reliant le fond d'un des boîtiers à l'un des organes d'espacement. La présente invention a pour but d'explorer plus avant cette voie, et de proposer un ensemble perfectionné du type à liaison élastique et organes d'espacement, dans lequel la liaison élastique n'ait pas de directions de déformation privilégiée, en dehors de la direction longitudinale. L'invention atteint son but grâce à un ensemble en plastique de maintien de deux boîtiers, tels que des supports d'aimant ou des boîtiers d'appareillage électrique, destinés à être noyés dans le béton d'une paroi moulée entre deux banches, dont l'écartement est 6 2868617 compris dans une plage donnée compatible avec l'ensemble, du type comportant deux éléments opposés maintenus coaxiaux grâce à une liaison déformable élastiquement et à deux organes d'espacement réglable complémentaires mâle et femelle séparables et assemblables rigidement dans l'une ou l'autre d'au moins deux positions axiales différentes, caractérisé en ce que la liaison élastique est formée par une paroi annulaire relativement mince en comparaison des zones immédiatement voisines, ce qui permet de réaliser une zone de compression parfaitement symétrique et simple à mouler. Par paroi annulaire, on entend ici une paroi annulaire formant une surface de révolution coaxiale à l'ensemble de maintien ou à chacun de ses éléments. Cette relative minceur de la paroi, notamment en comparaison des zones immédiatement voisines, permet à la paroi de fléchir en tonneau sous une force axiale, la paroi formant charnière au niveau de son rattachement au niveau des parois voisines plus épaisses. Contrairement au document FR 2 743 451 mentionné plus haut, la déformation est entièrement reprise par la flexion de la paroi annulaire mince de la liaison élastique, et non par la déformation d'une quelconque cloison transversale intérieure. Avantageusement, la liaison élastique comportant des extrémités et une région centrale, l'épaisseur de la paroi dans la région centrale n'est pas inférieure à celle de la paroi aux extrémités. En particulier, il est préférable que l'épaisseur de la paroi de la liaison élastique annulaire dans la région centrale soit supérieure à celle de la paroi aux extrémités, au moins dans une partie de la région centrale. La paroi de la liaison élastique annulaire peut être bombée vers l'extérieur dans sa région centrale, ce qui permet de réaliser l'accroissement d'épaisseur recherché. Avantageusement, la paroi de la liaison élastique annulaire forme intérieurement un cône divergent ou convergent ou bien un cylindre. Avantageusement, des gorges annulaires sont formées extérieurement aux extrémités de la liaison élastique, ce qui permet de réaliser le minimum d'épaisseur recherché localement, et de matérialiser les charnières. La liaison élastique peut comporter dans sa région centrale une gorge intérieure ou extérieure de relativement faible profondeur favorisant la déformation de la paroi sous compression. Avantageusement, il est prévu une zone de liaison par élément de l'ensemble, disposée entre le boîtier et l'organe d'espacement associé. Chaque zone de liaison n'a pas besoin de fléchir beaucoup (10 mm sont suffisants) si, comme c'est normalement le cas, l'adaptation à la largeur entre banches est réalisée par incréments suffisamment petits (10 mm par exemple) au moyen des organes d'espacement réglables. La liaison élastique peut être ajourée par des ouvertures réparties de manière à ne pas compromettre de façon perceptible la symétrie de révolution de l'ensemble. Ces ajours permettent d'alléger la structure et de moduler la force de compression nécessaire à la flexion de la paroi. L'invention peut se combiner à divers modes de réalisation des organes d'espacement, notamment ceux qui ont déjà été décrits par la Demanderesse dans les documents précités. Mais elle est encore plus avantageusement mise en uvre dans le cadre d'une réalisation nouvelle spécifique des organes de liaison qui sera décrite plus loin. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l'invention. On se référera aux 8 2868617 dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 montre en perspective un ensemble de maintien pour un boîtier et un bloc aimant, en position séparée; la figure 2 montre le même ensemble que la figure 1, en position assemblée verrouillée; - la figure 3 montre le même ensemble que la figure 2, en perspective et coupe partielle d'un quart; la figure 3A montre le détail constituant la zone de compression de l'ensemble de la figure 3; - les figures 4 à 9 montrent en détail six modes de réalisation de la zone de compression, en vue de côté, les figures 4A à 9A et 4B à 9B en montrant respectivement la vue en coupe et la vue en coupe partielle, la figure 5C montrant encore un agrandissement d'un détail de la vue 5B; - la figure 10 montre en perspective un ensemble de maintien pour un boîtier dos-à-dos, en position séparée; - la figure 11 montre le même ensemble que la figure 10, en position assemblée verrouillée; la figure 12 montre le même ensemble que la figure 11, en perspective et coupe partielle d'un quart; - la figure 12A montre le détail constituant la zone de compression de l'ensemble de la figure 3; les figures 13 et 14 montrent en perspective deux exemples de réalisations d'ouvertures dans la zone de compression d'un demi-ensemble de maintien; les figures 15 et 16 montrent, en vue perspective et en vue de dessus, la présentation en grappe après moulage d'un ensemble de maintien conforme 9 2868617 à l'invention. L'ensemble représenté aux figures 1 à 3 est composé de deux éléments complémentaires 1, 1' comprenant chacun un boîtier 2, 2', par exemple un boîtier d'appareillage électrique 2 et un boîtier de bloc-aimant 2' comme représenté sur ces figures. Derrière le fond de chaque boîtier 2, 2' est formée axialement une liaison élastique ou zone de compression élastique 4 relativement courte qui relie le boîtier 2, 2' à un organe d'espacement ou zone d'entretoise télescopique réglable mâle 5 ou femelle 5'. La zone d'entretoise réglable 5, 5' est globalement en forme de tube creux cylindrique, ajouré par de larges fenêtres de passage de béton 6. Le tube constituant l'entretoise télescopique mâle 5 comporte des colonnes longitudinales formant des nervures 7, par exemple quatre nervures 7, équiréparties à la périphérie extérieure du tube 5. De même, le tube constituant l'entretoise télescopique femelle 5' comporte des colonnes longitudinales formant des rainures 8, par exemple quatre rainures 8, équiréparties à la périphérie intérieure du tube 5'. La section transversale des nervures 7 et des rainures 8, par exemple en trapèze rectangle, permet leur coopération pour un mouvement de translation longitudinale des tubes 5, 5' l'un par rapport à l'autre, avec blocage en rotation. Deux bandes longitudinales diamétralement opposées 9 et 9' sont également prévues respectivement sur les tubes 5 et 5' pour servir de support aux éléments d'indexation longitudinale; les bandes opposées 9 du tube 5 sont destinées à être alignées avec les bandes opposées 9' du tube femelle 5' (toutes deux visibles sur les figures 13 et 14) et recouvertes plus ou moins partiellement par elles en fonction du degré de télescopage des tubes 5 et 5'. 2868617 Les bandes 9 et 9' comportent de place en place, longitudinalement, des trous indexés 10 et 10'. La section des trous 10 et 10', par exemple cruciforme, est choisie pour correspondre sensiblement à la section d'une goupille d'indexage 11 enfoncée diamétralement à travers deux trous 10 et 10' des bandes opposées 9 et 9', les trous 10 et 10' étant choisis pour définir une position précise d'indexage des tubes l'un par rapport à l'autre et pour la fixer de manière suffisante pour être utilisée lors de la mise en béton sans plus de fixation, par le seul jeu des frottements. L'espacement des trous 10 entre eux et/ou des trous 10' entre eux définit les diverses positions espacées des deux éléments 1 et 1'. La zone de compression élastique 4 conforme à l'invention est constituée par une paroi annulaire de révolution, cylindrique ou torique, formant la liaison entre le fond du boîtier 2, 2' et le tube d'entretoise 5, 5'. Le fond du boîtier cylindrique 2 peut être constitué par une courte section carrée 12 fermée par un voile transversal 13. La base circulaire de la zone 4 peut s'inscrire sensiblement dans la section carrée 12. La zone de compression 4 est formée par une paroi relativement mince, notamment en comparaison des zones immédiatement voisines, et conformée de manière à favoriser la flexion. Comme on le voit sur la figure 3A, l'épaisseur de matière passe par un minimum aux extrémités 41, 42 de la zone 4 et un maximum local 40 entre ces deux extrémités. Plus précisément, l'épaisseur de matière passe par un minimum entre une région voisine 43 et une première extrémité 41 de la zone de compression 4, puis croît jusqu'à une valeur supérieure (quoique toujours faible) dans la partie 40 de la zone 4 située entre les deux extrémités 41 et 42, redescend à un minimum, égal au premier ou différent, au niveau de la 11 2868617 seconde extrémité 42, puis croît à nouveau en direction de la région voisine 44. Les minimums d'épaisseur de la paroi forment une sorte de charnière favorisant la flexion de la paroi. Ces minimums peuvent être formés par une gorge annulaire localisée à l'endroit des extrémités, comme représenté dans les figures 8 et 9. Le diamètre des extrémités 41, 42 peut être le même, comme représenté sur les figures 7, 8, 9 et les figures associées: dans ce cas, le diamètre intérieur peut aussi être constant et uniforme le long de la zone de compression 4 et des régions voisines. Le diamètre des extrémités 41, 12 peut être différent, comme représenté sur les figures 1 à 3 et 4 à 6 et les figures associées. La zone de compression 4 peut être convergente ou divergente (figures 4 et 5). L'épaisseur de la paroi constituant la zone de compression 4 peut être sensiblement uniforme entre les parties d'épaisseur réduite aux extrémités 41, 42 comme représenté aux figures 8 et 9; des rainures sont formées aux extrémités. La zone peut avoir plus ou moins de longueur pour parvenir à une compression élastique donnée. L'épaisseur de la paroi peut au contraire former une zone bombée, comme représenté aux figures 4 à 7 et 25 associées. On peut aussi prévoir un micro-relief localisé sur la zone de compression 4 pour favoriser le pliage, par exemple une rainure placée à l'intérieur ou à l'extérieur de la zone, comme représenté sur les figures 4 et 5 et associées: une rainure torique intérieure 45 sur la figure 4B et une rainure torique extérieure 46 sur les figures 5B et 5C, ces rainures de faible épaisseur étant placées dans la région bombée d'épaisseur maximale de la paroi. Dans un exemple de réalisation, l'épaisseur de la 12 2868617 paroi de la zone de compression 4, à l'endroit des extrémités où elle est la moins épaisse, est typiquement de 0,3 mm à 0,8 mm. L'épaisseur de la paroi, en dehors des extrémités, est typiquement de 0,8 mm à 1,5 mm. L'épaisseur de matière à l'extérieur de la zone compressible, au voisinage des extrémités de la zone, est typiquement au moins de 1,5 à 3 mm, soit généralement d'au moins 2 fois, et de préférence 3 fois, l'épaisseur minimale de la zone de compression. L'ensemble est conçu pour que la compression s'exerce bien dans la zone élastique dont la paroi est plus disposée à fléchir sous effort axial que n'importe quelle autre paroi de la structure complète. Les figures 10, 11 et 12 sont semblables aux figures 1, 2 et 3, si ce n'est que les boîtiers 2, 2' ont été remplacés par des boîtes dos-à-dos 2, 2'. Le reste de la construction, notamment les zones élastiques 4, est identique et ne sera pas décrit plus longuement. Les figures 13 et 14 montrent deux variantes de réalisation de la zone élastique 4. On a représenté sur les figures uniquement l'élément 1' de l'ensemble, avec l'entretoise femelle 5', la zone de compression 4 et le boîtier ou la boîte 2' de l'ensemble selon l'invention, étant entendu que les mêmes variantes s'appliquent au choix à l'autre élément. Selon les deux variantes, on a formé dans la paroi de la zone 4 des ouvertures 47 ou 48, en plus ou moins grand nombre, destinées à augmenter la souplesse de la zone 4. Ces ouvertures sont de forme allongée. Dans le mode de réalisation de la figure 13, on a prévu quatre ouvertures 47 équiréparties et disposées entre les colonnes/rainures 8, donc alignées avec les fenêtres 6. Au contraire, selon la figure 14, on a prévu quatre ouvertures oblongues 48 alignées avec les colonnes/rainures 8. La forme exacte des ouvertures 47, 48, comme celle 13 2868617 des autres éléments constitutifs de l'ensemble conforme à l'invention, est adaptée pour faciliter un moulage aisé, notamment en prévoyant un plan de joint P passant diamétralement par l'axe central de l'élément 1'. On voit précisément sur les figures 13 et 14, que les fenêtres 6 et l'ouverture 47 qui s'étendent sensiblement perpendiculairement au plan de joint P sont conçues de façon à faciliter un démoulage perpendiculaire au plan de joint. Leurs bordures 49 parallèles au plan de joint sont réalisées avec des parois sensiblement verticales (compte tenu du dessin), c'est-à-dire perpendiculaires au plan de joint, ce qui n'est pas le cas des bordures analogues des fenêtres 6 ou des ouvertures 47, 48 non disposées perpendiculairement au plan de joint P. Les figures 15 et 16 montrent que les deux éléments 1 et 1' de l'ensemble conforme à l'invention peuvent être moulés et livrés en grappe, la grappe regroupant, parallèles et têtebêche, les deux éléments 1 et 1', de part et d'autre de la goupille d'indexage 11, grâce à des liaisons moulées fragiles 50. La goupille 11 et les liaisons fragiles 50 sont sensiblement dans le plan de joint P qui traverse diamétralement les deux éléments 1 et 1'. 14 2868617 REVENDICATIONS 1. Ensemble en plastique de maintien de deux boîtiers (2, 2'), tels que des supports d'aimant ou des 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 l'ensemble, du type comportant deux éléments opposés (1, 1') maintenus coaxiaux grâce à une liaison (4) déformable élastiquement et à deux organes d'espacement réglable complémentaires mâle (5) et femelle (5') séparables et assemblables rigidement dans l'une ou l'autre d'au moins deux positions axiales différentes, caractérisé en ce que la liaison élastique (4) est formée par une paroi annulaire relativement mince en comparaison des zones immédiatement voisines. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison élastique (4) comporte des extrémités et une région centrale, l'épaisseur de la paroi dans la région centrale n'étant pas inférieure à celle de la paroi aux extrémités. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi de la liaison élastique annulaire (4) dans la région centrale est supérieure à celle de la paroi aux extrémités. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en 2868617 ce que la paroi de la liaison élastique annulaire (4) est bombée vers l'extérieur dans sa région centrale. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la paroi de la liaison élastique annulaire (4) forme intérieurement un cône divergent ou convergent ou un cylindre. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par des gorges annulaires (41, 42) formées extérieurement aux extrémités de la liaison élastique (4). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la liaison élastique (4) comporte dans sa région centrale une gorge intérieure (45) ou extérieure (46) de relativement faible profondeur. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu une zone de liaison (4) par élément (1, 1') de l'ensemble, disposée entre le boîtier (2, 2') et l'organe d'espacement associé (5, 5'). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la zone de liaison (4) est ajourée par des ouvertures. 25