Brevet FR2896283A1 — publié le 20070720

La présente invention concerne les chevilles chimiques, c'est-à-dire les chevilles qu'on fixe à un matériau support à l'aide de résine et d'un durcisseur de polymérisation de la résine. Il existe des chevilles chimiques pour matériaux pleins et des chevilles io chimiques pour matériaux creux. Dans un matériau plein, on peut forer un trou, y glisser une capsule de résine dans laquelle est noyé un bâtonnet de durcisseur, avant de broyer l'ensemble et de mélanger les deux composants. On peut aussi forer un trou et 15 y injecter de la résine et un durcisseur qui s'y mélangent. Une tige filetée ou une vis peut servir d'élément de fixation. Dans un matériau creux, après avoir percé un trou dans la paroi du matériau, on peut y introduire un tamis tubulaire, dans lequel on injecte 20 ensuite de la résine et un durcisseur, la résine chassée hors du tamis, après polymérisation, fixant le tamis à l'arrière de la paroi. Tige filetée et vis peuvent être aussi utilisées comme éléments de fixation. Toutes les chevilles évoquées ci-dessus peuvent être utilisées aussi bien 25 dans un matériau plein que dans un matériau creux. Pour un matériau creux, on connaît encore un élément comportant une collerette d'appui de laquelle est solidaire une jupe fendue, la jupe étant agencée pour i) être rappelée contre la face arrière de la paroi sous l'action du 30 lien la reliant à la collerette se trouvant en appui contre la face avant de la paroi et ii) recevoir par injection un mélange de résine et de durcisseur pour fixer l'élément à l'arrière de la paroi. Toutes les chevilles évoquées ci-dessus, connues depuis longtemps, 35 sont à fixation purement chimique. Avec beaucoup de ces chevilles chimiques, il faut procéder à une injection de résine et la demanderesse a cherché à s'affranchir de cette relativement fastidieuse injection. De surcroît, la demanderesse a cherché à proposer une cheville chimique qui non seulement puisse s'adapter aussi bien à un matériau creux qu'à un matériau plein mais dont la fixation ne soit plus purement chimique mais également mécanique. Et c'est ainsi qu'elle propose une cheville chimique comportant une enveloppe tubulaire ajourée agencée pour être comprimée par un élément de traction, caractérisée par le fait qu'elle comporte, à l'intérieur de l'enveloppe, un composant résine et un composant durcisseur destinés à être mélangés et à polymériser sous l'action de la compression de l'enveloppe, io pour fixer la cheville. On soulignera que rien ne pouvait inciter l'homme du métier à embarquer dans une cheville chimique à fixation également mécanique, grâce à la compression de l'enveloppe compressible, et utilisable aussi bien dans un is matériau creux qu'un matériau plein, deux composants destinés à polymériser comme on le faisait dans un trou d'un matériau plein de réception d'un élément de fixation du type tige filetée ou douille taraudée. De préférence, il est prévu un manchon tubulaire des deux composants 20 polymérisables, de préférence encore disposé autour de l'élément de traction. Avantageusement, la cheville comporte une chaussette extérieure de retenue des composants de polymérisation. 25 Dans une première forme de réalisation, les deux composants de polymérisation s'étendent dans le manchon sous forme d'une nappe de l'un des composants et d'une hélice de l'autre. Il pourrait aussi s'agir d'un double manchon à deux nappes des deux composants, respectivement. 30 Dans une deuxième forme de réalisation, le manchon est un flan support de bulles contenant l'un des deux composants de polymérisation, l'autre des deux composants enduisant l'élément de traction et le flan étant enroulé autour de l'élément de traction. 35 Dans une troisième forme de réalisation, le manchon est un flan support de bulles des deux composants de polymérisation, respectivement, enroulé autour de l'élément de traction. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs formes de réalisation de la cheville, en référence au dessin en annexe, sur lequel - la figure 1 est une vue profil de la cheville de l'invention ; - la figure 2 est une vue en partie en coupe axiale de la première forme de réalisation de la cheville de l'invention, à un composant de polymérisation en hélice ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale de la cheville de la figure 2, io montée sur une paroi extérieure d'un matériau creux, avant fixation ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale de la cheville de la figure 3, après fixation ; - la figure 5 est une vue en coupe axiale de la deuxième forme de réalisation (le la cheville de l'invention à flan support d'un des deux 15 composants de polymérisation enroulé autour de l'élément de traction enduit du deuxième composant ; - la figure 6 est une vue du flan support du composant de polymérisation de la cheville de la figure 5 ; - la figure 7 est une vue en coupe axiale de la troisième forme de 20 réalisation de la cheville de l'invention, à flan support des deux composants de polymérisation enroulé autour de l'élément de traction et la figure 8 est une vue du flan support des deux composants de polymérisation de la cheville de la figure 7. 25 En référence aux figures 1-4 concernant la première forme de réalisation, la cheville comporte une douille 1, ici en matière plastique, d'axe 9, un goujon 2, enveloppé dans la douille 1, un manchon polymérisable 3, autour du goujon 2 et disposé entre le goujon et la douille, et une chaussette 30 de retenue 4 autour de la douille. La douille 1 s'étend entre une collerette d'appui 5 et une autre extrémité 6 opposée à celle de la collerette et portant un écrou de traction 7, comme cela va être expliqué ci-après. L'enveloppe tubulaire de la douille est ajourée par des fentes hélicoïdales 8 s'étendant sur une grande partie de la longueur axiale de la douille, entre les deux extrémités 5, 6. 35 Le goujon 2 comporte, le long de son axe 9, une partie creuse 10 et une partie pleine 11. La partie creuse est un petit élément tubulaire 10 pourvu d'une collerette 12 s'appuyant sur la collerette 5 de la douille. Cet élément tubulaire 10 a une embouchure 13 conformée, sensiblement dans le flan de sa collerette 12, pour coopérer avec un tournevis ou autre embout de vissage. La partie évidée 14 de l'élément tubulaire de goujon 2 est destinée à recevoir une vis ou autre boulon de fixation d'une pièce. La partie pleine 11 du goujon est un élément de tige filetée vissé dans io l'écrou 7 de l'extrémité 6 de la douille 1. On comprend que quand on visse le goujon 2 dans l'écrou 7 alors que la collerette 12 est en appui contre la collerette 5, on tire l'extrémité 6 de la douille vers les collerettes, c'est-à-dire qu'on comprime l'enveloppe tubulaire ajourée de la douille. C'est pourquoi le goujon 2 est qualifié d'élément de traction. L'écrou 7 est également un écrou 15 de traction, tout comme l'extrémité 6 de la douille. On remarquera qu'il serait possible de s'affranchir de l'écrou 7, élément taraudé de traction solidaire de l'extrémité 6 de la douille, si l'extrémité 6 de la douille était elle-même taraudée comme l'écrou. 20 Le diamètre intérieur de l'enveloppe de la douille 1, c'est-à-dire le diamètre de l'alésage intérieur 17 de la douille 1, correspond très sensiblement au diamètre extérieur de la partie évidée 14 du goujon 2. Il lui est très légèrement supérieur. L'enveloppe de la douille s'étend avec un tel 25 diamètre intérieur jusqu'à son extrémité de traction 6. Le diamètre extérieur de la partie de tige filetée 11 du goujon 2 est plus petite que celui de la partie évidée 14, si bien que, entre l'épaulement 15, ménagé entre les deux parties du goujon 10, 11 de diamètres différents, et le 30 fond 16 de l'alésage intérieur 17 de la douille 1 peut être logé le manchon tubulaire polymérisable 3 autour de la partie de tige filetée 11 du goujon 2. Le manchon 3 est un manchon de deux composants polymérisables, en l'occurrence de la résine et un durcisseur. Dans le cas illustré sur les figures 2-4, le manchon 3 a été réalisé à partir d'une nappe, ou d'un flan, de l'un des 35 deux composants (résine ou durcisseur), qu'on a zébré de raies inclinées de l'autre composant (durcisseur ou résine) avant de rouler la nappe et de la refermer sur elle et de la glisser autour de la partie de tige filetée 11 du goujon 2 pour obtenir le manchon 3 d'un des deux composants revêtu d'une hélice 18 de l'autre composant. En variante de cette première forme de réalisation, le manchon de composants polymérisables aurait pu être obtenu à partir de deux nappes des deux composants, de mêmes dimensions, disposées l'une sur l'autre avant d'être roulées ensemble et refermées sur elles. Ayant décrit la cheville chimique dans ses différents éléments, abordons maintenant son emploi et, ici, dans un matériau creux 20 à paroi extérieure 21. io Ayant percé dans la paroi 21 un orifice 22 de diamètre très légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'enveloppe de la douille 1, on introduit la cheville dans l'orifice 22 jusqu'à mise en appui de la collerette 5 de la douille contre la surface extérieure 23 de la paroi 21. Puis, à l'aide d'un tournevis ou is d'une visseuse et d'un embout de vissage 24, on entraîne par son embouchure 13 le goujon 2 en rotation. L'extrémité de traction 6 de la douille 1 remonte le long de la partie de tige filetée 11 du goujon 2, ce qui provoque la compression de l'enveloppe de la douille 1, son expansion et crée un noeud à l'arrière de la paroi 21 pour déjà fixer mécaniquement la cheville 20 à la paroi 21. Concomitamment, la compression de l'enveloppe provoque le malaxage du manchon 3 et le mélange des deux composants qui, lors de la compression de l'enveloppe de la douille, est en partie expulsé par les fentes 8 25 pour former à l'arrière de la paroi 21 une masse qui va polymériser pour parfaire de façon chimique la fixation de la cheville à la paroi 21. Grâce à la chaussette de retenue ici thermo soudée et extensible 4, la résine n'a pas coulé, retenue par la chaussette. 30 Les formes de réalisation des figures 5-8 ne se distinguent de celle des figures 1-4 que par le manchon polymérisable, tous les autres éléments étant identiques. Dans la forme de réalisation des figures 5, 6, le manchon polymérisable 35 3' a été réalisé à partir d'un flan support neutre 30 comportant, noyées en lui, une matrice de bulles ou gélules 31 de l'un des deux composants (résine ou durcisseur), la partie de tige filetée 11 du goujon 2, sur la portion de sa longueur s'étendant jusqu'au fond 16 de l'enveloppe 1 de la douille, étant enduite (32) du deuxième composant. Puis le flan a été roulé et refermé sur lui pour former un manchon tubulaire polymérisable 3' qui a ensuite été glissé autour de la partie de tige filetée 11 du goujon 2 de la cheville. Lors de la compression de l'enveloppe de la douille, les gélules 31 sont 5 percées ce qui provoque le mélange du composant des gélules et du composant enduisant la partie de tige filetée 11, avant leur polymérisation. Le manchon polymérisable 3" de la forme de réalisation des figures 7, 8 de la cheville chimique de l'invention est très légèrement différent du Io précédent. Il a été réalisé à partir d'un flan support neutre 35 dans lequel on a noyé deux matrices imbriquées l'une dans l'autre de gélules, ou bulles, 33 du premier composant (résine ou durcisseur) et de gélules, ou bulles, 34 de l'autre composant.. Puis le flan a été roulé et refermé sur lui pour former un manchon tubulaire polymérisable 3" qui a ensuite été glissé autour de la 15 partie de tige filetée 11 du goujon 2 de la cheville. Lors de la compression, toutes les gélules 33, 34 sont crevées avant que les composants ne se mélangent et polymérisent. 20 A la place des gélules, on peut prévoir des microcapsules. 25 30 35 40 REVENDICATIONS 1. Cheville chimique comportant une enveloppe tubulaire (1) ajourée (8) agencée pour être comprimée par un élément de traction (11), caractérisée par le fait qu'elle comporte, à l'intérieur de l'enveloppe (1), un composant résine et un composant durcisseur (3 ; 3' ; 3") destinés à être mélangés et à polymériser sous l'action de la compression de l'enveloppe (1), pour fixer la cheville. 2. Cheville selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu un manchon tubulaire (3 ; 3' ; 3") des deux composants polymérisables. 3. Cheville selon la revendication 2, dans laquelle le manchon polymérisable (3 ; 3' ; 3") est disposé autour de l'élément de traction (11). 20 4. Cheville selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément de traction est un goujon (2) à partie de tige filetée (11) coopérant avec un élément taraudé de traction (7) solidaire de l'extrémité (6) de la douille (1). 25 5. Cheville selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle il est prévu une chaussette extérieure (4) de retenue des composants de polymérisation. 6. Cheville selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle les deux 30 composants de polymérisation s'étendent dans le manchon (3) sous forme d'une nappe de l'un des composants roulée et refermée sur elle et d'une hélice (18) de l'autre. 7. Cheville selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle les deux 35 composants de polymérisation s'étendent dans le manchon (3) sous forme de deux nappes des deux composants respectivement roulées ensemble et refermées sur elles. 40 8. Cheville selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle les deux composants de polymérisation s'étendent dans le manchon (3') sous forme d'un flan support neutre (30) dans lequel sont noyées des gélules (31) de l'un des deux composants, l'autre des deux composants enduisant l'élément de traction (1l) et le flan étant roulé et refermé sur lui. 9. Cheville selon l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle les deux composants de polymérisation s'étendent dans le manchon (3") sous io forme d'un flan support neutre (35) dans lequel sont noyées des gélules ou des microcapsules (33, 34) des deux composants, respectivement, le flan étant roulé et refermé sur lui.