Brevet FR3043738A1 — publié le 20170519

Dispositif d'amarrage amovible de sécurité Domaine technique de l'invention L'invention concerne un dispositif d'amarrage amovible destiné à être fixé dans un trou ou forage, et pouvant être facilement démontable et récupérable, ledit dispositif comprenant : - une première partie fixe à tête d'expansion, - une deuxième partie mobile de commande ayant des moyens de coincement coopérant avec la tête d'extrémité pour assurer le blocage ou le déblocage à l'intérieur du forage, et un bouton de préhension relié aux moyens de coincement par des tringles ou câbles de manoeuvre , - et un ressort sollicitant les moyens de coincement dans le sens du blocage. Etat de la technique On connaît de l'art antérieur, des dispositifs d'amarrage amovibles pouvant être insérés et extraits sans outils dans un forage d'une paroi de rocher ou de béton. L'extraction s'effectue généralement en tirant sur une commande de déblocage, ce qui provoque l'échappement des moyens de coincement de la tête d'expansion. Le document EP 2909488 se rapporte à un ancrage à expansion amovile ayant une structure de goujon rigide, et le le document US 6729821 concerne un ancrage souple à câble. Ces deux types de dispositifs d'amarrage connus possèdent chacun un bouton de préhension, dont le recul à l'encontre d'un ressort assure le déblocage pour la mise en place dans le forage, et son extraction. En l'absence d'actionnement du bouton de préhension, le blocage se 3043 73 8 2 rétablit automatiquement suite à la poussée du ressort. L'effet d'expansion qui en résulte assure un blocage efficace, lequel est renforcé par le poids de la charge ou de l'utilisateur suspendu. Il en est autrement à vide, c'est à dire sans poids de suspension sur l'amarrage. Il suffit alors de tirer sur le bouton de 5 préhension avec un effort modéré pour vaincre la force du ressort, et extraire le dispositif de son forage sans action délibérée supplémentaire. Les documents US 4506924 et 2002/0098054 décrivent des dispositifs d'amarrage ayant des moyens de coincement en forme de coins coopérant avec 10 la tête d'extrémité expansible. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif d'amarrage amovible ayant 15 une fonction additionnelle confirmant le blocage dans l'état implanté dans le forage L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que le bouton de préhension est associé à une butée d'arrêt agencée sur la première partie fixe), lesdits 20 bouton et butée étant déplaçables l'un par rapport à l'autre par un mouvement relatif de translation pour inhiber dans une position prédéterminée toute commande de déblocage. Préférentiellement, le bouton de préhension est apte à occuper une première 25 position axiale de réglage décalée de la butée d'arrêt pour indiquer l'état non verrouillé autorisant la commande de déblocage, et est déplaçable vers une deuxième position axiale de réglage en engagement contre la butée d'arrêt pour indiquer l'état verrouillé et inhiber ladite commande de déblocage. 3043738 3 Le voyant est invisible dans la deuxième position axiale, indiquant l'état verrouillé dans lequel les deux demi-bagues ne peuvent plus reculer sur la tête d'expansion, et perdre contact avec la paroi interne du forage. Pour le retour vers l'état non verrouillé, il est impératif de redéplacer manuellement en sens 5 opposé le bouton de préhension vers la première position de réglage. Une action manuelle spécifique est donc nécessaire de la part de l'utilisateur pour verrouiller et déverrouiller le dispositif. Selon un premier mode de réalisation préférentiel, les moyesn de coincement 10 comportent au moins deux demi-bagues entraînées par les tringles de manoeuvre solidaires d'une douille d'entraînement, sur laquelle est monté le bouton de préhension. La butée d'arrêt est agencée au bout d'une extension de la première partie fixe et en regard du bouton de préhension. Le bouton de préhension comporte un alésage axial taraudé qui coopère avec un filetage 15 conjugué prévu sur la douille d'entraînement pour déplacer ledit bouton de préhension entre les première et deuxième positions de réglage. Avantageusement, la butée d'arrêt est pourvue d'une collerette axiale ayant une surface latérale cylindrique colorée pour constituer un voyant indiquant lorsqu'il 20 est visible, que le dispositif d'amarrage se trouve dans un état implanté non verrouillé. Préférentiellemnt, le déplacement en translation du bouton de préhension entre les deux positions axiales de réglage intervient en faisant tourner ledit bouton 25 dans le sens du vissage ou dévissage selon le type de pas de vis adopté pour le filetage. Selon un deuxième mode de réalisation, un dispositif d'amarrage amovible présente une structure souple, dans laquellel la première partie fixe comporte un 3043738 4 câble terminé par la tête d'expansion. Le bouton de préhension de la deuxième partie mobile est ajustable axialement pour coopérer dans l'état verrouillé avec la butée d'arrêt solidaire du câble. 5 Le dispositif d'amarrage amovible selon la présente invention s'applique avantageusement à l'escalade, la spéléologie et aux travaux en hauteurs. Description sommaire des dessins 10 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure lA est une vue en perspective éclatée du dispositf d'amarrage 15 amovible selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 1B représente une vue identique de la figure 1A, après montage de la deuxième partie de commande sur la première partie fixe ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif d'amarrage montré dans l'état initial hors du forage et sans intervention sur le bouton de préhension ; 20 - la figure 3 est une vue identique du dispositif d'amarrage de la figure 2, en cours d'insertion dans le forage ; - la figure 4 représente le dispositif d'amarrage dans l'état implanté non verrouillé; - la figure 5 représente le dispositif d'amarrage dans l'état implanté et 25 verrouillé suite au déplacement du bouton de préhension en appui contre la butée d'arrêt ; - les figures 6 et 7 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la première partie fixe est constituée par un câble souple. 3043738 5 Description de deux modes particuliers de réalisation En référence aux figures 1A, 1B et 2-5, le dispositif d'amarrage 10 amovible de sécurité selon la présente invention, est configuré pour être fixé dans un forage 5 11 ou trou cylindrique préalablement percé dans une paroi de rocher ou de béton afin de supporter en toute sécurité une personne ou une charge en suspension. Après usage, le dispositif d'amarrage 10 doit être facilement démontable et récupérable par extraction hors du forage 11. 10 Le dispositif d'amarrage 10 est composé d'une première partie fixe 12A en forme de boulon rigide à tête d'expansion 13 tronconique insérable dans le forage 11, et d'une deuxième partie mobile 12B de commande, laquelle est équipée de moyens de coincement, par exemple en forme de demi-bagues 14, 15. Ces demi-bagues sont destinées à coopérer par translation avec la surface 15 latérale tronconique de la tête d'extrémité 13 pour provoquer le blocage ou le déblocage du dispositif dans une zone d'expansion à l'intérieur du forage 11. La première partie fixe 12A comporte un fût 16 allongé axialement et de section cylindrique. Le fût 16 rigide se prolonge vers la tête d'extrémité 13 tronconique 20 par un rétrécissement 17 dans lequel s'étendent coaxialement les demi-bagues 14, 15 expansibles. Le fût 14 est doté d'une butée d'appui 18 annulaire et d'un organe d'arrêt 19 sur lequel est montée une plaquette 20 d'amarrage servant de moyen de suspension. La plaquette 20 prend appui sur la face apparente de la paroi à l'extérieur du forage 11, mais toute la portion du fût 16 entre la plaquette 25 20 et la tête d'extrémité 13 est enfoncée à l'intérieur du forage 11. Le corps du fût 16 est pourvu en plus de deux saignées 21, 22 longitudinales diamétralement opposées dans lesquelles sont engagées à coulissement des tringles de manoeuvre 23, 24 pour actionner les deux demi-bagues 14, 15 de la 3043738 6 deuxième partie 12B de commande entre une position de coincement lors de l'expansion et une position de déblocage. A partir de la butée d'appui 18, et à l'opposé de la tête d'extrémité 13, le fût 16 se prolonge par un tronçon 25 intermédiaire cylindrique de diamètre inférieur à celui du fût 16, et sur lequel est 5 enfilé un ressort de compression 26 à spires hélicoïdales. Le déplacement en translation des tringles de manoeuvre 23, 24 avec les demi-bagues 14, 15 d'expansion s'effectue manuellement au moyen d'un bouton de préhension 27 prolongé par un embout 28 tubulaire. Le diamètre du bouton 27 10 de préhension est supérieur à celui de l'embout 28, lequel entoure coaxialement une douille 29 d'entraînement des tringles de manoeuvre 23, 24. A l'opposé des demi-bagues 14, 15, les tringles de manoeuvre 23, 24 comportent des attaches 30, 31 fixées dans une gorge 32 annulaire de la douille 29 d'entraînement. 15 Le ressort 26 de compression s'étend à l'intérieur de la douille 29 tubulaire de manière à la solliciter en translation axiale vers la droite contre la butée d'appui 18 du fût 16 (figure 2), et dans le sens d'engagement des demi-bagues 14, 15 sur la tête d'extrémité 13 tronconique. Le bouton de préhension 27 et l'embout 28 sont traversés par un alésage 33 axial taraudé, lequel coopère avec un 20 filetage 34 conjugé prévu sur la surface latérale externe de la douille 29 d'entraînement. Une butée d'arrêt 35 est fixée sur une extension axiale 36 terminale du tronçon intermédiaire 25 de la première partie fixe 12A pour limiter la course en 25 translation du bouton de préhension 27 mobile. Le diamètre du prolongement 36 axial est inférieur à celui du tronçon 27. La butée d'arrêt 35 est pourvue d'une collerette 37 axiale ayant une surface latérale cylindrique colorée en rouge pour constituer un voyant 38 indiquant lorsqu'il est visible, que le dispositif d'amarrage 10 n'est pas verrouillé dans le forage 11. 3043 73 8 7 Le fonctionnement du dispositif d'amarrage 10 amovible selon l'invention est le suivant : 5 Sur la figure 2, le dispositif d'amarrage 10 se trouve dans l'état initial, c'est à dire non enfoncé dans le forage 11. Le bouton de préhension 27 est inactif et décalé axialement de la butée d'arrêt 35 fixe par une distance axiale d. L'embout 28 d'entraînement des tringles de manoeuvre 23, 24 est maintenu contre la butée d'appui 18 par l'action du ressort 26 de compression. Les deux demi-bagues 14, 10 15 sont engagées sur la tête d'extrémité 13 tronconique du fût 16. Dans cet état initial, tout enfoncement du dispositif d'amarrage 10 dans le forage 11 est rendu impossible suite à la présence des demi-bagues 14, 15 sur l'extrémité du cône. Sur la figure 3, le dispositif d'amarrage 10 est prêt à être inséré dans le forage 15 11 suite au recul du bouton de préhension 27 contre la butée d'arrêt 35 fixe. La douille 29 recule avec le bouton 27 de préhension, et entraîne les tringles de manoeuvre 23, 24 dans le même sens (flèche F1), ainsi que les demi-bagues 14, 15 qui quittent la tête d'extrémité 13 tronconique en se positionnant dans le rétrécissement 17 du fût 16. La grande base terminale de la tête tronconique 13 20 présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre du forage 11, ce qui permet l'introduction axiale du fût 16. Le ressort de compression 16 est comprimé durant le mouvement de recul du bouton et de la douille 29. La figure 4 représente le dispositif d'amarrage 10 dans l'état implanté non 25 verrouillé. La plaquette 20 prend appui sur la paroi extérieure avec un enfoncement maximum du fût 16 dans le forage 11. Après relâchement du bouton de préhension 27, le ressort 16 se détend et repousse les deux demi-bagues 14, 15 vers le cône de la tête d'extrémité 13 jusqu'au point de contact avec la paroi interne du forage 11. L'effet d'expansion qui en résulte assure un 3043738 8 blocage efficace, lequel est renforcé par le poids de la charge ou de l'utilisateur suspendu à la plaquette 20. Mais en l'absence de poids sur la plaquette 20, une éventuelle traction exercée sur le bouton de préhension 27 permet un déblocage immédiat et rend possible l'extraction du dispositif d'amarrage 10. Le voyant 38 5 rouge est visible, ce qui indique bien que le dispositif d'amarrage 10 n'est pas verrouillé dans l'état implanté. Dans cet état non verrouillé, le bouton de préhension 27 occupe une première position de réglage sur le tronçon 25, avec un décalage axiale prédéterminé par rapport à la butée d'arrêt 35. 10 Sur la figure 5, le dispositif d'amarrage 10 se trouve dans l'état implanté verrouillé. Le passage de l'état implanté non verrouillé vers l'état implanté verrouillé s'effectue en rapprochant le bouton de préhension 27 vers la butée d'arrêt 35. Le bouton de préhension 27 occupe alors une deuxième position de réglage en retrait de la première position, de manière à venir en engagement 15 avec la butée d'arrêt 35, pour inhiber de ce fait tout mouvement de déblocage de la deuxième partie 12B de commande. Le voyant 38 rouge devient invisible dans cette deuxième position axiale, indiquant l'état verrouillé dans lequel les deux demi-bagues 14, 15 ne peuvent plus reculer sur le cône de la tête d'extrémité 13, et perdre contact avec la paroi interne du forage 11. Pour le 20 retour vers l'état non verrouillé de la figure 4, il est impératif de redéplacer manuellement en sens opposé le bouton de préhension 27 vers la première position de réglage, avec formation d'un certain décalage axial par rapport à la butée d'arrêt 35 fixe, autorisant le déblocage et l'extraction du dispositif d'amarrage 10. 25 Le déplacement en translation du bouton de préhension 27 entre les deux positions axiales de réglage intervient en faisant tourner le bouton 27 avec l'embout 28 dans le sens du vissage ou dévissage selon le type de pas de vis adopté pour le filetage 34. Dans le cas des figures précédemment décrites, le 3043738 9 pas du filetage 34 est à gauche, ce qui permet de visser le bouton de préhension 27 pour assurer l'état verrouillé de la figure 5. Si le pas du filetage 34 est à droite, il faudra dévisser le bouton de préhension 27 pour l'amener dans l'état de verrouillage vers la deuxième position de 5 réglage en contact avec la butée d'arrêt 35. Un tel système de réglage par vis est particulièrement avantageux, car il permet d'obtenir l'état verrouillé, indépendamment du diamètre du trou de forage 11, étant donné que la deuxième partie de commande 12B pourra s'arrêter à des 10 endroits différents . Il est bien entendu possible d'assurer le déplacement relatif en translation du bouton de préhension 27 et de la butée d'arrêt 35 par tout autre système mécanique équivalent pour interdire le déblocage dans l'état implanté verrouillé 15 du dispositif d'amarrage 10. Il suffit d'avoir deux butées, l'une sur la première partie fixe 12A, et l'autre sur la deuxième partie de commende 12B, et de déplacer les deux butées l'une relativement à l'autre pour inhiber la commande de déblocage dabs l'état de verrouillage. 20 Dans le cas de tringles de manoeuvre 23, 24 rigides, le déplacement inhibé de la deuxième partie de commande 12B dans l'état verrouillé provoque en plus un effet de compression des tringles de manoeuvre sur les demi-bagues 14, 15 pour un renforcement de l'ancrage. 25 La variante de réalisation des figures 6 et 7 montre un dispositif d'amarrage amovible souple 100 à la place du disposiitf d'amarrage 10 rigide des figures 1A, 1B et 2-5. Les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des pièces similaires, mais affectés à la centaine. 3043 73 8 10 La première partie fixe 112A est constituée par un câble 116 de résistance élevée à la place du fût 16 métallique, l'une des extrémités du câble 116 étant conformée en boucle d'attache 120, et l'autre extrémité étant équipée d'une tête d'expansion, notamment de forme tronconique 113. 5 La deuxième partie mobile 112B comporte un bouton de préhension 127 destiné à déplacer deux demi-bagues 114, 115 coopérant par translation avec la tête tronconique 113. A la place des tringles de manoeuvre rigides, on utilise des câbles de commande 123, 124 pour relier les demi-bagues 114, 115 au bouton 10 de préhension 127. Un ressort de compression 126 est agencé autour du câble 116 entre le boutonde préhension 127 et une butée d'arrêt 135 fixée sur le câble 116. Le déblocage intervient d'une manière classique en tirant sur le bouton de 15 préhension à partie d'une première position axiale de réglage dans le sens de la flèche F2 (figure 6) jusq'à la venue en engagement contre la butée d'arrêt 135. Les demi-bagues 114, 115 s'éloignent de la tête d'extrémité 113 tronconique et permettent l'insertion dans le trou du forage. 20 Pour verrouiller le dispositif d'amarrage 100 une fois implanté dans le forage, le bouton de préhension 127 est positionné, par exemple par vissage ou dévissage le long d'une douille 129, vers une deuxième position de réglage contre le butée d'arrêt 135 (figure 7). Tout mouvement de déblocage devient impossible, et le dispositif d'amarrage 100 est maintenu dans l'état implanté 25 verrouillé. Pour déverrouiller, il faudra remettre le bouton de préhension 127 vers la première position de réglage de la figure 6, laquelle est décalée axialement de la butée d'arrêt 135. 3043738 11 Selon une autre variante, les éléments de coincement peuvent être formés par des cames ou des coins. La tête d'expansion peut avoir des formes quelconques en fonction du type des moyens de coincement. 5 L'invention s'applique à tout autre type d'amarrage amovible nécessitant d'être verrouillé après installation. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amarrage (10, 100) amovible destiné à être fixé dans un trou ou forage (11), et pouvant être facilement démontable et récupérable, ledit dispositif comprenant : - une première partie fixe (12A, 112A) à tête d'expansion (13, 113), - une deuxième partie mobile (12B, 112B) de commande ayant des moyens de coincement coopérant avec la tête d'expansion (13, 113) pour assurer le blocage ou le déblocage à l'intérieur du forage, et un bouton de préhension (27, 127) relié aux moyens de coincement par des tringles ou câbles de manoeuvre (23, 24 ;123,124), - et un ressort (26, 126) sollicitant les moyens de coincement dans le sens du blocage, caractérisé en ce le bouton de préhension (27, 127) est associé à une butée d'arrêt (35, 135) agencée sur la première partie fixe (12A, 112A), lesdits bouton et butée étant déplaçables l'un par rapport à l'autre par un mouvement relatif de translation pour inhiber dans une position prédéterminée toute commande de déblocage. 2. Dispositif d'amarrage (10, 100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouton de préhension (27, 127) est apte à occuper une première position axiale de réglage décalée de la butée d'arrêt (35, 135) pour indiquer l'état non verrouillé autorisant la commande de déblocage, et est déplaçable vers une deuxième position axiale de réglage en engagement contre la butée d'arrêt (35, 135) pour indiquer l'état verrouillé et inhiber ladite commande de déblocage. 3. Dispositif d'amarrage (10) rigide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyesn de coincement comportent au moins deux demi-bagues 3043738 13 (14, 15) entraînées par les tringles de manoeuvre (23, 24) solidaires d'une douille (29) d'entraînement, sur laquelle est monté le bouton de préhension (27). 4. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les 5 tringles de manoeuvre (23, 24) sont fixées par des attaches (30, 31) dans une gorge (32) annulaire de la douille (29) supportant le bouton de préhension (27). 5. Dispositif d'amarrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée d'arrêt (35) est agencée au bout d'une extension 10 (36) de la première partie fixe (12A), et en regard du bouton de préhension (27). 6. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bouton de préhension (27) comporte un alésage (33) axial taraudé qui coopère avec un filetage (34) conjugué prévu sur la douille (29) d'entraînement pour 15 déplacer ledit bouton de préhension entre les première et deuxième positions de réglage. 7. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la butée d'arrêt (35) est pourvue d'une collerette (37) axiale ayant une 20 surface latérale cylindrique colorée pour constituer un voyant (38) indiquant lorsqu'il est visible, que le dispositif d'amarrage (10) se trouve dans un état implanté non verrouillé. 8. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le 25 déplacement en translation du bouton de préhension (27) entre les deux positions axiales de réglage intervient en faisant tourner ledit bouton dans le sens du vissage ou dévissage selon le type de pas de vis adopté pour le filetage (34). 3043738 14 9. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour un pas de vis à gauche du filetage (34), le bouton de préhension est vissé à droite pour l'amener dans l'état verrouillé. 5 10. Dispositif d'amarrage (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour un pas de vis à droite du filetage (34), le bouton de préhension est dévissé à gauche pour l'amener dans l'état verrouillé. 11. Dispositif d'amarrage (10) selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé 10 en ce que la tête d'expansion (13) est tronconique sur laquelle s'engagent les demi-bagues (14, 15) lors du blocage. 12. Dispositif d'amarrage (100) souple selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie fixe (112A) comporte un câble (116) 15 terminé par la tête d'expansion (113) tronconique, et que le bouton de préhension (127) de la deuxième partie mobile (112B) est ajustable axialement pour coopérer dans l'état verrouillé avec la butée d'arrêt (135) solidaire du câble (116). 20