Brevet FR3037624A1 — publié le 20161223

Cheville expansible La présente invention se rapporte à une cheville expansible destinée à être enfoncée à travers une paroi afin d'y recevoir une vis de fixation. Des chevilles connues réalisées en matière plastique sont destinées à être enfoncées à travers des parois afin de pouvoir recevoir à l'intérieur une vis de fixation pour venir fixer des éléments sur ladite paroi. Certaines chevilles sont par exemple conçues pour pouvoir être enfoncée dans les panneaux préfabriqués en plâtre. Ces panneaux présentent usuellement une épaisseur standard. On vient tout d'abord y percer un orifice traversant puis ensuite y insérer une cheville dont la longueur est supérieure à l'épaisseur du panneau. La cheville est alors enfoncée de manière à venir s'étendre au-delà de la face arrière de la paroi, tandis qu'elle affleure sur la face avant opposée. Enfin, on vient visser une vis à l'intérieur de la cheville, laquelle vient en prise jusque dans son extrémité en saillie de la face arrière du panneau. La tête de vis prend alors appui sur l'élément à fixer au panneau, tandis que l'extrémité en saillie se déforme en formant un renflement. Ce renflement constitue alors une partie d'arrêt interdisant à la fois le retrait de la cheville et de la vis. D'autres types de cheville sont conçus pour pouvoir être enfoncées dans un perçage borgne d'une paroi en béton par exemple. L'extrémité de la cheville est alors fendue afin de faciliter, d'abord son introduction, puis son expansion radiale lorsque la vis est vissée à l'intérieur. Ainsi, après que la cheville a été enfoncée à force à l'intérieur du perçage, on vient visser à l'intérieur une vis de fixation qui provoque alors une dilatation radiale de la cheville. La surface externe de la cheville vient alors prendre appui radialement contre la paroi du perçage de manière à induire une force de frottement élevé, et bien supérieure aux forces de traction s'exerçant sur la vis. On pourra se référer notamment au document EP0110 215, lequel divulgue ce dernier type de cheville. II est ainsi nécessaire de prévoir différents types de cheville correspondant aux différents types de support rencontrés usuellement, notamment dans le bâtiment. Car en effet, la cheville précitée est mal adaptée aux panneaux préfabriqués en plâtre. 3037624 2 Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir une cheville universelle permettant précisément d'être mise en oeuvre à travers différents supports tout en conservant une bonne qualité de fixation. 5 Dans ce but, il est proposé une cheville expansible destinée à être enfoncée dans une paroi pour recevoir une vis de fixation, ladite cheville expansible comportant un corps sensiblement cylindrique présentant une épaisseur entre une surface cylindrique interne et une surface cylindrique externe opposée, ledit corps cylindrique présentant en outre des empreintes 10 longitudinales ménagées dans ladite épaisseur de manière à pouvoir déformer ledit corps suivant lesdites empreintes lorsque ladite vis de fixation est introduite à l'intérieur de ladite cheville. Lesdites empreintes sont formées d'une pluralité de rainures axiales pratiquées dans ladite surface interne cylindrique dudit corps, lesdites rainures présentant une profondeur, selon une 15 composante radiale, inférieure à ladite épaisseur. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'une cheville expansible comprenant un corps cylindrique présentant une surface cylindrique externe continue ; c'est-à-dire un corps cylindrique dépourvu de fente qui déboucherait dans la surface cylindrique externe. 20 Cependant, les rainures pratiquées radialement dans l'épaisseur du corps cylindrique avec une profondeur inférieure à la valeur de cette épaisseur, permettent d'obtenir un corps cylindrique divisé en secteurs cylindriques reliés deux à deux par une mince épaisseur de matériau compris entre le fond des rainures et la surface cylindrique externe. De la sorte, lorsque la cheville est 25 engagée à travers un panneau préfabriqué en plâtre et que l'une de ses extrémités s'étend en saillie de la face arrière dudit panneau, la vis de fixation engagée à l'intérieur permet de venir comprimer l'extrémité de la cheville contre la face arrière du panneau, tandis que la mince épaisseur de matériau précitée se déchire entre les secteurs cylindriques. De la sorte, et ainsi qu'on 30 l'expliquera plus en détail dans la suite de la description, les secteurs cylindriques se plient en formant une étoile et en venant s'appliquer à force contre la face arrière. De la sorte, on vient bloquer en extraction la cheville. 3037624 3 En outre, lorsque l'on vient engager à force la cheville dans un perçage borgne pratiqué dans une paroi en béton, le corps cylindrique subit une compression radiale à mesure de l'enfoncement. Cette compression s'exerce alors essentiellement au niveau de la mince épaisseur de matériau compris 5 entre le fond des rainures et la surface cylindrique. Ensuite, lorsque l'on introduit la vis de fixation, on tend à l'inverse à écarter radialement les secteurs cylindriques qui viennent exercer une pression contre la paroi du perçage. Ladite mince épaisseur de matériau tend alors à l'inverse à s'étirer. Et la cheville est fermement ancrée à travers la paroi. 10 Avantageusement, la cheville comprend en outre des nervures d'arrêt s'étendant axialement en saillie de ladite surface cylindrique externe dudit corps cylindrique. De la sorte, les nervures d'arrêt, viennent s'engager axialement dans le pourtour du perçage pratiqué dans la paroi lorsque la cheville et entraînée à force, par exemple en la frappant. Grâce à ces nervures, 15 lorsqu'ensuite une vis de fixation est vissée à l'intérieur de la cheville, cette dernière est bloquée en rotation. En effet, la vis de fixation en venant mordre dans la surface cylindrique interne de la cheville, lorsqu'elle est entraînée en rotation, tend à exercer un couple de rotation sur la cheville. Aussi, ladite surface cylindrique interne dudit corps cylindrique présente 20 des zones longitudinales internes s'étendant entre lesdites rainures, tandis que ladite surface cylindrique externe présente des zones longitudinales externes opposées radialement auxdites zones longitudinales internes, et préférentiellement lesdites nervures d'arrêt s'étendent dans lesdites zones longitudinales externes. De la sorte, chacun des secteurs cylindriques précités, 25 séparés par deux rainures consécutives, comporte une nervure. Préférentiellement, la nervure s'étend selon un plan axial bissecteur des deux plans définis par deux rainures consécutives. De la sorte, chaque secteur cylindrique équipé de sa nervure forme un ensemble relativement rigide. En outre, de façon particulièrement avantageuse, ledit corps cylindrique 30 présente une extrémité d'entrée libre et une extrémité d'accrochage opposée présentant un étranglement. De la sorte, on introduit l'extrémité de la vis de fixation à travers extrémité d'entrée de la cheville et on entame le vissage de manière à ce que les filets de la vis viennent mordre sensiblement la surface 3037624 4 cylindrique interne du corps cylindrique. À mesure du vissage la ville de fixation et entraînée en translation à l'intérieur du corps cylindrique jusqu'à son extrémité d'accrochage. Dès lors, l'extrémité de la vis s'engage dans l'étranglement et il en résulte des efforts de frottement supérieurs entre la vis 5 de fixation et l'extrémité d'accrochage. Conséquemment, la partie de vis engagée dans l'étranglement, y est plus rigidement lié que la partie de vis engagée en dehors de l'étranglement. Partant, comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description, lorsque la cheville est engagée à travers un panneau de plâtre préfabriqué, et vient s'étendre en saillie de la face arrière, 10 à mesure du vissage, la partie du corps cylindrique située au niveau de l'étranglement, va tendre à venir se rapprocher de la face arrière tandis que les secteurs cylindriques se déforment longitudinalement et radialement et que la mince épaisseur de matériau du corps cylindrique se déchire. Ainsi, l'extrémité d'accrochage étranglée, forme alors écrou comme on l'expliquera plus en détail 15 dans la suite de la description. Préférentiellement, lesdites nervures d'arrêt présentent respectivement un élargissement au niveau de ladite extrémité d'entrée. De la sorte, on obtient un meilleur ancrage de la cheville au niveau de la surface avant de la paroi percée. 20 De plus, ledit corps cylindrique présente, préférentiellement, un chanfrein interne entre ladite surface cylindrique interne et ladite extrémité d'entrée. De la sorte, la vis de fixation peut être engagée manuellement à travers l'extrémité d'entrée du corps cylindrique et s'y maintenir axialement avant de pouvoir l'entraîner en rotation pour l'engager plus complètement à l'intérieur du corps 25 cylindrique. À l'opposé, ledit corps cylindrique présente, avantageusement, un chanfrein externe entre ladite surface cylindrique externe et ladite extrémité d'accrochage. Un tel chanfrein externe facilite l'introduction de la cheville à l'entrée du perçage. 30 De plus, la cheville objet de l'invention, comprend en outre, selon une variante de réalisation, une collerette située autour de ladite extrémité d'entrée. Ainsi, notamment pour les panneaux de plâtre préfabriqués, lorsque la cheville est enfoncée à travers le perçage, une telle collerette vient s'appliquer dans le 3037624 5 pourtour du perçage pratiqué dans le panneau, lequel pourtour est relativement fragile et friable. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, la cheville expansible est moulée d'une seule pièce dans un 5 matériau polymère. De la sorte, elle est réalisée à un coût avantageux, et selon des dimensions prédéfinies. Au surplus, les matériaux polymères offrent des caractéristiques physiques, de déformabilité et d'élasticité, permettant en l'espèce de pouvoir insérer la cheville à travers un perçage d'un matériau rigide, et d'autre part de pouvoir recevoir une vis de fixation métallique apte à venir en 10 prise à l'intérieur de la cheville. Préférentiellement, le matériau polymère utilisé est un polyamide, par exemple un PA 6.6. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins 15 annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective de trois quarts avant de la cheville expansible conforme à l'invention selon une première variante de réalisation ; - la Figure 2 est une vue schématique en perspective de trois quarts 20 arrière de la cheville représentée sur la figure 1; - la Figure 3 est une vue schématique de trois quarts avant de la cheville expansible conforme à l'invention selon une seconde variante de réalisation ; - la Figure 4 est une vue schématique en coupe axiale selon le plan IV-IV de la cheville représentée sur la figure 3 ; 25 - la Figure 5 est une vue schématique en coupe axiale selon le plan V-V de la cheville représentée sur la figure 3. La Figure 1 illustre une cheville expansible 10 vue en perspective de trois quarts avant. La cheville expansible 10 comprend un corps cylindrique 12 d'axe de symétrie A, et présente une extrémité d'entrée 14 et une extrémité 30 d'accrochage opposée 16. En outre, le corps cylindrique 12 présente, à l'extrémité d'entrée 14, une collerette 18. Il définit également une surface cylindrique interne 20 opposée à une surface cylindrique externe 22. Aussi, le corps cylindrique 12 présente des nervures d'arrêt 24 venant s'étendre en 3037624 6 saillie de la surface cylindrique externe 22 et parallèlement à l'axe de symétrie A du corps cylindrique 12. La cheville expansible 10 est moulée d'une seule pièce dans un matériau polymère, et par exemple, en polyamide. On met par exemple en oeuvre un 5 polyamide de type PA 6.6. Le corps cylindrique 12 présente des rainures axiales 26 pratiquées dans la surface cylindrique interne 20. Les rainures axiales 26 sont au nombre de six régulièrement réparties selon la circonférence du corps cylindrique 12 et elles sont couplées par paire de rainures diamétralement opposées. Partant, les 10 rainures axiales sont espacées successivement les unes des autres d'un angle de 60°. La profondeur des rainures axiales 26 sera discutée plus bas en référence à la Figure 5. On prévoit la mise en oeuvre de corps cylindriques présentant plus de six rainures axiales, par exemple sept ou encore huit, ou bien moins de six rainures axiales, par exemple quatre. Toutefois, on indiquera 15 dans la suite de la description les avantages d'un corps cylindrique dans lequel sont pratiquées six rainures axiales. En outre, la surface cylindrique interne 20 présente un chanfrein 28 au niveau de l'extrémité d'entrée 14. De la sorte, il est plus aisé de venir introduire l'extrémité d'une vis de fixation, usuellement pointue, à travers l'extrémité 20 d'entrée 14, puis de la guider à l'intérieur du corps cylindrique 12. On se référera à la Figure 2, montrant la cheville 10 en vue arrière. On y retrouve plus clairement l'extrémité d'accrochage 16, opposée à l'extrémité d'entrée 14. On observera que les nervures d'arrêt 24 s'étendent sensiblement sur les deux tiers de la longueur du corps cylindrique 12 et rejoignent la 25 collerette 18. Elles présentent en outre, une extrémité biseautée 30 permettent de rendre plus aisée l'insertion. Aussi, une nervure d'arrêt 24 sur deux présente un élargissement 32 au niveau de l'extrémité d'entrée 14, sous la collerette 18. Cet élargissement 32 est à la fois un épaississement local de la nervure d'arrêt 24, et aussi, un élargissement radial. Il permet un meilleur ancrage de la 30 cheville expansible 10, au niveau de la face avant de la paroi dans laquelle on l'insère. 3037624 7 On observera que l'extrémité d'accrochage 16 présente un orifice axial cannelé 34 dont le diamètre nominal est inférieur au diamètre de la surface cylindrique interne 20, comme on le décrira ci-après. De plus, la surface cylindrique externe 22, au niveau de l'extrémité 5 d'accrochage 16, présente un chanfrein externe 36 permettant de faciliter l'introduction de la cheville à l'intérieur d'un perçage d'une paroi. On se reportera sur la Figure 3, puis à la Figure 4, montrant une cheville expansible 10', selon une autre variante d'exécution, où la cheville est dépourvue de collerette. Les différents éléments de la chevilles, tous 10 identiques, porteront une même référence affectée d'un signe prime « ' ». S'agissant des nouveaux éléments décrits, ils présenteront une référence dans la continuité de la suite des références déjà affectées. On retrouve également sur la Figure 4 la surface cylindrique externe 22' opposée à la surface cylindrique interne 20'. On y retrouve également l'orifice 15 axial cannelé 34' de l'extrémité d'accrochage 14'. Aussi, le diamètre D de la surface cylindrique interne 20' est supérieur au diamètre nominal d de l'orifice axial cannelé 34', et ils font apparaître un étranglement 36 entre les deux. Le diamètre D de la surface cylindrique interne 20' est par exemple compris entre 1,5 et 2,5 fois diamètre nominal d de l'orifice axial cannelé 34'. 20 Selon un exemple de réalisation, le diamètre D de la surface cylindrique interne 20' est de 4 mm, tandis que le diamètre nominal d de l'orifice axial cannelé 34', est de 2,5 mm. Quant au diamètre de la surface cylindrique externe 22', il est par exemple de 7,5 mm, et la longueur totale de la cheville 10' est par exemple de 35 mm. Aussi, selon l'exemple ici reporté, l'épaisseur du 25 corps cylindrique 12' est de 1,75 mm. On se reportera à présent sur la figure 5 montrant la cheville expansible 10' selon la coupe V-V. Le plan de coupe traverse ici radialement deux rainures axiales 26' diamétralement opposées. Partant, il fait apparaître un fond de rainure 38. Aussi, l'épaisseur de matériau entre le fond de rainure 38 et la 30 surface cylindrique externe 22', est par exemple de 0,2 mm. Ainsi, les rainures axiales 26' ne débouchent nullement sur la surface cylindrique externe 22'. En outre, elles permettent de délimiter des secteurs cylindriques 40, plus clairement illustrés sur la figure 3. Ces secteurs 3037624 8 cylindriques 40 sont reliés ensemble, d'une part grâce à l'épaisseur de matériau polymère situé entre le fond de la rainure 38 et la surface cylindrique externe 22', et plus fermement, par l'intermédiaire de l'extrémité d'accrochage 14'. Les rainures axiales 26' sont au nombre de six, partant, elles délimitent six 5 secteurs cylindriques 40. Les six secteurs cylindriques 40 présentent respectivement les six nervures d'arrêt 24'. De la sorte, dans une situation où la cheville expansible 10' est insérée à travers un perçage pratiqué dans une paroi de plâtre préfabriquée d'une épaisseur inférieure à la longueur de la cheville, tandis que l'extrémité 10 d'accrochage 16' s'étend librement en saillie de l'arrière de la paroi, et que l'on vient visser une vis jusqu'à l'extrémité d'accrochage 16' de manière à pouvoir maintenir en position fixe un élément sur la face avant de ladite paroi, les filets de la vis viennent en prise avec la surface cylindrique interne 20' du corps cylindrique 12' sur une profondeur donnée, mais aussi à travers l'orifice axial 15 cannelé 34'. Les filets de vis viennent alors en prise à travers l'extrémité d'accrochage 16', sur une profondeur supérieure à ladite profondeur donnée. Partant, à mesure du vissage de la vis, l'extrémité d'accrochage 16' tend à être entraînée axialement de manière à raccourcir la cheville expansible 10'. Partant, au niveau de la cheville expansible 10' libre en arrière de la paroi de 20 plâtre préfabriquée, les secteurs cylindriques 40 prédéfinis par les rainures axiales 26' tendent à s'arc-bouter respectivement dans des plans axiaux, tandis que l'épaisseur de matériau polymère situé entre le fond de la rainure 38 et la surface cylindrique externe 22', s'étire et se rompt. Les portions de secteur cylindrique 40 arc-boutés finissent à mesure du vissage, par se replier chacun 25 et à former ensemble un renflement étoilé venant s'appliquer contre l'arrière de la paroi autour du perçage. La mise en oeuvre d'une cheville expansible, dont le corps cylindrique présente six rainures axiales définissant ainsi, six secteurs cylindriques, permet, dans le cas d'une paroi préfabriquée, de faciliter précisément l'arcboutement des secteurs cylindriques eu égard à leur section 30 rapportée à leur longueur. Lorsqu'une cheville expansible 10' est insérée à force à travers un perçage borgne pratiqué dans une paroi de béton, elle tend à se comprimer radialement. Aussi, elle se comprime essentiellement au niveau des parties les 3037624 9 plus minces, et par conséquent, au niveau des fonds de rainure 38. Lorsque l'on vient visser à l'intérieur une vis de fixation, celle-ci tend à venir écarter les uns des autres radialement les secteurs cylindriques 40. Partant, les parties les plus minces, au niveau des fonds de rainure 38 tendent à l'inverse à être 5 étirées. Les secteurs cylindriques 40 viennent alors s'appuyer à force contre la paroi interne du perçage borgne. Ainsi, l'ancrage de la cheville est assuré. On observera également, que la surface externe cylindrique 22' continue vient s'appliquer contre la totalité de la surface interne cylindrique du perçage borgne de manière à assurer un coefficient de frottement optimal. Ce coefficient de 10 frottement est supérieur à celui d'une cheville pour laquelle la totalité de la surface ne viendrait pas s'appliquer contre la surface interne du perçage. Ici, l'avantage d'un corps cylindrique à six secteurs, est de pouvoir obtenir une meilleure répartition de la pression radiale contre la paroi interne cylindrique du personnage. 15 La cheville expansible 10, telle que représentée sur les figures 1 et 2, munie d'une collerette 18, est avantageusement mise en oeuvre lorsque les parois sont faites d'un matériau friable. Cela est plus généralement le cas pour les parois de plâtre préfabriquées. 20 REVENDICATIONS1. Cheville expansible (10) destinée à être enfoncée dans une paroi pour recevoir une vis de fixation, ladite cheville expansible comportant un corps (12) sensiblement cylindrique présentant une épaisseur entre une surface cylindrique interne (20) et une surface cylindrique externe (22) opposée, ledit corps cylindrique (12) présentant en outre des empreintes longitudinales (26) ménagées dans ladite épaisseur de manière à pouvoir déformer ledit corps (12) suivant lesdites empreintes (26) lorsque ladite vis de fixation est introduite à l'intérieur de ladite cheville (10) ; caractérisée en ce que lesdites empreintes sont formées d'une pluralité de rainures axiales (26) pratiquées dans ladite surface cylindrique interne (20) dudit corps, lesdites rainures (26) présentant une profondeur, selon une composante radiale, inférieure à ladite épaisseur. 2. Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des nervures d'arrêt (24) s'étendant axialement en saillie de ladite surface cylindrique externe (22) dudit corps cylindrique (12). 3. Cheville expansible selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite surface cylindrique interne (20) dudit corps cylindrique (12) présente des zones longitudinales internes s'étendant entre lesdites rainures (26), tandis que ladite surface cylindrique externe (22) présente des zones longitudinales externes opposées radialement auxdites zones longitudinales internes, et en ce que lesdites nervures d'arrêt (24) s'étendent dans lesdites zones longitudinales externes. 4. Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit corps cylindrique (12) présente une extrémité d'entrée libre (14) et une extrémité d'accrochage opposée (16) présentant un étranglement (36). 5. Cheville expansible selon la revendication 2 ou les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que lesdites nervures d'arrêt (24) présentent respectivement un élargissement (32) au niveau de ladite extrémité d'entrée (14). 3037624 11 6. Cheville expansible selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit corps cylindrique (12) présente un chanfrein interne (28) entre ladite surface cylindrique interne (20) et ladite extrémité d'entrée (14). 7. Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, 5 caractérisée en ce que ledit corps cylindrique (12) présente un chanfrein externe (36) entre ladite surface cylindrique externe (22) et ladite extrémité d'accrochage (16). 8. Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une collerette (18) située autour 10 de ladite extrémité d'entrée (14). 9. Cheville expansible selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est moulée d'une seule pièce dans un matériau polymère. 10. Cheville expansible selon la revendication 9, caractérisée en ce 15 qu'elle est moulée dans un matériau polyamide.