FR2556793A1 - Cheville de fixation - Google Patents

Abstract

CHEVILLE DE FIXATION EN MATIERE PLASTIQUE, SE COMPOSANT D'UNE TIGE D'ANCRAGE COMPORTANT UN ELEMENT DE RETENUE ET D'UN ELEMENT RECEPTEUR DE COIN ALLANT EN MONTANT EN DIRECTION DE L'EXTREMITE D'INTRODUCTION DE LA TIGE, AINSI QUE D'UN COIN EXPANSIBLE, QUI CONSTITUE AVEC LA TIGE D'ANCRAGE, A L'ETAT NON EXPANSE, UNE STRUCTURE DE SECTION TRANSVERSALE CIRCULAIRE. LE COIN EXPANSIBLE 4 COMPORTE AU NIVEAU DE SA PETITE EXTREMITE UNE BARRETTE ENTRETOISE ELASTIQUE 6 REALISEE PAR MOULAGE SOLIDAIRE DE L'EXTREMITE DE LA TIGE 1 DANS LE PROLONGEMENT AXIAL DE CELLE-CI, ET QUI PEUT ETRE RABATTUE DANS L'ELEMENT RECEPTEUR DE COIN 3 EN SURMONTANT LA RESISTANCE A LA FLEXION DE LA BARRETTE ENTRETOISE 6. LA PRESENTE INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'ANCRAGE D'ELEMENTS STRUCTURAUX, TELS QUE PAR EXEMPLE DES REVETEMENTS SUR DES PAROIS DANS LE DOMAINE DE LA CONSTRUCTION.

Description

La présente invention concerne une cheville de fixation réalisée en

matière plastique à codage élastique dur, se composant d'une tige d'ancrage munie d'un organe de retenue pour absorption de la charge à la partie arrière de la tige, et d'un élément central formant coin qui va en montant en direction de l'extrémité d'introduction de la tige, ainsi que d'un coin expansible déplaçable le long du coin central, qui, & l'état fermé, forme avec la tige d'

ancrage un ensemble de section circulaire.

Les chevilles de fixation du type

évoqué dans ce qui précède sont utilisés pour ancrer en posi-

tion des éléments structuraux tels que par exemple des revê-

tements, des canalisations, des câblages et fileries ou élé-

ments analogues sur des parois, ou pour assurer l'accrochage de fauxplanchers. Ce qui est en l'occurrence important est

de pouvoir introduire ces chevilles de fixation de façon sim-

ple et rapide dans les trous préalablement ménagés à cet ef-

fet dans la paroi ou le plafond et ensuite d'obtenir, après

introduction du coin expansible, un effet de retenue présen-

tant toute la sécurité voulue. Il est à cet égard importent que le coin expansible se trouve en charge toujours solidement

appliqué contre la paroi du trou, de manière à ce que la for-

ce de retenue exercée augmente au fur et à mesure que la char-

ge croit.

Dans le chevilles de fixation de ce type connues, le coin expansible est muni d'une partie formant

allonge logée dans l'élément de retenue qui, après l'introduc-

tion de la tige d'ancrage dans le trou ménagé à cet effet dans la paroi fait saillie à l'extérieur de celle-ci, ce qui fait que cette extrémité peut être ensuite enfoncée par exemple à l'aide d'un marteau jusqu'à ce ce le coin ait pris, avec la tige d'ancrage, solidement son assise dans l'alésage du trou

(GM 79 16 007).

Dans le cas de ces chevilles on con-

sidère que la longueur du coin expansible nécessaire pour 1'

enfoncement en position de la cheville constitue un inconvée-

nient, étant donné que la matière plastique que l'on utilise

obligatoirement à cet effet augmente d'autant le prix de re-

vient de la cheville. Il est par ailleurs pratiquement impos-

sible de dimensionner la longueur du coin de telle façon qun

après son introduction sa partie arrière vienne juste en af-

fleurement de l'élément de retenue de la tige d'ancrage.

L'invention se prosose de réaliser une

cheville du type précité, dont le coin est limité & la lon-

gueur nécessaire pour engendrer la pression d'expansion. Cet objectif se trouve réalise suivant la présente invention par le fait que le coin expansible, au

niveau de sa petite extrémité, est réalisé solidaire par mou-

lage avec une entretoise élastique dans le prolongement rec-

ligne de la tige & son extrémité, et peut être basculé dans l'élément central formant coin en surmontant la résistance à

la flexion de l'entretoise.

Grâce à l'entretoise de liaison entre la tige d'ancrage et le coin il est possible de rentrer ce

dernier, lors de la pose de la cheville, sans aucune diffi-

culté dans le trou jusqu'à ce que la paroi extérieure du coin

vienne en contact d'appui contre la paroi intérieure du trou.

Etant donné que lors de la fabrication de la cheville, le coin, pour des raisons d'opportunité pratique en rapport avec les besoins du démoulage, est réalisé solidaire par moulage dans le prolongement axial de la tige d'ancrage, on exerce, lors

du rabattage du coin et de son application sous pression con-

tre l'élément central formant coin, et pour un dimensionne-

ment correspondant de la barrette entretoise, une traction dans la direction de l'extrémité d'introduction de la tige d'

ancrage, ce qui fait qu'un enfoncement du coin est indispen-

sable. La cheville se trouve fermement maintenue en position

quelle que soit la profondeur à laquelle elle se trouve en-

foncée, et cet effet de maintien en position se trouve enco-

re accru par la mise en jeu d'effors de traction. Cette che-

ville est en outre encore meilleur marché que son homologue en deux parties connues, en raison de l'économie de matière

qu'elle permet de réaliser et de sa conception monobloc.

Pour une meilleure introduction du coin dans son élément récepteur conjugué, il est avantageux que ce dernier comporte une face de base dont la pente et la

largeur correspondent à la face du coin, ainsi que deux pa-

rqis latérales. Ces parois latérales peuvent être en l'occur-

rence parallèles, mais peuvent aussi, suivant une autre par-

ticularité de l'invention, aller en s'écartant l'une de l'au-

tre en partant de la face de base, de manière à faciliter 1' introduction du coin dans son élément récepteur. Pour des questions d'opportunité pratique 1l face de base de l'élément

récepteur du coin est entrecoupée par une rainure qui se ter-

mine légèrrement en amont de l'enveloppe extérieure de la tige d'ancrage, de manière à permettre aux deux moitiés de la tige

de se rapprocher un peu l'une de l'autre par pression, lors-

que le diamètre du trou d'emmanchement est un petit peu plus réduit que prévu,par exemple par suite de l'utilisation pour les besoins du perçage d'un foret usé. Pour améliorer encore

l'effet d'écartement on peut maintenir la rainure a une lar-

geur au moins égale à celle de la surface de base du coin, ca qui fait que le coin ne prend appui qu'au niveau des parois latérales, et oblige ainsi les deux moitiés de la cheville à rester écartées sous l'effet de la pression exercée. L'effet d'écartement se fait ainsi sentir sur toute la circonférence de la tige et par là même sur toute la paroi intérieure du trou.

La description qui suit de différents

exemples de réalisation pratique, l'énoncé des revendications

et les différents schemas présentés à l'appui de ce descrip-

tif font état des autres caractéristiques de l'invention et

des avantages qu'elle présente sur le plan technique. Les dif-

fèrentes illustrations représentent respectivement: Figure 1 - Une cheville de fixation

telle qu'elle se présente une fois posée.

Figure 2 - Une vue en coupe longitudi-

nale en gros plan de l'élément récepteur du coin et du coin à l'état développé de fabrication, Figure 3 - Les mêmes éléments Sus du dessus, Figure 4 - Trois representations en coupe transversale de l'élément récepteur du coin, Figure 5 - Trois representations en coupe transversale du coin,

Figure 6 - Une vue en coupe longitudi-

nale de l'élément récepteur du coin, dans la position coin rabattu et entretoise encastrée dans l'ensemble,

Figure 7 - Deux vues sen coupe trans-

versale de l'élément récepteur du coin et du coin iuî-mme Figure 8 - Unes vue en plan des e!-e ments tels que représentés à la figure 6,

- Figure 9 - Une variante de la configu-

ration illustrée à la figure 6, avec effet d'écartement ra-

dial, vue en coupe longitudinale, Figure IO - Une vue en coupe transversale de cette variante,

Figure 11 - Une autre variante des élé-

ments représentés à la figure 6, avec introduction forcée du coin dans son récepteur, représentée en coupe longitudinale, et

Figure 12 - Une vue en coupe transver-

sale d- cette dernière variante.

La cheville de fixation illustrée dans

les schémas joints au présent descriptif est réalisée en ma-

tière plastique à cèdage élastique dur, et se compose essen-

tiellement d'une tige d'ancrage (1) avec un élément récepteur de coin (3) qui va en montant en direction de l'extrémité d'

introduction (2), ainsi que d'un coin expansible (4) déplaça-

ble le long de l'élément récepteur de coin (3). Celui-ci constitue, avec la tige d'ancrage (1), un ensemble de section

circulaire à l'état non expansé.

Le coin (4) est, au niveau de sa peti-

te extrémité (5) rendu solidaire de l'extrémité d'introduc-

tion (2) de la tige d'ancrage (1) par l'intermédiaire d'une barrette entretoise (6), et ceci dans des conditions telles

que le coin (4) peut être appliqué contre l'élément récep-

teur de coin (3) en surmontant la résistance à la flexion de la barrette entretoise (6). Ainsi que le montrent les figures 2 et 3, le coin (4) est de préférence réalisé solidaire par moulage dans le prolongement axial de la tige d'ancrage (1)

ce qui fait que la barrette entretoise (6) se trouve, à l'é-

tat de livraison de la cheville, orientée dans le sens de 1' introduction de la cheville (1) et que le coin (4) doit être rabattu vers l'arrière pratiquement dans la proportion de 180 jusqu'à être appliqué contre l'élément récepteur de coin (3)

pour rendre la cheville prête à l'utilisation.

Pour agir favorablement sur le compor-

tement d'élasticité en flexion de la barrette entretoise (6)

cette dernière est de préférence réalisée solidaire par mou-

lage en face avant dans la partie la plus inférieure de 1'

extrémité d'introduction (2), et dimensionnée dans des condi-

tions telles qu'en partant de son point de raccordement par moulage elle est, sur une longueur Ll, un peu plus forte en section,dans la proportion d'environ 1/2 à 2/3 du diamètre de la tige, que sur le reste de sa longueur jusqu'à l'extré- mité du coin (5), ce qui fait que la sone de transition entre la section épaisse et la section mince correspond & un point de pliage obligatoire. Cette disposition engendre, lors du

rabattement du coin (4), une contrainte de flexion plus im-

portante, et le coin (4) se trouve ainsi plus fortement tiré

en position de blocage.

La figure 1 illustre bien le mode d' action de la barrette entretoise de liaison (6). La tige d'

ancrage (1) se trouve introduite, avec son coin (4) en posi-

tion rabattue, dans un trou (7) de section correspondante à

celle de la tige ménagé dans une paroi support (8), présen-

tant de préférence une structure rugueuse mains ferme, le bé-

ton et les moellons constituant en l'occurrence des matériaux constitutifs d'une telle paroi tout aussi appropriés que le bois ou des plaques de fixation. La tige (1) comporte, à sa partie arrière, un élément de retenue (9) qui, dans l'exemple de réalisation présenté ici, se présente sous la forme d'une plaque formant tête, et sert à fixer en application contre la

paroi (8) une plaque isolante (10). Suivant la nature de l'u-

tilisation qui en est faite, l'élément de retenue (9) de la tige (1), solidaire de cette dernière par moulage, peut être constitué par exemple par un collier de serrage de câble, un

oeillet, un crochet ou une bride.

Pour l'introduction de la cheville dans le trou (7) le coin (4) est légèrement replié vers l'arrière puis introduit dans le trou (7) par l'entraînement exercé par la barrette entretoise (6) repliée. La barrette entretoise (6) exerce en l'occurrence, par suite de la sollicitation à la flexion engendrée, une traction sur le coin (4), ce qui fait que ce dernier se trouve toujours parfaitement appliqué contre la paroi portant le trou, et confère un solide effet

de retenue à la cheville de fixation quelle que soit la pro-

fondeur d'introduction de cette dernière. Et si l'élément de retenue (9) se trouve soumis à l'action de sollicitations à la traction de quelque nature que ce soit, la tige d'ancrage ZSS67t9 cède alors légèrement, en appliquant en mime temps le coin

(4) encore plus formaeent contre la paroi portant le trou.

L'éléient técepteur du coin (3) peut,

dans sa présentation simple, se conposer simplement d'une fa-

ce de base (11) qui va an montant en direction de l'extr imi- té d'introduction (2), et qui a le même angle de pente u( que que la face (12) du coin expansible (4). Pour une meilleure introduction du coin (4) il est cependant avantageux que 1'

élément récepteur de coin (3), ainsi que l'illustrent les fi-

IO gures 2 à 5 dans l'exemple de réalisation pratique présenté

ici, soit délimité par deux parois latérales (13).

Celles-ci peuvent, come dans l'exe.-

ple illustré aux figures 11 et 12, être parallèles, mais aus-

si, comue dans l'exemple illustré aux figures 2 & 5, partir

de la face de base (11) en s'écartant l'une de l'autre présen-

tant ainsi une configuration conique, les parois latérales (14) du coin (4) ayant en l'occurrence la mime pente, et la face de base (11) de l'élément récepteur de coin ayant, tout

comme la face du coin (12), sur toute leur longueur, une lar-

geur identique.

La figure 4 illustre trois vues en coupe transversales différentes de l'61éément récepteur de

coin (3), et la figure 5 trois coupes transversales diffèren-

tes du coin (4). Ces sections correspondent respectivement aux lignes de coupe indiquées perpendiculairement & la coupe

longitudinale de la figure 2. Dans le cas de l'élément récep-

teur de coin (3) tel qu'illustré à la figure 4, la face de base (11) est en outre coupée par une rainure (15), qui se termine un peu avant l'enveloppe extérieure (16) de la tige

d'ancrage (1).

Cette disposition permet de comprimer

quelque peu la tige d'ancrage (1) ce qui est avantageux lors-

que le trou d'emmanchement (7) est un peut plus petit que ce

qui est nécessaire eu égard au diamètre de la tige. De la ê-

me façon la tige (1) peut, lorsque l'alésage du trou (7) est un peu fort, s'écarter, lorsque l'on utilise un coin (1) à

effet d'écartement radial ou tangentiel (voir plus bas).

Les figures 6 à 8 illustrent une va-

riante de la cheville defixation, dans laquelle la barrette entretoise (6) est noyée entre les parois latérales (17) de la tige d'ancrage (1) formées par la rainure (15), et ceci dans des conditions telles que le cintre extérieur (18) de la barrette entretoise (6) rabattue arrive au maximum jusqu'à la hauteur de l'extrémité d'introduction (2) de la tige (i) ou reste en arrière. Ceci permet d'avoir la certitude de ce que, même lorsque l'extrémité (2) de la tige <1) vient en butée contre l'extrémité de l'alésage (7), la barrette entretoise

cintrée restera dans son intégralité sollicitée à la trac-

tion. Si le cintre de la barrette (18) formait saillie comme

l'illustre la figure 1, et que la profondeur du trou (7) n'é-

tait pas suffisante, situation qu'il n'est pas rare de rencon-

trer dans la pratique, le cintre de la barrette entretoise

(18) viendrait alors donner contre le fond du trou et repous-

serait le coin (4) vers l'arrière, et on n'obtiendrait alors

plus l'effet de blocage désiré évoqué à la figure 7.

Les figures 9 et IO illustrent une va-

riante de la cheville, dans laquelle la rainure (15) est réa-

lisée au moins aussi large que la largeur de la face du coin (12). De par cette configuration, le coin (4) ne prend plus appui sur la face de base (11), mais sur les parois latérales

coniques (13). La tige d'ancrage (1) se trouve de ce fait for-

cée radialement à l'écartement de tous côtés, ce qui fait que l'effet de blocage se trouve régulièrement réparti en tous

les points de la paroi intérieure du trou. Ceci est plus fa-

vorable, et en particulier dans le cas o la matière constitu-

tive de la paroi support est relativement tendre, que lorsque

l'effort de serrage ne s'exerce que dans deux directions seu-

lement, ainsi que le suggèrent les flèches repérées P dans la figure 7. On obtient également le même effet dans la variante illustrée aux figures 6 à 8, lorsque les parois latérales (13) de l'élément récepteur (3) ainsi que les parois latérales (14)

du coin (4) se rapprochent, dans le sens longitudinal, en di-

rection de l'extrémité d'introduction (2) suivant un tracé

conique. On obtient en l'occurrence un effet de coin s'exer-

çant tangentiellement par suite du décalage longitudinal du coin. Dans la configuration de la cheville telle qu'illustrée aux figures 11 et 12 il est prévu au niveau de la face extérieure bombée (21) du coin (4), respectivement à l'extrémité avant et arrière, un ergot de forme pointue (22) pour augmenter encore le frottement d'adhérence du coin (4) dans l'alésage du trou (7). Pour des raisons d'opportunité

pratique, ces ergots (22) sont biseautés dans le sens de l'in-

troduction du coin (4) et remontent suivant une pente accusée sur la partie arrière, et ne servent qu'à bloquer en position le coin (4) dans le trou (7) dans les conditions de solidité

qui s'imposent, quelle que soit la profondeur de pénétration.

Les ergots (22) ne font saillie par rapport à la face exté-

rieure bombée (21) que dans la proportion nécessaire pour que leurs parties pointues (22), dans la position de recul du coin expansible (4) plongent dans l'enveloppe extérieure (16') cylindrique imaginaire de la tige (1) et peuvent ainsi être sans peine introduits à l'intérieur du trou, Lorsque l'on exerce sur la tige d'ancrage (1) un léger effort de retrait les ergots (22) bloquent le coin (4) contre la paroi du trou par frottement contre celle-ci ou, si elle est constituée par une matière tendre, par pénétration dans celle-ci, ce qui

fait que le coin (4) ne peut plus être retiré du trou (7).

Lorsque cette cheville est utilisée en présence de matériaux durs, tels que du béton, les ergots (22) se trouvent alors aplatis ce qui fait que la totalité de la face extérieure (21) du coin (4) est en contact d'application. Cette face extérieure (21) ainsi que celle de la tige d'ancrage (1) peut être adaptée, en jouant sur sa structure, aux diffèrents

matérieux de construction possibles.

La configuration illustrée aux figures

11 et 12 comporte également une variante de l'élément récep-

teur de coin à parois latérales parallèles, (12), dans la-

quelle le coin (4) comporte, au niveau de ses parois latérales (14) des bourrelets (19) disposés parallèlement à la face de base du coin (12) au moyen desquels on peut faire coulisser le coin (4) dans les rainures de guidage correspondantes (20) que comportent les parois latérales (13). Cette configuration offre la possibilité de monter préalablement le coin (4) dans ; son élément récepteur (3), les épaulements ou bourrelets (19) d'épaisseur relativement faible pouvant être en l'occurrence introduits dans les rainures (20) par pression exercée depuis

le haut ou éventuellement en les y poussant depuis l'arrière.

Re ve n d i c at i on s 1 - Cheville de fixation en matière plastique à cèdage élastique dur, se composant d'une tige d' ancrage comportant un élément de retenue pour absorption de la charge à la partie arrière de la tige et d'un élément ré- cepteur de coin allant en montant en direction de l'extrémité

d'introduction de la tige, ainsi que d'un coin expansible dé-

plaçable le long de l'élément récepteur, et qui constitue avec

la tige d'ancrage, à l'état non expansé, une structure de sec-

IO tion transversale circulaire, s e c a r a c t é r i s a n t p a r 1 e f a i t que le coin expansible (4) comporte au

niveau de sa petite extrémité (5) une barrette entretoise é-

lastique (6) réalisée par moulage solidaire de l'extrémité (2) de la tige (1) dans le prolongement axial de celle-ci, et qui

peut être rabattue dans l'élément récepteur de coin (3) en sur-

montant la résistance à la flexion de la barrette entretoise.

2 - Cheville de fixation suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que la barrette

entretoise (6) est réalis4e solidaire par moulage en face a-

vant dans la partie la plus inférieure de l'extrémité d'intro-

duction (2) et que partant de son point de raccordement par

moulage elle est, sur une longueur "L1", réalisée dans une é-

paisseur d'environ 1/2 à 2/3 plus forte que le diamètre de la tige en section transversale, que sur le reste de sa longueur

allant jusqu'à l'extrémité du coin (5).

3 - Cheville de fixation suivant la re-

vendication 1 ou 2, dans laquelle l'élément récepteur de coin (3) est constitué par une face de base (11) correspondant sur le plan inclinaison et largeur à la face de base du coin (12) et par deux parois latérales (13), se caractérisant par le fait que le coin expansible (4) présente, sur au moins une de ses parois latérales (14), des épaulements en forme de points ou des bourrelets (19) parallèles à la face de base du coin

(12) qui peuvent venir s'imbriquer dans des rainures de guida-

ge (20) de profondeur correspondante ménagées dans les parois

latérales (13) de l'élément récepteur de coin (3).

4 - Cheville de fixation suivant les re-

vendications 1 A 3, se caractérisant par le fait que la bar-

rette entretoise (6) se trouve noyée entre les parois latérales (17) de la tige d'ancrage (1) constituées par une rainure (15) IO

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et ceci dans des conditions telles que le cintre extérieur (18) de la barrette entretoise (6) en position rabattue arrive, dans la position de blocage du coin (4) au maximum jusqu'& 1'

extrémité de la tige (2).