Brevet FR2000643A1 — publié le 19690912

• V. 1 2000643 La présente invention se rapporte aux procédés de fabrication d'organes de fixation auto-bloqueurs et concerne plus particulièrement un procédé de ce genre pour la fabrication d'organes de fixation par formation et adhérence en place d'un élément de blo-5 cage en matière plastique sur un organe de fixation métallique. Dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N° 3.294.139 sont décrits des organes de fixation auto-bloqueurs comprenant chacun un élément de blocage en matière plastique façonné sur la surface d'un organe de fixation métallique fileté tel qu'un écrou ou un 10 boulon en appliquant une matière plastique pulvérulente sur la surface filetée de l'organe de fixation, puis en chauffant pour provoquer le ramollissement de cette matière plastique et la création d'une nappe de liquide à l'état libre apte à conserver sensiblement sa forme lors du refroidissement. 15 Bien que les matières plastiques pulvérulentes soient utiles pour la formation d'éléments de blocage de ce genre, leur emploi dans la technique décrite dans la littérature antérieure présente des inconvénients graves. C'est ainsi, en particulier, qu'il convient de souligner comme indiqué dans le texte du brevet des Etats 20 Unis d'Amérique N° 3«294.139» la nécessité de prévoir une nappe de liquide à l'état libre constituée par une matière plastique appliquée par ramollissement contre la surface de l'organe de fixation métallique. Mais les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater que ce phénomène ne se traduit pas toujours 25 par la formation d'une nappe de matière plastique uniforme sur la paroi de l'organe de fixation métallique. Eçl effet, en raison de la fusion incomplète, les effets de la tension surfaciale et de phénomènes analogues, la répartition d'une nappe de matière plastique à l'état libre dans les filets d'un organe de fixation en 30 métal tel qu'un écrou ou un boulon est souvent irrégulière, de sorte que certaines parties de l'élément de blocage en matière plastique établi de cette façon peuvent être excessivement épaisses tandis que d'autres parties sont trop minces. Ainsi, en particulier, s'il ne s'est pas produit une bonne répartition de la matière 35 plastique dans les naissances des filets d'un organe de fixation fileté, certaines parties de l'élément en matière plastique peuvent s'étendre de manière excessive au-dessus des crêtes du filetage. Il en résulte que quand un semblable organe de fixation est mis en service, des contraintes inhabituelles soat ©sersées cm? 40 ment d® blocage et peuvent être la causé d'un .ébraaXemealjp â8tm efcP oweiNW- ■- "117 0 2 2ÙQ0643 desserrage ou d'un dégagement de cet élément. Ces contraintes intéressant par exemple les parties spécialement épaisses de l'élément en matière plastique peuvent se propager à d'autres parties plus minces en raison de la médiocre distribution de la matière 5 plastique par écoulement libre. Du fait que les parties minces présentent l'adhérence la plus mauvaise au substrat métallique, elles peuvent se dégager et se déchirer, ce qui fait que l'ensemble de l'élément de blocage appliqué contre un organe de fixation appartenant à la technique antérieure ne donne pas satisfaction, 10 L'invention fournit à 1'industrie un procédé permettant d'u tiliser des matières plastiques pulvérulentes pour la constitution d'éléments de blocage sur des organes de fixation en métal et grâce auquel sont évités les inconvénients inhérents aux procédés appartenant à la technique antérieure avec utilisation de ma-15 tières plastiques pulvérulentes. Conformément à la présente invention, une matière plastique pulvérulente est appliquée contre la surface de l'ébauche d'un organe de fixation métallique, puis cette matière plastique est chauffée jusqu'à la température de fusion, ensuite refroidie pour 20 provoquer son adhérence contre la surface métallique tandis que cette matière plastique est confinée dans un moule ou une matrice restreignant les tendances fugaces de la matière plastique et en assurant une distribution uniforme dans toute l'étendue de l'élément de blocage en cours de constitution, 25 Une meilleure compréhension de l'invention et des divers avan tages qu'elle permet d'obtenir découle de la suite dè cette description, qui se liifen regard du dessin schématique annexé dans lequel: Les fige 1 et 1A sont respectivement une vue de côté et une vue d'extrémité, la première étant dessinée en partie en coupe, 30 la seconde en coupe par la ligne 1A-1A en fig,1, ces deux vues mettant en évidence les moyens permettant de déposer et de mettre en place une quantité mesurée de matière plastique pulvérulente 3102' la surface d'une ébauche d'organe de fixation métallique. Les fig. 2 et 2A sont respectivement une vue de côté et une 35 vue d'extrémité, la première étant dessinée on partie en coupe et la seconde en coupe par la ligne 2A-2A m fig. 2, d'un moule ou d'une matrice en prise avec une ébauche d'organe de fixation métallique comportant une matière plastique appliqués sur une partie de sa surface en vue 'd'obliger cette saatièrs plastià former peu— 40 âaas sa fusion «a 'élément de KLoeag© de e©t ©ygasa© de fixation© BAD ORIGINAL JV 31170 3 2000643 Les fig. 3 et 3A sont deux vues en coupe d'une autre réalisation du moule ou de la matrice en prise avec une ébauche d'organe de fixation métallique garnie de matière plastique sur une partie de son étendue afin d'obliger cette matière plastique à former 5 par sa fusion un élément de blocage plastique. Les fig. 4 et 4A sont respectivement une vue de côté et une vue en coupe par la ligne 4A-4A en fig.4 montrant une variante de réalisation d'un moule ou matrice en prise avec une ébauche d'organe de fixation métallique, la matière plastique pulvérulente 10 étant, suivant cette réalisation, présente sur le moule ou la matrice avant son contact avec la surface de cette ébauche. La fig. 5 est une vue de côté en coupe par la ligne 5-5 en fig. 2A, montrant une partie grossie de la matrice d'engagement et de l'ébauche d'organe de fixation visible dans les fig. 2 et 15 2A. Dans chacune des fig. 1 et 1a sont représentées une ébauche d'organe de fixation 11 destinée à former un organe mâle fileté tel qu'un boulon métallique et une trémie 12 permettant de déposer une quantité déterminée d'une matière plastique pulvérulente 20 13 sur une surface choisie de l'ébauche d'organe de fixation 11. En donnant à la trémie 12 une forme appropriée et en réglant la quantité de matière plastique 13 débitée par elle, une charge de matière plastique pulvérulente ayant la forme et la masse désirées peut être déposée sur l'ébauche d'organe de fixation 11 et dis-25 tribuée dans la longueur et sur la circonférence de cet organe, selon les besoins. Comme le montrent les fig. 2 et 2A, en vue de la formation d'un élément de blocage en matière plastique sur un organe de fixation métallique 11 à partir de la charge de poudre déposée sur 30 elle, l'ébauche de cet organe de fixation 11 est portée à la température de fusion et forme un corps 15 de matière plastique fluide. Comme le montre en particulier la fig. 2A, la matrice 14 restreint l'écoulement circonférentiel de la matière plastique 15 entre certaines lignes longitudinales sur la circonférence de 35 l'ébauche d'organe de fixation 11, ces lignes comprenant des points tels que 16 et 16* pour lesquels la matrice 14 et l'ébauche d'organe de fixation 11 viennent en contact direct sur la totalité ou une partie de leur longueur. Ce sont ces lignes qui déterminent la largeur de l'élément de blocage formé sur l'organe 40 de fixation. Dans l'arc défini entre les lignes, la matière plas- bad original 0- 31170 4 2000643 tique 15 peut s'écouler circoriférentiellement et librement dans les fonds des filets de l'ébauche d'organe de fixation 11. En réglant la quantité de matière plastique pulvérulente utilisée mvs? former un élément de blocage, on peut déterminer la longueur de oefe 5 élément formé lors du ramollissement jusqu'à fusion de la poudra^ Comme ceci déeoule en particulier des fig. 2 et 5 des deseiscj^ la matrice 14 est de préférence taraudée pour engager les crêtes 19 du filetage d® l'ébauche d'organe de fixation 11 mais mancra© les crêtes de filets qui seraient autrement engagées avec les Eais= 1o sances 25 des filets de cette ébauche 11» Grâce à cette façoa de procéder, l'accumulation de la matière plastique 15 dans las naissances 25 des filets de l'ébauche d'organe de fixation 1i est rendue possible. Une matrice de ce genre est établie en aiénzi géant un canal ou une fente ayant une largeur égale à la largeur 15 de l'organe de blocage qu'on veut produire pour lui donner la fesas d'un organe de fixation fileté 11 comme représenté en particulier dans la fig. 2A du dessin. Dans les fig. 3 et 3Â est représentée une autre réalisation possible d'un moule ou d'une matrice destiné à appliquer à force la 20 matière plastique ramollie sur la surface d'une ébauche d'organe âa fixation tel qu'un boulon en métal fileté. En particulier, le moule ou la matrice 17 est à paroi lisse et est muni de baguettes longitudinales 18 constituées par une substance flexible défoxmable telle qu'un caoutchouc de silicones. Comme représenté plus parti@&= 25 lièrement dans la fig. 3A, la matrice 17 est amenée par compE©£= sion au contact de 1*ébauche d'organe de fixation 11, afin d© ai=» former les baguettes flexibles 18 et de les obliger à pénétrer dans les naissances des filets de cette ébauche 11 en confinaat la poudre de matière plastique 13 dans les cavités formées pas3 30 la matrice 17s l'ébauche 11 et les baguettes 18. loirs de- sa fusion, la matière plastique 13 est confinée sur l'ébauche d9©ï?= gane de fixation 11 dans la zone oit la formation de l'élément a® blocage en matière plastique doit être produite. Cette réalisation présente cet avantage qu'aucun alignement particulier entre la 35 trice 17 et l'ébauche d'organe de fixation 11 l'une par rapport à l'autre n'a besoin d'être prévu. Ceci est vrai de l'emploi de trices taraudées devant engager les parties filetées corresponds^ tes de 1'ébauche d'organe de fixation» Dans les fig. 4 et 4A est représenté une autre ébauche dEcs?ga-40 ne de fixation 20 en métal® Il s'agit ici d®«n organe de fixsiioa bad original 69 01170 5 2000643 à filetage femelle tel qu'un écrou métallique. Le moule ou la matrice 21 engagé avec lui est en contact direct avec l'ébauche d'écrou 20 en des points tels que 22 et 22' définissant des lignes de contact à l'intérieur de la partie taraudée de cette 5 ébauche 20. Entre ces lignes, la matrice 21 est convenablement taraudée pour venir en prise avec les crêtes 23 des filets intérieurs de 1'écrou 20 mais pas avec les naissances 24 des filets. Ici encore, un volume est défini en vue d'un écoulement restreint de la matière plastique fondue 15. 10 Dans la réalisation que montrent les fig. 4 et 4A, une quanti té mesurée et convenablement conformée de matière plastique pulvérulente est rationnellement déposée sur la surface de la matrice 21 avant son engagement avec l'ébauche d'organe de fixation 20, plutôt que sur la surface de cette ébauche. Cette technique est 15 d'une application particulièrement intéressante quand il s'agit d'organes de fixation femelles en raison de l'accès souvent difficile de leurs surfaces intérieures. Pour assurer la fusion d'une matière plastique pulvérulente en vue d'assurer la cohésion et l'adhérence de cette matière plas-20 tique contre la surface d'un organe de fixation métallique, le moule ou la matrice ou bien, suivant le cas, l'ébauche d'organe de fixation ou les deux peuvent être chauffés jusqu'à une température suffisante pour faire fondre la matière plastique pulvérulente. Le chauffage de l'une ou des deux pièces métalliques par chauffage 25 par induction à radio-fréquence convient ici par exemple. Il y a lieu en particulier de chauffer au moins le moule ou la matrice de contrainte, étant donné que la masse du métal constitutif de l'ébauche d'organe de fixation est généralement inférieure à la masse de la matrice, et cette ébauche, si elle n'est pas chauffée, 30 n'agit pas comme cause de perte trop importante de la chaleur» La pression appliquée pour assurer l'engagement entre la matrice et l'ébauche de l'organe de fixation a besoin d'être tout juste suffisante pour assurer l'appareillement des parties définissant la cavité dans laquelle s'écoule et est confinée la matière 35 plastique fluide ramollie « L'application de la pression à une matière plastique non encore portée à l'état de fusion peut d8ailleurs faciliter le processus de la fusion. Le contact entre la matrice et l'ébauche â8organe do fixation est maintenu après I*achèvement du cycle de ehaiaffag® jasç[uêà e® 40 que la matière plastique soit ©•affisajameat refreMit pots? perd» bad original ç 01170 6 2000643 sa fluidité. Pour empêcher l'adhérence de l'élément de blocage en matière plastique conformée pour assurer son application contre le moule dont on se sert, ce dernier peut être muni d'un revêtement ou film d'une matière à laquelle la matière plastique n'adhère pas ou constitué par ton métal différent du métal constitutif de l'organe de fixation et contre lequel la matière plastique utilisée pour la constitution de l'élément n'adhère pas aisément. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. Ofi|QJN4t o9 01170 7 2000643 REVENDICATIONS 1.- Procédé d*établissement d'un, élément de blocage en matière plastique sur un organe de fixation métallique tel qu'un boulon ou Tan écrou en partant d'une masse de matière plastique pulvérulen-5 te consistant, à titre caractéristique, à réunir par fusion cette matière plastique pulvérulente avec la surface de l'ébauche de l'organe de fixation tout en assurant un écoulement libre de la matière plastique fondue sur la surface où doit être formé cet élément de blocage. 10 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement libre de la matière plastique portée à l'état de fusion est assuré en engageant l'ébauche d'organe de fixation contre la paroi d'une matrice tout en faisant fondre cette matière plastique pulvérulente* 15 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matrice et l'ébauche d'organe de fixation sont engagées l'une contre l'autre pour définir un volume limité par les surfaces de cette matrice et de cette ébauche, volume dans lequel est assuré l'écoulement libre de la matière plastique portée à l'état de fu- 20 sion. 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément de blocage constitué par une nappe de matière plastique est formé sur une surface filetée d'une ébauche d'organe de fixation fileté en faisant fondre une matière plastique pulvérulen- 25 te tout en assurant le contact entre cette ébauche et une matrice engageant les crêtes des filets de cette ébauche mais permettant un écoulement contrôlé de la matière plastique en fusion dans les naissances de ces filets dans la région où doit être formé l'élément de blocage. 30 5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un élément de blocage en matière plastique est formé sur la surface filetée d'une ébauhhe d'organe de fixation mâle à flistage externe* 6.- Procédé suivant la revendication 4* caractérisé en ce 35 qu'un élément de blocage en matière plastique est formé sur la surface taraudée d'une ébauche d'organe de fixation femelle à filetage intérieur. 7.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé ea ce que la matière plastique pulvérulente est appliquée contre l'ébauche 40 de l'organe de fixation avant l'engagement entr© le matrio© ©t cetT bad original ôv 01170 s 2000643 te ébauche. 8.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matière plastique pulvérulente est appliquée contre la paroi de la matrice avant l'engagement entre celle-ci et l'ébauche de 5 l'organe de fixation.