Brevet FR2398913A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne une vis dont la tête est incorporée dans un revêtement en matière plastique ou elastomère estampé. D'après le brevet britannique nO 953 009 > on connait des vis de ce type, qui sont utilisées spécialement dans le bâtiment pour la fixation de tales de couverture. I1 s'agit de vis en acier trempé; assurant elles-mêmes le taraudage de leur trou de fixation, vis que l'on appellera par la suite "vis taraudeuses" > le capuchon en matière plastique ou élastombre recouvrant la tête pour la protéger contre l'oxydation. Dans les vis selon ledit brevet britannique, le capuchon ne revit quten partie la face radiale de la tête d'où part la tige, Dans cette zone, la partie métallique de la vis n'est pas protégée de l'oxydation. Pour obtenir cette protection, on dispose, sur la tige de la vis, une rondelle d'étanchéité destinée à venir se bloquer entre les surfaces opposées de la tête et de l'élément de couverture à fixer en vue de réaliser un joint hermétique autour de la zone du trou percé dans cet élément et traversé par la tige de la vis, afin de protéger cette tige de l'oxydation tout en empêchant la pénétration de l'eau et de l'humidité dans le trou. Cette rondelle constitue une pièce rapportée qu'il serait avantageux de supprimer afin d'abaisser le prix de revient des vis de ce genre. En effet la rondelle provoque une augmentation du prix, aussi bien en ce qui concerne le coQt de la vis elle-meiue que de la main-d'oeuvre etlou de l'outillage nécessaire pour sa pose sur la tige de la vis, avant que cette dernière ne soit mise sur le marche. L'invention a donc pour objet une vis du type indiqué plus haut et assurant une étanchéité parfaite autour de la région du trou et de la tige, mGme en l'absence de rondelle d'étanchéité. Cette nouvelle vis est caractérisée en ce que le revêtement comprend une partie annulaire profilée qui recouvre la face radiale de la tête d'oW part la tige et en ce que cette partie annulaire profilée présente une zone annulaire et épaisse d'appui frontal de la tète sur la surface d'un élément qu'il s'agit de fixer au moyen de la vis et comportant en outre une livre d'étanchéité annulaire souple située radialement à l'extérieur par rapport à ladite zone d'appui, ladite lèverez à l'état de repos, étant conformée de manière à faire saillie longitudinalement par rapport à la zone annulaire d'appui et étant évasée radialement vers l'extérieur. Dans la description qui va suivre, les termes longitudinal, "longitudinalement" > "radial" et "radialement" sont censés se rapporter à l'axe de la vis Dans une vis selon l'invention, l'étanchéité est assurée par la lèvre annulaire souple qui, une fois que la vis est vissée à fond, se plie en perdant la forme qu'elle avait à l'état de repos et reste resserrée élastiquement contre la surface de l'élément fixé. La présence de la zone annulaire d'appui frontal empêche cette lèvre de trop se déformer, ce qui lui ferait perdre son étanchéité. D'autres objets et avantages de I1 invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme préférée de réalisation. Sur ces dessins la figure I est une vue en perspective dtune vis autotaraudeuse, selon l'invention, destinée en particulier à des couvertures de bâtiments ; la figure 2 est une vue en élévation de cette même vis, dont la tête est représentée en partie en coupe longitudinale la figure 3 est une coupe transversale faite suivant la ligne III-III de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, mais correspondant à une variante, et les figures 5 et 6 sont des demi-coupes longitudinales de la tête de cette vis, respectivement avant et après vissage à fond. La vis selon l'invention représentée sur les figures 1 et 2, comprend une tige 10 à filetage taraudeur, Une tète 12, dont la majeure partie a une section de forme prismatique, par exemple carrez, est d'un seul tenant avec la tige 10. La pièce constituée par cette tige 10 et par la tette 12 est de préférence en acier trempé. La tête métallique 12 est revêtue d'un capuchon 14, en matière plastique (ou encore élastomère), obtenu directement tel que par déformation sous pression autour de la tête, Dans le cas de l'utilisation de la vis selon l'invention pour des couvertures de bâtiments, la matière préférée pour la réalisation du capuchon 14 est une résine acétalique qui résiste aussi bien aux basses températures qu'aux températures élevées (de -400C jusqu'à + 100 ainsi qu'aux agents chimiques, La bonne fixation de ce capuchon 14 sur la tète 12 dans la direction longitudinale de la vis est assuree par un collier profilé 16, situé à la base de la tate 12.Ce collier, dans sa partie inférieure, est concave et présente, extérieurement, un filet périphérique 18 qui, tout en empêchant le glissement du revêtement- ou capuchon 14, renforce davantage la liaison de ce dernier avec la tête métallique 12. Le capuchon 14 est profilé sur-son pourtour suivant la forme d'une étoile, comme indiqué en 20, pour permettre la manoeuvre de la vis à l'aide d'une clé. le moment de rotation est transmis par le capuchon 14 à la tête 12, grâce à leur accouplement prismatique. On voit sur les figures 2 et 5 que le revêtement 14 comprend, conformément à l'invention, une partie annulaire profilée 22 qui recouvre la face radiale 24 de la tête 12 d'où part la tige 10. Cette partie annulaire 22 présente, au-dessous du collier 16, une zone annulaire épaisse 26 ayant une face radiale plane 28 qui s'appuie sur l'élément que l'on veut fixer au moyen de la vis. De préférence, le filet 18 constitue également un moyen de calage mutuel de la tête 12 et de la partie annulaire profilée 22, dans laquelle il est noyé. Cela permet de mieux fixer la matière plastique de la partie inférieure du capuchon 14 sur le métal de la partie inférieure correspondante de la tette 12, en empêchant les risques de rupture par torsion de la matière plastique sous l'effet des efforts exercés au vissage. A cette fin, le filet 18 doit comporter des surfaces de calage, non concentriques à l'axe de la vis. Selon une forme due réalisation préferée, on obtient ce résultat, comme représenté sur la figure 3, en pratiquant dans le filet 18 des rainures radiales 29 que l'on remplit de matière plastique. Les cotés des rainures 23 constituent les surfaces de calage indiquées ci-dessus. Suivant une variante représentée sur la figure 4, le filet 18 présente intérieurement, vu en coupe transversale par rapport à ltaxe de la vis, la forme d'un carré (ou plus généralement de polygone) dont les faces 29a constituent lesdites surfaces. Radialement > à l'extérieur, par rapport à la zone annulaire d'appui 26, dans la partie annulaire 22, se trouve une livre d'étanchéité annulaire flexible 30. Cette lèvre 30, à l'état de repos représenté sur la fiture 3, fait saillie longitudinalement d'une quantite h par rapport à la zone annulaire d'appui De plus, cette livre 30 est évasée radialement vers l'extérieur. La partie annulaire profilée 22 présente avantageusement de plus une seconde lèvre d'étanchéité annulaire flexible 32, située radialement à 11 intérieur par rapport à la zone annulaire d'appui 26. Cette livre 32 fait aaillie longitudinalement de la hme quantité h par rapport à la face 28 de la none d'appui 26. En outre, la livre 32 est évasée radialement vers l'intérieur et est séparée radialement de la tige 10 en laissant autour de cette dernière un vide 34, de forme annulaire. La face radiale plane 28 se raccorde, sur la face correspondante de chacune des lèvres 30 et 32, respectivement par les rainures annulaires 36 et 38 ayant un profil arrondi. Les rainures 36 et 38 facilitent la flexion des deux lèvres 30 et 32, la premiere vers l1extérieur par rapport à la tige 10 et, la seconde, vers cette tige elle-même. De plus, la lèvre 32 peut se plier du fait du vide annulaire 34. Si l'on se reporte à la figure 4, on voit que, lorsqu'unie vis selon l'invention est bloquée à fond de manière que sa tête 12 soit appliquée contre la surface S d'un elément à fixer, la partie annulaire profilée 22 étant intercale entre la tête et cet élément, les lèvres 30 et 32 se déforment élastiquement, la première vers l'extérieur et, la seconde, vers l'intérieur, comme représenté. Cette déformation se poursuit jusqu'à ce que la face plane 28 de la zone annulaire d'appui 26 vienne slappliquer contre la surface S. Si l'on continue de visser, la zone 26 subit de même une compression élastique qui assure l'autoblocage de la vis.La zone 26 doit toutefois avoir des proportions telles que, sous l'effet du couple de serrage prévu pour la vis, les deux rainures 36 et 38 subsistent, ctest- -dire que les deux lèvres 30 et 32 ne soient pas complètement aplaties, auquel cas elles ne seraient plus en mesure d'assurer une bonne étanchéité, alors qu au contraire on désire réaliser l'étanchéité pour protéger des agents atmosphériques la zone du trou F que traverse la tige. On remarquera de plus que la partie annulaire 22, située sous la tate 12 de la vis, protège des agents atmosphériques non seulement la zone du trou F, mais également toute la tête 12, comme des rondelles classiques, On a constate, surtout dans le cas d'un revêtement ou capuchon 14 en résine acétalique,que, pour assurer une bonne étanchéité au moyen des deux lèves 30 et 32, la hauteur h de ces livres par rapport à la zone annulaire d'appui 26, ou mieux par rapport à la face 28 de cette zone, doit avoir un rapport déterminé avec le diamètre d (figure 2) de la lèvre radialement extérieure 30 dans les conditions de repos. Pour un diamètre d de 20 mm, la hauteur h est de préférence comprise antre 0,2 et 0,7 mm et, pour un diamètre d de 30 mm, la hauteur h est de préférence comprise entre 0,3 et 1,10 mm. En définitive, la valeur préférée de h est de l'ordre de 0,010 + 0,04 d. REVENDICATIONS 1. Vis comprenant une tige filetée et une tête incorporée dans un revêtement en matière plastique ou élastomère comprimé, cette vis étant caractérisée en ce que le revêtement comprend une partie annulaire profilée qui recouvre la face radiale de la tête d'où part la tige et en ce que cette partie annulaire profilée présente une zone annulaire et épaisse d'appui frontal de la tête sur la surface d'un élément qu'il s'agit de fixer au moyen de la vis et comportant en outre une livre d'étanchéité annulaire souple située radialement à l'exterieur par rapport à ladite zone d'appui, ladite lèvre, à l'état de repos, étant conformée de manière à faire saillie longitudinalement par rapport à la zone annulaire d'appui et étant évasée radialement vers i 'extérieur. 2. Vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie annulaire profilée présente une seconde lèvre d'étanchéité annulaire flexible, située radialement à l'intérieur par rapport à la zone annulaire d'appui, cette lèpre faisant saillie longitudinalement au repos sur la zone annulaire d'appui, cette levure étant évasée radialement vers l'intérieur et étant écartée radialement de la tige de la-vis. 3, Vis selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que la zone annulaire d'appui présente une face radiale plane d'appui sur la surface de l'élément à fixer. 4. Vis selon la revendication 3, caractérisée en ce que la face radiale plane est raccordée à la face correspondante de la lèpre, ou de chaque lèvre, par une rainure annulaire à profil arrondi. 5. Vis selon l'une quelconque des revendications 1-à 4, caractérisée en ce que la livre ou chacune des livres fait saillie longitudinalement au repos sur la zone annulaire d'appui d'une quantité h de l'ordre de 0,010 + 0,040 fois le diamètre de la lèvre radialement extérieure. Vis selon l'une quelconque des revendications 1 à S, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de calage entre la tête et la partie annu laire profilée du revêtement. 7. Vis selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de clavetage comprennent un filet périphérique sur la face radiale de la tête, noyé dani la partie annulaire profilée du revêtement, ce filet présentant des surfaces de calage non concentriques à l'axe de la vis. 8. Vis selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit filet présente des rainures radiales, dont les-c8tEs constituent lesdites surfaces. 9. Vis selon la revendication 7, caractérisée en ce que le filet présente, en coupe transversale par rapport à l'axe de la vis, un contour intérieur polygonal, dont les faces constituent lesdites surfaces. 10. Vis selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le revêtement de la tête est en résine acétalique.