Brevet FR2463314A1 — publié le 19810220

1. L'invention se rapporte aux éléments encastrés de matière plus dure que celle de la matière de base de la pièce lorsque celle-ci est en une matière usuelle qui n'est pas capable de supporter la charge imposée par des éléments extérieurs fixés sur elle. En particulier, lorsque les pièces sont en matière plastique, caoutchouc, bois ou sont formées de certaines feuilles minces de métal, il faut y placer un élément encastré capable de supporter la charge imposée par la fixation d'un objet extérieur. L'invention se rapporte à un élément encastré qui est taraudé et qui convient particulièrement à être fixé à l'intérieur de matières de base molles qui sont moulées à la forme voulue. Le moulage peut être effectué de toute manière classique, par exemple par injection ou par compression, etc. Ces techniques exigent que l'élément encastré et taraudé soit placé dans le moule pour effectuer le moulage de la pièce afin que la matière de base soit moulée autour de l'élément encastré et taraudé au cours de la formation de la pièce de base elle-même. Ces techniques soulèvent des problèmes, en particulier lorsque les éléments encastrés sont à fond ouvert, car la matière molle, par exemple la matière plasti- que sous pression pendant le moulage s'infiltre autour des points de contact étroits entre l'extrémité des filets et la broche qui est placée au centre de l'élément encastré et taraudé pendant le moulage. Les éléments encastrés et taraudés des modes de réalisation généralement utilisés et convenant à être placés dans des matières de base moulées comportent un bord chan- freiné au point d'intersection entre l'élément encastré à extrémité ouverte et la broche retenue dans ce dernier pendant le moulage de la pièce. Ce bord chanfreiné tend en réalité à favoriser l'infiltration de la matière de moulage en concentrant la pression le long d'une surface étroite et donc ne tend pas à empêcher l'infiltration de la matière plastique sous pression le long des filets à extrémité étroite. Un bord chanfreiné semblable est également réalisé à l'intersection entre le bord supérieur de la surface exté- 2. rieure de l'élément encastré et taraudé et le moule placé contre ce dernier ou la tête de la broche qui est appliquée contre cet élément encastré. Dans les deux cas, le bord chan- freiné augmente la quantité de la matière de base moulée qui s'infiltre sous l'effet de la pression à laquelle elle est soumise. Il est nécessaire d'effectuer une passe supplémen- taire de nettoyage du taraudage en faisant passer dans ce dernier un élément mâle fileté après la formation de la pièce moulée pour garantir que les filets du taraudage sont propres. Cette opération est coûteuse et longue et la présente invention est destinée à permettre d'éviter cette passe. L'invention se rapporte à un élément encastré et taraudé qui convient particulièrement à être utilisé lors- qu'il est mis en position fixe à l'intérieur de la matière de base qui est moulée autour de lui pendant la formation de la pièce. Cet élément encastré et taraudé comprend un corps cylindrique réalisé de manière à pouvoir être assujetti et comportant à cette fin> par exemple> une surface moletée exté- rieure. Le corps cylindrique comprend par ailleurs un trou central soit qui le traverse de part en part, soit qui est borgne. La surface intérieure de ce trou central est taraudée. Chacun des filets du taraudage comprend une surface supérieure orientée centralement vers l'intérieur et vers le bas sur la surface du trou central et une surface inférieure orientée centralement vers l'intérieur et vers le haut sur la surface du trou central. Les bords intérieurs de la surface supérieure et de la surface inférieure d'un filet sont reliés par une extrémité qui est orientée sensiblement parallèlement à l'axe du trou central. La ligne d'inter- section entre l'extrémité et la surface supérieure du filet forme le bord supérieur de.ce dernier et la ligne d'inter- section entre l'extrémité et la surface inférieure du filet forme le bord inférieur de ce dernier. Pour minimiser le fluage de la matière plastique dans les filets d'un élément encastré à extrémité ouverte, il 3. est préférable de réaliser un élément de surface orienté vers le haut sur la surface supérieure du filet, directement au voisinage du bord supérieur de ce dernier. Cette partie orientée vers le haut forme une surface sensiblement concave, tournée vers le haut, lorsqu'elle est observée avec la partie voisine de la surface supérieure du filet qui est orientée en réalité centralement vers l'intérieur et vers le bas sur la surface du trou central. Cette surface sensiblement concave et tournée vers le haut empêche le passage de la matière plastique ou de la matière molle de base au cours du moulage. Le fait que le passage de cette matière devant ce bord supé- rieur du filet est empêché minimise l'engorgement des filets pendant le moulage sous haute pression. La surface inférieure du filet comprend de manière semblable une partie orientée vers le bas directement au voisinage du bord inférieur afin d'empêcher la matière de base de fluer devant ce filet pendant l'injection de la matière. Cette partie orientée vers le bas lorsqu'elle est observée avec la surface inférieure immédiatement voisine, orientée centralement vers l'intérieur et vers le haut, forme un élément de surface courbe tourné vers le bas directement au voisinage du bord inférieur de chaque filet à l'intérieur de l'élément encastré et taraudé en empêchant la matière de base sous forte pression de moulage de fluer entre cette extrémité de filet et la broche placée à l'intérieur du trou central pendant le moulage. Par ailleurs, le bord supérieur de la surface extérieure du corps cylindrique comprend une surface concave tournée vers l'extérieur à sa périphérie afin d'empêcher le fluage de la matière de base entre le bord supérieur de la surface extérieure du corps cylindrique et le moule ou la tête de la broche pendant le moulage de la pièce formée de la matière de base. Ainsi, dans un. élément encastré à extrémité ouverte, la combinaison de la surface concave tournée vers l'extérieur au sommet du bord extérieur de la surface exté- rieure du corps cylindrique combinée avec les parties légère- ment courbes tournées vers le haut et vers le bas sur le bord 4. inférieur et le bord supérieur, respectivement, de chaque filet, permet d'obtenir un élément qui minimise considérable- ment et en général totalement le fluage ou l'infiltration de matière plastique qui obstruerait les filets de l'élément encastré et taraudé. Les bords légèrement retournés de l'extrémité des filets sont réalisés par repoussage des filets. Ce repoussage est effectué par insertion dans le trou central d'une broche dont le diamètre est légèrement plus grand que le diamètre compris entre les extrémités des filets. Il se produit en -conséquence un léger repoussage ou un retournement du sommet des filets dans les deux sens. La déformation produite est très légère, mais l'expérience a montré qu'elle est suffisante à empêcher l'infiltration de la matière de base moulée. Les filets demeurent conformes aux normes des différentes spécifications gouvernementales et la mise en place initiale d'un élément mâle fileté dans l'élément encas- tré et taraudé égalise les filets et élimine les restes des extrémités légèrement repoussées de ces filets. A partir de ce moment, l'élément encastré et taraudé fonctionne de la même manière que tous ceux qui sont réalisés classiquement. Il est préférable que la surface extérieure du corps cylindrique soit moletée afin de faciliter la fixation entre l'élément encastré et taraudé lui-même et la matière de base moulée telle qu'une matière plastique ou analogue. L'invention se rapporte donc à un élément encas- tré et taraudé pouvant être étroitement assujetti à l'inté- rieur de la matière de base d'une pièce moulée, cet élément pouvant être inséré dans cette matière moulée au moment du moulage. L'élément encastré conforme à l'invention minimise l'engorgement des filets d'un trou central qu'il comporte par des surfaces courbes localisées de manière particulière le long des joints entre l'élément encastré lui-même et le moule. Cet élément encastré est réalisé de manière que, lors- qu'il est traversé de part en part par un trou central, ses filets internes ne peuvent pas être engorgés. Lorsque l'élé- ment encastré comporte un trou central borgne, il est égale- ment réalisé de manière à empêcher l'engorgement de son 5. taraudage par infiltration de la matière molle de base moulée dans son trou central. L'élément encastré et taraudé selon l'invention comprend une partie courbe le long du bord supérieur de la surface extérieure de manière à empêcher l'infiltration de la matière moulée de base au cours du moulage. Les filets inter- nes de cet élément encastré demeurent non contaminés simple- ment par le fait que l'extrémité intérieure des filets a subi une passe de repoussage dans le trou central. L'élément encastré de l'invention qui empêche l'engorgement de ses filets internes est réalisable en un temps dont la durée est exactement la même que celle nécessaire à la réalisation d'un élément encastré et taraudé qui n'est pas réalisé de manière à empêcher les infiltrations. De plus, le coût de fabrication de cet élément est exactement le même que celui des éléments de l'art antérieur de même conception, mais qui ne compren- nent pas le repoussage selon l'invention. Les bords des filets de l'élément rapporté sont légèrement repoussés ou retournés, mais demeurent néanmoins conformes aux normes de tolérances standardisées de la dimension des filets. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limi- tatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'un mode de réalisation d'élément encastré et taraudé à extrémité ouverte placé dans la matière de base moulée, la broche se trouvant encore dans son trou central; - la figure 2 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie du mode de réalisation de la figure 1 et montre le fluage de la matière de base le long de l'élément encastré et taraudé et le long de la broche pendant le moulage de la matière de base; - la figure 3 est une coupe axiale d'une variante de réalisation de l'élément encastré selon l'invention; - la figure 4 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie montrant la manière dont la matière de base tend à fluer le long du bord supérieur d'un mode de réalisa- tion de la surface extérieure de l'élément encastré et taraudé de l'invention; et 6. - la figure 5 est un gros plan en coupe axiale d'un mode de réalisation de l'extrémité d'un filet réalisé conformément à l'invention et représenté alors qu'il est en contact avec la broche de manière à en montrer les parties tournées vers le haut et vers le bas. L'élément encastré et taraudé 10 selon l'inven- tion est spécialement destiné à être assujetti étroitement à l'intérieur d'une matière de base qui est moulée pour réali- ser une pièce 12. L'élément encastré 10 comprend un corps cylindrique 14 dont la surface extérieure 44 comporte un finissage de fixation 16. Ce finissage 16 est destiné à immo- biliser l'élément encastré 10 en place à l'intérieur de la matière de base 12. Ce finissage de fixation 16 a avantageu- sement la forme d'une surface moletée 18. Ainsi, le risque que l'élément encastré 10 se dégage de la matière de base 12 est minimisé. L'élément encastré 10 comprend un trou central 20 qui le traverse de part en part ou il peut aussi comprendre un trou central borgne 20, c'est-àdire comprendre un fond fermé 42 tel que représenté sur la figure 3. Le trou central 20 comprend sur la surface inté- rieure un taraudage 22. Chaque filet individuel du taraudage 22 comprend une surface supérieure 24 et une surface infé- rieure 26. La surface supérieure 24 de chaque filet est orientée centralement vers l'intérieur et vers le bas sur la surface du trou central 20 et la surface inférieure 26 de chaque filet est orientée centralement Vers l'intérieur et vers le haut sur la surface du trou central 20. Une extrémité 28 du filet est comprise entre l'extrémité intérieure de la surface supérieure 24 et l'extrémité intérieure de la surface inférieure 26. Cette extrémité 28 du filet est orientée sensiblement dans une direction approximativement parallèle à l'axe du trou central. La ligne d'intersection entre la surface supérieure 24 et l'extrémité 28 du filet forme le bord supérieur 30 de ce dernier. La ligne d'intersection entre la surface inférieure 26 et l'extrémité 28 du filet forme le bord inférieur 32 de ce dernier. 7. Pour réaliser l'élément encastré et taraudé 10 de l'invention, une passe de repoussage forme un élément de surface 34 orienté vers le haut au voisinage immédiat du bord supérieur 30 du filet. Ainsi, cet élément de surface 34 orienté vers le haut et combiné avec la partie immédiatement voisine de la surface supérieure 24 du filet qui est orientée vers le bas forme une surface sensiblement courbe 36 tournée vers le haut. Cette surface 36 empêche le passage de la matière moulée pendant le moulage de la pièce formée de la matière de base 12. La surface inférieure 26 du filet comprend une partie 38 orientée vers le bas et immédiatement voisine du bord inférieur 32 du filet. Cet élément de surface 38 orienté vers le bas et combiné avec la partie immédiatement voisine de la surface inférieure 26 du filet forme une surface courbe tournée vers le bas. Ainsi, cette surface courbe 40 tournée vers le bas minimise le passage de la matière plasti- que ou d'une autre matière molle de base lors du moulage de la pièce. Pour minimiser le fluage ou l'infiltration de la matière de base pendant le moulage le long du bord supérieur de l'élément encastré 10, une surface concave 46 tournée vers l'extérieur peut être réalisée à la périphérie du bord supé- rieur 48 de la surface extérieure 44 (voir figure 1). Pendant la réalisation de l'élément encastré et taraudé 10, une broche 50 est utilisée pour - repousser l'extrémité 28 des filets. Cette broche est de préférence en une matière plus dure que celle de l'élément encastré pour permettre de réaliser ce repoussage et elle a un diamètre légèrement supérieur au diamètre compris entre les extrémités 28 des filets du taraudage 22. Il en résulte un léger repous- sage ou retournement des bords supérieur et inférieur 30 et 32 du filet, ce repoussage formant la surface courbe 36 tournée vers le haut et la surface courbe 40 tournée vers le bas. La broche comprend en principe une tige 52 qui pénètre - directement dans le trou central 20 et une tête 54 située à l'extérieur, au-dessus du bord supérieur 48 de la surface extérieure 44. 8. Dans la mise en oeuvre de l'élément encastré et taraudé 10 de l'invention, il est souhaitable de mouler la pièce en matière de base 12 simultanément avec la mise en place de l'élément encastré 10. Donc, l'élément encastré 10 doit être placé dans le moule pendant le processus de moulage. Le problème posé par cette façon de procéder est celui de l'infiltration de la matière de base 12 le long du bord supérieur de la surface extérieure de l'élément encastré 10. Ce bord supérieur 48 est normalement en contact avec une partie du moule ou, comme montré sur les figures 3 et 4, avec la tête 54 de la broche. Lors de l'introduction de la matière dans le moule, elle est refoulée contre le point de contact entre le bord supérieur 48 et la tête 54 de la broche. La surface concave 46, tournée vers l'extérieur, dévie la matière de base 12 dans le sens indiqué par des flèches 58. L'incurvation de la surface minimise la concentration de pression contre le joint entre l'élément encastré et la tête 54 de la broche, la pression et la matière de base étant déviées de manière qu'elles s'écartent du joint, de la manière représentée par le mouvement indiqué par des flèches 58. S'il s'avère que ce joint permet à une petite quantité de matière de base de s'infiltrer, l'élément de surface courbe 36, tourné vers le haut, du filet du sommet écarte la matière de base 12 sous pression du joint entre le filet supérieur et la tige 52 de la broche, de la manière représentée par des flèches 62 sur la figure 4. Ce mode de réalisation du bord supérieur 48 de la surface extérieure 44 est utilisable aussi bien pour les éléments rapportés à extrémité ouverte que ceux à extrémité fermée et comprenant un fond 42. La figure 1 représente le mode de réalisation à extrémité ouverte et la figure-3, le mode de réalisation à extrémité fermée. Dans le mode de réalisation à extrémité ouverte et tel que représenté sur la figure 1, la matière de base 12 sous pression a la possibilité de s'infiltrer dans une autre région. Il s'agit du point de contact-entre la tige 52 de la broche 50 et l'extrémité 28 des filets. Comme le montre la figure 2, l'élément de surface courbe 40 tourné vers le bas écarte pendant le moulage la matière de base 12 sous pression 9. du joint entre la tige 52 de la broche et l'extrémité 28 du filet en la refoulant dans la direction indiquée par des flèches 56. S'il se trouve qu'une certaine quantité de matière de base sous pression est capable de passer par le point de contact entre l'extrémité 28 du filet inférieur et la tige 52 de la broche, le filet supérieur suivant, qui comprend aussi un élément de surface courbe 40 tourné vers le bas, écarte la matière de base 12 sous pression du joint entre l'extrémité 28 de ce filet supérieur suivant et la tige 52 de la broche. La flèche 60 indique ce mouvement de la matière de base sur la figure 2. Les éléments de surface courbe 36 tournés vers le haut, les éléments de surface courbe 40 tournés vers le bas et les surfaces concaves 46 tournées vers l'extérieur peuvent avoir toute forme convenable capable d'empêcher l'infiltra- tion de la matière de base pendant le moulage. Toute forme pouvant être obtenue par repoussage conformément à l'inven- tion est avantageuse. Les dessins représentent trois modes de réalisation différents. La figure 2 représente en parti- culier un contour régulièrement incurvé de l'élément de surface courbe. Par contre, la figure 5 représente une surface courbe inférieure formée de deux surfaces entièrement planes et se rejoignant le long d'une ligne d'intersection. Par ailleurs, la surface courbe supérieure représentée sur la figure 5 est formée de l'intersection de trois surfaces entièrement planes constituant un élément de surface approxi- mativement courbe. Toute forme de ce bord repoussé qui dévie la matière de base sous pression du joint entre le moule ou la broche et l'élément encastré 10 lui-même contribue à mini- miser l'engorgement des filets du trou central 20. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple et que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine. 10. REVENDICATIONS 1. - Elément encastré taraudé (10), destiné en particulier à être fixé étroitement dans une matière de base (12) qui est moulée, caractérisé en ce qu'il comprend un corps sensiblement cylindrique (14) dont la surface exté- rieure comporte un finissage de fixation (16) afin de faci- liter son assujettissement dans la matière de base moulée qui l'enveloppe, ledit corps cylindrique comprenant un trou central (20) dont la surface comporte un taraudage (22), chacun des filets dudit taraudage comprenant: (a) une surface supérieure (24) orientée centralement vers l'intérieur et vers le bas sur la surface dudit trou central, (b) une surface inférieure (26) orientée centralement vers l'intérieur et vers le haut sur la surface dudit trou central, (c) une extrémité (28) comprise entre l'extrémité inté- rieure de ladite surface supérieure (24) et l'extrémité intérieure de ladite surface inférieure (26), ladite extrémité du filet étant sensiblement parallèle à l'axe dudit trou central (20), (d) un bord supérieur (30) formé de l'intersection de ladite surface supérieure (24) et de ladite extrémité (28) du filet, (e) un bord inférieur (32) formé par l'intersection de ladite surface inférieure (26) et de ladite extrémité (28) du filet, ladite surface supérieure (24) du filet comprenant une partie (34) orientée vers le haut et directement voisine dudit bord supérieur (30) afin d'empêcher la matière de base de s'infil- trer pendant le moulage, ladite surface inférieure du filet (26) comprenant une partie orientée vers le bas (38) qui est directement voisine dudit bord inférieur (32) afin d'empêcher la matière de base de s'infiltrer pendant le moulage. 2. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ledit trou central (20) traverse ledit corps cylindrique (14) de part en part. 1 1. 3. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ledit trou central (20) est borgne et ledit corps central (14) comporte un fond fermé (42). 4. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ledit finissage de fixation (16) consiste en une surface moletée (18) à l'extérieur de l'élément encastré (10). 5. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ladite partie de surface (34) orientée vers le haut et la partie voisine de la surface supérieure (24) du filet délimitent un élément de surface courbe (36) tourné vers le haut. 6. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ladite partie de surface (38) orientée vers le bas et la partie voisine de ladite sur- face inférieure (26) du filet forment un élément de surface courbe (40) tourné vers le bas. 7. - Elément encastré et taraudé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comprend par ailleurs une surface concave (46) tournée vers l'extérieur à la périphérie de la totalité du bord supérieur (48) de la surface exté- rieure dudit corps cylindrique (14) afin d'empêcher la matière de base de fluer ou de s'infiltrer pendant le moulage entre le bord supérieur de la surface extérieure du corps cylindrique et le moule. 8. - Elément encastré et taraudé (10) destiné en particulier à être étroitement fixé dans une matière de base (12) qui est moulée, caractérisé en ce qu'il comprend un corps sensiblement cylindrique (14) comportant à la surface extérieure un finissage de fixation (16) destiné à faciliter l'assujettissement de l'élément encastré dans la matière moulée de base qui l'enveloppe, ledit finissage de fixation consistant en une surface moletée (18) à l'extérieur dudit corps cylindrique, ce dernier comportant un trou central (20) dont la surface comporte un taraudage (22), chaque filet dudit taraudage comprenant 12. (a) une surface supérieure (24) orientée centralement vers l'intérieur et vers le bas sur la surface dudit trou central, (b) une surface inférieure (26) orientée centralement vers l'intérieur et vers le haut sur la surface dudit trou central, (c) une extrémité (28) comprise entre l'extrémité inté- rieure de la surface supérieure (24) et l'extrémité intérieure de la surface inférieure (26), ladite extré- mité du filet étant sensiblement parallèle à l'axe dudit trou central (20) , (d) un bord supérieur (30) formé par l'intersection de ladite surface supérieure (24) et de ladite extrémité du filet (28), (e) un bord inférieur (32) formé par l'intersection de ladite surface inférieure (26) et de ladite extrémité du filet (28), et (f) une surface concave (46) tournée vers l'extérieur et située à la périphérie de la totalité du bord supérieur (48) de la surface extérieure dudit corps cylindrique afin d'empêcher la matière de base de s'infiltrer entre le bord supérieur de la surface extérieure du corps cylindrique et le moule pendant le moulage, et ladite surface supérieure (24) de chaque filet comportant un élément de surface courbe (36) tourné vers le haut et direc- tement voisin dudit bord supérieur (30) afin d'empêcher le fluage de la matière de base pendant le Moulage, ladite sur- face inférieure (26) de chaque filet comprenant un élément de surface courbe (40) tourné vers le bas et directement voisin du bord inférieur (32) afin d'empêcher la matière de base de s'infiltrer le long de ce bord pendant le moulage. 9. - Procédé de réalisation d'un élément encas- tré et taraudé, destiné en particulier à être fixé dans une matière de base moulée, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement (a) à réaliser un corps cylindrique comportant un trou central, 13. (b) à tailler un taraudage dans la surface intérieure du trou central du corps cylindrique, (c) à introduire dans le trou central une broche dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre compris entre les extrémités des filets afin de provoquer le repoussage du sommet de ces derniers, (d) à moleter la surface extérieure du corps cylindrique, et (e) à enlever la broche du trou central pour achever le repoussage des filets. 10. - Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce que la broche est en matière plus dure que celle de l'élément encastré, par exemple en acier.