Brevet FR2491563A3 — publié le 19820409

FR 2491563 A3 19820409 FR 8117416 A 19810915 L'invention concerne une vis pour tôles, dite "vis Parker", comportant une pointe de perçage ou une pointe conique filetée, un filetage pour tôle qui s'y raccorde et une tête servant à appliquer un outil de vissage, une section de tige exempte de filetage étant ménagée entre le filetage pour tôle et la tête de vis. On connaît de nombreuses variantes des vis du type ci-dessus. On a constaté que lorsque l'on relie des tôles minces, on court souvent le risque que le vissage effectué avec des outils entraînés par un moteur soit poussé trop loin, de telle sorte que le filetage est arraché et que la liaison est desserrée. On devrait, en conséquence, utiliser des embrayages pour les outils entraînés par un moteur. Cependant, ces derniers sont souvent mal réglés par l'utilisateur, de sorte qu'ils n'ont que peu d'effet. En serrant trop fort, l'opérateur peut en outre, avec la plupart des types d'embrayage, empêcher le dégagement, de sorte que les filetages arriveront encore à ne plus engréner. Â cela s'ajoute le fait que pratiquement, on ne peut pas constater cette défaillance du filetage. D'après le document suédois 396 640, on connait une vis Parker qui est établie de façon telle que ce dégagement du filetage de la vis dans des tôles minces peut être évité. Cette vis commercialement désignée par "fixateur à enroulement", est de construction compliquée et, par suite, de fabrication très cofteuset et n'a pu trouver sa place sur le marché en raison de son prix élevé. On connaît aussi une vis (document DE 22 28 456) qui présente entre la tête de vis et la partie filetée, une partie de tige exempte de filetage. On peut fixer, avec cette vis, des objets légers dans ou sur des plaques de carton plsstré. Cependant, ces plaques en carton plStré sont exemptes de structure particulière et ne possèdent qu'une faible résistance pour l'absorption et la transmission de forces, de sorte qutil est nécessaire, pour obtenir une fixation suffisante, de prévoir un tampon ou une cheville. Ces vis connues permettent seulement la fixation d'accessoires sur des plaques de carton plâtré, sans que l'on ait à faire appel à des tampons, mais elles ne conviennent pas pour la fixation de tôles minces. La vis de l'invention est caractérisée en ce que le diamètre de la pointe de perçage ou de la pointe conique filetée est plus petit que le diamètre du noyau de la tige qui porte le filetage pour tôles, tandis que le diamètre de la partie de la tige exempte de filetage correspond au diamètre du noyau, la face inférieure de la tête de la vis étant, de préférence, plane. Grtce à cette disposition, la vis forme, comme habituellement, un filetage dans les tôles, filetage qui s'élève et arrive finalement dans la zone qui correspond à la section de tige exempte de filetage. Cette section de tige exempte de filetage a pour conséquence que la t81e inférieure cesse égale- ment d'être en prise avec le filetage. Jusqu'à présent, toutefois, il était prévu que si l'on reliait des tôles, la tôle inférieure devait se trouver entièrement en prise avec le filetage. L'invention est en contradiction avec cette théorie et la pratique de fixation en vigueur jusqu'ici. Si les tôles se trouvent dans cette section exempte de filetage, tout désengagement du filetage devient impossible, car les tôles seront maintenues entre la tête de vis et la fin du filetage. La vis peut alors tourner sans difficulté jusqu'à l'arrêt de l'appareil d'entrainement, les valeurs d'arrachement et de poussée seront, de toute façon, atteintes, car elles ne seront plus mises en cause par un arrachement du filetage. Ceci toutefois, à cette condition que la somme des épaisseurs des tôles à réunir soit en rapport avec la longueur axiale de la partie de la tige exempte de filetage.Comme l'ont montré des essais avec des vis du type qui fait l'objet de l'in- vention, les charges de traction qui peuvent être absorbées par les liaisons de tôles sont plus élevées qu'avec une vis Parker semblable mais où le filetage se poursuit jusqu'à la tête. La vis Parler suivant l'invention, représente, en outre, une fixation s e contre le dévissage. Le filetage de la vis n'est plus en contact direct avec le filetage que s'est pratiqué la vis dans la tôle. Quand on visse la vis dans les tôles, l'entrée du filetage de la vis dans la tôle est légèrement déformée par les flancs du bout du filetage, ce qui sert de sécurité supplémentaire contre le dévissage. Comme filetage pour tôles, on se sert de ceux de la technique antérieure.On a cependant avantage ici à prévoir un type de filetage en dents de scie, où le flanc supérieur du filetage se rapproche d'une position perpendiculaire par rapport à l'ase de la tige, ce qui permet d'obtenir un agrandissement de l'appui agissant par le dessouda sur la tôle inférieure, et qui permet d'obtenir en plus une augmentation de la résistance à l'arrachement. Quand les tôles que l'on doit relier sont engagées sur la section sans filetage, il se présente, avec des tôles minces en aluminium, le danger que les extrémités du filetage de la vis puissent endommager, par la rotation de la vis, le filetage pratiqué dans la tble inférieure. Pour éviter cet inconvénient, il est pré suivant une autre caractéristique de l'invention, que la séction exempte de filetage de la tige porte, au moins dans la partie adjacente à l'endroit où tourne le filetage à tôle, une enveloppe de matière plastique dont le diamètre correspond au maximum, au diamètre extérieur du filetage.Cette enveloppe de matière plastique a alors la propriété d'agir comme bout de filetage "mou", ce qui permet d'empêcher le filetage de détériorer la tôle inférieure0 Au cours du fa çonnage du filetage, cette matière plastique est supplnientai- rement comprimée, et donne ainsi un appui optimal pour les tôles d'aluminium minces. Cette enveloppe de matière plastique peut ici être disposée à une faible distance de l'extrémité du file tage, tandis qutil est avantageux, dans ce cas, de chanfreiner un peu sa face tournée vers la fin du filetage.L'enveloppe de matière plastique peut toutefois aussi être disposée de fa- çon à se raccorder directement à la fin du filetage, Il serait ici en principe possible de prévoir à priori dans cette enveloppe de matière plastique, au moins partiellement, une continuation du filetage et de l'injecter avec le reste. Pour rendre la vis résistante à la corrosion, il est prévu, suivant un autre exemple de réalisation de l'invention, que l'enveloppe de matière plastique s'étend sur la tête de vis, et l'enferme en totalité. Comme dans ce cas, la matibre plastique forme aussi une partie de la tÊte, il est possible de prévoir, sur la face inférieure, des lèvres d' étanchéi- té. I1 est en outre possible d'incorporer et d'intégrer cette enveloppe en matière plastique dans une bande de magasinage, si l'on envisage le façonnage mécanique de ce type de vis Parker. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vis à tôles avec pointe de perçage, - la figure 2 est une vis i tôles avec une pointe filetée conique, - les figures 3 et 4 représentent une vis à tôles avec une enveloppe de matière plastique dans la zone exemple te de filetage, - la figure 5 montre une vis à tôles avec une tête résistante à la corrosion, - les figures 6, 7 et 8 montrent le rattachement de l'enveloppe en matière plastique de la tige exempte de file tage à une bande de magasinage. - la figure 9 feprésente une vis à tôles. - la figure 10 montre un détail da la vis en liaison avec les tôles, - -la figure 11 montre un autre mode de réalisa- tion d'une vis, et, - les figures 12, 13 et 14 montrent d'autres possibilités de configurations pour la partie de la tige exempte de filetage qui se trouve en-dessous de la tête de vis. La vis à tôles suivant la figure 1 possède une pointe de perçage 1 dont le diamètre est de d1. Au-delà d'une embase conique 2, cette pointe se transforme en une tige portant le filetage pour tôles 3, dont le noyau présente un diamètre dk. Ce filetage pour tôles 3 ne s'étend toutefois pas jusqu'à la face inférieure 4 de la tête 5 de la vis, mais au contraire se termine à une distance L., avant cette tête et forme ensuite une section 6 de tige exempte de filetage, qui correspond au diamètre dk du noyau. Les tôles réunies par cette vis 7 et 8, possèdent une épaisseur totale qui correspond à la longueur L de la section exempte de filetage de la tige. La vis de la figure 2 correspond à celle de la figure 1, toutefois il est prévu sur elle, ici, au lieu d'une pointe de perçage, une pointe filetée 18. Dans les vis pour tôles des figures 3 et 4, il est façonné, sur la section exempte de filetage 10 ou 11 de la tige, sur chaque, une enveloppe de me- tière plastique 12 ou 13. Dans le premier cas (figure 3), cette enveloppe de matière plastique se tranforme, en passant par un appendice conique 14, en une section cylindrique, dont le diamètre correspond au maximum au diamètre extérieur dA du filetage. La face frontale de l'enveloppe 12 de matière plastique se trouve à une certaine distance axiale du bout du filetage 9. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, l'enveloppe de matière plastique 13 se raccorde toutefois immédiatement au filetage 9' et ce, sans zone de transition conique. Dans les deux exemples de réalisation des figures 3 et 4, l'enveloppe de matière plas- tique s'étend chaque fois sur une partie seulement de la longueur axiale de la section exempte de filetage.En principe, il serait aussi possible de continuer cette enveloppe de matière plastique sur la tête de la vis à t81e, comme il est représenté dans la figure 5 disposition qui permet d'obtenir une protection de la vis contre la corrosion avec les avantages que lton a fait valoir plus haut.Sur la face inférieure de la tête entourée de ltenveloppe de matière plastique, on peut en plus, façonner des lèvres d'étanchéité 20. L'enveloppe en matière plastique de la section exempte de filetage de la tige peut toutefois aussi autre utili sée pour une autre fonction, elle peut notamment former une partie d'une bande composite destinée au magasinage, Comme on peut s'en rendre compte d'après les figures 6 à 8. Ce type de conditionnement pour le magasinage des vis est avantageux quand on façonne les vis mécaniquement et automatiquement. On réalise alors, entre les vis Parker adjacentes (figure 6), une baguette de liaison 16, également en matière plastique qui est reliée avec l'enveloppe 12 des vis par un joint déchirable 17. Ce joint déchirable peut être réalisé de différentes manières, essentiellement de manière à affaiblir la section de la baguette à cet endroit.Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, les vis et les baguettes 16 de liaison se suivent alternativement. Dans l'exemple de la figure 8, toutefois, l'enveloppe 12' de matière plastique des vis adjacentes se raccorde latéralement, ici encore, à une bande de mise en magasin 16' continue, par l'intermédiaire d'un joint 17' déchirable. La section de la tige exempte de filetage qui se trouve en-dessous de la tête de vis peut présenter des gradins sur sa longueur axiale, comme on peut le voir sur la figure 9. Ce mode de réalisation est avantageux dans le cas où les tôles à relier doivent pouvoir exécuter des déplacements importants par dilatation thermique. Au lieu d'un échelonnement par gradins, comme le montre la figure 9 cette section de tige exempte de filetage peut aussi 'étendre coniquement. Dans un tel cas aussi, les mouvements de dilatation thermique peuvent se compenser et être absorbés. Les figures 12, 13 et 14 montrent d'autres types possibles de réalisation de cette section de la tige. Ces modes de réalisation conviennent particulièrement pour réduire les contraintes de liaison, en cas de mouvements dûs à la température, des tôles supérieures..La tôle supérieure dispose ici d'un espace formant jeu, dans lequel elle peut se déplacer, sans que la liaison ait à. supporter des efforts de poussée. La figure 10 représente le rapport entre la longueur de la partie exempte de filetage de la tige et l'épaisseur t des tôles à relier. La longueur axiale L de la partie exempte de filetage sera, par exemple pour la liaison de deux tôles présentant une épaisseur individuelle t, choisie comme suit : L = 2 e t . 1 ,45 = 2,9 * t Dans la liaison représentée (figure 10), on montre la raison pour laquelle les deux tôles sont reliées d'une façon optimale et pour laquelle la longueur de la partie exempte de filetage de la tige est plus grande que la somme des épaisseurs des deux tôles : Au moment du passage au travers de la tôle supérieure, celle-ci est un peu déformée vers le haut par le filetage de la vis; la tôle inférieure est très fortement poussée vers le bas par la partie conique qui assure la traversée et, par suite, renforcée. On peut ainsi garantir la sécurité contre le foirage et améliorer les valeurs de résistance à l'arrachement et à la poussée. Les valeurs de résistance à l'arrachement sont aussi importantes qu'avec des vis sans partie exempte de filetage sur la tige t les valeurs à la poussée sont sensiblement plus élevées comparativement à des vis de ce type. Les vis suivant l'invention peuvent aussi être utilisées avec des rondelles d'étanchéité. Par sa combinaison avec les rondelles d'étanchéité, la longueur de la partie exempte de filetage de la tige est augmentée de la longueur correspondante de la rondelle serrée. Dans les exemples de réalisation illustrés, on a représenté des vis à pas uniques. I1 rentre dans le cadre de llinvention, de pourvoir les vis de pas multiples. La figure Il montre une autre forme de réalisation des vis suivant l'invention. La vis est ici caractérisée en ce que lton prévoit, dans la zone du filetage, plusieurs zones d'engagement E, ici, en particulier, deux zones d'engagement t dans l'exemple de réalisation de la figure 11, le filetage se continue, mais cependant, son diamètre extérieur est réduit dans ces zones. En principe, il serait aussi possible que ces zones E d'engagement soient réalisées sans filetage.Une telle vis suivant la figure Il, pourvue de plusieurs zone s d'engagement et de réduction du filetage sera utilisée d'une façon particulièrement avantageuse dans des combinaisons où des tôles séparées par une certaine distance devront autre vissées ensemble, une masse isolante étant par exemple placée entre elles. Ces tôles seront guidées continuellement par le filetage réduit. GrEce à cette réduction du filetage, il est aussi possible de visser la vis Jusqu'à la zone d'engagement correspondant au cas prévu dans cette fixation et où est atteint alors la sécurité contre le foirage et la sécurité contre le dévissage. Le diamètre du filetage réduit est établi de telle façon que la vis soit bien guidée, mais que cependant, de ce fait, le filetage ne soit pas élargi dans la tôle quand on visse la vis Jusque dans la zone terminale. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Vis pour tôles portant une pointe de perçage ou une pointe conique filetée, un filetage pour tôle qui s'y raccorde, et une tête de vis servant à l'application d'un outil de vissage, avec, entre le filetage a tôles et la tte de la vis, une section de la bige qui est exempte de filetage, vis caractérisée en ce que le diamètre (d) de la pointe de perçage ou de la pointe conique i%'lete'e (1) est plus petit que le dismètre du noyau (dk) de la tige qui porte le filetage pour tôles (3, 9, 9'), tandis que le diamètre de la partie (6, 10, 11) de la tige exempte de filetage correspond au diamètre du noyau (dk), la fa- ce inférieure (4) de la t8te (5) de la vis étant, de préférence plane. 2.- Vis suivant la revendication 1, carctérisée en ce que la partie (6, 10, 11) exempte de filetage de la tige porte dans la section immédiatement adjacente au départ du filetage (3, 9, 9'), une enveloppe de matière plastique (12, 12', 13), dont le diamètre extérieur correspond au maximum au diamètre ex térieur du filetage. 3.- Vis suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'enveloppe (12, 12', 13) en matière plastique est chanfreinée coniquement sur sa face frontale tournée vers le filetage (3, 9, 9') pour tôle. 4.- Vis suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'enveloppe de matière plastique (12, 12', 13) est reliée, de préférence par un joint déchirable (17, 17') avec une bande ou baguette (16, 16') qui s'étend perpendiculairement à l'axe de la vis et qui sert comme conditionnement pour le magasinage de plaques contenant plusieurs vis. 5.- Vis suivant l'une des revendication 1 et 2, caractérisée en ce que ltenveloppe de matière plastique (12, 12', 13) s'étend jusqu'au-dessus de la tête (5) de la vis et l'englobe totalement, et que l'enveloppe de matière plastique (12, 12' 13) présente, de manière connue, des lèvres d'étanchéité (20) placées sur les bords, s'étendant sur la face intérieure (4) de la tête (5) (figure 5). 6.- Vis suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie (6, 10, 11) de la tige exempte de filetage présente au moins un gradin sur sa longueur axiale. 7.- Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le filetage pour tôle (3, 9, 92) présente, sur sa longueur des zones (E) où le diamètre extérieur du filetage est réduit (figure 11).