Brevet FR2749622A1 — publié le 19971212

"Insert avec filetage pour tôle" l'invention est relative à des systèmes, constitués par un écrou en métal prisonnier dans un insert ou un écrou prisonnier dans une cage, qui sont mis en place sur une tôle à partir de l'une des faces de celle-ci et qui sont destinés à recevoir une vis présentée sur cette même face, en raison notament de l'inaccessibilité de l'autre face due, par exemple,au fait que la tôle fait partie d'un caisson fermé au moins partiellement L'invention se rapporte plus particulièrement à ceux de ces systèmes qui sont destinés à être fixés dans un trou rond sans encoche de maintien Ce type de système est préféré à tous les types existants qui sont fixés dans des trous soit carrés soit ronds avec des encoches, en raison notament de la facilité donnée à l'utilisateur de percer un trou rond destiné à recevoir l'insert avec une perceuse portative l'invention concerne principalement les systèmes comportant -un écrou en métal prisonnier dans un insert comportant à l'une de ses extrémités, une colerette d'un diamètre supérieur à celui du trou rond percé dans la tôle dans lequel le système est logé . La colerette a ainsi au moment de la pose, une première fonction d'empêcher l'insert de passer à travers le trou. -un système de fixation par déformation du corps de l'insert sous l'effet d'une traction exercée sur le système par le côté où est situé la colerette, de manière à ce que la tôle se trouve coincée entre la colerette et la partie déformable de l'insert Malgrès leur intérêt certain, ces réalisations connues, présentent plusieurs inconvénient -le pas de vis destiné à recevoir la vis, est réalisé dans le même métal que la partie déformable de 1 'insert, il est donc relativement mou et peut être arraché lorsque la vis est serrée avec un couple trop important -lors de la pose, le pas de vis est fréquement utilisé pour exercer la traction qui déforme l'insert . Cette action a pour effet de déformer le vis, une fois 1 'insert posé -le pas de vis, une fois l'insert posé, n'affleure pas la tôle, car il est situé en deçà de la partie dé formable -le système n'est pas étanche, de ce fait, lorsque la face inaccessible de la tôle est en contact avec l'eau, cas par exemple très fréquent en automobile, l'eau qui s'infiltre entre l'insert et la vis, provoque une corrosion qui fragilise llensemble et le rend souvent indemontable -le métal correspondant à la partie déformable qui sert à la fixation est le même quel que soit le diamètre de l'insert et des vis qu'il reçoit, de plus, la force de traction qui est exercée sur l'ensemble pour le déformer et le fixer n'a pas une valeur précise. Il en résulte en général une fixation ou la pression entre la tôle et l'insert n'est pas contrôlée, ce qui pour les insert de petit diamètre, induit un trop fort écrasement de la tôle prise entre la colerette et la partie déformable . Pour les insert de grand diamètre, la tôle n'est pas assez écrasée et l'insert peut tourner sous l'action du couple de serrage de la vis qu'il est destiné à recevoir -de tels inserts sont posés à l'aide d'outillages spéciaux, ce qui limite leur utilisation à un usage plutôt professionnel, qui échappe au marché de la petite réparation et au marché du bricolage L'invention telle qu'elle est décrite a pour but de remédier à ces inconvénients A cet effet -l'invention se compose principalement d'un insert cylindrique metallique dur, d'une bague de sertissage et d'une pièce servant à comprimer la bague de sertissage et à assurer l'étanchéité du système. -l'insert cylindrique comporte un taraudage dans son intérieur et est muni d'une colerette à sa partie supérieure . Il est cerclé par une bague réalisée dans un alliage qui a des caractéristiques de rhéologie tel que sous l'effet d'une pression, il flue et se déforme pour assurer un sertissage étanche de l'insert sur la tôle ou il est posé . La pression est exercée sur la bague de sertissage par une pièce en forme de bouchon cylindrique dotée d'une tige traversant l'insert . La dite pièce est placée sous la bague de sertissage, du côté opposé à la colerette . L'action sur la tige précitée d'une traction, induit d'une part une pression qui s'exerce du bouchon sur la bague de sertissage, d'autre part un mouvement du bouchon par rapport à l'insert cylindrique qui assure l'étanchéité du système par emmanchement en force du bouchon sur l'insert cylindrique. -l'utilisation d'une bague de sertissage qui peut être réalisée dans un alliage métallique à base d'aluminium ou de laiton différent du métal du cylindre permet selon la taille de l'insert, de sélectionner un alliage dont les caractéristiques de rhéologie sont choisies en fonction du diamètre de 1 'insert à poser, ceci, de maniére à ce que l'alliage ne se déforme que si la pression qui lui est appliquée est supérieure à une valeur calculée avec précision en fonction du diamètre de l'insert utilisé. -la tige solidaire de la pièce en forme de bouchon cylindrique utilisée pour écraser la bague de sertissage permet de contrôler la force de traction appliquée, puisqu'elle comporte un étranglement de rupture qui cède lorsque la traction désirée appliquée à l'ensemble est atteinte -l'invention est fixée sans outillage particulier d'une manière qui peut diffèrer selon la pression qui doit être exercée sur la bague de sertissage afin de la déformer de manière adéquate . Pour les pressions faibles, on peut utiliser à titre de moyen rapide de pose, une pince du type de celles utilisées pour la fixation des rivets tubulaires en aluminium dite pince à rivets "POP" . Une telle pince ne permet pas de développer une force suffisante lorsque l'on veut exercer une pression forte, c'est pourquoi dans ce dernier cas, la pression recherchée est obtenu par le moyen d'un écrou. -l'invention présente l'avantage d'avoir un filetage qui arrive à ras de la colerette . De ce fait, le filetage, affleure la tôle une fois l'invention posée -l'invention se pose sans qu'aucun effort ne soit exercé sur le taraudage destiné à recevoir la vis Une fois l'invention posée, ce taraudage est donc en parfait état et la vis peut être vissée sans aucune difficulté Dans une forme d'exécution de l'invention,la partie supérieure de la bague de sertissage flue sous l'effet de la force de traction appliquée lors de la pose dans un logement pratiquée sous la colerette, ce moyen contribue à rendre la bague de sertissage plus solidaire du système Dans une autre forme d'exécution de l'invention, la partie inférieure de la colerette qui est en contact avec la tole est rugueuse ou crantée de manière à améliorée son adhérence avec la tôle . Dans une autre forme d'exécution de l'invention, la partie de la colerette qui pénètre le trou percé dans la tôle, présente des striures accérées qui s'imbriquent dans la tôle et contribuent ainsi à empêcher l'invention de tourner dans son logement D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessins schématiques annexés, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'invention Figure 1 en est une vue de côté en coupe transversale avant le sertissage la montrant lorsque elle est disposé sur la tôle Figure 2 en est une vue de côté en coupe transversale la montrant après sertissage Figure 3 en est une variante de la pièce en forme de bouchon cylindrique qui écrase la bague de sertissage et assure l'étanchéité dans le cas ou l'application de la force de traction nécessaire au sertissage est transmise par serrage d'un écrou Figure 4 en est une variante crantée de la colerette Figure 5 en est une variante de la colerette comportant des striures accérées L'invention est essentiellement composée d'un insert cylindrique en acier désigné de façon générale par la référence 1, d'une bague de sertissage désignée de façon générale par la référence 2, et d'un bouchon d'étanchéité et de sertissage désignée de façon générale par la référence 3 . Les différentes pièces composant l'invention qui est fixée sur la tôle 4 peuvent être protégées de la corrosion Selon l'invention,l'insert cylindrique 1 est taraudé dans sa partie intérieure 5, il est muni d'une colerette 6 à l'une de ses extrémités et éventuellement à cette même extrémitée d'un logement 7 dans lequel vient fluer la partie supérieure de la bague de sertissage 2 . La partie de la colerette 8 en contact avec la tôle ainsi que la paroie extérieure 9 du cylindre peuvent présenter différents profils et états de suface qui ont pour objets: - l'amélioration de la solidarité entre la bague 2 et l'insert cylindrique 1 - une meilleure étanchéitée entre l'insert cylindrique 1 et la pièce 3 - une meilleure adhérence de la colerette 6 sur la tôle 4 Selon l'invention, la bague de sertissage 2 est réalisée dans des alliages de métaux et/ou de matières syntétiques choisis en fonction de leur caractéristiques rhéologiques de déformation . Une force de traction appliquée sur la tige 12 de la pièce 3 induit une pression sur la bague 2 qui flue et se déforme pour prendre la forme 10 . Cette déformation permet d'une part de réaliser le sertissage par compression de la tôle 4 sur la colerette 6, d'autre part, de rendre la bague solidaire de l'insert cylindrique par son fluage autour de la paroie 9 et plus particulièrement autour du profil en creux 15 . Dans le cas où le logement 7, a été prévu, le fluage s'effectue par ailleurs en partie contre la surface 8 ansi que dans le logement 7 Selon l'invention, la pièce 3 servant à sertir la bague est réalisée en acier, elle à la forme générale d'un bouchon cylindrique comportant à son extrémité 15 en contact avec la bague 2 une paroie guide 17 dans aquelle vient s'emboîter une partie de la bague 2 et à l'autre extrémité une tige 12 qui traverse l'insert cylindrique 1 . Cette tige 12 sous l'action d'une force de traction sert à tirer la pièce 3 et à l'emmancher en force autour de la paroi 9 de l'insert cylindrique 1 tout en comprimant la bague de sertissage 2 . La tige 12 comporte un point de rupture 14 . La paroi latérale interne 11 de la pièce 3 peut présenter un état de surface cranté qui a pour objet -de favoriser sa liaison avec la pièce 1 dans le souci d'une meilleure étanchéité -d'assurer un emmanchement indéboitable et robuste avec la pièce 1 Le diamètre interne de la pièce 3 est tel qu'une fois en place, la pièce 3 est emmanchée en force sur la pièce 1 . L'emmanchement de la pièce 3 sur la piéce 1 est réalisé par le moyen d'une force de traction exercée sur la tige filetée 12 La force de traction est exercée jusqu'à rupture rivets "pop", soit au moyen d'un écrou . Dans ce dernier cas, la tige est obligatoirement filetée 13 Afin d'éviter que les machoires de la pince à rivets "pop"ne pénètrent dans l'insert, l'invention peut être fournie avec une rondelle 16 qui sert d'entretoise entre les machoires de la pince et l'invention . au cas ou la tige est filetée 13, la rondelle entretoise 16, facilite le vissage de 1 'écrou Pour fixer l'invention sur une tôle, l'utilisateur réalise succéssivement les opérations suivantes -première opération : il perce un trou légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'invention sur la tole 4 à un endroit choisi -deuxième opération : il introduit l'invention dans le trou ou elle est retenu par sa colerette 6. -troisième opération : selon le type de système utilisé, il exerce une traction sur la tige 12 ou sur la tige 13, soit au moyen d'une pince à rivets"pop",soit en vissant un écrou . Cette traction est exercée jusqu a rupture de la tige 12 ou 13 Le système selon l'invention est destiné à l'industrie mécanique en général et plus particulièrement aux marchés de l'artisanat, de la petite réparation et du bricolage . Il est prévu qu'il soit commercialisé conditionné sur des cartes sous film plastique REVENDICATIONS 1) Système comportant un écrou prisonnier dans un insert destiné à être fixé par sertissage sur une tôle à partir de l'une des faces de cette tôle en vue de recevoir une vis et propre à coopérer avec un trou rond percé dans la tôle d'accueil, caractérisé en ce qu'il se compose principalement: -d'un insert cylindrique 1 en métal dur comportant un taraudage 5 destiné ultérieurement à recevoir une vis dans son intérieur et muni d'une colerette 6 à sa partie supérieure, -d'une bague de sertissage en alliage 2 qui sous l'action d'une pression contrôlée, flue et se déforme pour prendre la forme 10 et ainsi assurer le sertissage de l'insert 1 sur la tôle 4 tout en contribuant à l'étanchéité du système -d'une pièce 3 en acier en forme de bouchon,dotée à l'une de ses extrémités d'une paroie guide 17 dans laquelle est partiellement emboîtée la bague 2 et à l'autre extrémitée d'une tige 12 traversant l'insert . La pièce 3 est placée sous la bague de sertissage 2 du côté opposé à la colerette L'action sur la tige 12 d'une traction contrôlée, induit d'une part, une compression qui déforme la bague de sertissage 2, d'autre part un mouvement qui assure l'étanchéité du système par emmanchement en force du bouchon 3 sur l'insert cylindrique 1 2) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'insert cylindrique 1 est réalisé dans un métal dur différent de la bague 2 qui sert au sertissage 3) Système selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la partie de l'insert 9 en contact avec la bague 2 peut présenter une surface externe comportant un logement 7, un profil en creux 15 ainsi qu'un état de surface cranté et/ou rugueux propices à favoriser sa liaison avec la bague de sertissage 4) Système selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la partie de la colerette 8 en contact avec la tôle 4 peut présenter un profil special avec un état de surface rugueux et/ou cranté avec des striures accérées sur la partie en contacte avec le trou de la tôle propice à favoriser sa coopération avec la tôle 4 5) Système selon les revendication 1 et 3 caractérisé en ce que la bague de sertissage 2 qui flue et se déforme, est réalisée selon la taille du dispositif dans des alliages de métaux et/ou de matières synthétiques présentant des caractéristiques réologiques telles qu'ils se déforment sous l'effet d'une pression déterminée. 6) Système selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouchon cylindrique 3 qui sert au sertissage et à l'étanchéité, est muni d'une tige 12 comportant un point de rupture 14 qui cède sous l'effet d'une force de traction 7)Système selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre interne du bouchon 3 est tel que la paroi 11 du bouchon s'emmanche en force sur la paroi 9 de l'insert cylindrique 1 8) Système selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi interne du bouchon cylindrique 11 présente un état de surface cranté et/ou rugueux qui contribue d'une part à favoriser sa coopération avec la paroie 9 de l'insert cylindrique, d'autre part à améliorer l'étanchéité du système 9) Système selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la traction contrôlée est exercée sur la tige sans outillages spéciaux 10) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tige 12 servant à transmettre la force de traction à l'ensemble est soit lisse 12, soit dotée d'un pas de vis 13