Brevet FR2954424A1 — publié le 20110624

VIS À TÊTE PRÉFORMÉE D'UNE EMPREINTE ADAPTÉE À LA FORME DE L'EXTRÉMITÉ DE TOUS LES TYPES DE FORETS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des vis dont la tête est conçue pour être entraînée par l'extrémité du foret ayant servi au perçage du trou accueillant la cheville correspondante et notamment aux adaptations permettant à ces vis d'être entraînées en rotation par tous les types de forets. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe aujourd'hui des vis pour fixation associées à des chevilles dont la tête est conçue de façon à ce que le même forêt qui a été utilisé pour réaliser l'orifice accueillant la cheville puisse réaliser également le vissage et le dévissage de la vis à l'intérieur de la cheville. Cette vis évite ainsi l'utilisation de plusieurs outils différents pour les phases successives de perçage et vissage. Une telle vis est décrite dans le document Fr 20 2216474. Les têtes de vis existantes ont pour inconvénient de ne pouvoir autoriser cette fonction d'entraînement par le foret qu'avec un nombre limité de types de foret. En effet, classiquement, l'empreinte réalisée dans la tête 25 reprend l'empreinte de la tête de forêt ou bien est préformée pour accueillir en partie inférieure l'extrémité du foret et pour proposer en partie supérieure débouchante des surfaces servant de butées mécaniques au mouvement en rotation de la plaquette de coupe équipant classiquement 30 le foret. Ainsi, par exemple, le document WO 2005/073569 prend comme référence un foret équipé d'une plaquette ou pastille de coupe dans son plan médian longitudinal et propose une empreinte de tête de vis préformée pour 35 proposer sur un premier plan médian une largeur supérieure à la largeur de la pastille et sur un autre plan médian - 2 une largeur inférieure de sorte que comme pour un tournevis à tête plate, la tête de vis propose deux plans d'appui s'opposant à la rotation de la tête du foret dans la tête de vis. Plus généralement, les dispositifs de l'art antérieur s'efforcent de proposer pour leur empreinte de tête, un polygone où les dimensions des côtés ne sont pas identiques de façon à ce que la largeur entre deux côtés opposés, permette d'accueillir la largeur de la pastille alors que la largeur entre deux autres cotés opposés empêche la rotation de cette dernière dans l'empreinte, les surfaces de ces deux derniers côtés servant de surfaces d'appui aux arêtes de coupe de la pastille de sorte que le mouvement en rotation du foret soit transmis à la vis. Or, les forets notamment les forets à béton, évoluent. Ainsi, les forets ou mèches à béton classiques qui présentent à leur extrémité une plaquette de coupe ou pastille disposée dans le plan de symétrie longitudinal du foret, foret qui dispose donc de deux lèvres, sont aujourd'hui concurrencés par des forets présentant une extrémité avec deux plaquettes de coupe formant quatre lèvres disposées à quatre-vingt-dix (90) degrés pour former quatre arêtes de coupe ou, bien plus récemment, par des forets présentant trois demi-plaquettes pour former trois lèvres, trois arêtes de coupe disposées à cent vingt (120) degrés qui ne peuvent pas aujourd'hui être utilisés pour la fonction d'entraînement des vis dont ils sont susceptibles de percer le trou d'accueil de la cheville correspondante car l'empreinte n'est plus adaptée. En effet, un foret présentant trois demi-plaquettes formant trois lèvres disposées à 120 degrés ne permet pas d'utiliser la largeur de ces dernières comme référence à la réalisation d'une empreinte adaptée. On comprend de plus qu'une empreinte adoptant sensiblement la forme d'un triangle équilatéral adaptée pour accueillir l'extrémité d'un tel foret à trois lèvres, - 3 - a pour inconvénient de ne pas pouvoir accueillir les forets à deux ou quatre lèvres puisque le plus grand côté du triangle d'une telle empreinte est plus petit que la largeur de la plaquette ou des plaquettes. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à concevoir une vis préformée d'une empreinte autorisant les fonctions de perçage et d'entraînement en rotation pour un nombre plus important de types de foret et notamment pour les forets à trois lèvres ou à trois arêtes de coupe. Ces recherches ont abouti à la réalisation d'une vis du type de celle présentant une tête préformée d'une empreinte permettant son entraînement par l'extrémité du même foret utilisé pour le perçage du trou de sa cheville correspondante, remarquable en ce que l'empreinte comporte en partie haute débouchante de la tête, quatre parois rectilignes formant une empreinte carrée dont le côté présente une longueur inférieure au diamètre du trou à 20 percer mais est suffisante pour accueillir l'empreinte triangulaire de l'extrémité d'un foret triangulaire à trois lèvres. En proposant une empreinte carrée répondant à cette contrainte, la vis de l'invention va pouvoir être 25 entraînée en rotation par les trois types de foret. En effet, la largeur de la plaquette unique d'un foret classique bien que supérieure à la largeur disponible sur les plans médians de l'empreinte carrée, va pouvoir se loger dans la diagonale et venir en appui sur deux faces 30 correspondant à deux côtés opposés du carré. Il en est de même pour les forets à deux plaquettes ou quatre lèvres disposées à quatre-vingt-dix degrés qui vont se disposer dans les deux diagonales du carré venant alors en appui sur les quatre faces et donc les quatre 35 côtés du carré. L'utilisation d'une empreinte carrée a pour avantage 15 - 4 pour ce type de foret de permettre un engagement de l'extrémité de foret en se souciant moins de l'orientation du foret. En effet, l'empreinte carrée est symétrique selon tous les axes. L'empreinte carrée permet d'accueillir avec ses dimensions adaptées, le triangle formé par l'extrémité d'un foret à trois lèvres ou trois demi-plaquettes de coupe. Ces trois lèvres ne vont pas toutes les trois venir en butée avec les surfaces de l'empreinte au moyen de leur 10 arêtes de coupe. En effet, le chant de la lèvre est également susceptible de venir en appui ou du moins, contribuer à la stabilité du foret dans l'empreinte. Ainsi, la coopération entre le foret et l'empreinte proposée par la vis de l'invention diffère de celle de l'art antérieur en ce que ce n'est pas l'ensemble des lèvres qui sont en contact avec les surfaces des parois de l'empreinte carré mais seulement une partie (2) des trois lèvres). Une autre différence qui rend non évidente une telle solution réside dans le fait que la mise en appui du foret à trois lèvres contre les parois de l'empreinte carrée va déporter l'axe du foret par rapport à l'axe de la vis. Ainsi conformément aux objectifs de l'invention, l'empreinte carrée est susceptible de proposer un volume d'accueil et une surface transversale s'opposant à la rotation du foret à deux, trois ou quatre lèvres ou arêtes de coupe pour un même diamètre de perçage. La partie basse peut adopter un profil conique adapté à l'angle de l'extrémité du foret oubien présenter un fond plat. Selon un mode de réalisation préféré, l'empreinte carrée est au moins inscrite dans le cercle constitué par la tête de vis. La réalisation d'une empreinte carrée susceptible de recevoir le profil triangulaire conduit à un agrandissement susceptible de voir les sommets du carré formé, venir au plus prés de la ceinture extérieure de la 15 20 25 30 35 tête. Pour pallier l'éventuel inconvénient d'un volume évidé susceptible de fragiliser la tête, la demanderesse a selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, imaginé une vis fabriquée dans un matériau plus résistant. Cette résistance optimisée évite également l'endommagement de l'empreinte par les différentes extrémités de forets. Cette caractéristique permet en outre d'augmenter la résistance au cisaillement de la vis et d'accroître ainsi le champ d'application d'une telle fixation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'acier utilisé pour la fabrication suit une opération de durcissement par traitement thermique après formage de la tête. Selon un autre mode de réalisation, l'acier utilisé pour la fabrication de la vis suit une opération de durcissement par traitement thermique avant formage de la tête. Selon un mode de réalisation préféré, ce traitement thermique consiste en un trempage et en un revenu. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement a la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une vis conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'une vue de côté d'un mode de réalisation d'une vis conforme à l'invention avec un foret coopérant avec sa tête; La figure 2 est un dessin schématique d'une vue de côté en coupe de la tête de vis; La figure 3 est un dessin schématique d'une vue de dessus de la tête de vis; Les figures 4a, 5a et 6a sont des dessins - 5 - 6 - schématiques en vue de dessus des profils appartenant respectivement aux forets à deux lèvres, quatre lèvres et trois lèvres de coupe disposés dans l'empreinte carrée de la tête de vis; Les figures 4b, 5b et 6b sont les mêmes vues que les figures 4a, 5a et 6a avec les arêtes de coupe en contact avec les surfaces verticales de l'empreinte. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Telle qu'illustrée sur le dessin de la figure 1, la vis de l'invention référencée V dans son ensemble est constituée par une tige filetée 100 et par une tête 200 préformée d'une empreinte susceptible d'accueillir l'extrémité d'un foret 300 afin que le mouvement de rotation du foret puisse être imprimé à la vis notamment à des fins de vissage ou de dévissage dans la cheville C placée dans le trou T réalisé par le même foret 300. Comme illustrée sur le dessin de la figure 2, la tête 200 de la vis V adopte selon le mode de réalisation illustré, une forme extérieure associant une forme tronconique 210 s'évasant à partir de l'extrémité de la tige 100 à une forme cylindrique 220 formant un listel 230. Le volume creux de la partie supérieure 242 adopte une empreinte ou un profil carré autorisant la polyvalence 25 recherchée. Cette polyvalence est illustrée par les figures 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b où il apparaît que la même empreinte carrée 240 accueille les profilés des forets à deux lèvres ou arêtes de coupe (figures 4a et 4b) à quatre lèvres ou 30 arêtes de coupe (figure 5a et 5b et à trois lèvres ou arêtes de coupe (figures 6a et 6b). Comme illustré sur le dessin de la figure 4a, un trait mixte illustre le diamètre nominal D du trou à percer pour accueillir la cheville. Ce diamètre correspond 35 bien entendu à la largeur de la plaquette de coupe 310a équipant le foret 300a. Comme illustrée, la longueur du - 7 côté de l'empreinte carrée 242 est légèrement inférieure audit diamètre. Le foret 300a peut donc être disposé dans l'empreinte carrée en faisant correspondre le plan médian dans lequel est disposée ladite plaquette 310a avec la diagonale du carré 242 qui présente une longueur supérieure à son coté. Comme illustrée par la figure 4b, la rotation du foret à l'intérieur de l'empreinte amène les arêtes de coupe de la plaquette 310a à venir en contact avec deux faces opposées de l'empreinte à des fins de mise en mouvement de ladite vis. Les possibilités de points de contact correspondent aux points d'intersection entre le diamètre D et le carré 242. Les figures 5a et 5b illustrent le même principe dédoublé : les deux plaquettes 310b venant correspondre avec les deux diagonales du carré 242 et les arêtes de coupe correspondantes venant en contact au moyen de leur lèvres avec les quatre faces définies par les quatre côtés de la partie supérieure de profil carré préformant l'empreinte 240. Comme illustrée sur les dessins des figures 6a et 6b, l'empreinte carré propose une longueur de coté permettant d'inscrire le triangle équilatéral correspondant au profil d'une extrémité de format 300c à trois lèvres ou arêtes de coupe 310c de trois lèvres disposées à 120 degrés. Comme illustré, la mise en appui des arêtes de coupe et/ou des chants des lèvres décale l'axe de rotation du foret 300c par rapport à l'axe de rotation de la vis V. On comprend que la vis, qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, si la géométrie carrée de l'empreinte constitue l'invention, le profil de la vis ou -8- son modèle peut varier. Ainsi, la vis peut ne pas présenter de fraisure et proposer une surface plane comme surface d'appui sous tête. 10 15 20 25 30 35 5 15 20 REVENDICATIONS1. Vis (V) du type de celle présentant une tête (200) préformée d'une empreinte (240) permettant son entraînement par l'extrémité du même foret (300) utilisé pour le perçage du trou (T) de sa cheville correspondante, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l'empreinte (240) comporte en partie haute débouchante (242) de la tête, quatre parois rectilignes formant une empreinte carrée dont le côté présente une longueur inférieure au diamètre du trou à percer mais est suffisante pour accueillir l'empreinte triangulaire de l'extrémité d'un foret (300c) triangulaire à trois lèvres (310c). 2. Vis (V) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l'empreinte carrée (240) est au moins inscrite dans le cercle constitué par la tête (200). 3. Vis (V) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l'acier utilisé pour la fabrication suit une opération de durcissement par traitement thermique après formage de la tête (200). 4. Vis (V) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l'acier utilisé est un acier durci par traitement thermique avant formage de la tête (200). 25 30 35