Brevet FR3034475A1 — publié le 20161007

FIXATION POUR MATERIAUX A FAIBLE DENSITE Contexte On a utilisé des variantes de modèle de fixation pour améliorer différentes caractéristiques et la performance des fixations en fonction de l'utilisation prévue de la fixation. En général, une fixation de type vis comprend une tige filetée avec une extrémité pointue au niveau de sa première extrémité et une tête au niveau de l'autre extrémité. La tête a un évidement ou un autre connecteur pour accepter une pointe d'outil d'entraînement. Le modèle de fixation peut varier selon si le modèle est utilisé en tant que fixation auto-perceuse, ou utilisée avec un alésage pré-percé, et en fonction du type de matériau pour lequel la fixation doit être utilisée. Un type de matériau pour lequel des fixations spécialisées fournissent des avantages est celui des matériaux à faible densité, tel que le PVC cellulaire (polychlorure de vinyle). Le PVC cellulaire est un matériau solide, extrudé qui a les caractéristiques d'usinage du bois, et est utilisé pour les finitions intérieures, les finitions extérieures et les lambris ainsi que pour les fenêtres et les portes, les volets et les meubles. Les matériaux à faible densité présentent des problèmes avec l'insertion de la fixation et le dénommé amorçage, où des parties du matériau sont extrudées par le mouvement de la fixation dans le matériau. Le matériau extrudé par la fixation prend la forme d'un serpentin qui doit ensuite être retiré pour fournir un travail fini. Résumé On décrit ici une technologie qui comprend une fixation ayant des caractéristiques permettant une installation facile et une tension réduite lorsqu'elle est installée dans des matériaux à faible densité. Dans un mode de réalisation, une fixation comprend une tige ayant une première extrémité et une seconde extrémité. La fixation comprend une première région de filetage adjacente à la première extrémité ayant un premier filetage hélicoïdal et un deuxième filetage hélicoïdal intercalé avec le premier filetage hélicoïdal dans la première région de filetage. Une deuxième région de filetage est prévue de manière adjacente à la première région de filetage, la deuxième région de filetage comprenant uniquement le deuxième 3034475 2 filetage hélicoïdal avec le deuxième filetage hélicoïdal qui a un diamètre supérieur à un diamètre du premier filetage hélicoïdal. Une tête est prévue sur la seconde extrémité et comprend un disque et un bossage entre le disque et la troisième région de filetage. 5 Dans un mode de réalisation, on prévoit une troisième région de filetage ayant un troisième filetage hélicoïdal s'étendant à partir de la deuxième région de filetage vers la seconde extrémité. Dans un autre mode de réalisation, le bossage est un bossage octogonal. Dans d'autres modes de réalisation, la fixation peut présenter les 10 caractéristiques suivantes, prises indépendamment ou selon toute combinaison techniquement possible : - la fixation comprend : - un arbre ayant une première extrémité et une seconde extrémité, l'arbre comprenant : 15 - une région de filetage d'attaque et une deuxième région de filetage, la région de filetage d'attaque étant adjacente à la première extrémité ayant au moins un filetage hélicoïdal de premier diamètre à l'intérieur de cette dernière, la deuxième région de filetage étant adjacente à la région de filetage d'attaque, la deuxième région de filetage comprenant le filetage hélicoïdal de premier diamètre ; et 20 - une tête au niveau de la seconde extrémité, la tête comprend un disque et un bossage entre le disque et l'arbre, le bossage comprenant une pluralité de côtés s'étendant perpendiculairement au disque, certains des côtés se couplant avec un bord latéral du disque ; - la fixation comprend un filetage hélicoïdal de deuxième diamètre dans la 25 région de filetage d'attaque, le filetage hélicoïdal de deuxième diamètre ayant un diamètre plus petit que le filetage hélicoïdal de premier diamètre et intercalé avec le premier filetage hélicoïdal dans la première région de filetage ; - chaque filetage hélicoïdal a un angle de filetage, dans lequel le premier filetage hélicoïdal a un angle de filetage supérieur au deuxième filetage hélicoïdal ; 30 - la fixation comprend une région de filetage de fuite s'étendant à partir de la deuxième région de filetage vers la seconde extrémité, la région de filetage de fuite comprenant un filetage hélicoïdal de troisième diamètre ; 3034475 3 - le filetage hélicoïdal de troisième diamètre a un diamètre plus petit qu'un diamètre du premier filetage hélicoïdal ; - le filetage hélicoïdal de troisième diamètre a un angle de filetage supérieur au filetage de deuxième diamètre ; 5 - la fixation comprend un collier entre la région de filetage de fuite et un bord radial, le bord radial assemblant le collier et l'arbre à la tête ; - le bossage comprend un bossage octogonal ayant quatre côtés majeurs, chaque côté majeur étant assemblé à un autre côté par un bord chanfreiné, le bord chanfreiné comprenant certains des côtés se couplant avec le bord latéral du 10 disque ; - la fixation comprend : - une tige ayant une première extrémité et une tête au niveau d'une seconde extrémité, la fixation comprenant : - une première région de filetage adjacente à la première 15 extrémité ayant un premier filetage hélicoïdal avec une première direction de torsion et un deuxième filetage hélicoïdal avec la première direction de torsion, le deuxième filetage hélicoïdal étant intercalé avec le premier filetage hélicoïdal dans la première région de filetage ; - une deuxième région de filetage adjacente à la première région 20 de filetage, la deuxième région de filetage comprenant uniquement le deuxième filetage hélicoïdal, le deuxième filetage hélicoïdal ayant un diamètre supérieur à un diamètre du premier filetage hélicoïdal ; et - une troisième région de filetage ayant un troisième filetage hélicoïdal, la troisième région de filetage s'étendant à partir de la deuxième région 25 de filetage vers la seconde extrémité ; dans laquelle la tête comprend un disque et un bossage octogonal entre le disque et la troisième région de filetage, le bossage comprenant quatre côtés majeurs s'étendant perpendiculairement au disque et quatre côtés chanfreinés, les côtés chanfreinés étant de niveau avec un bord latéral du disque. 30 Ce résumé est proposé pour introduire une sélection de concepts sous une forme simplifiée qui sont décrits de manière plus détaillée ci-dessous dans la description détaillée. Ce résumé n'est pas prévu pour identifier des caractéristiques 3034475 4 clé ni des caractéristiques essentielles du sujet revendiqué, et n'est pas non plus prévu pour être utilisé en tant qu'aide pour déterminer la portée du sujet revendiqué. 3034475 5 Brève description des dessins La figure 1 illustre une vue en plan d'un premier mode de réalisation d'une fixation selon la présente technologie. La figure 2 illustre une seconde vue en plan d'un premier mode de réalisation 5 d'une fixation selon la présente technologie. La figure 3 illustre une vue en perspective partielle de la tête de la fixation selon la présente technologie. La figure 4 illustre une vue d'extrémité de tête de la fixation. La figure 5 illustre une vue de l'extrémité pointue de la fixation. 10 La figure 6 est une vue en coupe prise sur la ligne 6-6 de la figure 4. Les figures 7 à 9 illustrent une installation de fixation dans un matériau à faible densité. Description détaillée 15 La technologie décrite ici est une fixation ayant des caractéristiques permettant d'entrer dans un matériau à relativement faible densité. On décrit un premier mode de réalisation de la technologie de fixation par rapport aux figures 1 à 6. Une fixation 10 comprend une tige 100 ayant une première extrémité avec 20 une pointe 102 et une seconde extrémité ayant une tête 104. La tige peut être formée à partir d'acier ou de l'un quelconque parmi un certain nombre de différents matériaux. La fixation 10 comprend une première section ou région 110 comprenant l'extrémité pointue 102, une deuxième section ou région 112 et une troisième section ou région 113. Les trois sections filetées 110, 112 et 113 font pénétrer la 25 fixation par la rotation de la fixation, de sorte qu'une tête de la fixation se met en prise et s'enfonce dans le matériau et fixe le matériau au bâti. La première section 110 comprend deux filetages hélicoïdaux 115 et 120. Le filetage 120 continue dans la région 112 alors que le filetage 115 se termine au niveau de la seconde extrémité de la région 110 opposée à la pointe 102. Donc, un 30 seul filetage 120 est prévu dans la région 112. Le filetage 130 est prévu dans la région 113. Le corps de la tige a un diamètre mineur Dm qui, dans un mode de réalisation, peut être d'environ 0,28 - 0,30 cm (0,110 - 0,120 pouce). Chaque filetage 3034475 6 forme un diamètre par rapport à la tige. Chaque filetage est formé par des parois opposées créant une section transversale triangulaire où l'angle caractéristique de la forme transversale est souvent appelé angle de filetage. Un filetage « élevé » 120 dans les sections 110 et 112 a un diamètre H2 de 5 0,41 - 0,43 cm (0,160 - 0,170 pouce) et est formé par une section transversale triangulaire de parois opposées ayant un angle thêta (0) d'environ 40 degrés. Un filetage avant 115 a un diamètre H1 de 0,34 - 0,38 cm (0,135 - 0,150 pouce) et est formé par des parois opposées ayant un angle bêta (B) d'environ 50 degrés. Les spires du filetage avant 115 sont intercalées entre des spires pour le filetage élevé 10 120 dans la région 110. Les deux filetages 120 et 115 commencent au niveau de l'extrémité pointue 102. Le filetage arrière 130 a un diamètre d'environ 0,35 - 0,38 cm (0,138 - 0,151 pouce) et est formé par des parois opposées ayant un angle alpha (a) d'environ 50 degrés. La fixation a une longueur totale L1 de la partie supérieure de la tête à la 15 pointe 102. La région 110 a une longueur L3 et la région 112 a une longueur L2. La tête 104 a une hauteur L5 avec la distance allant d'une partie supérieure de la tête 104 à la région 113 qui est L4. Lorsque L1 définit une fixation ayant une longueur d'environ 5,72 ± 0,63 cm (2,250 ± 0,25 pouce), L3 est d'environ 1,5 cm (0,6 pouce) et L2 est d'environ 3,81 ± 1,0 cm (1,500 ± 0,04 pouce). L4 peut être d'environ 0,45 - 20 0,55 cm (0,18 - 0,22 pouce) et L5 peut être d'environ 0,24 - 0,27 cm (0,095 - 0,105 pouce). Le filetage 115 et le filetage 120 ont un pas P1, avec le filetage 120 et le filetage 115 séparés par une distance D1 dans la région 110. Le filetage 130 a un pas P2. Dans le mode de réalisation ci-dessus dans lequel L1 est de 5,7 cm (2,25 25 cm), PI peut être de 0,32 cm (0,125 pouce), L1 peut être de 0,16 cm (0,062 pouce) et P2 peut être de 0,18 cm (0,070 pouce). Dans un mode de réalisation, une arête hélicoïdale 125 coupe le filetage 115 dans une partie de la région 110. L'arête hélicoïdale a un sens d'enroulement opposée et un pas P3 d'environ 2,0 cm (0,8 pouce). Il faut noter que dans un mode 30 de réalisation, l'arête hélicoïdale ne coupe pas le filetage 120; dans un mode de réalisation en variante, l'arête coupe les deux filetages 115 et 150 ou uniquement le filetage 120. 3034475 7 La fixation est conçue de sorte que le double filetage dans la région 110 crée un alésage pilote dans le matériau à fixer, avec le filetage 120 dans la région 112 qui supporte au maximum la charge de fixation et le filetage 130 qui a une hauteur inférieure (diamètre) par rapport à la tige servant à faire passer le matériau extrudé 5 vers la tête 104. La tête 104 est construite pour fournir une fraisure par rapport au matériau et couper simultanément tout serpentin créée par le matériau qui est extrudé. La figure 3 est une vue en perspective de la tête 104. La figure 4 est une vue de dessus de la tête et la figure 5, une vue d'extrémité de la fixation illustrant des caractéristiques 10 supplémentaires de la tête 104. Dans le mode de réalisation ci-dessus d'une fixation de 5,7 cm de long (2,25 pouce), la tête 103 peut avoir un disque circulaire 140 ayant un diamètre R2 d'environ 0,65 cm (0,255 pouce). Entre le disque et la tige, on trouve un bossage octogonal 150. Le bossage octogonal 150 a quatre côtés majeurs 142, 144, 146, 148 et quatre bords ou côtés chanfreinés 152, 154, 156, 158. Chacun des 15 quatre côtés majeurs et des quatre bords chanfreinés est agencé symétriquement autour d'un axe passant par le centre de la tige. Comme illustré sur la figure 3 par rapport au côté 158, chaque bord chanfreiné 152, 154, 156, 158 crée une surface ininterrompue, de niveau avec une partie du côté du disque 140, comme illustré sur la figure 3. Le bossage octogonal 150 est assemblé à la tige et à la troisième région 20 114 par un bord radial 162 et un épaulement ou collier 160, le bord radial ayant un rayon R1, par exemple de 0,64 - 0,89 cm (0,25 - 0,35 pouce). La tête 140 a un évidement 141 prévu à une profondeur H4 au-dessous du disque 142. L'évidement 141 peut être de n'importe quelle forme et la profondeur H4 peut être dans une plage d'environ 0,15 - 0,20 cm (0,06 - 0,08 pouce) où la hauteur de tête H5 est 25 d'environ 0,25 cm (0,1 pouce). Il faut comprendre que le bossage 150 peut avoir aussi peu que trois côtés ou n'importe quel nombre de côtés supplémentaires. Les côtés peuvent être agencés de manière symétrique comme dans le mode de réalisation illustré ou agencés de manière asymétrique. Dans un mode de réalisation d'une fixation ayant une longueur totale globale 30 L1 d'environ 5,7 cm (2,25 pouce), la relation entre les éléments suivants comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : a. P1 est supérieur à P2 de sorte que P2: P1 est dans une plage d'environ 1,7 : 1 à 2: 1. 3034475 8 b. Un rapport d'une longueur de région 112 sur une longueur de région 110 est d'environ 1,25 - 1,75 à 1. c. Un rapport d'une longueur de région 112 sur la région 113 est d'environ 1,1 -1,3 à 1. 5 d. Un rapport de H2 sur H1 est compris entre supérieur à 1,0: 1 et 1,3 à 1. e. Alpha et Bêta sont chacun supérieurs à Thêta dans un rapport d'environ 1,1 -1,4. Le diamètre de disque de tête R1 est supérieur au diamètre mineur Dm dans une plage d'environ 2,5 : 1 à 2 : 1. 10 Les figures 7 à 9 illustrent la progression de la fixation 10. Lorsque la fixation 10 est entraînée dans un matériau, la pointe de coupe et la section de perçage percent le matériau lorsque la fixation est comprimée et entraînée en rotation (à l'aide par exemple d'un outil de perçage motorisé) dans un matériau. Etant donné que la région 110 est doublement filetée avec le filetage formé avec différents 15 angles (40 degrés pour le filetage 120 et 50 pour le filetage 115), la pointe de coupe perce efficacement dans un matériau à faible densité et évacue des parties du matériau au fur et à mesure qu'elle rentre. La section 112 permet le mouvement de la fixation dans le matériau sans endommager davantage l'alésage jusqu'à ce que la région 112 atteigne le matériau. Etant donné que la région 113 a un plus petit 20 diamètre et un filetage avec un plus petit pas 130, elle évacue efficacement le serpentin formée par la rotation de la fixation jusqu'à ce que la tête 104 retire le serpentin. Comme illustré sur les figures 8 et 9, la tête 104 crée une fraisure dans le matériau 200 en utilisant l'alésage octogonal 150, alors que le disque 140 finit de couper le serpentin 202 après être entré dans le matériau 200. 25 Bien que le sujet ait été décrit en langage spécifique par rapport aux caractéristiques structurelles et/ou aux actes méthodologiques, il faut comprendre que le sujet défini dans les revendications jointes n'est pas nécessairement limité aux caractéristiques ou actes spécifiques décrits ci-dessus. Les caractéristiques et actes spécifiques décrits ci-dessus sont plutôt décrits à titre d'exemple pour mettre 30 en oeuvre les revendications. REVENDICATIONS1. Fixation comprenant : - une tige ayant une première extrémité ayant une pointe et une seconde extrémité ayant une tête et ayant un diamètre, la tige comprenant : - une première région commençant au niveau de la première extrémité et comprenant un premier filetage hélicoïdal et un deuxième filetage hélicoïdal intercalé entre des spires du premier filetage hélicoïdal ; et - une deuxième région s'étendant à partir de la première région et comprenant le deuxième filetage hélicoïdal ; dans laquelle la tête comprend un disque et un bossage entre le disque et la tige, le bossage comprenant une pluralité de côtés symétriques, certains de la pluralité de côtés symétriques se couplant avec un bord latéral du disque. 2. Fixation selon la revendication 1, dans laquelle la tige comprend en outre une troisième région ayant un troisième filetage hélicoïdal, la troisième région étant positionnée entre la deuxième région et la tête. 3. Fixation selon la revendication 2, dans laquelle le premier filetage hélicoïdal comprend un premier angle de filetage et le deuxième filetage hélicoïdal ayant un deuxième angle de filetage différent. 4. Fixation selon la revendication 3, dans laquelle le troisième filetage hélicoïdal a un troisième angle de filetage qui est égal au premier angle de filetage. 5. Fixation selon la revendication 3, dans laquelle le premier filetage hélicoïdal a un premier diamètre et le deuxième filetage hélicoïdal a un deuxième diamètre plus important. 6. Fixation selon la revendication 5, dans laquelle le rapport du deuxième diamètre sur le premier diamètre est supérieur à 1,0: 1 et jusqu'à 1,3 : 1. 7. Fixation selon la revendication 1, dans laquelle le bossage comprend au moins quatre côtés symétriques, chaque côté étant relié à un côté respectif par un bord chanfreiné, le bord chanfreiné correspondant avec le côté du disque. 8. Fixation selon la revendication 1, dans laquelle la tige est reliée au bossage par un bord radial. 9. Fixation selon la revendication 3, dans laquelle le premier angle de filetage est de cinquante degrés et le deuxième angle de filetage est de quarante degrés. 3034475 10 10. Fixation selon la revendication 1, dans laquelle une longueur de la deuxième région est plus longue qu'une longueur de la première région d'environ 1,25- 1,75 à 1. 11. Fixation selon la revendication 1, dans laquelle la tige comprend en outre 5 une troisième région ayant un troisième filetage hélicoïdal, la troisième région s'étendant à partir de la deuxième région jusqu'à la tête, un bord radial entre le bossage et la troisième région, dans laquelle le bossage comprend un bossage octogonal ayant quatre côtés majeurs, chaque côté majeur étant relié à un autre côté par un bord chanfreiné, le bord chanfreiné comprenant les certains des côtés 10 symétriques se couplant avec le bord latéral du disque.