Tournevis et procédé pour sa fabrication. La présente invention est relative à un tournevis pour des vis et autres organes de fixation analogues, désignés ci-après par le terme générique vis , ces tournevis étant des tinés à être utilisés pour des vis dont la tête présente une encoche autre que circulaire, cette encoche présentant une cavité centrale qui coïncide avec l'axe de rotation de la vis et plusieurs rainures qui partent radialement de cette cavité et qui sont séparées entre elles par des bossages.
Les tournevis utilisés jusqu'ici pour des vis du genre susindiqué ont généralement été fabriqués sous la forme d'une tige rigide en acier qui devait subir plusieurs opérations d'usinage, le prix de revient de ces outils étant donc. très élevé. Comme l'exactitude du produit fini dépend des soins avec lesquels la machine est réglée et est maintenue dans-les conditions de fonctionnement, il est nécessaire de surveiller constamment son fonctionnement et de vérifier avec soin le produit obtenu.
L'invention a pour but, surtout, de rendre ces tournevis tels qu'ils puissent être fabri qués par un procédé pour lequel la sur-% eil- lance continuelle des opérations de la. machine et la vérification du produit obtenu sont. évi tées.
Elle a également pour but de faire com porter aux tournevis du genre en question une partie destinée à être engagée dans la tête de la vis et qui est façonnée d'une ma nière plus précise qu'avec les méthodes appli- quées jusqu'ici, cette partie ayant, en outre, une résistance plus grande à l'usure.
Elle a aussi pour but de réaliser un pro cédé amélioré polir la fabrication des tourne vis du genre en question et par lequel ces tournevis peuvent être fabriqués à un prix relativement bas tout en présentant les avan tages indiqués plus haut.
La présente invention a pour objet un tournevis destiné à des vis dont la tête pré sente une encoche présentant une cavité cen trale coïncidant avec l'axe de rotation de la vis et plusieurs rainures radiales débouchant dans cette cavité et séparées par des parties pleines. Le tournevis objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une tige dont la. section transversale, à au moins une des extrémités de la tige, a, au moins approxima tivement, la forme de la section transversale de ladite encoche à l'entrée de celle-ci, et en ce que cette extrémité de la tige présente un bec qui est obtenu par compression de ladite extrémité de la tige dans une cavité de ma triçage correspondant à l'encoche des vis, de façon que le métal du bec soit.
comprimé par rapport à celui de la tige, afin que ledit bec présente des faces polies résistant à l'usure et qui s'adaptent exactement avec l'encoche pour coopérer avec celle-ci.
L'invention concerne également un procédé clé fabrication du tournevis, procédé caracté risé en ce qu'on forme une ébauche en forme (le tige, la section transversale à au moins une extrémité de cette tige ayant au moins approxi mativement la forme de ladite encoche à l'entrée de celle-ci, et en ce qu'on force une extrémité de cette ébauche dans une cavité de matriçage correspondant à l'encoche de la vis.
Le dessin ci-annexé, à titre d'exemple, montre une forme d'exécution du tournevis et illustre le procédé.
La fig. 1 montre, en élévation, le tourne vis.
La fig. 2 montre, en plan, une tête de vis avec une encoche du genre spécifié, et pour laquelle on se sert du tournevis de la fig. 1.
La fig. 3 montre, en perspective, une partie d'une tige utilisée pour fabriquer ce tournevis.
La fig. 4 montre, en élévation et à plus grande échelle, l'extrémité d'un tournevis par tiellement façonné.
La fig. 5 montre, en coupe axiale, -une matrice -utilisée dans le procédé.
Les fig. 6 et 7 montrent, respectivement en élévation et en coupe selon 7-7 (fig. 6), l'extrémité du tournevis selon fig. 1.
La fig. 2 montre une encoche ménagée dans la tête de la vis, du genre spécifié, pour la quelle on se sert d'un tournevis selon fig. 1. Cette encoche, ayant une allure générale co nique, comprend une cavité centrale 13 qui coïncide avec l'axe de rotation de la vis et d'où partent plusieurs rainures radiales déli mitées par des faces terminales 14, inclinées vers l'intérieur ou vers le fond de la cavité ou l'axe de la vis et par des faces latérales oppo sées 15.
Les faces voisines 15 de chaque paire de rainures adjacentes aboutissent à des pa-. rois 16 de l'encoche qui font un angle obtus entre elles. Les faces latérales opposées 15 sont orientées de façon que les lignes d'intersection qu'elles forment avec un plan de coupe per pendiculaire à l'axe de la vis divergent de l'extérieur vers f'axe de la vis et de façon que ces lignes aillent en se rapprochant lorsque le plan se déplace vers la face terminale 14, de sorte qu'elles sont plus rapprochées au fond de l'encoche. Le fond 17 de l'encoche a une forme concave peu profonde.
On voit, sur la fig. 2, que les rainures adjacentes de l'encoche sont. séparées l'une de l'autre par une partie pleine délimitée par les faces 15 et 16.
L'encoche de la. fig. 2 comporte quatre rainures radiales réparties régulièrement au tour de la cavité centrale, mais leur nombre peut être différent de quatre.
Le tournevis montré sur la fig. 1 et dont on se sert. pour une vis de ce genre comprend un manche 10 engagé sur l'outil formé par une tige 11 terminée par un bec 12 destiné à être engagé dans l'encoche de la vis, la sec tion transversale de cette tige étant montrée sur la fig. 3.
La tige comprend quatre nervures ra diales 18, perpendiculaires entre elles pour correspondre à l'emplacement des rainures de l'encoche. de la vis, de sorte que cette tige a une section cruciforme.
Les nervures 18 sont délimitées par les faces latérales opposées 19 et par une face externe 20, et les faces latérales de deux ner vures adjacentes sont reliées entre elles par une face concave 21. Toutes les faces 19, 20 et 21 ont leurs génératrices parallèles à l'axe longitudinal de la tige. Il y a lieu de noter que les faces latérales 19 divergent depuis la face externe 20 et surtout en ce qui concerne leurs bases, voisines de l'axe, de sorte qu'on obtient un noyau 22 solide et rigide.
Ceci est très important pour que le tournevis ait une résistance suffisante à la torsion et que les vis puissent être serrées sans que la tige de l'outil subisse une torsion excessive. La section transversale de la tige doit seulement corres pondre grossièrement à celle de l'encoche de la tête de la vis, à proximité du bord libre de cette encoche et un écart considérable est per mis. On préfère toutefois, que le diamètre maximum de la tige corresponde à celui du bord libre tue l'encoche et que l'épaisseur des nervures 18 corresponde à la. largeur des rai nures entre les faces latérales 15 de celles-ci (fig. 2).
Une ébauche de tige peut être pré parée à l'avance, sous la forme d'une barre continue ou de long-Lieur indéterminée, par laminage entre les cylindres profilés ou par étirage à travers une filière appropriée. On peut façonner la tige grossièrement par lami nage et l'étirer ensuite pour lui donner des dimensions définitives voulues. La tige ou barre, ainsi façonnée, peut être fournie, en grands tronçons, au fabricant de tournevis qui fera les opérations d'usinage subséquentes.
Pour fabriquer un tournevis qui con vienne à l'encoche particulière montrée sur la fig. ?, l'extrémité de la tige ou barre est d'abord effilée par meulage ou rabotage comme montré sur la fi-. 4, afin que les faces externes 20 des nervures 18 soient entamées jusqu'à obtenir des faces terminales externes 24 qui sont inclinées suivant un angle qui cor respond sensiblement. à l'angle d'inclinaison des faces terminales 14 de l'encoche. Le noyau de la tige ou barre a une forme conique, comme visible en 25, la conicité correspondant à la concavité du fond 17 de l'encoche.
Cet usinage peut. se faire sur une machine auto matique pour fabriquer des vis qui peut en même temps couper la tige ou barre continue en tronçons ayant la longueur voulue.
L'extrémité pointue ou effilée des tiges, telle que montrée sur la fig. 4, est ensuite refoulée dans la cavité faconneuse 31 d'une matrice 30 (fig. 5) qui comporte des ailettes parallèles aux rainures radiales de la matrice. La cavité 31 a une forme et des dimensions sensiblement analogues à celles de l'encoche 13 de la tête de la vis. La cavité 31 peut être un peu plus profonde que l'encoche 13, mais le fond de la cavité 37. ne doit pas être plis petit que la partie correspondante de l'en coche 13 pour la raison que l'extrémité du tournevis ne doit pas buter sur le fond de cette encoche avant que toutes les faces laté rales soient venues en contact.
L'extrémité de la tige est refoulée dans la cavité de la matrice avec une pression suffi sante pour que le métal de la tige puisse pé nétrer par fluage dans la cavité jusqu'à rem plir complètement celle-ci, ce qui donne aux faces des nervures des formes correspondantes à celles de la cavité 31 de là matrice (fig. 6).
17i1 trou central 32 est. ménagé dans le fond de la cavité 31 pour permettre l'écoulement dit métal en excès au cas ou la section trans versale de la tige 11 est un peu plus grande que la section moyenne de la cavité, de sorte qu'une quantité considérable de métal doit être déplacée pour obtenir les surfaces du bec de l'outil et qui sont destinées à agir sur la vis. Ce métal en excès peut ensuite être enlevé aisément par un forgeage ou façonnage à froid.
Le bec de l'outil peut ainsi être rendu conforme à la cavité 31 de la matrice et comme celle-ci correspond à l'encoche de la tête de la vis, le tournevis s'emboîte de lui-même, avec un degré élevé d'exactitude, dans cette en coche. La cavité de matriçage peut être vé rifiée de temps en temps, en ce qui concerne son exactitude jusqu'à ce que son usure de vienne excessive et tous les outils fabriqués ont ainsi une forme et des dimensions norma lisées.
Les faces du bec. de l'outil s'ajustent donc exactement dans l'encoche de la tête de vis et cette tête est maintenue, par contact à frotte ment, entre les faces adjacentes de l'extrémité du bec qui peut être déplacé dans tous les sens. Le contact en plein entre toutes les faces adjacentes du bec de l'outil et de l'encoche de la vis est important, car l'effort de serrage peut ainsi être distribué sur la plus grande surface de contact possible, ce qui prolonge au maximum la durée d'usage du tournevis.
A cause de l'angle d'inclinaison des faces latérales de l'encoche, il est nécessaire de pré voir tune obliquité des différentes faces dut bec de l'outil pour les raisons indiquées ci- dessus.
Le procédé de fabrication, décrit plus haut, permet d'obtenir aisément cette obliquité dans le sens radial.
Le forgeage à froid du bec de l'outil à l'aide de matrices 30 peut se .faire dans une machine entêteuse, d'un usage courant, pour la fabrication de vis. Après l'entêtage des pièces, celles-ci peuvent être traitées à chaud pour leur donner la dureté nécessaire, après quoi elles peuvent être engagées dans des manches ou autres supports appropriés. En façonnant. le bec de l'outil dans une matrice, telle que 30, on obtient une certaine trempe due à l'usinage, pour la raison que l'extrémité de la tige est comprimée fortement en étant refoulée dans la cavité de matriçage.
En comprimant le bec de l'outil par son refoulement dans une matrice, ses faces des tinées à venir en contact avec la vis subissent un polissage élevé, ce qui fait disparaître toutes les petites irrégularités superficielles desdites faces. Ceci est important pour la rai son que l'on a observé que des défauts dans le bec de l'outil provoquent presque toujours des petites crevasses dans les faces qui vien nent en contact avec la vis, ces crevasses se prolongeant jusque dans les nervures.
De telles fissures ou irrégularités super ficielles peuvent se former au cours du lami nage, du meulage ou de l'usinage pour obte nir l'ébauche. A cet effet, il est à noter que la longévité et la résistance à l'usure d'un bec, qui est usiné sur une machine usuelle ou qui est meulé, sont notamment améliorées en sou mettant le bec à un. matriçage final ou à une compression en refoulant ce bec dans une cavité de matriçage, comme décrit.
On ne peut prétendre définitivement que l'amélioration de la longévité et de la résis tance -à l'usure du bec de tournevis, dont les faces destinées à venir en contact avec la vis sont obtenues en refoulant le bec dans une cavité de matriçage, résulte d'une trempe du métal par suite de l'usinage ou de la sup pression des irrégularités superficielles, ou de la combinaison de ces effets et d'autres, mais on est certain qu'en refoulant le bec d'un tournevis;
ébauché . préalablement, par lami nage, meulage ou usinage, la longévité du tournevis peut être accrue d'au moins 1.0 %. .
Pour le mode de réalisation particulier du tournevis, décrit plus haut, la section trans versale de la tige 11 de l'outil, obtenu à partir de la barre montrée en partie sur la fig. 3, a sur toute sa longueur et avec une approxima tion grossière, la forme de celle de l'encoche dé la tête de vis, à proximité de son bord libre; on peut donner seulement à la partie de la tige, voisine du bec; une telle section, alors que la partie restante de la tige a une forme cylindrique ordinaire. On préfère, toutefois, la constitution indiquée plus haut.