CH649607A5 - Organe de fixation, son procede de fabrication et un appareil pour la mise en oeuvre du procede. - Google Patents
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Description
L'invention concerne, d'une manière générale, des organes de fixation à tête en matière plastique, et elle a trait plus particulièrement à un organe de fixation à tête revêtue de matière plastique permettant l'application d'un couple plus élevé avant glissement et pouvant être aisément fabriqué. L'invention concerne en outre un appareil et un procédé de fabrication d'un tel organe de fixation perfectionné à tête en matière plastique.
Des organes de fixation métalliques, dont la tête est recouverte d'un revêtement de matière plastique ou de toute autre matière non métallique, se sont avérés d'une très grande utilité. Lorsque ces organes sont introduits dans une pièce, le revêtement non métallique 30 de leur tête peut former un obstacle s'opposant au passage de l'humidité afin d'empêcher l'oxydation ou la corrosion des têtes métalliques.
De tels organes de fixation, actuellement connus dans l'art antérieur, comprennent un corps métallique portant une tête et une tige 35 qui en fait saillie. La tige est généralement filetée et la tête présente un bord extérieur sensiblement circulaire. Le revêtement de matière plastique recouvre la tête et il présente également un bord extérieur à peu près circulaire. De plus, une empreinte surdimensionnée d'entraînement est formée dans la surface supérieure de la tête métalli-40 que, le revêtement de matière plastique réduisant efficacement cette empreinte à ses dimensions finales.
Malheureusement, étant donné que la tête métallique présente un bord circulaire, on n'obtient qu'un faible ajustement serré entre la tête et le revêtement. Ce dernier a donc tendance à glisser sur la tête 45 lors de l'application d'un couple d'entraînement, même modeste, à l'empreinte d'entraînement. Il est évident que ces organes de fixation sont difficiles à utiliser lorsque des couples élevés doivent être appliqués.
En outre, étant donné que l'empreinte finale d'entraînement doit 50 être formée avec précision dans l'empreinte initiale et surdimensionnée, ménagée dans la tête métallique, cette empreinte initiale surdimensionnée doit être alignée avec précision par rapport à une saillie complémentaire présentée par le moule et utilisée pour former l'empreinte finale d'entraînement. Etant donné que le bord extérieur de 55 la tête métallique est circulaire, cet alignement précis est difficile et long à obtenir lors de la fabrication de tels organes de fixation.
L'invention a donc pour but un organe de fixation perfectionné, du type comportant une tête recouverte d'une couche de matière non métallique. La tête doit être configurée de manière à empêcher 60 tout glissement de son revêtement lors de l'application d'un couple à son empreinte d'entraînement. L'organe de fixation doit être conçu de manière à pouvoir être fabriqué aisément.
L'organe de fixation selon l'invention est défini par la revendication 1.
«s L'invention a également pour objets un procédé et un appareil pour la fabrication d'un tel organe de fixation à tête en matière plastique. Ils sont définis respectivement dans les revendications 6 et 8.
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L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel:
la fig. 1 est une élévation, avec coupe partielle, d'une forme de réalisation de l'organe de fixation selon l'invention;
la fig. 2 est une vue de dessus de l'organe de fixation de la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue de dessous de l'organe de fixation de la fig. 1 la fig. 4 est une vue en perspective de la tête de l'organe de fixation de la fig. 1, montrant en détail la configuration du bord extérieur de cette tête;
la fig. 5 est une élévation partielle, avec coupe partielle, d'une autre forme de réalisation de l'organe de fixation selon l'invention; la fig. 6 est une vue de dessus de l'organe de fixation de la fig. 5; la fig. 7 est une coupe transversale partielle d'un appareil qui peut être utilisé pour mouler un revêtement non métallique sur la tête de l'organe de fixation métallique selon l'invention, cet appareil de moulage comprenant des premier et second moules qui sont représentés à une certaine distance l'un de l'autre, cette figure montrant également des organes de fixation métalliques positionnés et alignés pour l'opération de moulage;
la fig. 8 est une vue de dessus d'une partie de l'appareil de la fig. 7, montrant comment les têtes des organes de fixation sont alignées dans le moule, et la fig. 9 est une coupe transversale partielle, analogue à celle de la fig. 7, mais montrant les premier et second moules en position de fermeture pour mouler des revêtements non métalliques sur les têtes des organes de fixation métalliques.
Les fig. 1 à 4 représentent une forme de réalisation de l'organe 10 de fixation selon l'invention, cet organe étant du type communément appelé vis perceuse. Cependant, il ressortira de la description qui suit que l'invention peut également être utilisée avantageusement avec des vis autotaraudeuses, des vis à tôle ou des vis formant des filetages, ainsi qu'avec tout organe de fixation comportant une tête élargie et une tige qui en fait saillie. La vis comprend d'une façon générale un corps métallique comportant une tête 12 et une tige 14 qui fait saillie de la tête 12. Un revêtement 16 recouvre la tête 12 sur laquelle il est moulé d'une manière décrite ci-après. La tige 14 de l'organe de fixation ou vis 10 comporte une pointe 18 de perçage située à l'extrémité de cette tige 14 opposée à celle comportant la tête 12. La pointe 18 de perçage est cannelée et comporte deux segments 20. Ces derniers sont découpés dans la section circulaire de la tige de manière à laisser des nervures 22. La pointe 18 de perçage présente une largeur transversale utile à peu près égale au diamètre du fond 24 du filetage de la tige et inférieure au diamètre utile des crêtes 26 des filets. Le filetage de la tige 14, défini par le fond 24 et les crêtes 26, est formé en hélice de la pointe 18 de perçage jusqu'à la tête 12.
La pointe 18 de perçage se termine par deux lèvres 28 de coupe qui pénètrent dans la pièce pour y former un trou. Lorsqu'on fait tourner la vis 10, les filets formés par le fond 24 et les crêtes 26 forment un filetage complémentaire dans le trou percé dans la pièce et permettent d'amener la vis en position de fixation.
La tête 12 présente une surface supérieure 32 dans laquelle est ménagée une empreinte 34 d'entraînement qui est surdimensionnée et présente des dimensions supérieures aux dimensions finales souhaitées pour l'empreinte d'entraînement obtenue après le moulage du revêtement 16 sur la tête 12. Cette dernière présente également un bord extérieur de forme à peu près carrée, comprenant plusieurs côtés sensiblement droits 36 qui sont reliés les uns aux autres par plusieurs segments d'angle correspondants 38. L'empreinte initiale surdimensionnée 34 est centrée sur l'axe longitudinal de la tête 12 et de la tige 14 et elle s'étend vers l'extérieur de la tête suivant les diagonales du carré formé par le bord extérieur de la tête 12.
Le revêtement 16 de la tête 12 recouvre complètement la surface supérieure 32 de cette tête 12 et il présente une configuration qui correspond à celle de la surface supérieure de la tête 12. Comme on peut le voir sur la fig. 1, le revêtement 16 est d'épaisseur sensiblement uniforme et il pénètre dans l'empreinte surdimensionnée 34. Par conséquent, les dimensions de cette dernière sont réduites à celles, finales et souhaitées, d'une empreinte 40 avec laquelle un organe d'entraînement (non représenté) peut être enclenché.
Le revêtement 16, comme mieux montré sur les fig. 2 et 3, présente un bord extérieur sensiblement circulaire. Etant donné que la tête 12 du corps métallique présente un bord extérieur sensiblement carré, les côtés sensiblement droits 36 de la tête 12 résistent à la rotation du revêtement 16 de matière plastique sur la tête 12 afin que le couple de rotation, appliqué à l'empreinte 40 d'entraînement, puisse être élevé avant qu'un glissement se produise.
Comme on peut le voir également sur la fig. 1, le revêtement 16 de matière plastique aboutit, vers le bas, à proximité de la tige 14 en formant un collet annulaire 42 qui est disposé coaxialement à la tige 14 et dont le diamètre est supérieur à la dimension transversale de la tige. Cette structure à collet présente des caractéristiques et est utilisée d'une manière décrite plus en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 81496, déposée le 12 octobre 1979.
Les fig. 5 et 6 représentent une autre forme de réalisation de l'organe de fixation selon l'invention. De même que l'organe de fixation 10 montré sur les fig. 1 à 4, l'organe de fixation 50 représenté sur les fig. 5 et 6 comporte également une tête 52 et une tige 54. Cette dernière porte un filetage hélicoïdal 56 et elle fait saillie de la tête 52. Celle-ci présente également un bord extérieur de forme à peu près carrée, présentant des côtés sensiblement droits 58 qui sont reliés les uns aux autres par plusieurs segements d'angle correspondants 60. La tête 52 présente en outre une surface supérieure 62 dans laquelle est formée une empreinte surdimensionnée 64 d'entraînement qui, de même que précédemment, est centrée sur l'axe longitudinal de la tête 52 et de la tige 54 et qui fait saillie vers l'extérieur de cette tête, en suivant les diagonales du carré formé par le bord extérieur de la tête 52.
La tête 52 est recouverte d'un revêtement 66 qui peut être formé en matière non métallique, par exemple en matière plastique. Pendant la formation du revêtement 66 de matière plastique, les dimensions de l'empreinte surdimensionnée 64 d'entraînement sont réduites afin que l'on obtienne une empreinte finale 68 d'entraînement qui présente les dimensions finales souhaitées, convenant à l'enclenchement avec un organe d'entraînement (non représenté).
Il convient de noter, sur les fig. 2 et 6, que, lorsque les revêtements 16 et 66 en matière plastique sont formés sur les têtes respectives 12 et 52, les empreintes finales 40 et 68 d'entraînement sont alignées avec précision sur les empreintes initiales surdimensionnées 34 et 64 d'entraînement. Par conséquent, lorsque les revêtements 16 et 66 sont appliqués sur les têtes 12 et 52, une partie d'un moule convenable, destinée à former l'empreinte finale d'entraînement, doit être alignée avec précision sur les têtes et logée avec précision dans ces dernières pour y former les empreintes finales d'entraînement.
Les fig. 7 à 9 représentent un appareil qui assure cet alignement précis d'une manière efficace et qui convient à la production en grande série d'organes de fixation à tête en matière plastique, décrits ci-dessus. L'appareil selon l'invention, représenté notamment sur la fig. 7, comprend un dispositif de moulage comportant un premier moule 70 et un second moule 72. Le premier moule 70 présente un alésage 74 dimensionné de manière à recevoir la tige 14 du corps métallique ou ébauche de l'organe de fixation. La tête 12 de cette ébauche repose sur un rebord annulaire 76. Pour que la tête 12 soit alignée convenablement avec le second moule 72, le premier moule 70 comporte un élément 78 d'alignement présentant une surface 80 d'alignement qui est disposée de manière à porter contre l'un des bords sensiblement droits 36 de la tête 12. Le second moule 72 comporte une saillie 82 dont la forme est complémentaire de celle de l'empreinte d'entraînement ménagée dans la tête 12, mais de plus faibles dimensions afin de permettre la mise en forme de l'empreinte finale d'entraînement. La saillie 82 est alignée par rapport à la surface 80 d'alignement de manière que, lorsque le côté sensiblement droit 36 est en contact avec la surface 80 d'alignement, l'empreinte surdimensionnée d'entraînement et la saillie 82 soient alignées avec précision. En outre, étant donné que l'empreinte surdimensionnée
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d'entraînement est centrée sur le point d'intersection des diagonales du carré formé par le bord extérieur de la tête 12, cet alignement précis est obtenu si l'un des quatre côtés sensiblement droits est en contact avec la surface 80 d'alignement. De cette manière, l'empreinte surdimensionnée d'entraînement de la tête 12 peut être posi- 5 tionnée avec précision à l'intérieur du moule 70, avec peu d'efforts et une efficacité maximale.
Pour maintenir la tige 14 dans une position convenablement orientée, le moule 70 comporte un cliquet 84 à ressort qui agit sur la tige 14 afin de résister à la rotation ou au mouvement axial de 10
l'ébauche métallique de la vis pendant le moulage. II convient également de noter, sur la fig. 7, que la structure des moules 70 et 72 est reproduite sur les côtés opposés de l'élément 78 d'alignement afin de permettre à deux ébauches d'organes de fixation d'être traitées en une seule opération de moulage. Il est évident que deux postes sup- 15 plémentaires de moulage peuvent être prévus, perpendiculairement à ceux représentés, de manière à permettre la mise en oeuvre simultanée de quatre postes de moulage. De plus, ainsi qu'il ressort de la description précédente, l'alignement précis de la tête 12 ne nécessite la présence, sur cette dernière, que d'un seul côté sensiblement droit. 20 Cependant, lorsque la tête présente quatre côtés sensiblement droits comme représenté, un alignement précis est assuré quelle que soit la manière suivant laquelle la tige 14 est introduite dans l'alésage 74.
La fig. 9 représente les moules 70 et 72 après qu'ils ont été joints. Il convient de noter que l'élément 78 d'alignement est rappelé par un 25 ressort 86 et tend à être déplacé axialement à force vers le bas par le second moule 72. Quand bien même l'élément 78 d'alignement est éloigné de la tête 12 de l'ébauche de l'organe de fixation, le cliquet 84 à ressort maintient ensuite la tête 12 en alignement précis avec la saillie 82. 30
Il convient également de noter, sur la fig. 9, que les moules 70 et 72 forment une cavité 90 de moulage autour de la tête 12, cette cavité ayant des dimensions qui correspondent aux dimensions finales souhaitées du revêtement de matière plastique. Les moules 70 et 72 étant dans les positions montrées sur la fig. 9, les revêtements de matière plastique peuvent être formés sur les têtes 12 par injection d'une matière plastique à mouler dans la cavité 90 de moulage,
d'une manière bien connue de l'homme de l'art.
Lorsque l'opération de moulage est achevée, les moules 70 et 72 sont de nouveau séparés et les organes de fixation finis en sont éjectés. De plus, le ressort 86 ramène l'élément 78 d'alignement dans sa position initiale montrée sur la fig. 7.
Il ressort de la description précédente que la présente invention concerne un organe de fixation perfectionné à tête en matière plastique. Etant donné que l'organe de fixation selon l'invention comporte une tête présentant un bord extérieur sensiblement carré, l'ajustement réalisé entre la tête 12 et le revêtement 16 est amélioré afin que le couple pouvant être appliqué à l'empreinte d'entraînement, avant l'apparition d'un glissement entre le revêtement et la tête, soit plus grand. De plus, étant donné que les empreintes initiales surdimensionnées d'entraînement sont centrées sur le point d'intersection des diagonales du carré formé par le bord extérieur des têtes, l'alignement précis des empreintes surdimensionnées d'entraînement avec des saillies 82 de moulage est obtenu par simple application de l'un des bords sensiblement droits de la tête contre la surface d'alignement du moule. En outre, ainsi qu'il ressort de la description précédente, en donnant au bord de la tête 12 une forme à peu près carrée, il est possible d'orienter aisément les ébauches d'organes de fixation afin d'empêcher tout mauvais positionnement dans les moules, un tel mauvais positionnement risquant autrement d'entraîner une rupture. Enfin, le cliquet à ressort permet aux têtes 12 d'être maintenues en alignement convenable par rapport aux saillies 82 des moules lorsque ces derniers sont joints, afin d'assurer la formation précise du revêtement de matière plastique sur les têtes.
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1 feuille dessins
Claims (10)
- 6496072REVENDICATIONS1. Organe de fixation, caractérisé en ce qu'il comporte un corps métallique comprenant une tête (12) et une tige (14) qui fait saillie de la tête, cette dernière présentant un bord extérieur possédant au moins un côté sensiblement droit (36), et une surface supérieure (32) dans laquelle est ménagée une empreinte (34) d'entraînement, l'organe de fixation comportant également un revêtement non métallique (16) qui recouvre la tête.
- 2. Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement pénètre dans l'empreinte.
- 3. Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord extérieur de la tête est de forme sensiblement carrée et en ce que l'empreinte s'étend vers l'extérieur de l'axe longitudinal de la tête et de la tige, suivant les diagonales du carré formé par ledit bord extérieur.
- 4. Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement est en matière plastique moulée et présente notamment un bord extérieur sensiblement circulaire.
- 5. Organe de fixation selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le bord extérieur sensiblement carré de la tête (12) possède des côtés sensiblement droits.
- 6. Procédé de fabrication d'un organe de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former une ébauche d'organe de fixation en métal, cette ébauche comportant une tête (12) et une tige (14) qui fait saillie de la tête, cette dernière présentant un bord extérieur qui possède au moins un côté sensiblement droit (36), et une surface supérieure (32) dans laquelle est ménagée une empreinte (34) d'entraînement qui est surdimensionnée, dont la dimension est supérieure à une dimension finale souhaitée et qui est placée dans une position prédéterminée par rapport au côté droit du bord, le procédé consistant également à utiliser un dispositif de moulage (70, 72) qui présente deux moules destinés à former le revêtement de tête en matière plastique, un premier moule (70) étant disposé de manière à recevoir la tige et présentant une surface (80) d'alignement qui est placée de manière à entrer en contact avec le côté droit du bord de la tête, et un second moule (72) comportant une saillie (82), le procédé consistant en outre à introduire la tige de l'ébauche de l'organe de fixation dans le premier moule et à faire porter le côté droit du bord de la tête contre la surface d'alignement, à joindre les moules, puis à injecter dans le dispositif de moulage une matière plastique à mouler pour former le revêtement de matière plastique sur la tête.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première étape citée consiste en outre à donner au bord extérieur de la tête de l'ébauche de l'organe de fixation une forme sensiblement carrée, présentant quatre côtés sensiblement droits (36), et à former l'empreinte surdimensionnée d'entraînement suivant les diagonales du carré formé par le bord afin de permettre un alignement automatique de ladite empreinte surdimensionnée avec ladite saillie (82) formant l'empreinte finale d'entraînement lorsque l'un desdits côtés porte contre ladite surface d'alignement.
- 8. Appareil pour la mise en œuvre du procédé de la revendication 6, pour former un revêtement (16) de matière plastique sur la tête (12) d'un organe métallique de fixation, caractérisé en ce que le premier moule (70) présente un alésage (74) destiné à recevoir la tige de l'organe de fixation et un élément (78) d'alignement qui présente une surface (80) d'alignement destinée à entrer en contact avec un côté sensiblement droit (36) de la tête de l'organe de fixation, que le second moule (72) est disposé de manière à entrer en contact avec le premier moule pour former avec lui, autour de la tête de l'organe de fixation, une cavité de moulage dont les dimensions correspondent aux dimensions finales souhaitées du revêtement de matière plastique, le second moule comportant une saillie (82) destinée à former une empreinte d'entraînement, alignée par rapport à ladite surface d'alignement afin de pénétrer dans l'empreinte de la tête lorsque le côté droit de la tête est en contact avec la surface d'alignement, et un dispositif destiné à maintenir en continu l'organe de fixation dans sa position d'alignement dans le premier moule.
- 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément d'alignement est disposé de manière à pouvoir s'éloigner axia-5 lement de la tête de l'organe de fixation lors de l'entrée en contact des premier et second moules.
- 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte un cliquet (84) à ressort destiné à porter contre la tige de l'organe de fixation, à l'intérieur de l'alésage io du premier moule, et à maintenir cet organe de fixation en position d'alignement après que l'élément d'alignement a été éloigné de la tête de l'organe de fixation, l'élément d'alignement étant rappelé par un ressort (86) vers une position initiale lors de la séparation des moules.
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