FR2827017A1 - Vis a enfoncer dans un materiau a faible resistance mecanique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une vis (1) en matière plastique à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, par exemple dans de la mousse rigide, comprenant un filet (6) haut par rapport à la tige de vis (2), la tige de vis (2) se terminant sous forme conique par une pointe de vis (21). Ladite vis présente la combinaison des caractéristiques suivantes : 1. la hauteur de flanc H et le diamètre de corps Dk du filet forment un quotient Q1 = H/ DK de l'ordre de 1 à 3, 5, de préférence de 2;2. le diamètre de corps Dk et le pas de filet P forment un quotient Q2 = Dk/ P de l'ordre de 0, 3 et 0, 6, de préférence de 0, 5;3. le filet (6) est conçu sous la forme d'un filet triangulaire avec un angle au sommet des dents de filet inférieur à 30degre.

Description

de la tête (5) de 1'élément de fixation (3).

282701 7

L' invention concerne une vis à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, par exemple dans de la mousse rigide, comprenant un filet triangû'a'irë'hâût'''par'''rapport'' à la tige de vis, la tige de vis se terminant sous forme

conique par une pointe de vis.

Une vis de ce type est connue du modèle d'utilité allemand 29812947. Il s'agit en l' occurrence d'une cheville vissable, ce qui ne change cependant rien aux rapports de dimensionnement applicables au filet de la vis par rapport à des vis simples correspondantes. La vis connue est également prévue pour étre enfoncée en particulier dans de la mousse rigide et, dans ce but, présente un dimensionnement déterminé des spires de filet par rapport à la tige de vis. Un effet souhaité avec cette vis consiste à enfermer une grande quantité de matière du matériau de construction concerné afin d'atteindre des forces de retenue élevées. À cet effet, le filet est conçu sous la forme d'un filet trapéoïdal dont les spires de filet sont aplaties de manière cylindrique à l'extérieur, de sorte que les spires de filet se terminent dans ce cas

282701 7

sous la forme d'une partie aplatie dont la largeur augmente en direction de la tête de vis. Le document indique, à titre de dimensionnement particulièrement favorable, une hauteur de flanc du filet égale à environ 3 du diamètre de tige et un pas du filet qui correspond sensiblement au diamètre de tige. Pour l' angle de flanc du filet, les valeurs indiquées sont comprises entre 5 et . L' invention a pour but de fournir une vis dont le couple d'enfoncement et la force de retenue sont nettement supérieurs à ceux des vis connues. Selon l' invention, cela est obtenu par la combinaison des caractéristiques suivantes: 1. la hauteur de flanc H et le diamètre de corps Dk du filet forment un quotient Q1 = H/DK de l'ordre de 1 à 3,5, de préférence de 2; 2. le diamètre de corps Dk et le pas de filet P forment un quotient Q2 = Dk/P de l'ordre de 0,3 et 0,6, de préférence de 0,5; 3. le filet (6) est conçu sous la forme d'un filet triangulaire avec un angle au sommet des dents -de

filet inférieur à 30 .

Une grande hauteur de flanc H et un petit diamètre de corps Dk permettent de déduire la profondeur à laquelle

les flancs du filet peuvent pénétrer dans le matériau.

Plus la pénétration est grande, plus le matériau peut opposer de résistance aux efforts d'arrachement rencontrés. Par conséquent, un quotient Q1 = H/Dk de préférence égal à 2 constitue une valeur relativement élevée car il signifie que la hauteur de flanc H est deux

7 282701 7

fois plus grande que le diamètre de corps Dk. Avec la vis connue, on n'atteint avec ce dimensionnement de la hauteur de flanc H qu' environ 3 du diamètre de tige (diamètre de

corps) Dk.

Le quotient D2 = diamètre de corps Dk/pas de filet P donne une indication sur la relation du pas P au diamètre de corps Dk. Un grand pas est avantageux car, lors de l'enfoncement de la vis, il permet dladmettre entre les lo spires du filet des portions relativement grandes du matériau, de sorte que ces portions restent intactes, ce qui revêt une importance particulière pour les matériaux relativement tendres envisagés ici, comme en particulier la mousse rigide. Ces matériaux n'offrent pas une résistance intérieure particulièrement grande et, lors du vissage de filets à spires rapprochées, c'est-à-dire à faible pas, ils ont donc tendance à s'effriter rapidement, ce qui a pour effet de pratiquement annuler les forces de retenue du matériau. Dans le cas de la vis selon l' invention, le quotient Q2 = Dk/P est de 0,3 à 6, de préférence de 0,5, c'est-à-dire qu'en l' occurrence le pas P est deux fois plus grand que le diamètre de corps. Dans la vis connue, le pas du filetage est nettement plus petit

car il correspond sensiblement au diamètre de la tige.

En ce qui concerne la configuration des dents de filet, il importe, dans le cas de la vis selon l' invention, de leur donner une forme acutangle, ce qui, lors du vissage, facilite beaucoup la pénétration tranchante des dents de

filet dans le matériau par rapport à un filet trapézoidal.

Avec un filet trapézoïdal, la partie extérieure aplatie des spires du filet fait que la matière doit étre refoulée à plat par côtés, alors qu'en raison de l'effet tranchant

282701 7

le filet triangulaire en forme de lame employé avec la vis selon l' invention peut pénétrer relativement facilement dans le matériau. Concernant l'angle au sommet des dents de filet, les valeurs sont à peu près identiques pour la S vis selon l' invention et pour la vis connue, ce qui s'explique par le fait qu'avec les vis considérées ici les angles au sommet adoptés sont en principe relativement réduits. Il en résulte qu'avec son dimensionnement exposé ci-dessus la vis selon l' invention est nettement supérieure à la vis connue et donc aussi à d'autres vis en termes de couple

d'enfoncement et de forces de retenue.

Comme la vis selon l' invention sert au vissage dans un matériau à faible réaistance mécanique, il existe touj ours un certain rleque, par exemple en présence de secousses, pour qu'elle se desserre facilement dans le matériau car celui-ci, du fait de ses propriétés, ne peut exercer sur les spires du filet de la vis que des forces de frottement relativement faibles. Pour s'opposer au dévissage de la vis, il a déjà été prévu, selon le document DE 19816085 A1, dans une vis avec tige de vis cylindrique et filet triangulaire à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, des dents d'arrêt qui, en tant qu'éléments constitutifs solidaires de la vis, font saillie sur le fond du filet entre les spires. Lors du vissage de cette vis, les dents d'arrêt creusent des rainures correspondantes dans le matériau o est enfoncée la vis car, comme indiqué, les dents d'arrêt font saillie sur le fond du filet de la vis. En raison d'une certaine élasticité du matériau, celui- ci peut toutefois, après l'enfoncement de la vis, retrouver sa configuration

282701 7

initiale sensiblement à l'opposé de la direction de refoulement, mais une certaine déformation du matériau dans la zone d'enfoncement des dents d'arrêt est inévitable, de sorte que l'effet d'arrêt de ces dents d'arrêt reste faible. Le problème d'un blocage particulièrement efficace de la vis contre un dévissage est résolu selon l' invention avec une vis comportant des éléments d'arrêt disposés dans la zone de filet, par le fait que les éléments d'arrêt sont maintenus de manière pivotante par des charnières-films qui, en position relâchée, font saillie sur la matière de la vis, lors de l'enfoncement de la vis rentrent en pivotant dans un évidement de la matière de la vis et, 1S lors du dévissage de la vis, sortent élastiquement de celui-ci. Lors du vissage de la vis, les éléments d'arrêt sont poussés par le matériau à l'intérieur de l'évidement ménagé dans la matière de la vis, de sorte qu'ils ne laissent pratiquement aucun sillon dans le matériau lors de l'enfoncement de la vis. A l' issue de l'enfoncement définitif de la vis, les éléments d'arrêt ont tendance à ressortir élastiquement du perçage axial, les charnières films leur donnant la tension requise à cet effet. Si un couple de dévissage agit alors sur la vis, les surfaces d'arrêt des éléments d'arrêt sont soumises à une pression qui favorise la sortie élastique des éléments d'arrêt et enfonce ceux-ci correctement dans le matériau, ce qui crce

un blocage particulièrement sûr contre le dévissage.

L'espace ménagé dans la matière de la vis, dans lequel les éléments d'arrêt peuvent s' effacer, peut être créé dans le

282701 7

fond du filet ou dans les spires du filet. La position approprice est dictée par les conditions de fabrication rencontrées. s Des exemples de réalisation de l' invention sont représentés sur les figures: Celles-ci montrent sur: la figure 1, la vis avec sa configuration spéciale du filet sans éléments d'arrêt, les figures 2a et b, la même vis avec des éléments d'arrêt qui sont intégrés aux spires de filet, les figures 3 et 4, des vues en coupe de la vis avec des éléments d'arrêt intégrés dans le fond du filet. La vis 1 représentée sur la figure 1 est constituée de matière plastique, par exemple d'un polypropylène renforcé par de la fibre de verre, elle comporte la tige de vis 2 avec la pointe de vis 21 et la tête de vis 3 avec un collet 4 raccordé à la tête de vis. Dans la tête de vis 3 est prévu le logement 5 pour une clé mâle à six pans. La tige de vis 2 porte le filet 6 qui, comme cela est visible, est constitué de spires acutangles qui présentent un angle de flanc relativement réduit, dans l'exemple de réalisation choisi, de 25 . Pour la vis 1 représentée, on a également les dimensionnements suivants: le quotient Q1 de la hauteur de flanc H et du diamètre de corps Dk est de 1,75; le quatient Q2 du diamètre de corps Dk et du pas de

filet P est de 0,55.

282701 7

La vis 1 de la figure 1 est particulièrement facile à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, en particulier dans de la mousse rigide, par autotaraudage s du filet femelle dans le matériau et elle engendre également dans celui-ci des forces de retenue élevées en raison des surfaces relativement grandes des spires du filet. La vis 7 représentée sur les figures 2a et b correspond, du point de vue de la configuration de principe, à la vis 1 selon la figure 1. La vis 7 est munie de l'élément d'arrêt 8 qui est maintenu de manière pivotante sur la spire de filet 10 par la charnière-film 9. Dans la position relâchée de l'élément d'arrêt 8 représenté sur la figure 2a, celui-ci fait saillie sur la matière de la spire de filet 10 mais peut, lors de l'enfoncement de la vis 7, rentrer en pivotant dans l'évidement 11 ménagé dans la matière de la spire de filet 10, de facon que la surface 12 de l'élément d'arrêt 8 s'inscrive pratiquement dans un flanc ininterrompu de la spire de filet 10 et ne crée donc pas d'obstacle à l'enfoncement de la vis dans une matière plastique. Cette position rentrée est représentée sur la figure 2b. Après enfoncement de la vis 2s 7 dans un matériau à faible résistance mécanique, il se produit, lors du dévissage de la vis 7, un effet selon lequel, sous la force élastique de la charnière-film 9, l'élément d'arrêt 8 quitte sa position rentrée représentée sur la figure 2b et prend appui contre la matière du matériau, de sorte que l'élément d'arrêt 8 a tendance à revenir complètement dans la position représentée sur la figure 2a, dans laquelle il peut produire pleinement son

effet d'arrêt interdisant un dévissage de la vis 7. -

282701 7

Un élément d'arrét 8 peut aussi étre disposé dans

plusieurs spires de filet.

s Dans la vis 13 représentée sur les figures 3 et 4 sont également prévus des éléments d'arrét, à savoir les éléments d'arrét 14 et 19, qui sont ici intégrés au fond de filet 15. Pour offrir aux éléments d'arrét 14 et 19 l'évidement nécessaire pour pivoter à l'intérieur de la matière de la vis, la vis 13 est pourvue du perçage longitudinal 16, de sorte que, dans la zone de la tige de

vis 17, la vis 13 est conçue sous la forme d'un tube.

La figure 3 montre la vis 13 en coupe longitudinale, à savoir avec les éléments d'arrét 14 et 19 dans leur position relachée. À partir de cette position, les éléments d'arrét 14 et 19 peuvent, comme on le voit, être poussés dans le percage longitudinal 16 lorsque la vis 13

est enfoncée dans une pièce.

La figure 4 montre une section traneversale de la vis 13 suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Sur cette coupe, on visualise la position de la coupe traversant la spire de filet 18, laquelle n'est pas visible sur la figure 3 car 2s elle s'écarte du plan du dessin. La coupe selon la figure 4 passe par les deux éléments d'arrét 14 et 19, l'élément d'arrét 14 étant représenté en position relachée et l'élément d'arrét 19 en position rentrée pour des raisons de représentation fonctionnelle. La figure 4 place ainsi clairement en vis-à-vis la position relachée de l'élément d'arrêt 14 et la position rentrée de l'élément d'arrêt 19. Dans sa position rentrée, l'élément d'arrét 19 est poussé dans le perçage longitudinal 16. Les éléments

- 2827017

d'arrêt 14 et 19 sont maintenus par des charnières-films qui permettent le déplacement correspondant des éléments d'arrêt 14 et 19 et provoquent le retour élastique des éléments d'arrêt vers la position relâchée (voir élément d'arrêt 14). Concernant la fonction des éléments d'arrêt 14 et 19, on se reportera aux explications fournies sur l'élément

d'arrêt 8 en référence aux figures 2a et 2b.

Le terme " charnière-film " désigne un affaiblissement qui est prévu dans la zone de transition entre l'élément d'arrêt et la matière de la vis et qui permet au cliquet d'arrêt de rentrer et de sortir au sens défini par les

explications ci-dessus.

282701 7

Claims (3)

REVENDIGATIONS

1. Vis (1) en matière plastique à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, par exemple dans de la mousse rigide, comprenant un filet (6) haut par rapport à la tige de vis (2), la tige de vis (2) se terminant sous forme conique par une pointe de vis (21), caractérisée par la combinaison des caractéristiques suivantes: 1. la hauteur de flanc H et le diamètre de corps Dk du filet forment un quotient Q1 = H/DK de l'ordre de 1 à 3,5, de préférence de 2; 2. le diamètre de corps Dk et le pas de filet P forment un quatient Q2 = Dk/P de l'ordre de 0,3 et 0,6, de préférence de 0,5; 3. le filet (6) est conçu sous la forme d'un filet triangulaire avec un angle au sommet des dents de

filet inférieur à 30 .

2. Vis (7, 13) en matière plastique à enfoncer dans un matériau à faible résistance mécanique, par exemple dans de la mousse rigide, comprenant des éléments d'arrêt (8, 14, 19) qui sont disposés dans la zone de filet et qui s'opposent à un dévissage de la vis (7, 13), en particulier, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments d'arrêt (8, 14, 19) sont maintenus de manière pivotante par des charnières-films (9, 20) qui, en position relâchée, font saillie sur la matière de la vis, lors de l'enfoncement de la vis (7, 13) rentrent en pivotant dans un évidement (11, 16) de la matière de la vis et, lors du dévissage de la vis, sortent élastiquement de celui-ci.

282701 7

3. Vis selon la revendication 2, caractérisoe en ce que les éléments d'arrêt (8) sont intégrés aux spires de

filet (10).

Vis selon la revendication 2, caractérisce en ce que les éléments d'arrêt (14, 19) sont intégrés au fond de