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PERFECTIOkÉEMEXT3' APPORTES AUX TOUE, eT A 14M j, P,(E,, 7E FABRICATION.
La présente invention est relative à des tourne-vis pour des vis et autres organes de fixation analogues, désignés ci-après par le terme géné- rique "vis", ces tourne-vis étant destinés à être utilisés pour des vis dont la tête comporte une encoche autre que circulaire avec une cavité centrale qui coïncide avec l'axe de rotation de la vis et plusieurs rainures qui par- tent radialement de cette cavité et qui sont séparées entre elles par des bos- sages.
Les tourne-vis, utilisés jusqu'ici pour des vis du genre' susindi- qué, 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 ou- tils 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 fonctionne- ment et de vérifier avec soin le produit obtenu.
L'invention a pour but, surtout, de rendre ces tourne-vis tels qu'ils puissent être fabriqués par un procédé pour lequel la surveillance continuelle des opérations de la machine et la vérification du produit obte- nu sont évitées.
Elle a également pour but de faire comporter aux tourne-vis, du genre en question, une partie destinée à être engagée dans la tête de la vis et qui est façonnée d'une manière plus précise qu'avec les méthodes appliquées jusqu'ici, cette partie ayant, en outre, une résistance plus grande à l'usure.
Elle a aussi pour but de réaliser un procédé amélioré pour la fa- brication des tourne-vis du genre en question et par lequel ces tournevis peu- vent être fabriqués à un prix relativement bas tout en présentant les avanta- ges indiqués plus haut.
L'invention consiste, principalement, à faire comporter aux tour- ne-vis, du genre en question, une tige dont la section d'une extrémité au mons a une forme correspondant grossièrement à la section transversale de l'encoche de la vis, à proximité de son bord libre, et un bec qui fait partie intégrante de ladite extrémité et qui est façonné en comprimant le métal de cette extréni-
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té dans une cavité de moulage dont la configuration' correspond, en substance, à celle de la cavité de la vis,.de manière à comprimer le métal du bec par rapport à celui de la tige afin que ledit bec présente des faces résistant à l'usure et qui, lorsque le bec est engagé dans l'encoche de la vis, s'adap- tent exactement sur les bords de ladite encoche pour coopérer avec ceux-ci.
L'invention a également pour objet un procédé pour fabriquer un tourne-vis pour des vis du genre en question et qui consiste à façonner une tige, formant ébauche, de manière qu'une extrémité au moins de cette tige ait une section transversale non-circulaire et conforme grossièrement à celle de l'encoche de la vis, à proximité de son bord libre, à refouler ladite extré- mité de la tige dans une cavité de moulage dont la configuration correspond, en substance, à celle de la cavité de la vis, ce refoulement se faisant avec une pression suffisante pour donner à ladite extrémité des faces destinées à venir en contact avec la vis et qui forment,à cette extrémité, un bec intégrant propre. à être engagé coopérativement et exactement dans l'encoche de la vis.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre, en élévation, un tourne-vis établi selon l'in- vention.
La figure 2 montre, en plan, une tête de vis avec une encoche ty- pique, du genre spécifié, et pour laquelle on se sert du tourne-vis de la fi- gure 1.
La. figure 3 montre, en perspective, une partie d'une tige utilisée pour fabriquer ce tourne-vis.
La figure 4 montre, en élévation et à plus grande échelle, l'ex- trémité d'un tourne-vis partiellement façonné..
La figure 5 montre, en coupe axiale, une matrice utilisée pour le procédé selon l'invention.
Les figures 6 et 7 montrent, respectivement en élévation et en coupe selon 7-7 fig. 6, l'extrémité avec le bec d'un tourne-vis établi selon l'invention et analogue à celui de la figure 1.
La figure 2 montre une forme typique d'une encoche ménagée dans la tête d'une vis, du genre spécifié, pour laquelle on se sert d'un tourne- vis établi selon l'invention. Cette encoche, ayant une allure générale coni- que, comprend une cavité centrale 13 qui coïncide avec l'axe de rotation de la vis et d'où partent plusieurs rainures radiales délimitées 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 opposées 15. Les faces voisines 15 de chaque paire de rainures adjacentes aboutissent à des parois 16 de l'encoche qui font un angle entre elles..
Les faces latérales opposées 15 divergent de- puis leur bord externe vers l'axe de la vis et elles sont évasées vers l'exté- rieur à partir de 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 profon- de.
On voit, sur la figure 2, que les rainures adjacentes de l'encoche sont séparées l'une de l'autre par un bossage métallique délimité par les fa- ces 15 et 16.
L'encoche de la figure 2 comporte quatre rainures radiales répar- ties régulièrement autour de la cavité centrale mais leur nombre peut être dif- férent de quatre.
Le tourne-vis, montré sur la figure 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 section transversale de cette tige étant montrée sur la figure 3
La tige comprend plusieurs nervures radiales 18, pour l'exemple au nombre de quatre en étant perpendiculaires entre elles pour correspondre à l'emplacement des rainures de l'encoche de la vis de sorte que cette tige
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a une section pour ainsi dire cruciforme.
Les nervures 18 sont délimitées par les faces latérales opposées 19 et par une face externe 20 et les faces latérales de deux nervures adja- centes sont reliées entre elles par une face concave 21K Toutes les faces 19, 20 et 21 ont leurs génératrices parallèles à l'axe longitudinal'de la tige Il est à noter que les'faces latérales 19 divergent depuis la face externe 20.et surtout en ce qui concerne leurs bases, voisines de la tige, de sorte qu'on obtient un noyau 22 solide et rigide pour l'outil. Ceci est très impor- tant pour que le tourne-vis ait une résistance suffisante à la .torsion et- @ que les vis puissent être serrées sans que la tige del 'outil subisse une tor- sion excessive.
La section transversale de la tige doit seulement corréspon- dre 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.permis. On préfère toutefois que le diamètre maximum de la tige corresponde à celui dû bord li- bre de-l'encoche et que l'épaisseur des nervures 18 corresponde, en substance, à la largeur des rainures entre les faces latérales 15 de celles-ci fig. 2) Une ébauche de tiges peut être préparée à l'avance, sous la forme d'une barre continue ou de longueur indéterminée par laminage entre des cylindres profi- lés ou par étirage à travers une filière appropriée. On peut façonner la ti- ge grossièrement par laminage et retirer ensuite pour lui donner les dimensions définitives voulues.
La tige ou barre, ainsi façonnée.,1.- peut être fournie, en grands tronçons, au fabricant de tourne-vis qui fera les opérations d'usinage subséquentes.
Pour fabriquer un tourne-vis, qui convienne à l'encoche particuliè- re montrée sur la figure 2, l'extrémité de la tige ou barre est d'abord effi- lée par meulage ou rabottage, comme montré sur la figure 4, afin que les faces externes 20 des nervures 18 soient entamées jusqu'à obtenir des faces termina- les externes 24 qui sont inclinées suivant un angle qui correspond 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 correspon- dant, en substance, à la concavité du fond 17 de l'encoche Cet usinage peut se faire sur une machine automatique 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 figure 4, est ensuite refoulée dans la cavité fagonneuse 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 31 ne doit pas être plus petit que,la partie correspondante de l'encoche 13 pour la raison que l'extrémité.du tourne-vis ne doit pas buter sur le fond de cette encoche avant que toutes les faces latérales soient venues'en contact.
L'extrémité de la tige est refoulée dans la cavité de la matrice avec une pression suffisante pour que le métal de la tige puisse pénétrer par fluage dans-la cavité jusqu'à remplir complètement celle-ci ce qui donne aux faces des nervures des formes correspondantes à celles de la cavité 31 de la matrice (fig..6). Un trou central 32 est ménagé dans le fond de la cavité 31 pour permettre l'écoulement du métal en excès au cas où la section transversa- le 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 obte- nir 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 fa- çonnage 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 vis, le tourne-vis s'emboite de lui-même, avec un degré élevé d'exactitude, dans cet- te encoche. La cavité de matriçage peut être vérifiée de temps en temps, en ce qui concerne son exactitudejusqu'à ce que son usure devienne excessive et tous les outils fabriqués ont ainsi une forme et des dimensions normalisées.
Les faces du bec de l'outil s'ajustent donc exactement et coopé-
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rativement dans l'encoche de la tête de vis et cette tête est maintenue, par contact à frottement, 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 impor- tant car l'effort de serrage peut ainsi être distribué sur la plus grande sur- face de contact possible ce qui prolonge au maximum la durée d'usage du tourne-vis.
A cause de l'angle d'inclinaison des faces latérales de l'encoche, il est nécessaire de prévoir une obliquité des différentes faces du bec de l'outil pour les raisons indiquées ci-dessus..'
Le procédé de fabrication, décrit plus haut, permet d'obtenir aisé- ment cette obliquité dans le sens radial.
.On envisage d'effectuer le forgeage à froid du bec de l'outil à l'aide de matrices 30 dans une machine entêteuse à froid, 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 fa- çonnant le bec de l'outil dans une matrice, telle que 30, on obtient une cer- taine trempe due à l'usinage pour la raison que l'extrémité de la tige est ' comprimée fortement en étant refoulée dans la cavité de matrigage.
En comprimant-,, le bec de l'outil par son refoulement dans une ma- trice, ses faces destinées à venir en contact avec la vis, subissent un polis- sage élevé, ce qui fait disparaître toutes les petites irrégularités superfi- cielles desdites faces. Ceci est important pour la raison que l'on a observé que des défauts dans le bec de l'outil provoquent presque toujours de petites crevasses dans les faces, qui viennent en contact avec la vis, ces crevasses se prolongeant jusque dans les nervures.
De telles fissures ou irrégularités superficielles, qui se présen- tent comme de petites crevasses, peuvent se former au cours du laminage, du meulage ou de l'usinage pour obtenir l'ébauche. A cet effet, il est à noter que la durée d'usage 'et la résistance à l'usure d'un bec, qui est usiné sur une machine usuelle ou qui est meulé, sont notamment améliorées en soumettant 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 durée d'usage et de la résistance à l'usure du bec de tourne-vis, dont les faces destinéesavenir 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 suppression des irrégularités superficielles, ou de la combinaison de ces effets et d'autres mais on est certain, qu'en refoulant le bec d'un tour- ne-vis, ébauché préalablement, par laminage, meulage ou usinage, pour réduire la section transversale de ses nervures jusqu'à leur donner leurs dimensions définitives en vue d'obtenir des faces qui sont destinées à venir en contact avec l'encoche de la tête, que la durée d'usage du tourne-vis peut être accrue d'au moins 10%.
Pour le mode de réalisation particulier du tourne-vis, décrit plus haut, la section transversale de la tige 11 de l'outil, obtenu à partir de la barre montrée en partie sur la figure 3, a sur toute sa longueur et avec une approximation grossière, la forme de celle de l'encoche de la tête de vis, à proximité de son bord libre mais sans sortir des limites de protection de l'in- vention, 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 prèfère, toutefois, la constitution indiquée plus haut.
REVENDICATIONS.
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