La.présente invention se rapporte à une vis à
tôles, et plus particulièrement à un perfectionnement apporté
à une vis taraudeuse qui est spécialement destinée à l'usage
avec une plaque métallique ou une tôle de faible épaisseur.
Dans la fixation d'une vis dans une tôle métallique mince, un certain mode conventionnel connu est celui
par lequel une vis est introduite car sa tige filetée dans un
trou percé préalablement et d'un diamètre plus grand que le
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serrée fortement dans un écrou pourvu au revers de la tôle
pour tenir la vis y introduite. Un autre mode typique égale-ment connu est celui par lequel une tôle, dans son stade initial, est Dourvue, par perçage ou tout autre procédé semblable,
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né avec force en y introduisant un poinçon conique ou autre semblable en vue de former une douille intégrale de forme essentiellement annulaire qui fait saillie vers l'extérieur, à partir du bord de l'ouverture du trou, au revers de la tôle, et qui, dans un stade final, et en même temps que la douille faisant saillie, est filetée intérieurement avec un taraud pour faciliter l'engagement avec un filet extérieur apparié de la via employée. Toutefois, ces modes conventionnels sont extrêmement peu économiques, en temps et en argent. Il a donc été récemment proposé divers types de vis à tôles taraudeuses qui peuvent tout bonnement s'appliquer à un trou préalablement percé de diamètre plus petit que le diamètre extérieur de la tige filetée de la vis.
Cependant, des vis de tels types gaspillent encore du temps et de l'argent, puisqu'elles requièrent au moins deux opérations séparées, c'est-à-dire un perçage préalable et un.vissage final.
Plus récemment donc, plusieurs autres vis à tôles taraudeuses de types divers ont été proposées qui sont pourvues, à une extrémité de la tige, d'une partie conique entrant dans la tôle et présentant des arêtes vives qui s'étendent respectivement le long d'une surface entièrement conique de la partie entrant dans la tôle pour se terminer en une extrémité pointue, par laquelle la tôle est percée pour former une ouverture pilote initiale de petit diamètre qui est, à
son tour, agrandie de force et déformée pour façonner une saillie effectivement annulaire s'étendant intégralement vers l'extérieur à partir du bord du côté opposé de l'ouverture, lorsque cette partie entrant dans la tôle y est introduite. Bien que les vis de ce type, de fabrication antérieure, conviennent, en un sens, à l'usage puisqu'elles en permettent la fixation en une seule opération de vissage, elles présentent néanmoins plusieurs désavantages, dont le premier et le plus important est non seulement que la tôle est facilement fissurée ou crevassée au voisinage de l'ouverture formée lors de l'introduction forcée de la partie conique à arêtes vives entrant dans la tôle. mais également qu'elle souffre de la propagation rapide des fissures ou crevasses de fatigue.
D'ailleurs, le développement initial des fissures ou crevasses provoaue le deuxième désavantage qui est que la saillie ne se forme pas avec une hauteur suffisante, de telle manière que les filets appariés qui doivent être formés à l'intérieur de la saillie
ne sont pas en nombre suffisant pour supporter la tige de la vis qu'ils reçoivent. Le troisième désavantage consiste en ce que l'ouverture est non seulement excessivement agrandie, mais aussi que l'épaisseur de sa paroi périphérique est partiellement réduite, dû à l'action d'arrachement ou de grattement des arêtes vives de la partie conique, de telle sorte que la force voulue de serrage de la vis n'est pas obtenue. Le désavantage de cette sorte est particulièrement considérable dans le cas
de tôles d'aluminium ou tout autre matériau doux semblable, aussi bien que dans le cas de tôles d'acier étamées très minces. Le quatrième désavantage est que la vis est susceptible d'avancer obliquement dans la tôle à cause de la présence des fissures
ou crevasses formées par l'introduction forcée de la,partie entrant dans la tôle aussi bien que du manque d'uniformité
dans l'épaisseur de la paroi entourant l'ouverture qui a été provoquée par cette action d'arrachement ou de grattement des arêtes vives de la partie entrant dans la tôle.
En vue de résoudre les problèmes exposés cidessus, la vis à tôles conforme à la présente invention est pourvue d'une extrémité pyramidale non filetée qui s'étend
en avant à partir d'une tige filetée connue pour se terminer
en une pointe, cette extrémité pyramidale comprenant une partie extrême présentant des arêtes vives qui s'étendent en divergeant de la pointe, en vue d'accomplir le travail voulu
de coupe ou de perçage, et une partie de base qui présente
des arêtes arrondies qui s'étendent, en les continuant, à partir de chacune de ces arêtes vives et qui comportent une surface extérieure s'étendant graduellement pour agrandir doucement et graduellement l'ouverture initiale de petit diamètre formée par l'opération de coupe ou de perçage accomplie par les arêtes vives en vue de construire autour d'elle la saillie rabattue voulue, de forme essentiellement annulaire, pour recevoir de manière engagée la tige filetée de la vis.
Un objet de la présente invention est, par conséquent, de pourvoir une vis à tôles perfectionnée qui en permette la fixation en une seule opération de vissage, sans produire des fissures ou crevasses indésirables lorsqu'elle
est serrée avec force dans la tôle.
Un autre objet de l'invention est de pourvoir
une vis à tôles perfectionnée qui soit dessinée de telle manière qu'elle forme, autour de l'ouverture au revers de la tôle, une saillie de hauteur convenable supportant la tige filetée
de la vis.
Un autre objet de l'invention est de pourvoir une vis à tôles perfectionnée qui soit capable d'éliminer l'action indésirable d'arrachement ou de grattement provoqué par la partie conventionnelle, entrant dans la tôle, des vis de fabrication antérieure.
Encore un autre objet de l'invention est de pourvoir une vis à tôles perfectionnée qui permette une fixation serrée à bloc même si la tôle, dans laquelle la vis est serrée, est très mince ou qu'elle est faite d'aluminium ou de tout autre matériau doux semblable.
Enfin, un autre objet de l'invention est de . pourvoir une vis à tôles perfectionnée qui en permette l'introduction normale et égale dans la tôle.
Les objets ci-dessus et tous autres avantages et particularités de la présente invention deviendront plus
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réalisations préférées faite conjointement avec les dessins annexés. Il doit toutefois être expressément entendu que les dessins n'ont qu'un but d'illustration et ne prétendent pas définir des limites à la présente invention.
Dans les dessins :
la figure 1 est une élévation de face d'une vis à tôles d'une première réalisation conforme à la présente invention ; la figure 2 est une élévation fragmentaire fortement agrandie montrant en détail l'extrémité de la vis de la figure 1 ;
les figures 3 à 5 sont des sections transversales horizontales faites respectivement le long des lignes de coupe III-III, IV-IV et V-V de la figure 2 :
la figure 6 est une élévation fragmentaire agrandie de la vis à tôles de la figure 1, illustrant la partie extrême de celle-ci perçant une tôle pour y former une ouverture initiale ; la figure 7 est une vue similaire à la figure 6, illustrant une saillie intégrante rabattue formée autour de l'ouverture dans la tôle ; la figure 8 est une vue perspective fragmentaire agrandie de l'extrémité pyramidale d'une vis à tôles modifiée pour être la deuxième réalisation conforme à la présente invention ; la figure 9 est une section transversale horizontale faite le long de la ligne de coupe IX-IX de la figure 8; la figure 10 est une vue similaire à la figure 8 mais montrant une extrémité pyramidale modifiée pour être la troisième réalisation conforme à la présente invention ;
la figure 11 est une section transversale selon la ligne de coupe XI-XI de la figure 10 :
la figure 12 est également une vue similaire à la figure 8, mais montrant une autre extrémité pyramidale modifiée pour être la quatrième réalisation conforme à la présente invention ; la figure 13 est une section transversale selon la ligne de coupe XIII-XIII de la figure 12 ; la figure 14 est une élévation fragmentaire agrandie montrant une autre extrémité pyramidale modifiée pour être la cinquième réalisation de la présente invention ; la figure 15 est une section transversale verticale faite le long de la ligne de coupe XV-XV de la figure
14 :
la figure 16 est une élévation fragmentaire' agrandie d'une autre modification d'une vis à tôles constituant la sixième réalisation conforme à la présente invention ;
la figure 17 est une section transversale hori- <EMI ID=4.1> figure 16 ; et <EMI ID=5.1> agrandie d'une autre modification d'une vis à tôles constituant la septième réalisation conforme à la présente invention.
En se référant maintenant aux dessins, et en premier lieu particulièrement aux figures 1 à 5 illustrant
la première réalisation conforme à la présente invention, une vis à tôles 10 comprend une tête de vis connue, 11, une tige filetée connue 12 de forme essentiellement cylindrique raccordée à son extrémité supérieure à la tête de vis 11, et une extrémité pyramidale non filetée 13 qui s'étend en avant à partir de l'extrémité inférieure de la titre filetée 12 pour se terminer en une pointe 14.
L'extrémité pyramidale 13 est divisée en deux parties, à savoir une partie extrême 15 comportant des arêtes vives 16 qui s'étendent en divergeant à partir de la pointe 14, et une base ou partie en tronc de cône 17 comportant des arêtes arrondies 18, la première ayant la hauteur définie par la référence (h) dans la figure 2 et présentant en section transversale horizontale la forme carrée dessinée à la figure 3, tandis que la dernière est essentiellement définie par les li-
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rapprochant de l'extrémité inférieure de la tige filetée 12. La surface courbe de chaque arête arrondie 18 s'étale de plus en plus largement lorsque la partie de base 17 augmente en diamètre. La partie extrême 15 accomplit une opération de
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principalement les opérations d'agrandissement de l'ouverture et de formation de la saillie, ainsi qu'il sera décrit en détail ci-après. Par ailleurs, il sera facilement compris que l'extrémité pyramidale quadrangulaire 13 dessinée aux figures 1 à 5; peut être remplacée par une extrémité triangulaire ou polygonale (non dessinées).
Dans la construction décrite ci-dessus de la vis à tôles 10, l'angle verticalement opposé de l'extrémité pyra-
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de préférence dans la gamme de 25 à 65 degrés selon la dureté du matériau constituant la tôle sur laquelle la vis est appliquée. Plus particulièrement, dans le cas où la tôle 19 est
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être abaissé à 25 degrés, tandis que si la tôle est faite d'aluminium ou d'un autre matériau doux semblable, la valeur de % devrait être augmentée jusqu'à 65 degrés. En outre, le nombre de faces de l'extrémité pyramidale peut également varier en fonction de la dureté de la tôle. Il est généralement préférable d'augmenter le nombre de faces polygonales lorsque le matériau constituant la tôle est plus dur. Cependant, il faut éviter des pyramides à dix faces polygonales ou plus, parce qu'une telle extrémité pyramidale présentant autant de faces devient une sorte de cône circulaire et, par conséquent, la concentration de la tension sur chacune de ces nombreuses arêtes arrondies sera dispersée, de sorte que l'ouverture initiale
20' (figure 6) ne pourra effectivement pas être suffisamment agrandie pour former une saillie 21 de hauteur voulue sans provoquer des fissures ou crevasses indésirables autour de l'ouverture 20. Cependant, la hauteur de la partie extrême 15
-désignée par la référence (h) dans la figure 2- doit être déterminée en considération de l'épaisseur de la tôle. En outre, la grandeur et la courbure des arêtes arrondies 18 sont préférablement déterminées conformément à l'épaisseur, aussi bien qu'aux caractéristiques, de la tôle sur laquelle la vis est appliquée.
En opération, lorsque la vis 10 est serrée au moyen d'un outil quelconque motorisé, la pointe 14 perce en premier lieu la tôle 19 à l'endroit voulu pour y former un
trou d'épingle, qui est ensuite agrandi par l'action de perçage des arêtes vives 16 pour former une ouverture initiale 20' ainsi qu'il est dessiné à la figure 6. Dès que l'ouverture 20' est agrandie au diamètre (d), quicorrespond effectivement au diamètre extérieur maximum de la partie extrême 15, la partie
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avec force pour former une ouverture agrandie 20 en même temps qu'une saillie rabattue essentiellement annulaire 21 qui s'étend vers l'extérieur à partir de l'envers 22 de la tôle 19 ainsi
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filetée 12 est introduite à travers l'ouverture agrandie 20 dans' la saillie 21 pour former dans celle-ci des filets intérieurs appariés par l'action de taraudage des filets extérieurs 23
sur la tire 12.
Dans l'opération ci-dessus, en raison de la construction de la partie de base 17 dans laquelle chacune
des arêtes arrondies 18 présente une surface extérieure lisse s'étendant graduellement ainsi qu'il est montré par les figures 2, 6 et 7, l'ouverture initiale 20' de petit diamètre, formée par l'action de perçage de la partie extrême 15, peut être agrandie doucement et graduellement pour former une saillie 21 de.hauteur voulue sans produire à son pourtour des fissures
ou crevasses indésirables. En outre, cette construction permet que les parois intérieures de l'ouverture formée 20, aussi bien que de la saillie 21, sont réellement empêchées d'être arrachées ou griffées durant l'opération.
Les figures 8 à 17 illustrent maintenant cinq réalisations (de la deuxième à la sixième) modifiées dans une tentative de promouvoir les différents avantages de la présente invention telle qu'elle est décrite par rapport à la première réalisation dessinée aux figures 1 à 5, en procurant des moyens d'enlever les copeaux qui sont coupés dans le corps de la tôle 19 durant l'opération de taraudage par les filets extérieurs
23 de la tige 12. On comprendra que l'enlèvement des copeaux soit très important puisqu'ils endommagent fréquemment les surfaces internes de l'ouverture 20, aussi bien que de la saillie
21, ce qui provoque autour d'elles la formation facile de fissures ou crevasses. On comprendra aussi que la finition de l'ouverture 20 doive être d'un parachèvement aussi lisse que possible en vue de faciliter la formation de la saillie 21 à la hauteur voulue, sans fissures ou crevasses, pour l'obtention d'un vissage serré. En outre, la présence des copeaux diminue le moment de serrage de la vis.
Ainsi, l'extrémité pyramidale modifiée 13a, dessinée aux figures 8 et 9, est pourvue d'une paire d'évidements
24a sur les faces opposées de la partie extrême 15a, de telle manière que chaque évidement 24a s'étend-vers le haut à partir de la pointe 14, le long d'une des arêtes? vives 16, pour former une arête coupante 25a à angle aigu et une face plane verticale de dénouille 26a qui s'étend diagonalement vers l'axe vertical de l'extrémité pyramidale 13, ainsi qu'il est dessiné aux figures 8 et 9. En opération, les copeaux qui sont coupés par les arêtes coupantes 25a sont facilement enlevés dans les évidements 24a.
Dans une autre extrémité pyramidale modifiée
13b, dessinée aux figures 10 et 11, la partie extrême 15b est coupée diagonalement en deux de manière à donner une face verticale.de dépouille 26b et une paire d'arêtes coupantes 25b
à angle aigu. En opération, les copeaux produits surtout par les arêtes coupantes 25b sont facilement enlevés dans l'espace
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Les figures 12 et 13 dessinent une autre extrémité pyramidale modifiée 13c présentant une ou plusieurs rainures
27 en forme de V taillées sur toutes les faces ou sur une paire choisie des faces inclinées dé la partie extrême 15c, de telle <EMI ID=13.1>
A ce propos, il est évident que les rainures 27 en forme de V peuvent être remplacées par d'autres taillées convenablement. En opération, les copeaux formés sont facilement enlevés dans ces rainures 27. Chacune des extrémités pyramidales modifiées
13a, 13b et 13c décrites ci-dessus présente l'avantage supplémentaire que la hauteur voulue de la saillie 21 est facilement obtenue puisque le diamètre de l'ouverture initiale 20' est effectivement plus petit que celui vu en relation avec la première réalisation dessinée aux figures 1 à 5, parce que chacune des parties extrêmes 15a, 15b ou 15c est partiellement évidée et parce que les copeaux formés peuvent être facilement enlevés.
De telles parties extrêmes modifiées 15a. 15b, 15c peuvent être employées sélectivement conformément à la dureté, l'épaisseur, etc.-.. de la tôle sur laquelle la vis à tôles 10 est appliquée.
Les figures 14 et 15 illustrent une autre extrémité pyramidale modifiée 13d, dans laquelle une rainure 28 rigoureusement hélicoïdale est taillée dans la surface extérieure pyramidale de la partie extrême 15d, de telle manière qu'elle s'étend effectivement enroulée à partir d'une place voisine de la pointe 14 vers la partie de base 17 dans le sens rigoureusement le même que le sens de vissage des filets 23
de la tige 12, par quoi non seulement les copeaux peuvent être facilement enlevés dans la rainure 28, :rais aussi le perçage initial peut être fait très facilement, puisque la rainure hélicoïdale 28 permet à la partie extrême 15d de démarrer et
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séquence, un couple de serrage élevé n'est pas requis pour le vissage et, par conséquent, la tôle 19 est protégée contre un enfoncement indésirable. A ce propos, il doit être bien entendu que cette rainure hélicoïdale 28 peut être taillée en combinai-
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<EMI ID=16.1> <EMI ID=17.1>
Les figures 16 et 17 illustrent encore une autre extrémité pyramidale modifiée 13e, dans laquelle au moins un évidement vertical .24e est taillé sur chacun ou quelques-uns des plans pyramidaux, à distance de chacune des arêtes vives
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çage de la partie extrême 15e peuvent s'échapper dans les évidements 24e, nar quoi la paroi intérieure de la saillie 21
est empêchée d'être endommagée. En outre, l'aire de frottement des pans pyramidaux est réduite et, par conséquent, un moment de serrage est effectivement fourni pour la formation de la saillie 21 avec la hauteur voulue.
La figure 18 illustre enfin une autre modification d'une vis à tôles, conforme à la présente invention, dans laquelle une partie cylindrique non filetée 29 est disposée entre la tige filetée 12 et l'extrémité pyramidale 13, le diamètre de cette partie cylindrique 29 étant égal ou inférieur au diamètre primitif des filets 23. En opération, lorsque la partie 29 passe dans la saillie 21, celle-ci est corrigée dans son profil pour correspondre à la surface cylindrique de cette partie 29, de telle sorte qu'elle est à peu près exactement circulaire en section transversale aussi bien que perpendicu- <EMI ID=19.1>
nière à avancer correctement et sans inclinaison dans la tôle.
L'invention étant ainsi décrite, il est évident qu'elle se prête à des variations dans de nombreuses voies.
Ces variations ne peuvent être considérées comme s'écartant de l'esprit et de l'étendue de l'invention, et de telles modifications doivent toutes être comprises comme faisant partie des
dispositions des revendications annexées.
REVENDICATIONS.
1. Vis à tôles caractérisée en ce qu'elle comprend une tête de vis, une tiee filetée raccordée par son extrémité supérieure à cette tête de vis, une extrémité pyramidale s'étendant intégralement à partir de l'extrémité inférieure de cette tige filetée pour se terminer en une pointe, cette extrémité pyramidale présentant une partie extrême adjacente à cette pointe, et une partie de base disposée entre la partie extrême et l'extrémité inférieure de la tige filetée, cette partie extrême présentant plusieurs arêtes vives qui s'étendent en divergeant à partir de la pointe vers la partie de base, celle -ci présentant plusieurs arêtes arrondies, avec une surface extérieure courbe, qui s'étendent, en les continuant, à partir de ces arêtes vives vers l'extrémité inférieure de la tige filetée,
et la surface extérieure courbe de chacune des arêtes arrondies
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de la partie inférieure de la tige filetée.
2. Vis à tôles suivant la revencication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un évidement taillé dans la partie extrême, lequel s'étend essentiellement vers le haut à partir de la pointe le long d'une des arêtes vives, une arête coupante étant prévue avec l'une des arêtes vives, cette arête coupante s'étendant essentiellement vers le haut à partir de la pointe le long d'une des arêtes vives, et une face plane de dépouille s'étendant à partir de cette arête coupante vers l'axe vertical de lapartie extrême.