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Patent Searching and Data


Title:
WOOD-SCREW OR THE LIKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/031423
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a wood-screw characterised in that it comprises two identical threads (5) and (6) longitudinally offset. Each of them consisting of two unsymmetrical flanks, one in front (9) along a first slope and the other at the rear (10) along a steeper slope. The threads start the furthest possible towards the front of the tip (4).

Inventors:
ULRYCK MICHEL (FR)
Application Number:
PCT/FR1999/002855
Publication Date:
June 02, 2000
Filing Date:
November 19, 1999
Export Citation:
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Assignee:
VISSAL S A (FR)
ULRYCK MICHEL (FR)
International Classes:
F16B25/00; F16B33/02; (IPC1-7): F16B25/00
Foreign References:
US5304024A1994-04-19
US5044853A1991-09-03
EP0141235A11985-05-15
Attorney, Agent or Firm:
Metz, Paul (Cabinet Metz Patni Boîte postale 63 Strasbourg Cedex, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Vis à bois naturel ou artificiel ou matériau de mmes propriétés présentant un corps (1) d'axe longitudinal (11) de forme générale cylindrique à extrémité avant conique (3) se terminant par une pointe (4) et à extrémité arrière en tte (2) de vis à empreinte (14) en forme de cavité de réception de l'extrémité d'un instrument ou d'un embout (15) de vissage, le corps de la vis comportant deux filets décalés longitudinalement entre eux caractérisée en ce que : . les deux filets (5) et (6) décalés longitudinalement entre eux que présente le corps (1) de la vis sont semblables ou identiques, . les pentes d'inclinaison des deux flancs avant (9) et arrière (10) de chaque filet (5) et (6) sont différentes entre elles, . la naissance (7) ou (8) de chaque filet (5) ou (6) est située sur la pointe avant (4) de la vis, . la pointe avant (4) présente un petit angle d'ouverture, . la zone de raccordement (13) entre la tte (2) et le corps (1) de la vis est traitée pour tre mécaniquement résistante, . l'empreinte (14) est du type cruciforme à parois ajustées à l'extrémité de l'instrument ou de l'embout (15) de vissage à branches avec reliefs (23) de telle façon que la vis tienne toute seule après engagement sur l'extrémité de l'instrument ou de l'embout de vissage pendant les phases précédant le vissage.
2. Vis selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux filets (5) et (6) sont identiques.
3. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que le pas des deux filets (5) et (6) est identique.
4. Vis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les deux filets (5) et (6) sont décalés longitudinalement selon l'axe longitudinal (11) de la vis.
5. Vis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la pente la moins prononcée des flancs de chaque filet est celle du flanc avant (9) c'estàdire celle dirigée vers la pointe avant (4).
6. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle de pente par rapport à l'axe longitudinal (11) de la vis du flanc avant (4) de filet de pente moins prononcée est situé entre 60° et 70°.
7. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle de pente par rapport à l'axe longitudinal (11) de la vis du flanc avant (9) est de 62°.
8. Vis selon l'une quelconque des revendications précédentes de 1 à 5 caractérisée en ce que la pente plus prononcée des flancs de chaque filet (5) et (6) est celle du flanc arrière (10), c'està dire celle dirigée vers l'extrémité arrière de la vis.
9. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle de pente par rapport à l'axe longitudinal (11) de la vis du flanc arrière (10) de chaque filet est situé entre 70° et 80°.
10. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle de pente du flanc arrière (10) de chaque filet est de 78°.
11. Vis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les naissances (7) et (8) respectivement des filets (5) et (6) sont situées le plus près possible de la pointe avant (4) de la vis.
12. Vis selon les revendications 1 et 11 caractérisée en ce que l'angle d'ouverture de la pointe (4) est compris entre 20° et 30°.
13. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle d'ouverture de la pointe (4) est égal à 25°.
14. Vis selon la revendication 1 caractérisée en ce que la zone de raccordement (13) entre la fin des filets (5) et (6) et la tte (2) de la vis est traitée ou de forme telle qu'elle présente des caractéristiques de meilleure résistance mécanique.
15. Vis selon la revendication précédente caractérisée en ce que la zone intermédiaire de raccordement (13) est conique à angle d'ouverture regardant vers la tte (2).
16. Procédé de fabrication d'une vis à bois selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on utilise deux peignes (25) et (26) conformés en blocs plats disposés parallèles entre eux, les grandes faces se regardant présentant des reliefs appropriés, et en ce que l'un (26) des blocs est animé d'un mouvement de translation par rapport à l'autre bloc (25) qui est fixe, l'ébauche (31) de la vis introduite entre les deux blocs étant conformée par pressageroulage entre ces deux blocs jusqu'à sa sortie de leur emprise en fin de roulage.
Description:
VIS A BOIS OU ANALOGUE L'invention se rapporte à une vis à bois naturel ou artificiel ou matériau analogue à vissage amélioré et à double entrée.

La vis à bois idéale regroupe toutes les qualités essentielles suivantes et ceci chacune dans son degré le plus fort.

On peut citer dans un ordre quelconque : . la résistance mécanique du corps de la vis qui conditionne sa tenue au couple de vissage, . la vitesse de pénétration qui dépend du pas, de la grandeur et de la forme technique des filets et de la facilité d'autopénétration, . la facilité d'autopénétration permettant un moindre couple de vissage, . le caractère autotaraudant du corps de la vis, . l'ancrage, c'est-à-dire la résistance à l'arrachement, . l'aptitude à ne pas faire éclater le bois lors de la pénétration, mme sans avant-trou, . le bon maintien de l'outil d'entraînement dans la tte de vis, . les coûts de fabrication et de matière qui doivent cadrer avec le prix du marché pour le type concerné de vis.

Certains avantages supplémentaires tels que la facilité de pénétration de la pointe, son automaintien avant vissage et surtout sa fonction initiale d'autoperçage méritent aussi d'tre signalés.

La présente invention a pour but de fournir une vis présentant le maximum de qualités et donc d'avantages.

L'invention concerne une vis plus particulièrement destinée au bois, mais aussi à tous les matériaux analogues, qui est techniquement

améliorée en ce qu'elle comporte les caractéristiques ci-après.

Elle présente sur tout le long de son corps deux filets identiques et décalés longitudinalement.

Les naissances des deux filets se trouvent sur la pointe de la vis le plus à l'avant possible réalisant ainsi une double entrée qui lui confère une fonction d'autoperçage particulièrement appréciée des professionnels.

Chacun de ces deux filets présente deux rampes inclinées de pentes différentes par rapport à l'axe longitudinal de la vis dont l'une vers l'avant inclinée selon une première pente et l'autre vers l'arrière inclinée de façon plus prononcée.

L'extrémité avant de la vis est conformée selon une pointe effilée et acérée et l'empreinte de l'extrémité arrière est de forme spéciale particulièrement bien adaptée à l'entraînement de vissage par un embout spécifique transmettant le couple de vissage sans risque de dégagement par dérapage. De plus, cette empreinte associée à un embout spécifique permet d'obtenir un véritable arrimage entre cet élément d'entraînement de vissage et le corps de la vis.

Ces caractéristiques confèrent à la vis selon l'invention de nombreux avantages.

On peut citer parmi ceux-ci la récapitulation non exhaustive ci-après : . le vissage s'effectue facilement et particulièrement rapidement pour un couple de vissage inférieur à celui nécessaire aux autres vis à bois du mme calibre : il faut moins d'effort pour visser, on peut citer à cet effet une vitesse de vissage améliorée de 20 à 30% par rapport à une vis classique, toute chose étant égale par ailleurs ; . le vissage débute dès le premier tour de vis car les filets commencent le plus loin possible à l'avant de

l'extrémité en pointe de la vis, . l'ensemble formé par l'empreinte et l'extrémité de l'outil d'entraînement garantit une transmission du couple de vissage sans risque de dérapage ou d'éjection mme si l'outil est incliné : on peut visser sans craindre l'éjection, mme jusqu'à certains angles d'inclinaison, de plus, la vis tient toute seule au bout de l'outil mme en position verticale, . la pénétration dans le bois est facilitée par la rampe du flanc avant des filets et par le passage du deuxième filet après le travail du premier, . la meilleure résistance à l'arrachement est apportée par une pente plus prononcée du flanc arrière des filets, cette résistance à l'arrachement s'avère exceptionnelle, . la facilité de pénétration permet un vissage rapide sans dommage pour le bois, . le corps de la vis est renforcé mécaniquement sous la tte pour augmenter la solidité mécanique dans la zone habituelle de rupture, La vis selon l'invention est particulièrement bien adaptée aux panneaux dits agglomérés constitués de particules de bois pressées et collées. Ces panneaux connus pour le risque d'éclatement lors du vissage nécessitent la pratique systématique d'avant-trous En utilisant la vis selon l'invention, on enfonce légèrement la vis et on visse de façon aisée et rapide sans aucun avant-trou.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin dans lequel : . la figure 1 est une vue de profil de l'ensemble de la vis, . la figure 2 est une vue en plan de l'empreinte, . la figure 3 est une vue en perspective de l'extrémité

avant de la vis montrant la naissance de chaque filet sur la pointe de la vis, . la figure 4 est une vue de face de l'extrémité avant de la vis représentée en perspective sur la figure 3, . la figure 5 est une vue de profil sur un tronçon courant du corps de la vis, la vis étant orientée extrémité avant vers la gauche de la planche de dessin, . la figure 6 est une vue agrandie en perspective sur un filet d'un tronçon du corps de la vis, . la figure 7 est une vue agrandie de la partie encerclée sur la figure 6, . la figure 8 est une vue schématique en coupe longitudinale montrant les différences de pentes entre les deux flancs d'un mme tronçon de filet de vis, celle représentée sur la partie gauche donnant la direction de l'extrémité avant, . la figure 9 est une vue en perspective de l'extrémité d'un embout d'entraînement et de la tte de vis montrant son empreinte, . la figure 10 est une vue schématique illustrant l'essentiel du procédé de fabrication par roulage de la vis selon l'invention entre deux blocs plats dont le bloc avant fixe est représenté transparent.

La présente invention procède de l'idée générale inventive selon laquelle une amélioration sensible à une vis à bois ou matériau analogue est apportée par la présence de deux filets successifs se développant avec un décalage longitudinal sur le corps d'une mme vis, les filets débutant en deux endroits différents sur la pointe, le plus loin possible vers l'avant, formant ainsi une pointe à double entrée. Les flancs de chaque filet forment deux rampes dont les pentes par rapport à l'axe longitudinal de la vis sont différentes et orientées pour la pente la moins prononcée vers l'extrémité avant de la vis et pour la pente plus prononcée vers l'extrémité arrière de la

vis. Cette caractéristique de dissymétrie des flancs des filets associée à une pointe conique effilée, acérée et autoperforante et autoforante comportant les naissances décalées des deux filets et associée à une empreinte spéciale particulièrement bien adaptée permet un vissage plus rapide et plus facile et confère à la vis des propriétés d'autoperforation et une résistance exceptionnelle à l'arrachement.

La vis selon l'invention, représentée dans son ensemble sur la figure 1, est constituée d'un corps 1 présentant une tte 2 par exemple conique et une extrémité avant conique 3 se terminant en une pointe effilée et acérée 4. Sur ce corps sont conformés deux filets spéciaux 5 et 6 successifs décalés longitudinalement entre eux et débutant par une naissance respectivement 7 ou 8 en deux endroits différents sur l'extrémité avant en pointe 4 de la vis.

Il s'agit selon la variante préférée de deux filets géométriquement identiques. En ce qui concerne leur décalage longitudinal suivant l'axe de la vis, celui-ci est choisi de préférence égal à un demi pas de vis.

Les naissances 7 et 8 des deux filets existant sur la pointe effilée et acérée 4 de la vis sont décalées longitudinalement entre elles par exemple, comme dans le cas de la variante représentée, le plus loin possible vers l'avant de la pointe de la vis.

Chaque filet des deux filets identiques 5 et 6 présents sur la vis est un filet spécial composite formé de deux flancs non identiques l'un 9 à l'avant et l'autre 10 à l'arrière.

Les pentes des flancs de ces deux filets composites 5 et 6 sont d'inclinaison différente par rapport à l'axe longitudinal 11 de la vis. On distingue pour chaque filet composite 5 et 6 un flanc avant 9 selon une première pente et un flanc arrière 10 selon

une deuxième pente d'inclinaison plus prononcée.

Par première pente on désigne une pente à inclinaison descendante vers l'avant et par deuxième pente une pente à inclinaison descendante vers l'arrière.

Pour le procédé de fabrication, on préférera le procédé de roulage qui s'avère tout à la fois plus économique et plus performant en quantité fabriquée tout en gardant une bonne qualité.

A titre d'exemple on indiquera ci-après quelques valeurs d'inclinaison des pentes dissymétriques en se référant aux angles Ô et B représentant les pentes d'inclinaison des flancs des filets par rapport à l'axe longitudinal 11 de la vis respectivement pour le flanc avant 9 et le flanc arrière 10.

Il s'agit pour la pente avant d'une inclinaison par rapport à l'axe longitudinal 11 de la vis comprise entre 60° et 70°, de préférence 62°.

Pour la pente arrière les valeurs de plus forte inclinaison par rapport à l'axe 11 se situent entre 70° et 80°, de préférence 78°.

L'angle d'ouverture des flancs à partir de l'arte 12 de réunion des flancs des filets est compris entre 30° et 50°, de préférence égal à 40°.

Bien entendu, d'autres valeurs restent possibles dans la mesure où le résultat d'ensemble et les qualités techniques sont obtenus.

Le corps 1 de la vis et donc le volume enveloppe des filets 5 et 6 se rétrécit en pointe 4 vers l'avant selon une forme conique de petit angle d'ouverture (gamma) dont la valeur se situe entre 20° et 30°, de préférence 25°.

Les filets se poursuivent le plus loin mécaniquement possible vers l'avant jusqu'à l'extrémité de la pointe 4 effilée et acérée de la vis constituant une double entrée à effet autoperforant et autoforant.

Conformément à la variante représentée, les naissances 7 et 8 des filets 5 et 6 déjà décalées longitudinalement peuvent tre décalées en plus angulairement, par exemple mais non nécessairement d'un demi tour de vis (figures 2,3 et 4). Cette conformation associée à la pointe effilée et acérée doit permettre de réaliser un marquage de perforation initiale suffisant dans le bois pour assurer la possibilité d'un automaintien de la vis en position droite et former ensuite un autoperçage continu dans le bois facilitant la pénétration. Cette conformation de la pointe 4 procure ainsi un effet de perçage à la manière d'un foret.

Ainsi, la vis selon l'invention peut tre mise en place sans perçage préalable car sa pointe effilée et acérée portant les naissances 7 et 8 des filets combinée aux filets composites 5 et 6 à deux flancs dissymétriques 9 et 10 permet une pénétration facile, rapide et sans dégâts pour le bois ou matériau analogue.

Ces filets composites 5 et 6 alliés à la résistance mécanique du métal employé confèrent en plus et d'emblée à la vis un pouvoir de pénétration supérieur aux vis traditionnelles. La valeur du couple de vissage nécessaire diminue, ce qui procure une facilité et une aisance de vissage exceptionnelles sans risque de rupture dans les conditions normales d'utilisation.

De mme, et en raison de la présence des deux filets et de la particularité des flancs des filets, le temps de vissage diminue par rapport à une vis traditionnelle équivalente.

Ces avantages proviennent de ce que le flanc avant 9 de chaque filet 5 ou 6, qui est moins incliné que celui des vis classiques, assure une pénétration facilitée progressive et en douceur dans le bois, évitant ainsi tout risque d'éclatement, le travail du

premier filet 5 étant complété à chaque tour de vis par celui du deuxième filet 6 qui le suit immédiatement. Le flanc arrière 10 qui est de pente plus prononcée procure quant à lui un ancrage de bonne qualité c'est- à-dire une résistance à l'arrachement supérieure à celle d'une vis classique.

Chaque filet composite 5 ou 6 présente un pas P de préférence constant. Sa valeur dépend du type d'application, de la matière et des dimensions de la vis. On peut citer à titre d'exemple aux tolérances de fabrication près un pas P de 3,6 mm pour une vis de diamètre utile de 4 mm et un pas P de 5,2 mm pour une vis de diamètre utile de 6 mm.

Bien entendu, il doit tre gardé à l'esprit que la distance séparant deux tours successifs n'est égale qu'à un demi pas comme il apparaît sur les figures.

Il existe entre la tte 2 de la vis et la fin des filets à l'extrémité arrière de la vis une zone intermédiaire de raccordement 13 dite collet assurant la transition entre la partie filetée et la tte conique 2 de la vis. Selon une des caractéristiques de l'invention, cette zone est réalisée selon une forme mécanique de renforcement ou traitée pour présenter une plus grande résistance mécanique. Elle affecte par exemple une forme conique au lieu de cylindrique à angle d'ouverture regardant vers la tte, conférant à cette zone une plus grande résistance mécanique. La rupture classique survenant fréquemment à cet endroit lors d'une résistance anormale à la pénétration ou à l'enlèvement est ainsi fortement diminuée, voire évitée.

La tte de la vis 2 présente une empreinte particulière 14 permettant de bien transmettre le couple de vissage sans risque de dérapage ou d'éjection mme lorsque l'axe de l'instrument ou de l'embout 15 d'entraînement et celui de la vis ne sont pas alignés.

Cette empreinte 14 se présente sous la forme d'une cavité évasée à section du type cruciforme. Elle débouche vers le haut par une figure géométrique 16 à quatre branches séparant deux groupes 17 et 18 de deux traits de repérage.

Les parois d'extrémité des branches de cette cavité sont des plans convergents descendant vers un fond 19 en cuvette.

Les surfaces de raccordement de ces plans sont des dièdres rectangles tels que 20 à arte arrondie 21. L'ensemble permet un appui de blocage des structures d'extrémité de la tte cruciforme 22 de l'embout 15 ou de l'instrument de vissage.

Pour assurer un maintien, voire un arrimage entre l'empreinte de la tte de vis et l'extrémité de l'instrument ou de 1'embout de vissage 15, cette extrémité présente une conformation cruciforme adaptée dont les flancs des parties avant des ailes comportent des motifs en relief tels que 23 par exemple des stries transversales 24 comme représenté sur la figure 9.

Ces structures assurent un maintien idéal entre la vis et l'embout de vissage ainsi qu'un faible risque d'éjection en cours de travail.

De plus, l'appui et la transmission du couple sont garantis mme en position inclinée de l'outil ou de l'instrument de vissage.

La vis particulière selon l'invention est fabriquée entièrement par roulage.

Le procédé de fabrication d'une vis par roulage est connu depuis longtemps. De nombreuses vis classiques sont ainsi fabriquées car ce procédé s'avère intéressant du point de vue économique et des cadences de production.

Il semble difficile de réaliser par simple roulage un double filet jusqu'à la pointe de la vis.

Selon l'invention, on utilise deux peignes de roulage sous la forme de deux blocs plats 25 et 26 du

type de ceux représentés sur la figure 10. L'un 25 des peignes est fixe, par exemple celui disposé vers l'avant, et le peigne opposé 26 est mobile en translation le long du premier. Les faces respectives 27 et 28 en regard des deux peignes 25 et 26 présentent des reliefs appropriés 29 et 30 pour réaliser par pressage-roulage à froid dans le métal de la vis les formes techniques souhaitées. La vis est conformée à partir d'une ébauche 31 à corps cylindrique et à tte évasée amenée à un niveau prédéfini dans une position permettant la conformation par roulage entre les deux blocs plats servant de peignes. Le corps cylindrique de l'ébauche 31 pris en sandwich entre les deux faces en regard des deux blocs servant de peignes est pressé- roulé le long de ces faces, mouvement au cours duquel les reliefs 29 et 30 que présentent les faces de travail s'impriment à froid dans le métal de l'ébauche 31. Le bloc mobile 26 entraîne la vis en rotation sur elle mme et contre les faces de conformation de chacun des blocs. Au cours de ce mouvement les deux filets sont formés simultanément dans le corps de la vis. Au voisinage de l'extrémité du corps de la vis, la matière est chassée vers l'extérieur lors de la formation de la pointe 4 se traduisant par la formation d'une chute qui se détache en fin de course. La vis est ainsi entièrement conformée en une seule passe et sort de l'emprise des peignes à savoir par le peigne pour lequel la distance entre la position initiale de la vis et l'extrémité transversale du bloc est la plus faible en franchissant cette extrémité transversale. Passé ce franchissement, elle s'échappe par gravité pour tomber dans un collecteur d'où elle est évacuée vers les postes de traitement ultérieur et les postes de contrôle, de conditionnement et d'emballage.

La vitesse d'avance est fonction de la matière et de la capacité de la machine.