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Goujon encoche à coincement élastique.
Cette invention concerne un goujon muni, en vue de son coincement ou encastrement élastique, de rainures ou encoches prismatiques et dans lequel ce sont les parties comprises entre les fonds de deux encoches voisines quelconques qui servent à compenser les différences de diamètres qui exis- tent entre le goujon et le trou dans lequel il doit s'enga- ger, et à assurer le serrage élastique par-la déformation nécessaire, quand le goujon est introduit dans des trous bruts de pièces de construction.
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Il existe déjà des goujons qui se coincent .contre les parois des trous, et qui possèdent un certain pouvoir de déformation utilisant leur élasticité pour assurer leur coincement. Fais, dans les goujons cylindriques et coniques usuels, le diamètre du trou doit être exactement adapté au diamètre et à la forme du goujon. En effet, le goujon ne peut subir que de faibles déformations sous l'action des forces de coincement auxquelles il peut être soumis.
Dans les goujons à encoches, le pourtour du goujon est interrompu par des encoches à côté desquelles se trou- vent des renflements. Dans ce genre de goujons, le diamètre du trou peut différer davantage de celui du goujon que dans le cas de goujons massifs et à surface lisse, car les ren- flements sont refoulésdans lesrainures quand le goujon est serré. -,,.lais, dans ces goujons connus, toute la déforma- tion a lieu dans la zone périphérique du goujon. Il en ré- sulte que les parois du trou ou le pourtour du goujon peuvent se trouver endommagés si on ne choisit pas des matières appropriées.
Il existe en outre des goujons à coincement en forme de douilles fendues en partie ou en totalité de telle façon que quand on enfonce cette douille dans un trou dont le diamètre peut également différer du sien, cette douille s'y coince.
Outre ce genre de goujons à coincement, on a imaginé des pièces analogues à des goujons, munies de rainures pénétrant profondément à l'intérieur du goujon et dans lesquelles les parties du goujon qui se trouvent sur les côtés de ces rainures ont une certaine élasticité, obtenue d'une manière analogue à celle des goujonsà coincement
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en forme, de douilles pour compenser les différences entre les diamètres du goujon et du trou. Eais la déformation élastique qu'on peut observer dans ces goujons à coincement diffère foncièrement de la déformation des goujons confor- mes, à la présente invention.
Le goujon à coincement élastique conforme à. la présente invention est creusé de rainures ou encoches prismatiques de façon à donner lieu à l'intérieur du goujon entre deux rainures voisines quelconques à des étranglements dont la section totale ne représente qu'une fraction du pourtour du goujon, de telle sorte que quand on enfonce le goujon dans un trou, l'effort supporté par son pourtour comprime et mate ces étranglements en réduisant ainsi le périmètre extérieur du goujon pour l'adapter au diamètre du trou.
Par suite de l'élasticité des parties du goujon qui ne sont pascomprimées au pointd'être matées, le goujon se coince contre les parois du trou, et on obtient ainsi un serrage absolu et donnant toute sécurité, par rapport à la pièce percée du trou. Le diamètre nominal du goujon peut alors différer notablement du diamètre du trou. Le goujon peut être muni d'un nombre de rainures ou encoches prismatiques assez élevé et correspondant à son périmètre.
Pour augmenter encore la sécurité de l'assemblage entre le goujon et les parois du trou, on peut munir la partie du pourtour du goujon qui est disponible, de petites rainures parallèles, verticales, ou inclinées d'un certain angle par rapport à l'axe du goujon, ou d'entailles ou de rugosités disposées de façon quelconque.
Le goujon conforme à la présente invention peut être durci sur sa surface pour autant que ce durcissement
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permette néanmoins une déformation de la partie qui se mate, de telle sorte que le goujon puisse se déformer malgré ce durcissement et se coincer contre les parois du trou par suite de l'élasticité que conservent ses parties intérieures.
Les rainures ou encoches prismatiques en question peu- vent avoir une profondeur constante et variable. La largeur de chaque rainure à son sommet c'est-à-dire à la hauteur du pourtour du goujon peut avoir une grandeur constante ou variable, de sorte que si l'on suppose que la profondeur de la rainure reste constante, le périmètre du goujon varie, et que si la largeur de la rainure à la périphérie du goujon va en diminuant, le goujon prend une certaine conicité.
Cette conicité du goujon peut ne s'étendre que d'un seul côté du goujon ou encore des deux côtés. Elle peut aussi ne s'étendre que sur une partie du goujon. Les rainures prismatiques peuvent être en nombre quelconque et de lori- gueur quelconque. Elles peuvent aussi être en spirale,
L'expression "goujon employée ici ne s'étend pas seu- lement aux goujons d'assemblage. Des rainures prismatiques peuvent être pratiquées selon la présente invention sur la tige de pièces analogues à des rivets avec une tête de forme quelconque et dont les applications peuvent être très di- verses. Il est possible en outre de munir de rainures pris- matiques des tiges de vis ou certaines parties des arbres de machines.
Le principe d'une "section de matage" est appli-, câble non seulement à des surfaces courbes, mais aussi à des surfaces planes;, par exemple à des coins de forme quel-- conque. Comme le- modification de la largeur des rainures et la modification qui en résulte de la section de matage donnent' le moyen de régler la valeur des forces de coince-
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ment des goujons par rapport aux parois d'un trou et de leur donner une valeur quelconque, on peut pratiquer de semblables rainures également dans des corps creux, sans qu'il se produise une déformation du corps creux quand on le comprime, comme c'est le cas par exemple des douilles de paliers, etc..
Les rainures prismatiques peuvent être confectionnées suivant différentes méthodes. On peut laminer d'abord la matière à l'aide de plusieurs rouleaux à section rectangu- laire, produisant des rainures à parois latérales parallèles.
On peut aussi exécuter ces rainures à l'aide de burins qui pénètrent verticalement dans la matière. On peut en outre exécuter la rainure en étirant la matière à travers une filière munie de plusieurs dents adaptées à sa forme. Dans le procédé de laminage, tout comme dans le procédé d'étirage, on peut pratiquer des rainures non seulement dans des gou- jons, c'est-à-dire dans des tronçons de barres, mais aussi dans des barres de longueurs commerciales et pratiquer les rainures dans ces barres en une seule passe.
Dans ce procédé d'exécution des rainures, il se produit le long du bord de la rainure et sur le pourtour du goujon des accumu- mulations de matière de telle sorte que la partie de ce pourtour qui est comprise entre deux rainures diffère de la forme cylindrique. Aprèsexécution desrainures, lesgou- jons et, dans le cas échéante la barre entière, est passée dans une filière calibrée de forme circulaire. Dans cette opération, le pourtour du goujon prend la forme de la filière de telle façon que le goujon conserve la forme cy- lindrique, tandis que se forment les rainures prismatiques.
Suivant la différence entre le diamètre de la filière
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calibrée et le diamètre initial du goujon, la rainure se ferme plus ou moins. On peut aussi rendre au goujon sa section circulaire en le laminant à l'aide de rouleaux dont la section doit être adaptée au diamètre que l'on désire lui donner.
Ces rouleaux peuvent être commandésà l'aide de cames,' d'ekcentriques, etc de façon à se déplacer radia- lement par rapport au goujon, une pression plus ou moins forte étant exercée sur la partie du pourtour du goujon existant entre les rainures., de telle sorte que -la. largeur des rainures à la hauteur de ce pourtour soit différente aux différents points de la longueur du goujon, ce qui lui donne différents diamètres. Ceci permet de donner au goujon une certaine conicité. Il est possible en outre de donner au goujon une section circulaire à l'aide de tampons qui peuvent être déplacés radialement vers le goujon muni de rainures.
L'exécution des rainures de forme rectangulaire par le procédé des tampons ainsi que la fermeture de la partie supérieure des rainures rectangulaires et l'opération qui' consiste à rendre au pourtour du goujon la forme d'une sur- face cylindrique en utilisant également le procédé des tampons sont applicables aux pièces qui portent une tête, par exemple les rivets, les vis, et les oeillets.
L'anneau de calibrage, les rouleaux ainsi que les tam- pons peuvent être munis de petites rainures ou de dentelures de telle façon que lors de la pression exercée par eux sur le goujon il se produit sur son pourtour de petites rainures, des entailles ou des rugosités.
Dans les dessins annexés :
1 indique le mode de fonctionnement d'un goujon
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à coincement élastique à pourtour creusé de rainures ou encoches prismatiques.
Fig.2 représente la section d'un pareil goujon à coincement élastique.
Fig. 3 représente une partie du pourtour d'un goujon à coincement élastique muni de petites rainures longitudinales
Fig. 4 représente une partie du pourtour d'un goujon à coincement élastique munie de petites rainures transver- sales.
Fig. 5 représente une partie du pourtour d'un goujon à coincement élastique munie de parties rugueuses.
Fig. 6 représente la partie d'un outil avec lequel on lamine à l'aide de rouleaux de section rectangulaire des en- coches ou rainures à faces parallèles dans la matière pre- mière dont on part pour constituer le goujon.
Fig. 7 est une vue latérale de l'outil représenté dans la fig. 6.
Fig. 8 représente un outil pour transformer les enco- ches à faces parallèles en encoches ou rainures.prismatiques.
Fig. 9 est une coupe de la tige servant à la confec- tion du goujon, après qu'elle a passé par l'outil représenté dans la fige 8.
Fig. 10 représente un rouleau de compression, avec rai- nures pour créer des parties rugueuses sur le pourtour de ces goujons à coincement élastique.
Fig. 11 représente un goujon à coincement élastique avec rainures de profondeur constante et diamètre extérieur constant.
Fig. 12 est une coupe du goujon de la fige 11.
Fig. 13 est une autre coupe du goujon de la fige 11.
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Fig. 14 représente un goujon à coincement élastique dont le fond des encochesest à une distance constante de son axe mais dont le diamètre extérieur augmente de l'une de ses extrémités à l'autre.
Fig. 15 est une coupe du goujon de la fige 14.
Fig. 16 est une coupe du goujon de la fige 14.
Fig. 17 représente un goujon à coincement élastique dont le fond des rainures est à une distance'constante de son axe, mais dont le diamètre extérieur diminue vers ses deux extrémités.
Fig. 18 est une coupe du goujon de la fige 17.
Fig. 19 est une coupe du goujon de la fige 17.
Fig. 20 est une coupe du goujon de la fige 17.
Fig. 21 représente un goujon qui ne porte des rainures prismatiques que sur une partie de sa longueur.
Fig. 22 est une coupe du goujon de la fig. 21.
Fig. 23 est une coupe du goujon de la fige 21.
Fig. 24 représente un goujon creusé d'encoches prisma- tiques tracées suivant une hélice.
Fig. 25 est une coupe du goujon de la fig. 24.
Fig. 26 représente un goujon creusé sur son pourtour d'un assez grand nombre de rainures prismatiques.
Fig. 27 est une coupe du goujon de la fig. 26.
Dans la fige 1, 9 désigne la dent trapézoïdale ou partie en queue d'aronde du. goujon 1, située entre deux encoches ou rainures voisines. Le pourtour du goujon est désigné par 3. Si l'on exerce sur ce pourtour une pression telle que celle qui se produit quand on enfonce un pareil goujon dans un trou, l'étranglement ou partie à section la plus réduite 10 existant entre deux encoches est comprimé
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Les dents trapézoïdales 9 situées entre deux encoches se déplacent radialement vers le centre du goujon et prennent la position 9' quand le goujon est enfoncé. Le goujon s'est alors adapté lui-même au trou.
L'élasticité de la dent 9 ainsi que celle des parties du goujon qui sont réparties autour de son centre a pour effet de coincer le goujon con- tre la paroi du trou quand il y a été enfoncé, Par suite de cette élasticité, la dent trapézoïdale existant entre deux encoches revient dans la position 9" de la fig. 1 après que le goujon a été Enfoncé.
Dans la fig. 2, on a représenté la section d'un goujon conforme à l'invention. Les rainures prismatiques sont dési- gnées ici par 11, la partie du goujon située entre lesrai- nures par 9, et le pourtour du goujon avant son enfoncement par 3. Après enfoncement dans un trou, le pourtour du goujon se réduit à un périmètre correspondant à celui du trou 4, qui est représenté dans la fige 2 par un trait pointillé.
Selon les figs. 3 à 5, le pourtour du goujon peut être muni de petites rainures ou cannelures 12 parallèles, perpen- diculaires, ou .inclinées d'un certain angle par rapport à l'axe du goujon, ou de crans ou creusuresanalogues. Le goujon peut, en outre, être muni de parties rugueuses ou . aspérités 12 conformément à la fig. 5. Ces petites rainures ou autres creusures peuvent agir à la manière de ressorts par suite de l'élasticité du goujon et sont alors pressées contre la paroi du trou quand le goujon y est enfoncé.
Pour confectionner les rainures prismatiques, on com- mence par pratiquer dans la barre de matière première qui peut être de section circulaire, des encoches à faces paral- lèles. Ces encoches à faces parallèles peuvent être prati-
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guées suivant différents procédés. D'après les figs. 6 et 7, la matière affectant la forme de barre 1 est étirée ou la:ni- née à travers un outil qui porte des rouleaux 13 de section rectangulaire. On peut faire passer à travers cet outil des goujons isolés ou une barre de longueur commerciale pour y pratiquer les encoches en une seule passe. Pendant le lami- nage, il se produit des refoulements de matière qui se mani- festent particulièrement dans les régions 15 situées au bord des encoches.
En ces points, le goujon s'écarte de la forme circulaire. Si, dans cette opération de confection des en- coches, leur fond doit être à une distance variable de l'axe du goujon, on peut commander les rouleaux 13 de façon qu'ils subissent un certain déplacement par rapport au goujon.
Pour donner aux encoches la forme prismatiques, la barre 1 est passée à travers un outil conforme à la fige 8, après le façonnage des encoches. Cet outil porte des rouleaux ou galets de compression 16 dont le profil doit être adapté à la forme à donner au pourtour du goujon. Les renflements 15 (fig. 6) qui se sont produits sur la pourtour du goujon lors de la confection des encoches à faces parallèles, sont de nouveau refoulés par les rouleaux de compression 16. Il se produit ainsi une fermeture partielle ou complète des en- poches à leur sommet, de telle sorte que le goujon prend la - section qui est représentée dans la fige 9.
La fig. 10 montre un rouleau de compression 16 dont la surface est creusée de petites rainures 17. Si un rouleau de compression de ce genre est utilisé dans un outil tel que celui représenté dans la fige 8, il se produit, au cours du laminage, sur le pourtour du goujon, des rainures oe rpendi- culaires l'axe du goujon, pendant que --La goujon 1 est tiré
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ou poussé au travers de l'outil, les rouleaux de compression 16 peuvent se déplacer radialement par rapport à l'axe du goujon sous l'action d'un excentrique ou d'un dispositif analogue, de telle sorte que les encoches peuvent se fermer plus ou moinsà la hauteur du pourtour du goujon.
Suivant la distance entre l'axe du rouleau de compression et le cen- tre du goujon, le diamètre de celui-ci est ainsi modifié.
On peut donc à l'aide de ce moyen, donner au goujon par exemple une forme conique.
La section prismatique des encoches 11 peut, conformé- ment aux figs. 11 à 13, avoir une profondeur et une largeur régulières à leur sommet et sur toute la longueur du goujon.
Si l'on modifie, conformément à la fige 14, la largeur de l'encoche à son sommet sur toute la longueur du goujon, tout en conservant une distance régulière entre le fond de l'enco- che et l'axe du goujon, le goujon 1 prend une forme conique.
La conicité du goujon peut, suivant les figs. 17 à 20, s'étendre non seulement dans une direction, mais dans les deux directions. Les encoches 11 peuvent conformément aux figs. 21 à 23 wetre prévues en nombre quelconque et en des endroits quelconques du pourtour du goujon. Elles peuvent, conformément aux figures 24 et 25, s'étendre en spirales.
Enfin les figs. 26 et 27 montrent un goujon possédant un assez grand nombre de rainures prismatiques.
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