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"Procédé de rivetage"
La présente invention est relative, d'une manière générale, à des rivets ou à des organes semblables à des rivets, servant à l'assemblage des plaques ou tôles métalliques d'une manière qui per- met de résister à de grands efforts de cisaillement et à des tensions considérables, ces rivets ou organes analogues ayant de nombreux avantages pratiques par rapport à l'utilisation des boulons et écrous de blocage, et pouvant être utilisés à la place des rivets refoulables et moins résistants actuellement en usage, et la présen- te invention porte non seulement sur une forme perfectionnée de pa- reils rivets ou organes analogues résistant à un effort élevé de cisaillement, mais également sur le procédé et les organes de mise en place de ces rivets et organes analogues, et par l'utilisation desquels on peut,
ainsi que cela va être décrit ci-après, obtenir certains avantages pratiques.
La présente invention et les avantages de son utilisation pratique vont mieux ressortir et être exposés d'une façon plus complète au cours de leur description détaillée qui va. être faite ci-après à l'aide des dessins joints. Sur ces dessins-
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La fig. 1 est une vue en élévation du goujon faisant office de rivet non refoulable.
La Fig. 2 est une coupe longitudinale du collier malléable et refoulable.
La Fig. 3 est une coupe verticale d'un assemblage rivé tel qu'il se présente à l'usage.
Les Figs. 4 et 5 sont des coupes verticales représenta.nt le rivet et les parties voisines de l'outil de montage, d'une part dans la position de démarrage, et d'autre part dans la phase d'achèvement de la mise en place du rivet.
Les figures 6 et 7 sont des représentations semblables aux
Figs. 4 et 5 respectivement, mais dans lesquelles l'outil de montage est réglé de façon à réaliser une compensation nécessaire dans le cas d'un goujon rivé moins sailla.nt.
Les Figs. 8 et 9 sont des vues en élévation de formes modifiées des goujons rivés.
Si on se rapporte davantage aux détails des dessins joints, on voit que l'invention s'applique tout d'abord au type de rivet qui comporte, pour l'assemblage de tôles ou plaques métalliques, le refoulement du métal froid par une opération unique ou par des coups répétés, comme par exemple à des rivets en alliage d'aluminium ayant une résistance relativement faible aux efforts élevés de cisaillement.
La pratique courante imposée par les charges élevées de cisaillement est d'utiliser, à la place de tels rivets malléables et refoulables à froid, des boulons, des rondelles et des écrous à blocage automa,ti- que, et la présente invention consiste en un produit pratique et a.vantageux de substitution destiné à remplacer ces boulons et leurs accessoires, les avantages du système de la présente invention compre- nant la réduction à la fois du prix de revient et du poids ainsi que du temps nécessaire à la réalisation de l'assemblage.
Pour la réalisation de la présente invention, on prévoit l'uti- lisation d'un goujon 10 rigide en acier allié, comme celui qu'on voit ¯ dans la Fig. 1, et destiné à s'adapter étroitement dans des ouvertures
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conformées au préalable, percées ou pratiquées d'une autre manière dans des plaques ou éléments 11 et 12 de t8le métallique, comme le montre la Fig. 3, le goujon ou corps du rivet ayant une tête 10a obtenue au préalable à l'une de ses extrémités, et étant trop dur pour être facilement refoulé lui-même, le dit goujon étant retenu par un collier malléable 13, comme le montrent les Figs.
2 et 3, ce collier étant introduit par martelage ou par pression dans une gorge annulaire 14 du goujon.auquel on donne, en raison de son extré- mité libre 15 en forme de dôme, une forme telle qu'une arête 16 cou- pante entoure la dite extrémité 15. On voit particulièrement que l'arête coupante 16 constitue, suivant la façon dont bn comprime ou on refoule le collier dans la gorge 14, la limite du collier comprimé, aussi bien dans le sens de l'axe que dans le sens diamétral, de telle sorte que ce collier, lorsqu'il est mis en place, constitue une butée qui entre en prise avec la pièce, et comporte une surface extérieure conique 17, adjacente à l'extrémité 15 du corps du rivet, et qui s'aligne sur cette surface et lui est tangente.
Tout ce qui a été dit .ci-dessus se voit clairement dans les .Figs. 1, 2 et 3, et dans les Figs. 4 et 5 on voit que pour le monta- ge du rivet on utilise un mandrin 18 ayant un trou axial 19 d'un dia- mètre à peu prés égal à celui du corps 10 du rivet, et comportant à l'extrémité inférieure de l'alésage 19 une partie évasée 20 pour former à son extrémité de travail une surface de compression du col- lier de forme conique.
Comme il est bon que la pression du mandrin ne s'exerce que dans la mesure du mouvement de l'extrémité inférieure.de son alésage 19 mis en rapport avec le bord vif 16 du corps du rivet, il peut être avantageux d'utiliser le mandrin 18 avec un manchon 21 qui l'entoure et qui soit réglable suivant l'axe, de manière à entrer en prise avec la pièce et à réaliser une limitation désirable du mouvement du mandrin en direction de la pièce, le réglage de ce manchon étant clairement indiqué dans les Figs. 4 à 7 inclusivement, et dépendant de la longueur dont le corps du rivet fait saillie de l'un des côtés
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de la pièce, et par conséquent de l'épaisseur des plaques ou feuil- les de tôle métallique 11 et 12.
Toutefois, on peut supprimer le manchon 21, ou bien on peut rendre le manchon 21 et le mandrin 18 solidaires et par conséquent fixes l'un par rapport à l'autre.
Le mandrin 18 sert à comprimer le collier 13 et à le refouler dans la. gorge 14 du corps du rivet, de la manière clairement repré- sentée dans les figures 4 à 7 inclusivement, et lorsque, par suite de l'épaisseur des plaques assemblées et représentées en 22 et 23 dans les Figs. 6 et 7,.le corps du rivet fait saillie au-delà de ces tôles d'une quantité inférieure à la, longueur du collier 13, le bord coupant 16 de l'extrémité du corps du rivet coopère alors avec 1'.extrémité inférieure de l'alésage du mandrin, en resserrent et en sectionnant le n,étal en excès dans ce collier sous la forme d'une bague, à l'intérieur de l'alésage du mandrin, comme cela est claire-. ment représenté en 26 dans la figure 7. On rejette les rondelles ou bagues 26, sépa.rées pa.r pincement d'avec le collier, et on les évacue par l'alésage 19.
Ainsi, le rivet dans son ensemble constitue un organe d'assem- blage qui non seulement est efficace le long des lignes tracées au préalable, mais aussi un organe d'assemblage qu'on peut rapidement et facilement conformer, et un organe d'assemblage qu'on peut aussi rapidement refouler par n'importe quels moyens appropriée après le retrait de son collier de retenue.
La fig. 8 représente un corps de rivet 24 avec une tête évasée 10a et une gorge 14 sur son pourtour au voisinage de son extrémité opposée. L'arête coupante 25 est coiffée par une extrémité conique 27. La figure 9 représente une réalisation semblable, sauf que l'extrémité est un cône tronqué 28.
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"Riveting process"
The present invention relates, in general, to rivets or to rivet-like members used for assembling metal plates or sheets in a manner which makes it possible to withstand great shearing forces. and at considerable stresses, such rivets or the like having many practical advantages over the use of locking bolts and nuts, and being able to be used in place of the push-pull and less resistant rivets currently in use, and the present invention The invention relates not only to an improved form of the same rivets or similar members resistant to a high shear force, but also to the method and the members for placing these rivets and similar members, and by the use of which we can,
as will be described below, obtaining certain practical advantages.
The present invention and the advantages of its practical use will become more apparent and more fully set forth in the course of their detailed description which follows. be made below using the attached drawings. On these drawings-
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Fig. 1 is an elevational view of the stud serving as a non-repulsive rivet.
Fig. 2 is a longitudinal section of the malleable and repellable collar.
Fig. 3 is a vertical section through a riveted assembly as it appears in use.
Figs. 4 and 5 are vertical sections showing the rivet and the neighboring parts of the assembly tool, on the one hand in the starting position, and on the other hand in the phase of completion of the installation of the assembly tool. rivet.
Figures 6 and 7 are representations similar to
Figs. 4 and 5 respectively, but in which the mounting tool is adjusted so as to provide a necessary compensation in the case of a riveted stud less protruding.
Figs. 8 and 9 are elevation views of modified forms of the riveted studs.
If we refer more to the details of the accompanying drawings, we see that the invention applies first of all to the type of rivet which comprises, for the assembly of metal sheets or plates, the discharge of the cold metal by a single operation. or by repeated blows, as for example to aluminum alloy rivets having a relatively low resistance to high shear forces.
The common practice imposed by the high shear loads is to use, in place of such malleable and cold-set rivets, bolts, washers and automatic locknuts, and the present invention consists of a A convenient and advantageous substitute product for replacing such bolts and their accessories, the advantages of the system of the present invention including reduction in both cost and weight as well as the time required to complete the assembly. 'assembly.
For carrying out the present invention, provision is made for the use of a rigid alloy steel stud 10, such as that shown in FIG. 1, and intended to fit tightly in openings
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previously formed, drilled or made in another way in plates or elements 11 and 12 of metal sheet, as shown in FIG. 3, the stud or body of the rivet having a head 10a obtained beforehand at one of its ends, and being too hard to be easily driven back itself, said stud being retained by a malleable collar 13, as shown by the Figs.
2 and 3, this collar being introduced by hammering or by pressure in an annular groove 14 of the stud. Which is given, by virtue of its free end 15 in the form of a dome, a shape such as a cutting edge 16. surrounds said end 15. It can be seen in particular that the cutting edge 16 constitutes, depending on the way in which bn compresses or the collar is pushed back into the groove 14, the limit of the compressed collar, both in the direction of the axis and in the diametral direction, so that this collar, when it is put in place, constitutes a stop which engages with the part, and comprises a conical outer surface 17, adjacent to the end 15 of the body of the rivet, and which aligns with this surface and is tangent to it.
Everything that has been said above can be seen clearly in the .Figs. 1, 2 and 3, and in Figs. 4 and 5 it can be seen that for mounting the rivet a mandrel 18 is used having an axial hole 19 of a diameter approximately equal to that of the body 10 of the rivet, and comprising at the lower end of the The bore 19 has a flared portion 20 to form at its working end a conically shaped collet compression surface.
Since it is convenient that the pressure of the mandrel is exerted only in the measure of the movement of the lower end of its bore 19 brought into contact with the sharp edge 16 of the body of the rivet, it may be advantageous to use the mandrel 18 with a sleeve 21 which surrounds it and which is adjustable along the axis, so as to engage with the workpiece and to achieve a desirable limitation of the movement of the mandrel towards the workpiece, the adjustment of this sleeve being clearly indicated in Figs. 4 to 7 inclusive, and depending on the length of which the body of the rivet protrudes from one side
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of the part, and consequently of the thickness of the plates or sheets of metal sheet 11 and 12.
However, the sleeve 21 can be omitted, or else the sleeve 21 and the mandrel 18 can be made integral and therefore fixed with respect to one another.
The mandrel 18 serves to compress the collar 13 and to push it back into the. groove 14 of the body of the rivet, as clearly shown in Figures 4 to 7 inclusive, and when, owing to the thickness of the plates assembled and shown at 22 and 23 in Figs. 6 and 7, the rivet body protrudes beyond these sheets by an amount less than the length of the collar 13, the cutting edge 16 of the end of the rivet body then cooperates with the lower end. of the mandrel bore, squeezing and severing the n, excess cal in this collar in the form of a ring, inside the bore of the mandrel, as is clear-. ment shown at 26 in Figure 7. We reject the washers or rings 26, separated by pinching with the collar, and they are discharged through the bore 19.
Thus, the rivet as a whole constitutes a fastener which is not only effective along pre-drawn lines, but also a fastener which can be quickly and easily formed, and a fastener. that one can also quickly push back by any suitable means after removing its retaining collar.
Fig. 8 shows a rivet body 24 with a flared head 10a and a groove 14 around its periphery in the vicinity of its opposite end. The cutting edge 25 is capped by a conical end 27. FIG. 9 shows a similar embodiment, except that the end is a truncated cone 28.
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