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La présente invention est relative à des perfectionnements aux dispositifs de fixation et particulièrement à des perfectionne- ments à des rivets et boulons du type décrit dans le brevet de même date du Demandeur, intitulé:"Dispositif de fixation
D'une façon générale la présente invention compre@@ un dispositif de fixation en deux parties comprenant un boulon ou broche pourvu d'une tête préfabriquée et destiné à être introduit ,l'un côté des pièces à assembler, et un collier destiné. à être mon- té sur la broche ou le boulon de l'autre côté des pièces à assem- sler et à être ensuite calé sur le boulon.
Les pièces à assemb@@@@ ':or: prennent habittellement, par exemple deux tôles ou deux pan- neaux pourvus d'ouvertures situées en alignement, dans lesquelles la broche'passe. La tête s'appliqué sur la surface extérieure de l'un des panneaux et le collier sur la surface extérieure de l'a@@@@ sanneau. On met le dispositif de fixation en place en exerçant
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une traction sur la broche et en appliquant la @@@@@@ de $@@@ction sur le collier, et- lorsqu'un certain effort de traction est stteint, le collier est bloque sur la broche par retrejnte dit metal OBUS (les gorges de blocage forces dans celle-ci.
Pendant le calage initial ou primaire, les panneaux sont serrés fermement l'un contre l'autre en permettant un mouvement libre relatif entre la brocne et le col- lier. L'ajustement avec interférence en même temps que le serrage des tôles en contact intime doit être effectué par le serrage ini- tial, avant que le mouvement de 1'enclume ait provoqué une retreinte suffisante pour amener le diamètre intérieur du collier en contact avec les nervures de blocage qui séparent,les gorges de blocage de la broche. A la fin du serrage initial, lorsque le métal du col- lier a été retreint en contact initial avec la broche, le mouvement libre relatif entre la broche. et le collier cesse.
Ensuite, un ser- rage secondaire est amorcé et augmente progressivement à mesure que la retreinte du collier dans les gorges de 'blocage se poursuit. pendant ce serrage secondaire la partie du collier qui a été retreinte s'allonge et la force de'réaction s'élève à tel point que l'effort de traction sur la broche est suffisant pour cas- ser la broche par traction à l'une des gorges de blocage, habituelle- ment celle qui se trouve le plus près de la tête. L'éasement ou chanfrein du.collier suivant la présente invention empêche la rup- ture de la broche de même que la rupture.des parties bloquées qui ont été retreintes.
L'invention concerne en premier lieu un mode' de construc- tion, perfectionné qui réduit au minimum les possibilités de rupture de la broche à l'une des gorges de blocage ou la rupture des parties bloquées qui ont été retreintes par suite de cet allongement du col- lier pendant le serrage secondaire.
L'un des buts principaux de la présente invention est de procurer un dispositif de fixation perfectionné du type mentionné, construit de telle manière que la tendance, de la broche à casser dans la section à gorges de blocage est réduite au minimum.
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L'invention a encore pour buts de procurer : un collier perfectionné pour dispositifs (-le fixation du type mentionné,, construit de telle façon que la tendance de la broche casser dans la section à gorges de blocage est réduite au minimum, un collier perfectionné pour dispositif de fixation du type mentionné qui compense rallongement de la partie au collier qui 3 été retreinte en permettant le raccourcissement de la partie non retreinte du collier, et empêche ainsi la broche de casser dans la section à gorges de blocage ou la rupture des parties bloquées qui ont été retreintes ;
un collier perfectionné pour dispositifs de fixation du type mentionné où des points de moindre résistance ont été ménagés dans le rebord du collier de manière à faciliter l'enlèvement du rebord cisaillé.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la descrip- tion ci-après et des dessina annexés .
Dans ces dessins les mêmes chiffres de référence sont employés pour désigner les mêmes parties sur les différentes figures.
Fig. 1 est une vue en coupe transversale représentant un dispositif de fixation et les pièces à assembler, avant la pose suivant la présente invention;
Fig. 2,est une vue partielle, semblable à la Fig. 1 mais montrant le dispositif de fixation à la fin de la pose mais ,avant la rupture finale de la broche,et
Fig. 3 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle du collier perfectionné suivant.la présente invention, une partie de ce dernier étant représentée en élévation.
Comme c'est représenté sur le dessin, le boulon ou broche @@ blacage est désigné d'une façon générale par le chiffre 10 et @@ sse dans des ouvertures 11 menagées en alignement dans une paire de tôles ou de panneaux 12 et 13. Ces tôles ou panneaux peuvent @@ e en un métal tel que l'acier ou l'aluminium. La breoche 10 est @@@rvce d'une tête solidaire 14 destinée à s'appliquer sur la face
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adjacente du panneau 12, le corps de In broche passant dans les ouvertures coïncidentes 11. La broche 10 comprend aussi une artie cylindrique 15 pour le remplissage des trous, contiguë à la tête et une partie nervurée 16 contiguë à la partie 15. La partie ner- vurée 16 comprend une série de nervures annulaires 17 avec gorges intermédiaires 18.
Le diamètre extérieur des nervures est inférieur au diamètre extérieur de la partie 15 pervant à remplir les trous, et entre cette dernière partie et la partie nervurée 16, la tige présente un épaulement ou biseau conique 19. Il.est désirable d'em- ployer le dispositif de fixation dans des ouvertures de diamètre in- férieur au diamètre de la partie 15, mais les ouvertures 11 doivent être légèrement plus grandes que les nervures 17, de manière que la broche puisse -être introduite facilement. Par conséquent, lorsque la broche est introduite à la main, la partie 15 ne pénètre pas dans les ouvertures 11 qu'elle est destinée à remplir et la broche se trouve initialement dans la position représenté sur.la Fig.l.
La tête 14 est de préférence pourvue d'un renfoncement ou partie sous-alésée annulaire 20 ménagé dans la face dirigée vers les pièces à assembler de manière à former un espace libre pour re- cevoir les bavures ou les renflements dus à 1-'ajustement à inter- férence et qui pourraient exister sur le bord de l'ouverture 11 de la tôle 12.
A l'extrémité de la partie nervurée 16 de la broche, si- tuée du côté opposé à la tête 14, la broche possède une gorge cu section à casser 21 de diamètre réduit et ce point constitue la partie la plus faible de la broche, de telle sorte que celle-ci doit casser en ce point sous l'effet d'une traction avant de pouvoir casser en n'importe quel autre point.
Immédiatement après la section à casser 21, la broche possède une partie cylindrique 22 de notable longueur qui- paut avoir un diamètre légèrement réduit en comparation de celui des nervures 17, et cette partie se termine à son extrémité extérieure par une partie nervurée,23 pouvant être saisie facilement,
Le second élément du dispositif de fixation consiste en
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@@ collier ou une tête, désigné d'une façon générale par 24, qui est destiné à être placé sur l'extrémité (du côté droit sur la Fig.1) de la broche et est appliqué contre la face adjacente de la tôle 13, comme c'est représenté.
Ce collier est destiné à être contracté ou retreint dans les gorges 18 de la broche, de manière à bloquer le collier sur celle-ci et former une tête contre la tôle lorsque 1' opération est achevée.
Les Figs. 1 et 3 montrent particulièrement le collier dans sa forme initiale, c'est-à-dire la forme qu'il présente avant d'être bloqué sur la broche. Dans sa forme initiale, le collier pré- sente sur toute sa longueur une ouverture cylindrique 25 qui.est destinée à recevoir la broche. La partie du collier qui se trouve du côté opposé aux pièces à assembler, au moment de la pose, présen- te une première partie tronconique 26 qui se raccorde par un congé à une autre partie tronconique 27. La périphérie extérieure du col- lier à l'extrémité opposée présente une partie cylindrique 28 d'un diamètre pratiquement égal au diamètre maximum de la partie tronco- nique 27.
Dans la forme d'exécution représentée ici, un record annu- laire 29 est ménagé entre les parties 27 et 28 et dépassant radia- lement la, périphérie de la partie 28.
Le rebord 29 est de préférence affaibli par une ou plusieurs encoches 30 dans une de ses faces radiales, et ces enco- ches sont de préférence au nombre de deux, en des points diamétrale- ment opposés; mais une encoche peut être suffisante ou plusieurs encoches peuvent être.pratiquées si c'est nécessaire. Le but àe 1' encoche 30'est de faciliter l'enlèvement du rebord 9 lorsqu'il a été repoussé sur l'extrémité du 'collier pendant la pose, en affaibli sant le rebord cisaillé de telle sorte qu'il pourra se rompre lors- qu'il sera rabattu sur le collier ou qu'il pourra, s'il est resté intact, être rompu facilement pour être enlevé du. collier.
L'ouverture 25 du collier alun diamètre légèrement plus grand que.les nervures 17 et la partie 22'de la broche, afin de mé- nager un jeu désirable qui permet une légère contraction du collier
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gêner le :rlOUVe;,0n t j;1:;1. 'le 1.." brocha ',j,tlsi qu'i 9. tl: ,'<;:üttnrn19 C1--G.c,.'::iUf.r j.)'tlYd3lL le ':::,'r0gl:') secondaire, l'allont'0!n,mt dl' c-ollier :.=4 peut provoquer la r\)r tU1"' 10 la brociie en tracticn à l'une des orL;::s de 4J co4ge 1&, ou "}-e"1; crovoguer la rupture des parties bloquées qui ont été retreinrer radialement. En vue de prévenir ce fait, la face du collier tournée vers la face extérieure de la tôle 13 est pourvue suivait l'inven- tion d'une partie évasée ou chanfrein 31.
La réduction de la section transversale du collier en cet endroit a pour effet d'y réduire la résistance à la compression axiale. Ce chanfrein n'est formé que sur une partie de cette face et est raccordé à une-surface annulai- re radiale 32 adjacente à la périphérie extérieure du collier et à une surface annulaire radiale 33 adjacente à la périphérie intérieu- re du collier. La manière dont ce chanfrein ou évasement permet cet allongement sans rupture prématurée de la broche ressortira.mieux de ,la description du fonctionnement.
On pose le dispositif de fixation au moyen du mécanisme à riveter du type décrit dans le Brevet Américain n 2.114.493 du
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PérandPur et dont une partie est représentée sur les Fis. 1 et 2. Ce mécanisme comprend une enclume 34 présentant une partie tronconi- que 35 dont la surface est approximativement complémentaire de la surface de la partie tronconique 27 du collier.
A son extrémité la
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oh2s petite, .la surface 35 est raccordée à un court alésage'cylin- (,l'iq119 36 et la longueur de cette surface cylindrique' est déter:tix4-. l.:e manière à ne pas donner lieu à une résistance de friction excessi- ve e a l'extrudage du collier dans 1lenclume,''
Pour saisir la partie nervûrée .25 de la broche, il a eté prévu des mâchoires 37 qui sent susceptibles de se rapprocher
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l'action dpune aiaachon de serrage et d'ava.ï.1.c8ment ;i des YveiF;. -.
¯' i: . Lorsque les mâchoires 57 et l'organe ,Ei se déplacent vers -La droite de manière à exercer une traction sur la broche, la réaction toute traction est exercée par une douille ou nu Lmncnon P9 et en- :-rr te par 1 enclume H4 qui est montée dans le jnanchon 39.. Lorsque 1<
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broche a eté introduite dans les ouvertures coïncidentes 11des tôles 12 et 13, comme c'est représente sur la Fig.1, on place le col- lier 24 sur la broche et le mécanisme de rivetage est appliqué sur la broche jusqu'à ce que la partie d'extrémité nervurée 23 soit serree entre les mâchoires 37.
Le fonctionnement initial du mécanisme a pour effet de tirer la broche et d'amener l'embouchure évasée 35 de l'enclume en contact avec la partie conique 27 du collier de manière à presser le collier contre la tôle 13 .
Le collier étant appliqué centre la tôle 13 et les mâchoires serrant la broche, une nouvelle traction sur la broche aura pour ef- fet d'étirer la partie de remplissage 15 de manière à en réduire le diamètre ou de dilater le trou, ou les deux, lorsque la broche se de- place dans les ouvertures 11 des tôles, et ceci se poursuit jusqu'à ce que la tête 14 porte contre la face adjacente de la tôle 12. On se rendra compte que suivant les duretés relatives des métaux en- trant en jeu, la partie de la broche servant au remplissage du trou sera plus ou moins amenée sous l'action de l'étirage à un diamètre réduit tandis que les ouvertures seront plus ou moins dilatées en conséquence.
Dans certains cas il est désirable que la partie de rem- plissage de la broche s'ajuste par interférence dans l'ouverture., ou en d'autres termes que l'ajustement soittel qu'un métal cède pour l'autre. Dans d'autres cas ceci peut être inutile ou indésirable.
Pendant l'opération ci-dessus decrite, les tôles sont serrées l'une contre l'autre, si elles étaient séparées auparavant, vu que le col- lier est pressé contre la tôle 13 tandis que la partie de remplissa- ge 15 exerce une force sur la tôle 12. Si la résistance offerte a l'étirage de la broche ou à la dilatation du trou ou à la fois à cet étirage et cette dilatation est insuffisante pour amener les plaqua l'une contre l'autre, une force additionnelle pour atteindre ce but sera exercée lorsque la tête de la broche viendra en contact avec la tôle 12..
Lorsque le mécanisme de rivetage est actionné pour exemple une traction sur la broche et appliquer la réaction au collier @ la surface 35 de l'enclume tend à se déplacer sur la partie conig
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27 du collier et l'extremite de ce dernier tend ê@@@@@@@@@@@ce dans l'ouverture centrale 38 de l'enclune.
Le déplacement initial de l'enclume sur le coilier ne doit pas dépasser une amplitude appréciable jusqu'à ce que l'ajustement par interférence et le serrage des tôles avec pression l'une contre l'autre soient achevés. Au moment où le collier a été retreint en contact initial avec la broche le mouvement libre relatif entre le collier et la broche est arrêté et ceci constitue la fin du serrage initial.
Après le serrage initial et lorsque la force qui s'exerce sur l'enclume est suffisante pour vaincre la résistance initiale cie- vée du collier 24 au repoussage, l'enclume se déplace sur la surface
27 et cisaille le rebord 29 qui est amené à se déplacer sur la par- tie cylindrique 28. On peut, faire varier la' haute résistance. ini- tiale à la retreinte en modifiant l' épaisseur du.rebord 29.
La retreinte du collier.. provoque un refoulement du métal dans la partie de blocage 16, comme c'est représenté sur la Fig. 2, et pendant la retreinte, la partie du collier qui a été retreinte s'allonge ou s'étire, avec pour résultat ce qu'on a appelé le ser- rage secondaire. La retreinte se poursuit lorsque l'enclume se depla- ce sur la partie cylindrique 28 et le rebord 29 est déplacé le leng de celle-ci jusqu'à ce qu'il arrive contre la tôle 15. L'encoche 30 permet au rebord annulaire .de se rompre ue telle sorte que quand on enlève l'enclume le rebord peut être facilement retiré de l'ouvrage terminé.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, 1-'allongement du cai- lier 24 amène le serrage secondaire qui se superpose et s'ajoute au serrage initial. Les forces produites par cet allongement sont at- ténuées par .Le chanfrein 31 de telle sorte que la broche 10 ne cas @@ pas prématurément. Le chanfrein 31 peut affecter différentes @@@ dans la configuration finale du collier, suivant la matière de @@@ broche et.par conséquent sa résistance, la. dureté de la mati @@ qu collier et aussi la dureté et l'état de la surface de la pie
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à fixer.
Lorsque le blocage entre.le collier et la broche est ter- miné, une traction accrue sur la,broche provoquera sa rupture à la section 21 et ensuite le fonctionnement du mécanisme sera renversé de façon à faire éjecter par le bec 41 du manchon 38 du collier de l'enclume.
Dans la forme d'exécution représentée, le rebord 29 est aménagé sur le collier 24, mais ce rebord peut être éliminé et 1' avantage du chanfrein ou évasement 31 existe encore par suite ae la suppression de la tendance de la broche à casser dans la section à gorges de blocage ou de la tendance à casser des parties bloquées qui ont été retreintes.
Des modifications de forme peuvent être apportées au mode d'exécution spécifique décrit de l'invention sans s'écarter de celle- ci.
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