Procédé de rivetage et machine automatique pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention a pour objet un procédé de rivetage dans lequel on dispose un rivet en position de présentation au-dessus de l'ouvrage que l'on désire riveter.
Ce procédé se caractérise en ce que ledit rivet est tenu sensiblement immobile depuis sa présentation jusqu'à son pressage.
L'invention comprend également une ma chine servant à la mise en #uvre de ce pro cédé, et clans laquelle un outil supérieur per met la présentation du rivet au-dessus de l'ouvrage à l'origine du cycle de fonction nement, et un outil inférieur permet le pres sage du rivet en antagonisme avec l'outil su périeur, caractérisée en ce que l'outil- supé rieur est fixe depuis l'origine du cycle de fonctionnement jusqu'au pressage du rivet et pendant ce pressage, l'outil inférieur étant mobile, tout au moins pendant le pressage (lu rivet.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution d'une machine pour la mise en #uvre du procédé suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue de côté de la pre mière forme d'exécution: La fig. 2 montre schématiquement les dé placements des principaux organes de ladite machine au cours d'un cycle de fonctionne ment.
Les fig. 8, 4 et 5 sont des vues de côté représentant schématiquement la machine, montrée à la fig. 1 dans divers es positions qu'occupent successivement ses organes au cour d'un cycle de fonctionnement.
La fiâ. 6 représente (le côté une machine pour la pose des rivets en deux pièces. Les fig. 7 et 8 montrent un détail.
La fib. 9 montre de côté une machine dont les deux outils sont mobiles, sauf bien entendu pendant la première partie du cycle comprenant le pressage du rivet, au cours de laquelle, suivant la présente invention, l'ou til supérieur est immobilisé. Les fia. 10 et 11 montrent un détail.
I1 est à remarquer que dans toutes les figures les flèches montrent le sens des mou vements que prennent les pièces considérées, après qu'elles ont occupé les positions dans lesquelles elles sont représentées.
La machine à poser les #illets, représen tée aux fia. 1 et 3 à 5, comporte un bâti 1 doté d'un col de cygne 2 qui sert d'appui à l'outil supérieur fixe 3, dans lequel coulisse le mandrin 4. L'extrémité supérieure du man drin 4 comporte des tourillons 5a engagés dans les lumières 5b pratiquées à l'extrémité en forme de fourche d'un levier 5 pivotant autour d'un axe horizontal 6 solidaire du bâti 1; l'autre extrémité du levier 5 est ar ticulée en 7a sur une extrémité d'un bras 7, dont l'autre extrémité est articulée sur la partie médiane 7b d'un levier 8; une extré mité de ce levier 8 est montée pivotante au tour d'un axe 9, solidaire du bâti 1, et l'autre extrémité comporte un galet 10, constamment appuyé contre la came 11 par le ressort 12;
la came 11 est solidaire en rotation de l'arbre 13 de commande du mouvement général de la machine.
L'outil inférieur 14 est fixé à une extré mité du levier 15, monté pivotant autour d'un axe horizontal 16 solidaire du bâti 1; l'autre extrémité du levier 15 est articulée en 17 sur l'extrémité 18 d'un excentrique 19, 20, monté sur l'arbre 13.
Le levier 15 comporte un galet 21, coo pérant avec une rampe 22 du distributeur 23, également monté pivotant sur un axe ho rizontal 24 du bâti 1; une pièce 24a eontri- bue au guidage du distributeur 23 qui os cille dans le plan de la figure; un ressort 25 tend constamment à appuyer la rampe 22 du distributeur 23 contre le galet 21; l'extrémité 26n de la glissière 26 du distri buteur 23 comporte un verrou élastique 26b et un double bossage 32 s'étendant jusqu'à un niveau inférieur à celui des extrémités des tiges des minets distribués sur la glis sière 26.
Les principaux organes de la machine occupent successivement, au cours d'un cycle complet de fonctionnement, les positions cor les niveaux sont représentés en ordonnée sur la fia. 2, les temps étant portés e abscisses. Pour une meilleur compréhensio de cette figure, les organes en question on été représentés schématiquement dans cha cuve des positions considérées.
L'outil inférieur 14 a un mouvement al ternatif de montée et de descente, représente par la sinusoïde 27; l'outil supérieur 3 est fixe; le mandrin 4 coulisse verticalement et les différents niveaux qu'occupe son extré mité inférieure 4a sont représentés par la courbe 28; la courbe 29 montre les différents niveaux qu'occupe le point le plus bas du double bossage 32 de la glissière 26 du dis- tributeur 23.
Au début du cycle. la machine est arrê tée dans la position représentée à la fia. 1, les organes occupant les positions (I) du schéma de la fia. 2; l'#illet A (fia. 2) est enfilé sur le mandrin 4 de l'outil riveur su périeur 3; le distributeur 23 est effacé, et l'outil inférieur 14 est suffisamment écarté de l'outil supérieur 3 et de l'extrémité 4a du mandrin 4 pour permettre à l'ouvrier de présenter commodément à l'#illet A le trou de l'ouvrage 31, préalablement percé pour le passage de l'oeillet; en outre, le bossage 32 occupe un niveau suffisamment élevé pour permettre encore à l'ouvrier de soulever l'ouvrage jusqu'à ce que la tige de l'oeillet A soit engagée dans le trou dudit ouvrage.
La machine est alors. mise en marche au moyen d'une pédale non représentée qui em braye l'arbre 13; l'outil inférieur 14 monte, le mandrin 4 reste d'abord immobile, puis commence à s'effacer vers le haut, mais ne s'efface complètement qu'après le début de l'embecquetage. c'est-à-dire de la pénétra tion de l'outil inférieur 14 dans le tube de l'ceillet .1. position (11); le mandrin 4 est complètement. effacé quand le pressage maxi mum de l'cmillet est réalisé, ainsi qu'on peut le voir sur la fia. 3 et sur la fi. 2, posi tion (111).
Une fois terminé le pressage du rivet, l'outil inférieur 14 descend, le mandrin 4 reste tout d'abord immobile dans sa position effacée pour permettre le dégagement de l'ouvrage, soit par l'opérateur, soit automati quement sous l'action du bossage 32; en effet, ce dernier se rapproche de l'axe de l'outil supérieur 3 en descendant pendant que le distributeur 23 tourne autour de son axe 24, sous l'action du ressort 25. Le bossage 32 du- dit distributeur vient ainsi appuyer sur l'ou vrage 31 de haut en bas et d'arrière en avant (par rapport à l'ouvrier situé devant. la ma chine), ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 4; il entraîne ledit ouvrage de la position (IV) vers la position (V) comme le montre la fig. 2.
Le mandrin 4 commence ensuite à descendre et le distributeur 23, sur l'extré mité 26a de la glissière 26 duquel l'#illet B est arrêté par le verrou élastique 26b, con tinue à entraîner l'ouvrage 31 de la position (V) vers la position (VI) (fig. 2).
L'opérateur poursuit le mouvement ainsi amorcé par le distributeur 23 et retire l'ou vrage 31. Le distributeur 23, venu au con tact de la butée 30,à l'instant défini par l'abscisse X-X, reste immobile en position d'alimentation, tandis que le mandrin 4 en file l'#illet B que lui présente la glissière 26 elle-même immobilisée avec l'ensemble du distributeur 23 depuis l'instant défini par l'abscisse X-X: à cet instant, l'extrémité 4a du mandrin 4 a occupé en x un niveau légère ment supérieur au niveau qu'occupait alors le point le plus haut de l'#illet B.
Ce der nier, ainsi maintenu immobile dans l'axe du mandrin 4, a donc pu être facilement em broché par celui-ci, comme on peut le voir sur la fig. 5 et sur la fig. 2, position (VI); il est à remarquer que l'alimentation pour rait se faire, même si l'ouvrage 31 restait en contact avec le bossage 32, pourvu que l'ac tion de l'opérateur ne contrecarre pas celle du ressort 25.
Une fois son extrémité 4a engagée à fond clans la tige dudit millet B, le mandrin 4 est légèrement soulevé, suffisamment pour que la collerette dudit #illet, solidaire du man drin 4, cesse d'être appuyée contre l'élément inférieur 33 de la glissière 26 du distribu- teur 23, mais suffisamment peu pour due le dit #illet ne vienne pas buter contre l'élé ment supérieur 34 de ladite glissière, posi tion (VII);
'le mandrin 4 s'immobilise dans cette position sensiblement depuis l'instant d'abscisse Y-Y à partir duquel la glissière 26 s'efface, et, dès que cette dernière est suf fisamment effacée, c'est-à-dire dès l'instant d'abscisse Z-Z, le mandrin 4 chargé de l'#illet B reprend son mouvement ascension nel, et vient s'arrêter, comme tous les autres organes de la machine, dans la position (VIII); le cycle est alors terminé; tous les organes ont repris la position qu'ils occu paient au début du cycle.
Pour réaliser le mouvement précité du mandrin 4, la came 11 (fig. 1) comporte, d'une part, la saillie 11b qui provoque la pé nétration à force de l'extrémité 4a du man drin 4 dans la tige de l'#illet B pour l'ali mentation de la machine. puis le début de remontée dudit mandrin, d'autre part, le pa lier 11a qui correspond à l'immobilisation du mandrin, en position (VII), pendant que le distributeur s'efface.
Une caractéristique importante de cette machine réside, ainsi qu'il a été dit précé demment, en ce que le mandrin 4 coulisse à l'intérieur de l'outil 3. après l'alimentation, et avant @fa fin du cycle, de sorte qu'à la posi tion (VIII) il ne fait saillie hors de l'outil 3 que de la longueur nécessaire pour mainte# nir enfilé l'#illet B. Les risque de torsion ou de rupture dudit mandrin sont ainsi ré duits au minimum. De plus, depuis la posi tion de présentation (I) jusqu'à la position de pressage maximum de l'millet (III), l'ou vrage 31 reste sensiblement immobile, ce qui facilite la tâche de l'opérateur.
Enfin, en supposant que la machine fonc tionne d'un mouvement continu, sans arrêt en fin de cycle, l'opérateur bénéficiera d'un espace de temps assez long entre l'instant d'abscisse 11-J1, à partir duquel le point le plus bas du bossage 32 de la glissière 26 atteint un. niveau plus élevé que celui occupé par l'extrémité 4a du mandrin 4 alors immo bile, et l'instant d'abscisse N-N, à partir duquel le mandrin 4 reprend son mouvement vers le haut;
entre ces deux instants, l'opé rateur aura le temps nécessaire correspon dant à une rotation d'angle a (fig. 1) de l'arbre 13 de commande du mouvement géné ral de la machine, et un espace libre suffi sant pour présenter contre le mandrin 4, et pour engager sur le rivet embroché sur ledit mandrin un trou de l'ouvrage, percé d'avance, voisin de celui dans lequel vient d'être pressé un rivet.
Une, autre caractéristique de cette ma chine réside en ce que le point le plus bas du bossage 33 du distributeur 23 est situé sensiblement dans le même plan horizontal que la partie inférieure de l'outil supérieur 3, pendant la position de repos, et au début du cycle, au moment où l'opérateur présente l'ouvrage 31; et précisément le dessous de la tête et le point le plus bas du bossage 32 sont dans le même plan. De ce fait, ledit opé rateur pourra plus facilement présenter hori zontalement l'ouvrage (supposé plan), en le faisant appuyer à la fois contre la couronne de l'#illet A et contre le bossage 32 (fig. 1) qui est double, comme il a été indiqué pré cédemment.
Enfin, quand l'ouvrage 31 est chassé par le bossage 32 suivant une trajectoire oblique par rapport à l'axe du mandrin 4, ce dernier est entièrement effacé dans l'outil 3; l'ou vrage sort ainsi commodément de la machine et ne risque pas de tordre le mandrin.
La fig. 6 montre de côté une machine pour la pose des rivets en deux pièces; cette ma chine se caractérise notamment en ce que l'axe de l'outil fixe 3 est incliné de haut en bas et d'avant en arrière par rapport à l'opé rateur, ce qui permet à ce dernier d'incliner l'ouvrage vers lui, tout en le maintenant per pendiculaire à l'axe dudit outil; de plus, l'outil inférieur 14, qui coopère avec le dis tributeur 32a, coulisse dans un guide recti ligne 40 du bâti 41, ce guide ayant le même axe que le mandrin 4 de l'outil 3; le mouve ment de translation de l'outil 14 lui est com muniqué par la manivelle 42 calée en bout de l'arbre principal 43 de la machine;
sur cet arbre sont en outre calés deux cames 44 et 45, commandant positivement les mouve ments respectifs du distributeur 23 et du mandrin 4, et un embrayage 47, sur lequel l'opérateur agit de façon connue.
La commande positive du mandrin offre entre autres avantages celui de permettre sans inconvénient d'élargir et d'aplatir son extrémité 4a, comme le montrent les fig. 7 et 8 qui sont des vues en coupe suivant des plans passant par l'axe du rivet et respecti vement parallèle et perpendiculaire au plan de la fig. 6; de la sorte, ladite extrémité élargie du mandrin ne peut traverser le tube tronconique de l'#illet A qu'en le déformant élastiquement, tandis que la tige du mandrin 4 peut coulisser librement dans ledit oeillet A: le passage à force de l'extrémité aplatie du mandrin à travers l'#illet ne présente aucune difficulté du fait que le mouvement du mandrin est commandé impérativement par le levier 48, le galet 49, et la came 45;
sitôt que l'extrémité aplatie et élargie <B>î</B> aus, 4a du mandrin 4 a ainsi traversé le tube tronconique de l'#illet, ce tube peut re prendre sa forme normale; l'#illet ne risque pas d'échapper, empêché qu'il en est par l'extré mité élargie 4a. Au-dessus de celle-ci, l'#illet peut coulisser librement sur la tige du man drin 4; il peut donc être soulevé librement par le distributeur ?3. pendant que ce der nier commence son mouvement d'effacement. Aussi, ne provoque-t-on le début de l'effa cement du mandrin qu'après celui du distri buteur; la came 45 ne présente donc pas de palier correspondant au palier 11a de la came 11 des fi-. 3 à 5.
Pour le pressage des éléments de rivets: < 1 et A' (fig. 7 et 8). l'extrémité 4a du mandrin pénètre dans la partie tubulaire de l'élément de rivet tel' pré senté par l'outil inférieur 14. maintient en position ledit élément (le rivet .:1' d'où l'ai- Cruille 99 s'est retirée. et guide ensuite la. pé nétration de l'élément clé rivet .4 clans ledit élément de rivet A'.
Le double bossage 32 du distributeur \_'3 est prévu de façon que. lorsque l'opérateur présente l'ouvrage en le faisant appuyer contre la couronne de l'#illet A et contre ce double bossage 32, ledit ouvrage soit dans un plan perpendiculaire à l'axe des outils 3 et 14; pour concrétiser aussi longtemps que possible ce planque doit occuper l'ouvrage, la came 44, qui commande positivement le mou vement du distributeur 23, est agencé de fa çon que ledit distributeur reste fixe depuis la présentation de l'ouvrage jusqu'après le pres sage maximum du rivet et qu'il commence ensuite son mouvement vers la position d'ali mentation.
Pour éviter tout contact entre l'aiguille 99 de l'outil inférieur 14 et l'extrémité apla tie 4a du mandrin 4, contact qui risquerait de faire dévier l'aiguille 99, de la tordre ou de la casser, on peut provoquer l'effacement de ladite aiguille dans ledit outil au moyen d'un système de butée 97, 98, coopérant avec un doigt solidaire de l'aiguille, sui vant le procédé décrit dans le brevet suisse no 209692 et ayant pour titre: "Procédé de pose d'un rivet creux et machine pour la mise en #uvre de ce procédé." Les fig. 9 à 11 montrent une machine dont l'outil supérieur est mobile pour les be soins de l'alimentation, ledit outil étant im mobilisé pendant la présentation de l'ouvrage et jusqu'à la fin du pressage du rivet et des détails.
La came 51, commandant le mouvement de l'outil supérieur 52, qui coulisse dans les manchons 53, 69 du bâti 54 de la machine représentée à la fig. 9, comporte un arc de cercle 55, concentrique à l'arbre 56 de com mande générale du mouvement des organes de la machine, et d'angle au centre B; cet arc de cercle a pour effet d'immobiliser, pen dant la présentation de l'ouvrage et jusqu'à la fin du pressage du rivet, le galet 57, et, partant, la tringlerie 58, 59 et l'outil supé rieur 52.
Un dispositif de verrouillage. commandé par la came 60, le galet 61, et la tringlerie 62, 63, entre en jeu pendant que ledit galet 61 coopère avec la partie en arc de cercle 61a, d'angle au centre y, de la came 60, par tie correspondant à l'immobilisation du ver- rou 64 en position de verrouillage, tandis que le galet 57, appuyant sur l'arc de cercle 55, d'angle au centre #, immobilise l'outil 52, dans sa position basse.
Le verrouillage est obtenu par pénétration de la pièce 64, en forme de fourche, entre les deux épaulements 65, 66 de l'outil 52, et les deux épaulements 53a et 53b du manchon 53; la pièce 64 est amenée dans sa position de verrouillage peu après due l'outil 52 s'est immobilisé dans sa position basse: l'angle y est en effet intérieur à l'angle ,B. La machine produit ensuite le pressage du rivet préalablement alimenté sur l'outil 52.
Après le pressage du rivet, la pièce 64 est effacée avant que l'outil 52 com mence son mouvement ascensionnel. Grâce à ce dispositif, l'effort de rivetage subi par l'outil 52 est transmis directement par l'épau lement 65, la pièce 64, l'épaulement 53b, le manchon 5a au bâti 54 de la machine; la tringlerie 58, 59 ne subit donc pas, le contre coup de l'effort de rivetage et peut être très légère.
Le mouvement de l'outil inférieur 72 est commandé par la tringlerie <B>73.</B> 74 et l'excen trique 67 claveté sur l'arbre 56.
Le distributeur conjugué avec l'outil su périeur 52 est représenté schématiquement en 68a.
Le mandrin 68 de l'outil sup?rieur 52 n'est pas commandé positivement,. mais peut coulisser dans ledit outil; après l'alimenta tion, un doigt<B>77,</B> solidaire du mandrin 68, rencontre une butée 70, fixée sur le bâti 54, et empêche le mandrin d'accompagner l'outil 52 jusqu'au bout de sa course vers le bas; il fait effacer partiellement ledit mandrin à l'intérieur dudit outil, de façon qu'au mo ment où la machine arrive a, sa position de repos. la seule extrémité dudit- mandrin en <B>gagée</B> dans la tige du rivet fasse saillie hors dudit outil. comme le montre en particulier la fig. 10.
Pour l'embecquet < 1ge, l'extrémité 76 de l'outil inférieur 72 vient d'abord en contact avec l'extrémité du mandrin 68, dans laquelle est prévu un évidement de centrage 68b, et chasse ensuite ledit mandrin 68 à l'intérieur de l'outil 52 jusqu'à provoquer son efface ment complet (fig. 11). Le mandrin 68 ne risque pas de se tordre ou de flamber pen dant cette opération, du fait que la longueur de son extrémité faisant saillie hors de l'ou til 52 est très faible au début de ladite opé ration, et diminue encore par la suite jus qu'à effacement complet.
Lorsque les outils s'éloignent l'un de l'autre, après le pressage du rivet C, le frot- teur 71, porté par l'outil 52 et pressé contre le mandrin 68, oblige ce dernier à accompa gner le mouvement de montée de l'outil 52 jusqu'à ce que le doigt 77 rencontre la butée 75; le mandrin 68 coulisse alors dans l'outil 52, de façon à saillir hors de celui-ci pour être à nouveau en position d'alimentation.
Le rivet à poser pourrait être présenté au contact de l'outil par un organe autre que le mandrin, laissant accessible la tige du ri vet et ne nécessitant pas que le rivet soit creux; au lieu d'utiliser le distributeur lui- même pour chasser l'ouvrage, après le pres sage du rivet et avant l'opération suivante d'alimentation, on peut utiliser un organe in dépendant, commandé élastiquement ou posi tivement.