Procédé de rivetage, appareil riveur pour la pose de rivets creux ou tubulaires et assemblage réalisé selon ce procédé.
EMI0001.0002
La <SEP> présente <SEP> invention <SEP> est <SEP> relative <SEP> à <SEP> un
<tb> procédé <SEP> (le. <SEP> rivetage <SEP> à <SEP> l'aide <SEP> d'un <SEP> rivet <SEP> tubu laire <SEP> susceptiblé <SEP> d'être <SEP> plissé <SEP> par <SEP> une <SEP> traction
<tb> ezereée, <SEP> à <SEP> travers <SEP> l'ouverture <SEP> de <SEP> son <SEP> extré mité <SEP> munie <SEP> d'une <SEP> collerette, <SEP> sur <SEP> des <SEP> moyens
<tb> d'anerage <SEP> intérieurs, <SEP> prévus <SEP> vers <SEP> son <SEP> autre
<tb> extrémité, <SEP> dite <SEP> libre, <SEP> et <SEP> qui <SEP> sont <SEP> propres <SEP> à
<tb> Supporter <SEP> et <SEP> à.
<SEP> transmettre <SEP> l'effort, <SEP> de <SEP> traction
<tb> nécessaire <SEP> à <SEP> la, <SEP> formation <SEP> du <SEP> pli <SEP> de <SEP> rivure <SEP> sur
<tb> <B>If-</B> <SEP> corps <SEP> tubulaire <SEP> du <SEP> rivet <SEP> dont <SEP> l'extrémité
<tb> à. <SEP> collerette <SEP> reçoit <SEP> alors <SEP> une <SEP> pression <SEP> opposée
<tb> :I <SEP> ladite <SEP> traction.
<tb> Ce <SEP> procédé <SEP> est <SEP> caractérisé <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> l'on
<tb> introduit <SEP> dans <SEP> le <SEP> corps <SEP> tubulaire <SEP> du <SEP> rivet,
<tb> par <SEP> sort <SEP> extrémité <SEP> à <SEP> collerette, <SEP> un <SEP> outil <SEP> de
<tb> 1r;
tction <SEP> comportant <SEP> au <SEP> moins <SEP> un <SEP> talon <SEP> susc.ep t <SEP> hile <SEP> de <SEP> prendre <SEP> appui <SEP> sur <SEP> les <SEP> moyens <SEP> d'an (('r < Ige <SEP> après <SEP> due <SEP> ledit <SEP> talon <SEP> a <SEP> été <SEP> engagé,
<tb> jusqu'au-delà. <SEP> desdits <SEP> moyens, <SEP> dans <SEP> le <SEP> corps
<tb> tubulaire <SEP> et <SEP> que, <SEP> une <SEP> fois <SEP> réalisés <SEP> suecessive meni, <SEP> cet <SEP> engagement <SEP> et <SEP> cet <SEP> appui <SEP> dudit
<tb> talon, <SEP> l'on <SEP> exerce <SEP> une <SEP> traction <SEP> à,
<SEP> l'aide <SEP> dudit
<tb> outil <SEP> sur <SEP> les <SEP> moyens <SEP> d'ancrage <SEP> susdits <SEP> vers
<tb> l'extrémité <SEP> du <SEP> rivet <SEP> soumise <SEP> à <SEP> ladite <SEP> pression
<tb> <I>pour</I> <SEP> comprimer <SEP> ainsi <SEP> la <SEP> partie <SEP> du <SEP> corps <SEP> tubu laire <SEP> du <SEP> rivet <SEP> destinée <SEP> à <SEP> être <SEP> rivée <SEP> jusqu'à
<tb> produire <SEP> son <SEP> plissement <SEP> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> bourrelet
<tb> ;
annulaire <SEP> de <SEP> rivure.
<tb> L'invention <SEP> concerne <SEP> également <SEP> un <SEP> appa rcil' <SEP> riveur <SEP> pour <SEP> la <SEP> mise <SEP> en <SEP> aeuvre <SEP> du <SEP> procédé
<tb> et <SEP> qui <SEP> comprend, <SEP> d'une <SEP> part, <SEP> un <SEP> outil <SEP> de <SEP> pres- sion destiné à prendre appui sur une extré mité à collerette du rivet et, d'autre part, un outil de traction destiné à. prendre appui sur des moyens d'ancrage comportant au,.
moins une saillie établie sur la face interne du corps tubulaire du rivet vers son autre extrémité dite libre, caractérisée en ce que l'outil de traction est terminé par au moins un talon pouvant, dans sa position de repos, être introduit par le passage rétreint laissé libre par la. saillie intérieure et pouvant, en suite, être amené à une position telle qu'il puisse prendre appui sur ladite saillie pour permettre à l'outil de traction d'exercer sur le rivet un effort par lequel on obtient la formation du bourrelet de rivure, pendant que l'outil de pression agit sur l'extrémité à collerette du rivet.
L'invention a, également pour objet un assemblage d'ouvrage réalisé par le procédé de rivetage spécifié plus haut, -cet assemblage étant caractérisé en ce qu'il comporte un rivet tubulaire présentant un pli de rivure extérieur formé entre l'ouvrage et les moyens d'ancrage, ces moyens étant réalisés par au moins une saillie intérieure obtenue par le refoulement d'une partie du corps tubulaire du rivet, la partie du rivet, comprise entre son extrémité libre et les moyens d'ancrage susdits,
formant une cavité dont la seule entrée est le passage rétreint subsistant dans ledit corps tubulaire au droit desdits moyens d'ancrage.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, deux formes d'exécution différen tes d'un appareil riveur pour la mise en #uvre du procédé objet de l'invention.
Les fig. 1 et, 2 montrent, toutes deux en coupe axiale, un appareil riveur établi selon une première forme d'exécution de l'appareil, les organes de cet appareil étant montrés sur ces deux figures dans des positions caracté ristiques correspondant respectivement à des phases différentes de l'opération de pose.
La fig. 3 montre, en coupe selon III-III fig. 1, ce même appareil.
La fig. 4 montre, en coupe axiale, le rivet tubulaire après sa pose.
Les fig. 5 à 7 montrent trois phases d'un mode de fabrication d'un rivet tubulaire uti lisé de pair avec un appareil riveur analogue à celui des fig. 1 à 3.
Les fig. 8 et 9 montrent, en coupe axiale et dans les mêmes conditions que les fig. 1 et 2, une deuxième forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 10 montre, à plus grande échelle et en coupe selon X-X fig. 8, ce même appareil.
Les fig. 11 12, et 13 montrent, à plus grande échelle et respectivement en coupe axiale, en coupe selon XII-XII fig. 11, et en coupe partielle selon XIII-XIII fig. 11, la partie supérieure de l'appareil montré sur la fig. 8.
Le rivet creux ou tubulaire 1, en un métal approprié quelconque, peut avoir une forme générale cylindrique (comme supposé ci-après) ou légèrement tronconique, une extrémité du rivet étant munie d'une colle rette 2 destinée à former un appui pour le dit rivet. Au voisinage de son extrémité opposée, dite extrémité libre, le rivet com porte une saillie intérieure obtenue par re foulement du métal constituant le corps du rivet.
Pour le rivet, utilisé de pair avec l'appa reil riveur montré sur les fig. 1 à 3, la. sail- lie intérieure est constituée par une nervure 3 qui présente, avantageusement, une surface annulaire 4 orientée vers l'extrémité libre du rivet et de forme tronconique très aplatie (l'angle au sommet étant: égal, par exemple, à 170 ) avec sa petite base dirigée du côté de l'extrémité libre du rivet.
La nervure est établie à une distance telle de l'extrémité libre du rivet qu'il sub siste, au-delà. de la nervure, une chambre borgne 5 dont la hauteur est, par exemple, égale au diamètre interne du rivet.
L'appareil riveur comporte un .élément support pour le rivet, cet élément affectant, par exemple, la forme d'un doigt sur lequel on peut enfiler le rivet, une butée 6 pour la collerette 2, un outil de traction muni d'une tête extensible à talons ou griffes 7, cette tête pouvant passer, au repos, par le passage rétreint, laissé libre ou délimité par la ner vure 3, .de moyens pour provoquer l'exten sion de cette tête de manière que ses griffes 7 viennent en regard de la surface 4,
et des moyens pour provoquer le rapprochement re latif de la butée 6 d'avec la tête extensible, afin que ses griffes 7 puissent venir prendre appui sur la surface 4 et que la compression axiale du rivet et la formation du bourrelet de rivure 8 (fig. 4) puissent être effectuées.
Cet appareil riveur, qui ne se distingue des appareils analogues existants que par sa tête extensible ià griffes et par les moyens pour provoquer l'extension de cette tête, peut être constitué des manières les plus diverses..
Pour la forme d'exécution montrée sché matiquement sur les fig. 1 à 3, on monte à coulissement doux, dans un corps 9, une chape 10 comportant un doigt 11 formant le ,support pour le rivet.
A l'extrémité libre de ce doigt sont arti culés deux petits leviers 12 portant chacun une griffe 7.
Le .doigt 11 est traversé axialement par une tige 13 portant, à son extrémité, un sys tème à came 14 propre, par coaction avec des rampes convenablement ménagées sur les le- viers 12,à provoquer l'écartement des griffes 7, lorsqu'une traction est exercée sur la tige 13 et leur rapprochement lorsqu'une pression est exercée sur cette tige.
Au corps 9 est articulé, par un axe 15, un levier 16 par lequel on exerce, lorsqu'il est actionné dans le sens de la flèche 16' (fig. 2), d'abord une traction sur la tige 13 et, par suite, l'écartement des griffes 7 préa lablement amenées jusque dans la chambre 5 et, ensuite, une traction sur la chape 10 d'où résulte la formation du bourrelet 8.
A cet effet, des rampes 17, portées par le levier 16, peuvent tout d'abord repousser, contre l'action d'un ressort 18, des petits galets 19 montés sur un axe 20 solidaire de la tige 13, axe dont les extrémités sont en gagées dans les boutonnières 21 ménagées dans les parois de la chape 10 (fig. 1 à 3). Ces boutonnières ont, bien entendu, une hau teur telle que le déplacement relatif de la tige 13 par rapport à la chape 10 soit arrêté lorsque les griffes 7 se trouvent écartées de la distance voulue.
Quand le jeu, prévu par lesdites bouton nières, est rattrapé, l'axe 20, en continuant son mouvement, entraîne la chape 10 contre l'action d'un ressort 22.
Le déplacement du levier 16 en sens inverse de la flèche 16' provoque, une fois le rivetage terminé, la remontée de la chape 10, donc celle des griffes 7, puis le rapproche ment de ces griffes qui reprennent alors leur position relative, montrée sur la fig. 1, et le doigt 11 peut être dégagé hors du rivet.
Les rivets tubulaires à utiliser pour la mise en #uvre de l'invention de la manière indiquée ci-dessus, peuvent être établis de toute manière appropriée et, par exemple, comme montré sur les fig. 5 à 7. Dans ce cas, on part d'une ébauche emboutie dont l'extrémité interne peut être hémisphérique (fig. 5).
Le métal est, ensuite, rétreint au niveau voulu, afin d'obtenir une nervure interne 31 affectant la forme montrée par la fig. 6, c'est-à-dire ne présentant aucune contre- dépouille pour l'outil qui effectue le rétreint. On introduit, alors, à l'intérieur du rivet ainsi façonné, un mandrin 23 épousant la forme de la cavité du rivet et propre à épau ler la paroi inférieure de la nervure 31, c'est- à-dire la paroi qui est la plus éloignée de l'extrémité libre ou supérieure du rivet (fig. 6).
Enfin, on exerce sur ladite extrémité une poussée axiale, par l'intermédiaire d'un poin çon concave 24, le mandrin 23 étant main tenu en place. Sous l'effet de cette poussée, la susdite paroi inférieure étant épaulée con serve sa forme initiale, mais la paroi supé rieure de la nervure 3' se déforme et prend l'inclinaison, .définie plus haut, que doit pré senter, en définitive, la surface 4 (fig. 7).
Le rivet peut comporter, si nécessaire, des moyens pour empêcher la déformation de la susdite paroi inférieure de la nervure 3' lors de l'action du poinçon 24, ces moyens pou vant, par exemple, consister en une butée 23', solidaire du mandrin 23, sur laquelle vient prendre appui la collerette 2 de, la tête du rivet (fig. 7).
Dans le cas où l'on se sert de l'appareil riveur, analogue à celui montré sur les fig. 8 à 13, le rivet, par ailleurs constitué comme celui décrit plus haut, compacte, à 1a place de la nervure 3, au moins une saillie inté rieure n'intéressant qu'une partie de la péri phérie du rivet.
Dans ce cas, l'outil de pose comprend une tête portant, de préférence de façon fixe, au moins un talon pouvant passer, lorsqu'il' est convenablement orienté, par l'orifice rétreint laissé libre par ladite saillie, mais pouvant ensuite .être amené, par changement d'orien tation, dans une position telle que, lorsqu'on exerce une traction sur ladite tête, ledit talon vienne buter sur la susdite saillie.
Dans le cas de l'exemple selon les fig. 8 à 13, le rivet comporte deux saillies inté rieures 3 , 3 . diamétralement opposées et symétriques (fig. 12), ces saillies s'étendant chacune (en coupe par un plan perpendicu laire ù l'axe du rivet) sur un angle A infé rieur ù 180 et, par exemple, égal à 90 , Ces saillies sont bien visibles sur les fig. 11 à 13.
Elles ont une forme telle que, en coupe selon le plan bissecteur de l'angle A (fig. 11), l'inclinaison moyenne B de celle des faces de la saillie, qui se trouve du côté de l'extrémité libre du rivet, soit relative ment faible, par exemple de 100, alors que l'inclinaison moyenne C de la face de la sail lie qui se trouve du côté de l'extrémité à col lerette du rivet peut être beaucoup plus forte pour faciliter l'emboutissage.
De plus, au moins certaines des coupes par des plans menés parallèlement à l'axe du rivet et per pendiculairement au plan bissecteur de l'an gle A (fig. 13) montrent, pour la face de l'a saillie qui se trouve du côté de l'extrémité libre du rivet (face d'appui), que cette face présente une convexité tournée également vers cette extrémité libre, L'appareil riveur comprend, dans ce cas, un support pour le rivet, cet élément affec tant, par exemple, la forme d'un doigt sur lequel on puisse enfiler le rivet, une butée 6 pour la collerette 2, un outil de traction com portant une tête munie de deux talons oppo sés 250, 2500 répondant aux conditions.
ci- dessus exposées et dont les faces actives (celles devant venir au contact des saillies 30, 300 pour exercer sur ces saillies la trac tion voulue) présentant une concavité (fig. 13) correspondant à la convexité de la surface d'appui desdites saillies, et des moyens pour exercer sur ledit outil de traction l'effort né cessaire pour la formation du bourrelet.
Pour cet exemple, le doigt 26 est monté à coulissement doux dans un corps 9, ce doigt comportant, intérieurement audit corps, une butée 27.
L'outil de traction est constitué par une tige 28, propre à coulisser axialement dans le doigt 26, cette tige portant les talons 250, 2500 à son extrémité libre (c'est-à-dire faisant saillie hors ,ch, l'extrémité libre dudit doigt) et portant, en outré, intérieurement au corps 9, une collerette 29 sur laquelle peut agir un ressort 30 tendant à repousser la tige 28 dans la direction deson extrémité libre. Entre la collerette 29 et la butée 27 est disposé un ressort 31.
A l'extrémité de la tige 28, opposée à celle portant les talons 25',25", sont prévus des moyens pour faire tourner ladite tige, ces moyens pouvant, par exemple, consister en une poignée tournante 32 portée par la fer- meture du corps 9 et qui s'engage sur l'extré mité 33, de section carrée, de la tige 28 pour permettre le coulissement. Un levier 34, a.rti- oulé sur le corps 9, sert à actionner la tige 28.
L'outil étant ainsi constitué, on conçoit que, au repos, lé ressort 30 fasse saillir l'extrémité libre de la tige 28, ainsi que, par l'intermédiaire du ressort 31, l'extrémité libre du doigt 26. On peut ainsi engager le rivet à poser sur l'appareil riveur dans la position montrée sur les fig. 8 et 11.
Lorsque, après avoir introduit ledit rivet dans. les perforations des pièces à assembler, on exerce une traction sur la tige 28 en actionnant le levier 34, la tige 28, avec le doigt 26, pénètre davantage dans le corps 9, ce qui forme le bourrelet de rivure 8.
Une fois le rivetage effectué, il suffit, après avoir lâché le levier 34, de tourner de 900 la poignée 32 pour écarter les talons 250, 2500 des saillies intérieures du rivet. On peut alors enlever l'appareil riveur.
L'appareil riveur peut comporter un man drin propre à remplir, avec un faible jeu, au moins la partie intérieure du rivet qui cor respond à la zone dans laquelle le rivet se déforme lors de l'a compression axiale sub séquente.
C'est ainsi, par exemple, que, dans le cas de l'appareil riveur montré sur les fig. 8 et 9, on peut donner au doigt 26 une forme telle qu'il remplisse substantiellement tout l'inté rieur du rivet depuis son extrémité à. colle rette jusqu'au niveau du relief maximum des saillies intérieures du rivet.
On est alors amené à donner à la tranche terminale dudit doigt la forme montrée sur la fig. 12 (contour 0), afin que le doigt puisse- étayer les parois du rivet situées entre les saillies et empêcher leur rapprochement sous l'effet de la traction qui tend, bien en tendu, à écarter les deux saillies l'une de l'autre, Avec une telle disposition du doigt ou support 26, il y a intérêt à disposer la colle rette 27 en une position telle que, au repos, les talons 25 , 2500 soient très rapprochés de la tranche terminale du doigt 26, supposée plane, mais puissent s'en écarter, contre l'ac tion du ressort 31, d'une quantité suffisante pour que,
une fois le rivet enfoncé à fond sur le doigt 26, on puisse, en tournant la poignée 32 pendant que le rivet est maintenu immo bile, ou inversement en immobilisant la poi gnée et en tournant le rivet entre les doigts de un quart de tour, faire monter les talons 25 , 25 sur les saillies 3 , 3 0, pour amener lesdits talons à la position d'accrochage (fig. 13).
Lors de la traction sur la tige 28, le doigt 26 suit pratiquement le mouvement de ladite tige, et sa présence à l'intérieur du rivet empêche toute déformation de ce dernier vers l'intérieur en assurant ainsi, pratiquement, la formation régulière du bourrelet de rivure.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'ap plication, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement indiquées; elle en em brasse, au contraire, toutes les variantes, no tamment celles où les faces d'appui des sail lies seraient concaves et non convexes, les faces actives des talons étant alors convexes et non concaves.