Brevet FR2000826A1 — publié le 19690912

2Q00826 L'invention concerne des dispositifs de sertissage et, plus précisément, un outil de sertissage du type utilisé pour placer des attaches comprenant un boulon et un collier, l'outil appliquant à 1*attache une pré-tension résultant de la déformation de 5 sertissage du collier. Une forme avantageuse d'exécution de 1'invention va être décrite en référence aux dessins annexés. La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un outil conforme à l'invention. 10 La fig. 2 est une vue en coupe, à échelle agrandie, passant essentiellement par la ligne 2-2 fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie, passant essentiellement par la ligne 3-3 fig. 1. La fig. 4 est une vue éclatée de la partie de l'outil en-15 tourée par la ligne 4 en points et en tirets fig. 1. La fig. 5 est une vue en coupe passant essentiellement par la ligne 5-5 fig. 4. L'outil est désigné dans l'ensemble par le chiffre de référence 10 et il comprend un organe tubulaire d'enveloppe 12 pré-20 sentant un cylindre élargi 14 qui se termine, à l'une de ses extrémités, par un trou élargi 16 alésé à un diamètre supérieur et partiellement fileté et, à son autre extrémité, par un trou excentré 18 de diamètre réduit. Ce trou excentré,18 est à son tour en rapport coaxial et en communication avec un orifice passant 25 20 de diamètre réduit. Un piston 22 présente une partie important* formant une tète 24, ajustée de façon à coulisser dans le cylindre 14, l'étanchéité au fluide hydraulique étant assurée par une paire de segments annulaires 26 disposés dans des gorges de segment 28 sur le pourtour de la tête 24 du piston 22. Le 30 piston 22 présente également une partie excentrée formant une tige 30, qui s'étend axialement et excentriquement par rapport à la tête 24, traversant le trou excentré 18 et le trou à diamètre réduit 20. Le piston 22 est monté de façon à effectuer un mouvement alternatif à l'intérieur du cylindre 14 qui est fermé 35 à son extrémité postérieure par un chapeau 32 maintenu en place par un écrou de retenue 34 vissé dans le trou 16 réalésé à un diamètre supérieur. Le chapeau 32 est muni sur son pourtour d'un joint d'étanchéité 34 disposé dans une gorge 36. Le chapeau 32 présente un passage 38 en communication avec une partie filetée 40 40 qui est destinée à recevoir un raccord de circuit hydraulique b9 01445 2 2000826 classique. Une partie en retrait 42 communique avec le passage 38 et permet la pénétration de fluide danâ l.e cylindre, 14 lorsque le piston 22 se trouve dans la position postérieure extrême représentée. Lors de l'application de la pression hydraulique à 5 partir de la source (non représentée) par la partie filetée 40 et le passage 38, le fluide sous pression au fond du cylindre 14 déplace le piston 22 vers l'avant contre la sollicitation d'un ressort de rappel 44 qui est placé autour de la partie formant tige 30, porte contre la tête 24 du piston et prend.appui par son 10 autre extrémité sur la paroi terminale du cylindre ou trou 18 à diamètre réduit. Lors du relâchement de la pression hydraulique appliquée au fond du cylindre 14, le piston 22 est ramené dans sa position primitive (telle que représentée) sous la sollicitation du ressort 44. 15 L'extrémité antérieure de l'enveloppe 12 se termine par une partie 46 à diamètre réduit dans laquelle est formée une rainure annulaire 47. Une enclume extérieure ou fixe 48 présente un segment cylindrique 50 muni d'un trou passant,52 semblable au trou 20 et est placée sur l'extrémité externe de la tige 30 du piston 20 22. Le segment postérieur 50 est muni d'une rainure annulaire 54. Une paire de bagues d'attache semi-circulaires 56 et 58, profilées en C dans l'ensemble, sont placées de telle sorte que les branches du C se trouvent dans les rainures 47 et 54, ce qui a pour effet de bloquer l'enclume fixe .48 contre tout mouvement 25 axial par rapport à l'enveloppe 12. Un manchon annulaire de retenue 60 est placé sur les bagues semi-circulaires 56 et 58 pour les assembler et une bague de retenue 62 s'oppose au mouvement axial du manchon 60. Ainsi, avec le montage représenté, l'ensemble de la mâchoire fixe 48 est fixé axialement à l'enveloppe 12 30 du cylindre. On notera toutefois que la mâchoire fixe 48 est susceptible de tourner par rapport à l'ensemble de l'enveloppe 12, à des fins qui seront indiquées ci-après. La mâchoire fixe 48 présente une fente traversante 64, dirigée longitudinalement dans l'ensemble, dans l'alignement du 35 trou 52 qui traverse le segment postérieur 50. Une enclume ou mâchoire mobile 66 est montée coulissante dans la fente 64 et est guidée de façon à pouvoir être déplacée axialement par rapport à l'enclume ou mâchoire fixe 48. L'enclume mobile 66 se termine par un segment 68 de diamètre réduit 40 formant tenon, qui s'engage à glissement dans un trou 70 à l'ex— 69 01445 3 2000826 trémité antérieure de la tige 30 du piston 22. Un ressort hélicoïdal 72 est disposé dans la fente 64, l'une de ses extrémités pénétrant dans une cavité formée à l'extrémité antérieure de la fente 64 dans l'enclume fixe 48 et son extrémité opposée s'enga-5 géant dans une cavité de l'enclume mobile 66. Le ressort 72 est tendu afin de maintenir l'enclume mobile 66 dans sa position extrême postérieure dans la fente 64; par suite, le ressort 72 maintient également le tenon 68 dans le trou 70. On notera que l'enclume mobile 66 peut se déplacer indépendamment du piston 22. 10 Lorsque le piston 22 est déplacé vers l'avant par l'application de pression hydraulique au fond du cylindre 14, sa tige 30 entre en contact avec l'extrémité arrière de la mâchoire mobile 66 et, par suite, déplace celle-ci vers l'avant dans la fente 64. Lors du relâchement de la pression hydraulique au fond du cylindre 14 15 et du retour du piston 22 dans sa position postérieure (représentée) sous l'action du ressort 44, la force de la tige 30 appliquée à la mâchoire mobile 66 et repoussant celle-ci dans sa position antérieure est supprimée. Cependant, du fait de la sollicitation du ressort 72, la mâchoire 66 va suivre la tige 30 dans 2o son mouvement vers l'arrière. Ainsi, la mâchoire mobile 66 peut se déplacer par rapport au piston 22. Lorsqu'on fait tourner l'enclume fixe 48 par rapport à l'enveloppe 12, grâce au système d'assemblage constitué par les éléments 56, 58$ 60 et 62, l'enclume mobile 66 peut tourner elle aussi du fait de la jonction 25 assurée par le tenon 68, le trou 70 et le ressort 72. Cette aptitude à la rotation augmente la souplesse d'emploi de l'outil. Avec sa tige 30 excentrée, l'outil peut être utilisé dans des conditions où il existe un minimum de place disponible dans la zone située immédiatement en arrière de 1'attache que 1'on met 30 en place* D'autre part, des obstacles peuvent se présenter n'importe où par rapport à l'attache que l'on veut fixer. Dans ce cas, on peut fciire tourner l'enclume fixe 48 et l'enclume mobile 66 de façon à placer l'ensemble de l'outil 10 dans la position la plus favorable par rapport à l'obstacle. 35 Comme on l'a indiqué, l'outil 10 est spécialement conçu pour servir à placer une attache en deux parties comprenant un boulon et un collier, le collier pouvant avoir été fixé préalablement par vissage au boulon afin de réunir les pièces. En complétant le montage par un sertissage, on peut augmenter la pré-40 tension entre l'attache et les pièces qu'elle doit réunir; cette 69 01445 4 2000826 pré-tension résulte du refoulement de matière dû au sertissage. Il est toutefois désirable que le collier soit serti à un endroit déterminé. Pour l'assurer, deux chevilles de positionnement 74 sont fixées à la mâchoire mobile 66 et pénètrent dans des trous 5 passants 76 formés dans la mâchoire fixe 48, dans la paroi antérieure et externe de celle-ci. Les chevilles de positionnement 74 sont placées dans une position prédéterminée par rapport aux surfaces de sertissage des mâchoires fixe et mobile afin de positionner convenablement ces surfaces par rapport au collier. Les 10 mâchoires fixe et mobile 48 et 66 sont munies de surfaces de sertissage 78 et 80 respectivement, disposées face à face. Les surfaces de sertissage 78 et 80 ont dans l'ensemble la forme d'un V aplati en coupe transversale, chacune présentant une zone plane à son extrémité interne en direction radiale, zone plane qui s'é-15 vase avec une largeur croissante. On peut supposer que l'outil 10 sera utilisé pour sertir des colliers qui ont dans l'ensemble une forme circulaire et , par suite, les surfaces de sertissage 78 et 80 s'étendent généralement selon un cercle. Toutefois, eu égard au fait qu'il se pro-20 duit un refoulement de matière pendant l'opération de sertissage, il a été constaté qu'il devait être prévu, dans les surfaces de sertissage 78 et 80, des moyens pour permettre un bon refoulement du métal et favoriser l'établissement d'une pré-tension. Dans les fig. 2, 4 et 5, la mâchoire fixe 48 et la mâchoire 25 mobile 66 ont été représentées dans leur position d'ouverture avant le sertissage d'un collier. Le collier est indiqué en traits discontinus dans la fig. 5, en rapport avec la surface de sertissage 78 (la surface de sertissage 80 est identique). On notera que le profil général des surfaces de sertissage 78 et 80 30 est circulaire et qu'à elles deux, elles s'étendent approximativement sur 360°, s'adaptant dans l'ensemble au contour du collier, bien que leur diamètre soit légèrement inférieur. Toutefois, les extrémités circonférentielles 81 de la surface de sertissage 78 ont un rayon de courbure nettement augmenté, avec une zone de 35 raccordement sans à-coups, pour permettre un bon refoulement de la matière repoussée du collier. En assurant un bon refoulement, il est possible de sertir les colliers sans qu'ils subissent une ovalisation qui réduirait la pré-tension. En outre, le profil de dégagement aux extrémités 81 de la surface de sertissage 78 40 (et un profil de dégagement semblable aux extrémités 83 de la 69 01445 5 2000826 surface 80) donne lieu à une zone où le métal peut être refoulé, concourant à éviter que le métal ne soit refoulé et piégé entre les extrémités des mâchoires 48 et 66, le métal ainsi piégé s'opposant à une sertissure plus marquée. 5 Outre l'espace libre de dégagement prévu aux extrémités op posées des mâchoires fixe et mobile 48 et 66, il a été constaté que l'on obtenait également des résultats avantageux en prévoyant un dégagement au centre des surfaces de sertissage 78 et 80, sous la forme de gorges 82 et 84 respectivement. Les gorges 82 et 10 84 fournissent des zones pour le refoulement du métal, ce qui favorise l'effet du sertissage et aboutit à une bonne pré-tension. Eu égard au fait que l'on ne fait appel qu'à deux mâchoires, il a été observé que le dégagement fourni par les gorges 82 et 84 est très important. 15 Dans l'outil ÎO, il est important que les surfaces de ser tissage 78 et 80 soient déplacées selon un mouvement dé translation, c'est-à-dire sans pivotement ni rotation, et aussi que le mouvement soit tel que les surfaces 78 et 80 soient maintenues pratiquement en alignement mutuel direct. Afin d'assurer ce mou-20 vement de translation en alignement, la mâchoire mobile 66 est munie d'une plaque plane 86 de guidage et de réaction (fig.l et 3) qui se déplace en contact intime avec les bords 88 des parois latérales de l'enclume fixe 48. L'emploi de la plaque plane 86 en contact avec la zone des bords 88 assure un guidage précis de 25 la mâchoire mobile 66, garantissant un mouvement de translation et un alignement exact. En outre, la zone de contact entre la plaque plane 86 et les bords de guidage équilibre les forces intenses qui surviennent lors du sertissage. Cette zone de contact s'oppose à la tendance des mâchoires 78 et 80 à pivoter ou à 30 tourner l'une par rapport à l'autre en conséquence des forces de sertissage et elle concourt à maintenir le mouvement des surfaces de sertissage 78 et 80 sous forme d'une translation pendant l'opération. Cela est important, étant donné qu'un pivotement ou une rotation notable se produisant pendant l'opération se traduit 35 par une sertissure et une pré-tension moins efficaces dans le collier serti. L'étendue ou profondeur de la sertissure est déterminée par le mouvement total du piston 22. Le mouvement total du piston 22 est réglé au moyen d'une cheville d'arrêt réglable 90 qui est 40 vissée dans la paroi antérieure de 1'enveloppe 12 du cylindre et 69 01445 6 2000826 pénètre en partie dans le cylindre 14. Le point de contact de la tête de piston 24 avec la cheville d'arrêt 90 détermine la fin de course antérieure du piston 22 et, par suite, l'étendue ou profondeur de la sertissure, laquelle est réglée de préférence 5 de telle sorte que les surfaces opposées des sertissures se trouvent dans l'ensemble sur un cercle commun ayant le diamètre des surfaces de sertissage 78 et 80. 69 01445 7 2000826 REVENDICATIONS 1. Dispositif de sertissage, notamment outil de sertissage, pour sertir un collier de forme générale circulaire, caractérisé par le fait que cet outil comprend un piston manoeuvrable suivant 5 un mouvement alternatif dans un cylindre, une paire de mâchoires dont l'une est raccordée au piston en vue d'un mouvement relatif en direction de l'autre mâchoire et en sens opposé sous l'action du mouvement du piston, chacune des mâchoires comportant une surface saillante de sertissage, de forme généralement arquée 10 mais aplatie radialement vers l'extérieur au niveau de ses extrémités opposées pour constituer des zones de dégagement pour le refoulement de la matière repoussée par le sertissage, une gorge de dégagement étant également prévue au centre de ces surfaces de sertissage pour constituer une zone pour le refoulement de la 15 matière repoussée par suite du sertissage. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les mâchoires peuvent tourner autour de l'axe de déplacement du piston. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que 15 l'une des mâchoires est fixée en direction axiale au cylindre et l'autre mâchoire est montée de façon à effectuer un mouvement axial sous l'effet du piston, des premiers moyens à rotation étant prévus pour raccorder la première mâchoire de sorte qu'elle puisse tourner par rapport au cylindre et des seconds moyens à 25 rotation raccordant l'autre mâchoire de telle sorte qu'elle puisse tourner par rapport au piston. 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les seconds moyens à rotation sont constitués par un tenon et une douille. 30 5 Outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le piston présente une partie excentrée formant tige et une partie formant tête, les mâchoires étant alignées avec la tige. 6. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 35 caractérisé par le fait qu'il est prévu des moyens de positionnement qui s'étendent entre les mâchoires sur une distance prédéterminée à partir de la surface de sertissage de celles-ci. 7. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le piston est agencé de façon à être 40 entraîné dans un sens par un fluide hydraulique, un ressort 69 01445 8 2000826 exerçant une action antagoniste sur ce piston pour provoquer son retour. 8. Outil selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu un second ressort qui tend à écarter mutuellement 5 les mâchoires. 9. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'une plaque plane est fixée à l'une des mâchoires et est en contact de glissement sur une surface notable avec des bords de l'autre mâchoire, de façon à réduire à 10 un minimum le pivotement mutuel de ces mâchoires pendant le sertissage. 10. Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la surface de sertissage de chaque mâchoire présente une zone centrale de forme circulaire dont le 15 diamètre est inférieur à celui du collier.