Brevet FR2102363A1 — publié le 19720407

Des types divers d'appareils mécaniques à commande manuelle ont été mis en oeuvre pour appliquer un outil contre la tête d'un rivet et enfoncer celui-ci dans une pièce. De tels appareils mécaniques ont comporté couramment en pratique une 5 source de force motrice auxiliaire hydraulique ou mécanique destinée à enfoncer une broche de dilatation dans le rivet lorsque celui-ci a été introduit complètement dans une pièce. La présente invention concerne principalement un dispositif simplifié qui permet l'enfoncement d'une broche de dilatation dans un rivet 10 de forme complémentaire sans appareil mécanique auxiliaire ni aucun des dispositifs mis en oeuvre jusqu'à présent. Plus particulièrement, la présente invention concerne un appareil et un procédé destinés à l'enfoncement et au rivetage d'un rivet de fixation auto-perforant comprenant une broche de 15 dilatation associée à la tige d'un rivet à tête et comportant une extrémité d'entrée dilatable. L'énergie cinétique résultant de l'interruption brusque du mouvement d'un outil d'enfoncement du rivet déplace la broche de dilatation vers l'avant afin de dilater ou d'évaser l'extrémité d'entrée du riveti 20 La présente invention concerne un appareil et un procédé du type indiqué plus haut dans lesquels un élément d'entraînement à mouvement libre d'un outil d'enfoncement des rivets provoque, lorsquqde mouvement vers l'avant de l'outil est interrompu brusquement, un déplacement vers l'avant d'une broche de dilatation 25 afin de dilater ou évaser l'extrémité d'entrée du rivet. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation con-30 forme à l'invention. Sur ce dessin, la figure 1 est une élévation, en partie en coupe, d'un outil d'enfoncement et de rivetage d'un rivet selon la présente invention, elle représente également un rivet dilatable et une 35 broche de dilatation qui sont associés à l'extrémité de propulsion de l'outil où ils sont prêts à être déplacés vers une pièce ; 71 30100 2 ' 2102363 la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 et elle représenté 11 outil pendant qu'il avance initialement le rivet vers la pièce la figure 3 est une vue semblable aux figures 1 et 2 et 5 elle représente le rivet pendant qu'il perfore la pièce ; et la figure 4 représente la position avant de l'élément à mouvement libre destiné à entraîner la broche dans la chambre de l'outil, cet élément ayant été déplacé vers l'avant du fait de la force vive ou/1'énergie cinétique qui est produite lorsque 10 le mouvement vers l'avant de l'outil est interrompu brusquement. Des références numériques semblables ont été utilisées pour indiquer des éléments semblables dans les diverses vues du dessin et on notera que la présente invention concerne un outil > ©t allongé, mobile longitudinalement/ qui est indiqué d'une façon 15 générale par la référence numérique 10. L'outil 10 est destiné à être mis en oeuvre avec un appareil mécanique à manoeuvre ma-nuelleAu type général décrit dans ie brevet des Etats-Unis d'Amérique n2 3 150 488. Il est inutile pour que la présente invention soit clairement comprise de décrire les détails de cons-20 truction de l'appareil mécanique à commande manuelle ou pistolet auquel l'outil 10 peut être associé. Il suffit d'indiquer que l'outil 10 est mobile longitudinalement dans un élément de support 12 de l'appareil mécanique (non représenté). Un agrandissement ou tête 14 de l'extrémité menée de l'outil 10 comporte une 25 surface annulaire de butée inclinée ou conique,16. Un élément mobile longitudinalement 20 destiné à l'entraînement d'une broche est logé dans une chambre allongée et cylindrique 18 de l'outil 10. L'extrémité d'avance ou d'entraînement de l'élément cylindrique 20 est de diamètre réduit et cons-30 titue un élément 20a. L'extrémité d'avance ou d'entraînement de l'outil 10 comporte un élément 10a destiné à être appliqué contre la tête annulaire d'un rivet. L'élément annulaire 10a comporte une ouverture centrale 10b alignée coaxialement sur l'élément cylindrique 20a qui est destiné à y coulisser. 35 Un rivet indiqué d'une manière générale par la référence numérique 22 est d'un type prévu pour son logement et sa commande dans l'outil 10. Le rivet 22 comprend une tige 22a comportant une 71 30100 3 2102363 tête 22b. 11 comprend également une broche de dilatation 24. Dans le mode de réalisation décrit la broçhe 24 est assemblée au préalable avep.. la tige. 22a et comporte uae pa'rtie .qui dépasse axialement la tête 22b. L'extrémité d'enfoncement de.la broche 5 24 estjde préfé ren.ce, pointue" et son sommet est aligné sur une ouverture longitudinale 22c. de diamètre réduit du rivet. En cas de besoin,. la broche et le rivet peuvent être d'une seule pièce. La pratique courante a consisté jusqu'à, présent à réaliser de tels rivets d'une seule pièce en une matière plastique moulée. 10 D'après ce qui précède, on voit que le rivet 22 peut être assemblé avec l'extrémité d1 entraînement.de 1'outil 10 par introduction de Impartie en saillie vers. 1 'extérieur de la broche 24 dans.1'ouverture 10b de 11 outil. Une force est exercée ensuite sur l'outil. 1 0 par un appareil mécanique approprié (non re-15 présenté) dans la direction indiquée par lâ. flèche sur la fig. 2. Comme indiqué précédemment,il est courant que des appareils mécaniques tels que des pistolets de rivetage aient une commande hydraulique ou pneumatique qui déplace l'outil 10 auquel est associé le rivet 22,vers une pièce ou panneau 26. 20 .A titre d'exemple d'une application pratique, la pièce 26 représentée est constituée par deux feuilles 26a et 26b. Sur la figure 3, l'outil 10 et lë riv.ét associé ont été avancés suffisamment vers la pièce 26 pour que la tige 22a du rivet perce les .feuilles 26a et 26b. Lorsque le rivet a complètement percé la 25 pièce, la, surface de butée annulaire 16 de l'outil porte contre une butée complémentaire 28 de l'élément fixe ou collier 12 d'un appareil mécanique approprié. Tandis que le mouvement d'avance vers l'avant de l'outil 10 est interrompu brusquement l'élément cylindrique 20 continue à se déplacer vers ,L'avant,comme on le 30 voit sur la figure 4. Du fait de' sa force vive ou énergie cinétique, l'élément cylindrique 20 continue à se déplacer vers 11a-• vant de siorte que son. élément d'entraînement 20a pénètre dans 11 ouverture. 10b et frappe 1'extrémité arrière de la broche 24 avec une force suffisante pour l'entraîner et. la. faire coulisser 35 complètement dans la tige 22a du rivet. Il en résulte que l'extrémité avant, de la- broche 2.4 provoque une dilatation ou un éva-sement.de l'extrémité d'entrée de la tige 22a comme on le voit sur la figure 4. . 71 30100 4 2102363 On voit que,dans la"présente inventionjil suffit d'un élément cylindrique à mouvement libre ou flottant pour entraîner la broche dans la chambre d'un outil allongé. La seule force motrice nécessaire pour propulser vers l'avant l'élément d'entraî-5 nement est la force vive ou l'énergie cinétique qui y est produite du fait du mouvement d'avance relativement rapide de l'outil. La présente invention permet ainsi d'éviter les appareils auxiliaires hydrauliques ou pneumatiques relativement coûteux et de construction compliquée qui étaient nécessaires jusqu'à pré-10 sent pour repousser une broche de dilatation dans la tige d'un rivet. L'appareil et le procédé nouveaux de l'invention permettent le perçage et le rivetage rapides d'un rivet,avec un minimum de frais et d'efforts. 11 va de soi que la présente invention n'a été décrite et 15 représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 71 30100 5 2102363 REVENDICATIONS 1. Appareil pour l'enfoncement et la fixation d'un rivet auto-perçant , comprenant une broche de dilatation associée à une tige ûe rivet comportant une tête et une extrémi- 5 té d'entrée dilatable, caractérisé en ce qu'il comprend un outil allongé et mobile d'enfoncement du rivets comportant une chambre longitudinale dont l'extrémité est en communication avec une ouverture de logement de la broche, un organe de butée de ladite chambre étant espacé axialement de ladite ouver- 10 ture à l'extérieur de laquelle est disposée radialement une surface destinée à porter contre un rivet annulaire, l'extrémité d'un élément d'entraînement de la broche, mobile librement,longitudinalement dans ladite chambre entre l'organe de butée et , l'ouverture étant destinée à coulisser dans celle-ci afin de 15 porter contre l'extrémité d'une broche de dilatation d'un rivet associée à ladite ouverture et de l'entraîner. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé^en^ge que l'organe de butée placé axialement dans ladite chambre à/de l'ouverture est forme' d'une surface de paroi transversale si- 20 tuée à l'extrémité intérieure de la chambre longitudinale. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque extrémité de ladite chambre est délimitée par un organe de butée destiné à limiter la longueur du mouvement de va-et-vient de l'élément mobile longitudinalement qui entraîne 25 la broche. 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une butée périphérique de l'outil allongé d'enfoncement du rivet est destinée à porter contre une butée fixe de forme complémentaire afin de limiter le mouvement d'avance de l'outil 30 lorsqu'un rivet associé est introduit complètement dans une pièce. 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité avant de l'élément d'entraînement de la broche comporte une partie de diamètre réduit destinée à porter contre la broche et à pénétrer dans l'ouverture dans laquelle celle- 35 .ci est logée. 6. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre longitudinale est disposée à l'extrémité avant 71 30100 6 2102363 de l'outil,dont la butée est située à son extrémité menée, afin de porter contre une butée fixe de forme complémentaire lorsqu'un rivet associé a été introduit complètement dans une pièce. 7. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en 5 ce que l'outil allongé d'enfoncement d'un rivet comprend une partie cylindrique dans l'extrémité avant de laquelle est située ladite chambre, une butée située à proximité de son extrémité opposée étant orientée vers l'extérieur de la périphérie de ladite partie cylindrique afin de porter contre une butée fixe de forme 10 complémentaire lorsqu'un rivet associé a été introduit complètement dans une pièce . 8. Procédé pour enfoncer et fixer un rivet, une broche de dilatation étant associée à un rivet à tête dilatable, caractérisé en ce qu'il consiste à associer le rivet à l'extré- 15 mité d'enfoncement d'un outil mobile axialement , à repousser l'extrémité d'enfoncement de l'outil contre la tête du rivet associé afin que la tige de ce dernier pénètre dans une pièce et a interrompre brusquement le mouvement d'enfoncement de l'outil lorsque le rivet est complètement introduit dans la pièce, 20 de manière que l'énergie cinétique produite pendant le mouvement vers l'avant de l'outil provoque un mouvement vers l'avant de la de broche/ dilatation associée au rivet et dilate l'extrémité d'entrée de ce dernier. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce 25 que l'extrémité d'enfoncement de l'outil est repoussée contre une surface annulaire de la tête du rivet afin que la tige de ce dernier pénètre dans la pièce, l'énergie cinétique produite dans un élément d'entraînement mobile dans l'outil le repoussant contre la broche de dilatation du rivet. 30 10. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à interrompre brusquement le mouvement d'enfoncement de l'outil par le fait que ce dernier porte contre une butée fixe, l'énergie cinétique produite dans un élément d'entraînement logé dans l'outil l'appliquant contre la broche de dilatation du 35 rivet et provoquant un mouvement vers l'avant de cette dernière.