Brevet FR2165813A1 — publié le 19730810

L'invention se rapporte à un appareil automatique pour poser des rivets ou autres éléments de liaison du type de ceux comportant une ttte, un corps et une cheville dont l'enfoncement dans un logement axial du corps engendre l'expansion latérale de languettes longitudinales0 Les éléments de liaison, et notamment les rivets de ce type, sont très intéressants car ils permettent de lier plusieurs éléments. dont l'accessibilité n'est possible que d'un seul cotée En d'autres termes, ils ne nécessitent pas, comme dans les éléments de liaison traditionnels, de pouvoir accéder aux deux cotés des éléments à assembler. Bien que très intéressants du point de vue de la pratique, les éléments le liaison de ce type ntont pas reçu le succès escompté en raison des difficultés rencontrées pour assurer leur mise en placez La présente invention a pour but de fournir un appareil qui pose automatiquement des éléments de liaison de ce type. Cet appareil est constitué par un corps de forme générale tubulaire comportant, à son extrémité antérieure, d'une part, une chemise tubulaire dans laquelle débouche un canal d'amenée des éléments de liaison à poser et, d'autre part, des moyens pour maintenir chaque éléments de liaison en attente, par un premier piston solidaire d'une tige tubulaire coulissant dansa chemise et apte à prendre appui sur la tette de l'élément de liaison et par un second piston dont la tige, coulissant dans celle du premier piston, forme poussoir et est apte à prendre appui sur la cheville de l'élément de liaison pour l'engager de force dans ce dernier, ces deux pistons étant montés coulissants dans un logement commun relié par au moins trois orifices à un distributeur de fluide sous pression. Ainsi, pour posez rivet ou tout autre élément de liaison du type précité avec cet appareil, il suffît d'amener la queue de cet élément dans le perçage ménagé dans les pièces à assembles, puis d'actionner le distributeur de fluide. Dans un premier temps, le premier piston est déplacé et vient plaquer la tette de l'élément contre la surface d'appui de l'une des pièces à assembler. Dans un-second temps, le second piston est déplacé et, par sa tige formant poussoir, forte la cheville à pénétrer dans l'alésage du corps de l'élément de liaison et provoque ainsi l'expansion latérale des languettes de ce dernier.Dès que la tige formant poussoir parvient en fin de course avant, les deux pistons sont animés d'un mouvement inverse, mouvement au cours duquel ils dégagent le canal d'amenée des éléments de liaison et permettent ainsi l'introduction d'un nouveau rivet dans-l'appa- reil, puis reviennent à leur position initiale. Il apparatt donc qu'avec cet appareil, la pose des éléments de liaison s'effectue entièrement automatiquement et n'exige de l'opérateur que de positionner les languettes, constituant la queue de l'élément de liaison, dans le perçage ménagé dans les pièces à assembler et d'actionner le distributeur. Dans une forme d'exécution de l'inventionX le premier piston comporte, entre sa tête et sa tige tubulaire, une partie intermédiaire à l'intérieur de laquelle est ménagée une chambre cylindrique dans laquelle peut se mouvoir longitudinalement un coulisseau qui, solidaire de la tige effective du second piston, est intercalé entre cette dernière et la tige formant poussoir de ce second piston, ces deux tiges traversant coaxialement les parois postérieure et antérieure de la chambre intérieure du premier piston, tandis que les têtes des premier et second pistons sont montées coulissantes dans un mime alésage et déterminent trois chambres, respectivement antérieure, centrale et postérieure, dans chacune desquelles débouche un orifice communiquant avec le distributeur de fluide0 Cette disposition permet de réduire l'encombrement général de 11 appareil et de simplifier son fonctionnement0 Avantageusement, les moyens pour maintenir chaque élément de liaison sont constitués par deux leviers plats disposés longitudinalement et de part et dtautre de l'axe longitudinal du corps, chacun de ces leviers étant articulé par son extrémité postérieure autour d'un axe perpendiculaire au plan diamétral le contenant et eomportant, d'une part, à son extrémité antérieure, un doigt radial apte à prendre appui sous la tette de l'élément de liaison sous l'action de moyens à ressort et, d'autre part, un bord intérieur incliné par rapport à l'axe longitudinal du corps et disposé dans la trajectoire de la tige tubulaire du premier piston, afin que, lors du déplacement de ce dernier, l'extrémité antérieure de ladite- tige entratne l'effacement des leviers et la libération de l'?'lément de liaison0 De -la 5-orte, -lorsque la tige tubulaire du premier piston est déplacée longitudinalement vers l'avant de l'appareil, elle entraxe la libération de l'élément de liaison au fur et à mesure de son avancement, libération qui est totale lorsque ladite tige tubulaire vient en contact avec la tête de ce dernier. L'invention sera mieux comprise à laide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil dans le cas de son application à la pose de rivets0 Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale et à échelle agrandie montrant une forme d'exécution de ce rivet ; Figure 2 est une vue de caté en coupe partielle montrant l'appareil en position de repos ; Figures 3 et 4 sont des vues partielles, respectivement en bout et en coupe suivant 4-4 de figure 3, montrant plus particulièrement les moyens maintenant chaque rivet en attente ; Figures 5 à 9 sont des vues schématiques montrant les principales phases de fonctionnement de l'appareil. A la figure 1, 2 désigne un rivet dont la tête 3 est soli daire, d'une part, de plusieurs languettes 4 et, d'autre part, d'une cheville 2. Ce rivet est traversé de part en part par un alésage axial 6. Avant utilisation, la cheville 5 est liée à la tête 3 du rivet par trois points d'attache schématisés en 8 à la figure 10 Il apparat aisément que, lorsque la cheville est soumise à un effort longitudinal tendant à l'enfoncer dans le corps du rivet, dans le sens de la flèche 2 à la figure 1, elle pénètre facilement dans 11 alésage 6 en provoquant l'expansion latérale des languettes 4. Les extrémités de ces languettes sont ainsi écartées de leur position initiale et participent à la liaison des pièces à assembler dans lesquelles le rivet a été engagé. L'appareil selon l'invention est constitué par un corps 10 de forme générale tubulaire comportant une partie antérieure 12 amovible et interchangeable en fonction de l'élément de liaison à poser. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, cette partie antérieure est positionnée par embottement dans l'alésage intérieur du corps 10 et comporte un filetage 15 sur lequel se visse une bague 14 sue vissant également sur une partie 15 dudit corps. Cette partie antérieure 12 comporte deux alésages coaxiaux 16 et 2 de diamètres différents. Â 11 intérieur de l'alésage 17 de plus petit diamètre est disposée une chemise 18 de forme générale tubulaire comportant une ouverture 1atrale -co=tuni- quant avec un canal 20 d'amenée des rivets. La chemise 18 comporte une collerette 21 qui s'appuie sur l'épaulement entre les alésages 16 et 17. Dans l'alésage du corps @0 sont montées coulissantes les testes 22a et 23a, respectivement, d'un premier piston 22 et d'un second piston 23. le premier piston 22 comporte une tige tubulaire 24 montée coulissante dans l'alésage interne de la chemise 18. La tige 24 est reliée à la t8te 22a par une partie intermédiaire 25 montée coulissante et avec étanchéité dans l'alésage 16. La partie 25 comporte une chambre cylindrique intérieure 26 à l'intérieur de laquelle peut se mouvoir un coulisseau 27 assurant le guidage de la tige 28 du second piston et la liaison de cette tige avec une tige 29 formant poussoir. La tige 29 précitée traverse la paroi antérieure de la chambre 26 et est montée coulissante dans l'alésage interne de la tige tubulaire 2+ du premier piston, tandis que la tige 28 traverse avec étanchéité la paroi posté rieur de ladite chambre 26.Les deux t8tes 22a et 23a des pistons déterminent, à l'intérieur de l'alésage du corps 10, trois chambres, respectivement antérieure 30, centrale 32 et postérieure 32, reliées chacune par un orifice, respectivement 34, 35 et 36, à un distributeur de fluide, non représenté sur le dessin. Dans cette forme d'exécution, ce distributeur est commandé par un interrupteur 37 disposé dans une poignée 38 solidaire du corps 10 et formant avec ce dernier une sorte de pistolet. La partie antérieure 12 est munie de moyens destinés à maintenir un rivet 2 en attente à l'extrémité de l'appareil. Dans cette forme d'exécution, comme monté aux figures 3 et 4, ces moyens sont constitués par deux leviers plats 39 disposés longitudinalement de part et d'autre de l'axe longitudinal du corps. Chacun de ces leviers est articulé par son extrémité postérieure autour d'un axe 40 perpendiculaire au plan diamétral contenant ledit levier. En outre, chaque levier comporte, à son extrémité antérieure, un doigt 42. saillant radialement à l'intérieur du corps et destiné à maintenir la t8te du rivet. Enfin, chaque levier 9 comporte un bord intérieur incliné 39a disposé dans la trajectoire de la tige 24 du premier piston 22.Les deux leviers 39 sont disposés dans des logements 41 disposés radiale ment à i-ex-trémité de la partie antérieure 52. Ils sont saumis à l'action de moyens à ressorts constitués par une bague en matière élastique 43 disposée dans une gorge 44 communiquant avec les logements 41. Lorsque l'appareil est en position de repos, les deux leviers 39 maintiennent le rivet 2 dans la position montrée aux figures 2 et 5. Pour assembler deux pièces 45 et 46 au moyen de cet appareil, il suffit, comme montré à la figure 5, dtintroduire la bigue du rivet dans le perçage 47 ménagé dans les deux pièces à assembler, puis d'actionner l'interrupteur 22 pour déclencher le cycle. Dans une première phase, le distributeur, non représenté au dessin, envoie un fluide sous pression dans la chambre postérieure Q et, comme montré figure 6, s'oppose à tout échappement de fluide par l'orifice 35, mais permet au fluide contenu dans la chambre 50 de s'échapper par l'orifice 34. Il en résulte que le piston 23 est déplacé d'une faible valeur dans le sens de la flèche 48.En raison du matelas de fluide emprisonné dans la chambre 32 entre les têtes 23a et 22a des deux pistons, le premier piston 22 est également déplacé dans le sens de la flèche 48. Durant ce déplacement, sa tige tubulaire 24 écarte progressivement les deux leviers 39 en entraSnant la libération du rivet 2, puis vient prendre appui par son extrémité antérieure sur la toute de ce ri vet. De ce fait, le rivet est enfoncé mécaniquement dans le per çage 47 des deux pièces à assembler.A ce stade, le distributeur met à l'échappement la chambre centrale 32, afin que seul le second piston 23 continue son déplacement dans le sens de la flèche 48. De ce fait, la tige, formant poussoir 29 de ce second piston, vient prendre appui sur la cheville 5 du rivet 2, et, comme montré figure 7 force cette dernière à pénétrer dans le rivet pour provoquer l'expansion latérale des languettes 4 derrière les deux pièces à assembler. L'appareil peut alors autre éloigné des pièces à assembler et autre réapprovisionné en rivets. Cette opération est effectuée automatiquement par le distributeur qui, lorsque l'opérateur relâche l'interrupteur 37, inverse le sens d'alimentation des chambres antérieure 30 et postérieure Q2, comme montré à la figure 8. Le fluide sous pression, arrivant dans la chambre antérieure 30 par l'orifice, déplace ainsi le premier.piston.22 dans le sens de la flèche 50. Durant le déplacement de ce piston, la paroi antérieure de sa partie intermédiaire 16 vient prendre appui contre le coulisseau 27 du second piston u et communique ainsi le mOme mouvement audit piston 22, En fin de course arrière, et comme montré à la figure 8, les deux tiges 24 et 29 respectivement des premier et second pistons, sont éloignées du canal 20 et permettent ainsi l'introduction d'un nouveau rivet 2 dans la chemise 18, rivet qui est automatiquement pincé et positionné par les leviers 39. À ce stade, le distributeur envoie à nouveau du fluide sous pression dans la chambre centrale 32 tout en maintenant la chambre antérieure fiO sous pression et celle postérieure ZZ à l'échappement. Il en résulte que le premier piston 22 se déplace à nouveau dans le sens de la flèche 48 jusqu'à sa position de repos qui est définie par la butée de sa texte contre le coulisseau 27 du second piston. l'appareil est ainsi prEt pour poser un autre -rivet. En raison de sa constitution, cet appareil présente un foncez tionnement simple et str et permet de poser très rapidement tout rivet ou tout élément de liaison dont le maintien en place est assuré par enfoncement d'une cheville Il est à noter que, gracie à la présence de la partie antérieure 12 interchangeable, le même appareil peut autre utilisé pour poser des éléments de liaison de dimensions différentes. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme dtexécution de cet appareil qui a été décrite ci-dessus à titre d1exemple, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation.e - IuNDICATI0NS 1. - Appareil automatique pour poser des rivets ou autres éléments de liaison du type de ceux réalisés en matière plastique et comportant une tête, un corps et une cheville dont l'enfonce- ment dans un logement axial du corps engendre l'expansion latérale de languettes longitudinales, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps de forme générale tubulaire comportant, à son extrémité antérieure, d'une part, une chemise tubulaire dans laquelle débouche un canal d'amenée des éléments de liaison à poser et, d'autre part, des moyens pour maintenir chaque élément de liaison en attente, par un premier piston solidaire d'une tige tubulaire coulissant dans la chemise et apte à prendre appui sur la tette de l'élément de liaison et par un second piston dont la tige, coulissant dans celle du premier piston, forme poussoir et est apte à prendre appui sur la cheville de l'élément de liaison pour l'engager de force dans ce dernier, ces deux pistons étant montés coulissants dans un logement commun relié par au moins trois orifices à un distributeur de fluide sous pression. 2. - Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier piston comporte, entre sa tette et sa tige tubulaire, une partie intermédiaire à l t intérieur de laquelle est ménagée une chambre cylindrique dans laquelle peut se mouvoir longitudinalement un coulisseau qui, solidaire de la tige effective du second piston, est intercalé entre cette dernière et la tige formant poussoir de ce second piston, ces deux tiges traversant coaxialement les parois postérieure et antérieure de la chambre intérieure du premier piston, tandis que les testes des premier et second pistons sont montées coulissantes dans un atome alésage et déterminent trois chambres, respectivement antérieure, centrale et postérieure, dans chacune desquelles débouche un orifice communiquant avec le distributeur de fluide. 3. - Appareil selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir chaque élément de liaison sont constitués par deux leviers plats disposés longitudinalement et de part et d'autre de l'axe longitudinal du corps, chacun de ces leviers étant articulé par son extrémité postérieure autour d'un axe perpendiculaire au palan diamétral le contenant et comportant, d'une part, à son extrémité antérieure, un doigt radial apte à prendre appui sous la tête de l'élément de liaison sous l'action de moyens à ressort et, d'autre part, un bord intérieur incliné par rapport à l'axe longitudinal du corps et disposé dans la trajectoire de la tige tubulaire du premier piston, afin que, lors du déplacement de ce dernier, ltextrémité antérieure de ladite tige entrave l'effacement des leviers et la libération de l'élément de liaison0 4. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens à ressort sont constitués par une bague élastique disposée dans une gorge circulaire qui, ménagée à l'extrémité antérieure du corps communique avec des logements dans lesquels sont disposés les leviers.- 5. - Appareil selon l > une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en oe que le distributeur de fluide sous pression est commandé par un poussoir disposé dans une poignée solidaire du corps de l'appareil et formant avec ce dernier une sorte de pistolet.