Brevet FR2142781A1 — publié le 19730202

L'élément de fixation , objet de l'invention, est destiné à l'assemblage inamovible de parties de constructions métalliques, et plus spécialement à des assemblages à serrage contrôlé. En dehors des rivets classiques en métaux malléables, dont la tête est obtenue par frappe, et qui, de ce fait, ne pourront constituer un assemblage à serrage contrôlé, @l existe un certain nombre de formes de chevilles et axes exécut e@ métaux à résistance élevée, permettant d'obtenir de précont@a@ntes axiales importantes mais insuffisamment contrôlées. Certaines réalisations utilisent es axes qui serrent les éléments à assembler entre la tête fixe et une tete rapportée, constituée par une bague sertie par frappe ou retrecissement dans une ou plusieurs gorges aménagées sur l'extrémité libre de l'axe. Dans le cas où le sertissage e t obtenu par frappe, les inconvénients s'approchent de ceux d'un assemblage par rivets classiques. Lorsque le sertissage de la tête rapportée est effectué par rétrécissement d'lune bague, il parant difficile d'obtenir et surtout de conserver une précontrainte axiale déterminée De plus, ces systèmes ne s'accomodent que dans une certaine mesure à des variations imprévues et notables de la longueur de serrage. L'élément de fixation inamovible suivant l'invention permet d'obtenir un serrage précis et constant des épaisseurs à assem- bler, tout en s'adaptant à des différences importantes et imprévues de la longueur de serrage. De plus, il permet d'être exécuté dans des alliages d'aluminium et d'obtenir des précontraintes axiales importantes, identiques à celles des assemblages visses. L'élement de fixation défini par la présente invention est constitué par un axe (i) à tige lisse qui traverse les éléments à assembler (2), et les serre entre une tete fixe (A) et une tête rapportée (3) sertie sur la tige. La figure i représente l'assemblage à l'état terminé, et la figure 2 montre l'axe et la tête rapportée à l'état primitif avant l'assemblage. Plusieurs dispositifs auxili@ires assurent e serrage des éléments à assembler ainsi que 7-- la préparation et la fixation de la tête rapportée. Suivant les exigences de l'assemblage, le tête de l'axe peut avoir une des formes conventionnelles tete cylindrique plate ou bombée, tdte fraisée, etc. L'extrémité de l'axe opposée à la tête fixe (A), et dépassant les épaisseurs à assembler, comporte une gorge (B) en forme de dent de scie Le flanc de la gorge le plus proche de l'extrémité de l'axe sert de face d'appui à la tête rapportée (3). A cet @ffet, ce flanc d'appui est plus ou moins parallèle à la surface @es éléments à assembler. Dans son état primitif, l'extrémité de l'axe comportant la @orge (B) se termine par un prolongement (C) destiné à être .r ché d?ns un dispositif auxiliaire de traction (4, fig.3). @@ l'opération d'assemblage, ce prolongement est supprimé par @ llage eu po@nt (D, fig.2). Pour faciliter la prise dans le di@@esitif de traction, le nrolongement peut être mimi d'une @éri@ de gorges circulaires, d'un filetage, d'un épaulement, ete. Les fig. 2 et 3 présentent ce prolongemnt à l'état lisse. a tè@e rapportée (3) sertie dans la gorge de l'axe est ete@ far @ti@ @ement et déformation d'une douille (5, fig.2) xécutée dans un metériau suffisamment malléable. Dans son état @rimitif, @@tte deuille a la forme d'un cylindre rétréci à une @xtr@mité pour y constituer une embase (E). Cette embase est @@@@née à augm@@@ter la surface d'appui sur les éléments à assemler, et, nctamment a offrir une prise au dispositif auxiliaire (7. fig.3) ser@@nt à imprimer à l'assemblage la précontrainte axiale désirée. Dans le sens de sa long@@ur, la douille comporte plusieurs fent@s qui se terminent en proximité de l'embase, et qui la divisent en autant de segments de cylindre identiques (F) (six seg@ents dans deuille représentée par la coupe A-A). @e diamètre intérieur de la douille au droit de l'embase (E) @e apprcche d@ diemètre d@ l'axe (i), tandis que le diamètre int jeur de la partie non retréeie de la douille correspond le plus près possible e@ diamètre extérieur d'une fourrure cylindri @e de cisillement (6, fig.3) utilisée comme dispositif eux@liaire. Cette fourrure est exécutée dans une matière dont l@ du@ete est très srpèr@eu@e à celle de la douille (5).Le d@@@e @e dnté@ieur @@ la fourrure cerre@pond le plus près possi @@@ @ de @etre de @@a@e (@) @eu@ éal@@er @assemb@age la douille (5) est engagée sur @@@@ @t @@@interne serrés contre les éléments à assembler (2) à l'aide d'une butée (7) qui prend appui sur l'embase (E) tandis que @e @e dispositif de traction (4) saisit le prolongement (C) et exerce sur l'axe un effort de traction dans le sens opposé à l'ef- fort de maintien appliqué à la douille par la butée (7).La pré- contrainte introduite par les dispositifs (4) et (7) est facilement contrôlable et il est possible de doter l'assemblage d'un serrage précis. Simultanément avec l'action des dispositifs (4) et (7) est mis en place la fourrure de cisaillement (6) qui occupe entièrement l'interstice entre l'axe (1) et la douille (5), et dont l'extrémité plane (G) est placée au même niveau que le flanc d'appui de la gorge de l'axe. La mise à longueur de la douille suivant la longueur de serrage des éléments à assembler sounis à la précontrainte, et la formation de la tête rapportée (3), est ensuite opérée à l'aide de couteaux (8) disposés concentriquement autour de la douille en regard des segments (F), et dont l'arête tranchante (H) se trouve exactement au même niveau que l'extrémité (G) de la fourrure de cisaillement. Par un mouvement radial et simultané des couteaux, les segments (F) sont cisaillés sur l'extrémité (G) de la fourrure (6) et enfoncés dans la gorge (B) de l'axe. Les faces sectionnées des segments de cylindre prennent appui sur le flanc de la gorge et délestent les dispositifs (4) et (7). Un choix judicieux de la position de la fourrure (6) et des couteaux (8) par rapport au flanc d'appui de la gorge permet de maintenir intégralement si non d'augmenter la précontrainte axiale de l'assemblage. Après le retrait des dispositifs auxiliaires, le prolongement (C) est coupé au point (D). il est évident que le nombre des segments de cylindre (F), et la forme et la longueur des fentes de la douille sont de simples détails de réalisation. il en est de même des dispositifs auxiliaires dont seulement le principe d'action est retenu dans le présent exposé. L'emploi d'éléments de fixation munis d'une tête rapportée suivant la présente invention paratt indiqué dans les cas où cet élément doit être exécuté obligatoirement dans un métal à faible ou moyenne dureté tels que les alliages d'aluminium, et où il est indispensable d'obtenir un serrage relativement important et contrôlé, à l'exclusion de contraintes nuisibles introduites par la formation de têtes obtenues par frappe. REVENDICATIONS i. Dispositif de fixation permettant d'assembler des éléments métalliques en les traversant et en les soumettant à un serrage déterminé par une action exempte de chocs, caractérisé par un axe à section circulaire constante ou non, muni à une extrémité d'une tête de forme quelconque faisant corps avec l'axe, portant à l'autre extrémité une gorge circulaire en forme de dent de scie dont le flanc le plus proche de l'extrémité, appelé flanc d'appui, est situé approximativement dans un plan perpendiculaire à l'axe, muni, en plus, à l'extrémité précitée d'un prolongement cylindrique d'un diamètre plus petit que celui de l'axe, pourvu d'tue série de gorges circulaires, d'un filetage ou d'un épaulement de forme quelconque. 2. Dispositif suivant la revendication t, caractérisé par la fixation sur l'axe d'une tête rapportée, sertie dans la gorge circulaire de l'axe, et constitué dans son état primitif par une douille cylindrique dont le diamètre intérieur est nettement supérieur au diamètre de l'axe, rétrécie à..une extrémité pour y former une embase plus ou moins large et plus ou moins haute et destinée à prendre appui sur la surface des éléments à assembler 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par la présence sur la douille d'un certain nombre de fentes qui la divisent sur presque toutc a longueur non occupée par l'embase en autant de segments de cylindre identiques. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la formation de la tête rapportée et sa fixation en un point déterminé à l'extrémité de l'axe est obtenu par le cisaillement simultané des segments de cylindre sur l'extrémité plane d'une fourrure introduite entre l'axe et la douille jusqu'au niveau du flanc d'appui de la gorge et de l'enfoncement dans cette gorge des parties des segments attenant à l'embase, de manière à obtenir l'appui des faces sectionnées sur le flanc de la gorge.