Brevet FR2460758A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un outil d'estampage ou de ré- treint pour fixer en place une attache du type à bague rétreinte avec une grande force de blocage résiduelle. Dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos. 3 396 661 et 2 764 045, on a décrit d'une façon générale, des attaches du type à bague rétreinte et des outils pour leur mise en place. Avec des outils ou dispositifs connus pour la mise en place d'at- taches du type à bague rétreinte, le contour de la surface d'es- tampage est tel que les forces de blocage produites après fixa- tion de l'attache sont normalement bien inférieures à ce qu'on obtient avec une attache du type à bague fixée en traction, c'est-à-dire du type décrit d'une façon générale dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 2 531 048. Cela s'explique par le fait que la surface d'estampage des outils du type travaillant en traction a un contour plus avantageux, qui permet de refouler plus de métal afin d'améliorer l'effet de blocage. (Un type d'outil de fixation d'une attache à bagué bloquée en traction, qui comporte une enclume à éléments multiples et qui possède une surface d'estampage ayant le contour désiré a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 329 000). Une difficulté rencontrée avec certains dispositifs connus uti- lisés pour la mise en place d'attaches du type à bague rétreinte résulte des forces élevées qu'il est nécessaire d'engendrer pour produire l'estampage ou rétreint. Une autre difficulté rencontrée avec d'autres dispositifs de ce genre consiste en ce qu'il est nécessaire de produire une force relativement grande pour les enlever de l'attache rétreinte. Dans de telles conditions, on ne peut pas commodément utiliser une surface d'estampage ou de ré- treint ayant le contour désiré. Conformément à la présente invention, il est prévu un outil d'estampage ou de rétreint utilisable avec une attache du type à bague rétreirite servant à bloquer ensemble plusieurs pièces, ladite attache comprenant une cheville et un élément tubulaire agencé pour être rétreint sur la cheville, ledit outil assurant le rétreint de l'élément tubulaire sur la cheville essentielle- ment par la seule application d'une force à l'élément tubulaire, ledit outil comprenant un carter pourvu d'un trou conique à une extrémité, plusieurs segments d'enclume séparés qui sont logés dans ledit trou de manière à se déplacer par rapport à celui-ci, lesdits segments d'enclume définissant ensemble une surface ex- térieure tronconique ayant un contour complémentaire de celui dudit trou, ladite surface extérieure tronconique et ledit trou conique étant inclinés d'un angle permettant d'établir un inter- valle d'auto- dégagement, lesdits segments d'enclume définissant ensemble une surface intérieure de rétreint qui comprend une embouchure extérieure s'évasant vers l'extérieur et communiquant avec une partie cylindrique droite de diamètre réduit, ladite 0 surface intérieure de rétreint étant choisie de façon à rétreindre l'élément tubulaire d'un degré prédéterminé, pour que l'attache une fois mise en place exerce une force désirée de blocage sur les pièces à assembler, ladite surface intérieure de rétreint ayant une longueur suffisante pour entourer l'élément tubulaire essentiellement sur toute la longueur à rétreindre afin que - celui-ci soit rétreint sur une distance substantielle par ladite partie cylindrique droite, lesdits segments d'enclume, lors de leur application sur l'élément tubulaire, étant déplaçables axialement vers l'intérieur dans ladite ouverture conique de telle sorte que ladite surface extérieure tronconique s'engage dans ladite ouverture conique, une butée étant placée en un endroit présélectionné de façon à entrer en contact avec l'at- tache à la terminaison de l'opération de rétreint dans une posi- tion empêchant ledit outil d'entrer directement en contact avec la pièce correspondante. Avec le système selon l'invention, on utilise un dispositif ayant une surface de rétreint de contour désiré (semblable à celui d'un dispositif de rétreint du type en traction) pour la mise en place d'attaches du type à bague rétreinte, le dispositif permettant d'obtenir une grande force de blocage et réduisant en outré au minimum les charges de mise en place et d'enlèvement. Conformément à un autre aspect de l'invention, il est prévu sur la surface de rétreint du dispositif un angle ou congé de déga- gement qui a pour but de réduire au minimum l'arrachement des surfaces rétreintes de l'attache et de former des lignes axiales visibles fournissant une indication nette que l'attache a été correctement fixée en position. L'expression "attache du type à bague rétreinte" se rapporte à une attache en deux éléments, comprenant une cheville et une bague qui est rétreinte sur la cheville sans qu'une force de traction relative soit exercée entre la cheville et la bague, ce qui est évidemment différent de l'attache à fixation de bague en traction, qui a été mentionnée précédemment. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:- la Fig. 1 est une vue en perspective d'un outil d'estampage ou rétreint servant à la mise en place d'attaches du type à bague rétreinte; la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale de l'outil de rétreint de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan, dont certaines parties sont indiquées en coupe, d'une attache du type à bague rétreinte dans une condition de pré-réglage par rapport à deux pièces à assem- bler l'une avec l'autre; la Fig. 4 est une vue, semblable à la Fig. 3, de l'outil des Fig. 1 et 2 qui est initialement mis en place sur l'attache; la Fig. 5 est une vue, semblable à la Fig. 4 et montrant l'attache et l'outil de fixation dans la position de terminaison d'assemblage; la Fig. 6 est une vue, semblable à la Fig. 5, montrant l'outil de rétreint quand il est en train d'être enlevé de l'attache fixée en position; la Fig. 7 est une vue, semblable à la Fig. 6, et montrant l'outil de rétreint enlevé de l'attache fixée en position; la Fig. 8 est une vue en coupe, à échelle agrandie., faite sur la ligne 8-8 de la Fig. 5 et montrant la position des compo- sants de l'outil de rétreint ainsi que l'attache dans la position de fixation; et la Fig. 9 est une vue en plan, à échelle agrandie, de l'attache de la Fig. 7, la vue étant faite dans la direction de la ligne 9-9 de cette figure. Sur les Fig. 1 et 2, on a représenté un outil ou dispositif d'estampage ou rétreint 10 qui comprend un carter extérieur 12. Ce carter 12 est profilé de façon à pouvoir être monté dans un appareil du type marteau (non-visible), permettant d'exercer des chocs répétés sur l'outil 10 par un mécanisme bien connu, et non- visible sur les dessins. Il est à noter que les caractéristiques de la présente invention peuvent également être appliquées à des outils d'installation à actionnement manuel, ainsi qu'à des ou- tils d'installation du type opérant par écrasement. Le carter 12 comporte un trou central 14 qui communique avec un trou intermédiaire élargi 16, qui est lui-même en communi- cation avec un trou extrême élargi 18. Le trou extrême 18 se termine à son extrémité extérieure par une partie 20 de profil tronconique. Une broche de butée 22, ayant un profil étagé, est fixée à l'intérieur du carter 12 par emmanchement d'une première partie 24 dans le trou central 14. La broche de butée 22 est placée dans une position présélectionnée dans le carter 12 par applica- tion d'un épaulement 26, situé entre la première partie 24 et une partie intermédiaire élargie 28, contre une surface de butée définie par la jonction du trou central 14 avec le trou inter- médiaire 16. La partie intermédiaire 28 de la broche 22 est en- gagée avec du jeu dans le trou intermédiaire 16 et elle se ter- mine par une tête élargie 32. Cette tête 32 est placée à l'inté- rieur du trou extrême 18 et elle comporte elle-même un contre- alésage 34 remplissant une fonction qui va être définie dans la suite. Une enclume de rétreint 36 comprend plusieurs segments sé- parés 38 qui définissent ensemble une structure en forme de cloche, pourvue d'une ouverture 40 de diamètre réduit à son extrémité intérieure. L'ouverture 40 a un diamètre inférieur à celui de la tête 32 de la broche d'arrêt 22 de façon que l'enclume 36 soit retenue en position à l'intérieur du trou extrême 18. Un ressort hélicoidal 42, logé dans le trou intermédiaire 16 et placé autour de la partie intermédiaire 28 de la broche, pousse l'enclume 36 vers sa position limite avant d'application contre la tête 32, avec une pré-charge relativement petite. Les segments 38 délimitent ensemble une surface extérieure d'actionnement et une surface intérieure de rétreint. La surface extérieure comporte une partie droite 44 et une partie tronconique 46 qui ont un profil complémentaire de celui du trou extrême 38 et de la partie de trou 20 et qui ont la même étendue. Comme le montre la Fig. 2, dans la condition de repos (et dans la condition de dégagement mise en évidence sur la Fig. 7), les surfaces 44 et 46 sont espacées des surfaces du trou extrême 18 et de la partie de trou 20. La surface intérieure de rétreint, définie par les segments 38, comprend une partie droite 48 et une partie 50 en forme d'em- bouchure de cloche, évasée radialement vers l'extérieur. Le contour défini, par cette surface intérieure de rétreint permet d'obtenir la caractéristique désirée de rétreint du fait que la force de blocage de l'attache est améliorée. On a mis en évidence sur les Fig. 3 à 7 comment l'outil de rétreint 10 est utilisé pour la mise en place d'une attache. La Fig. 3 représente une attache 52 du type à bague rétreinte, cette attache comprenant une bague ou manchon tubulaire 54 et une cheville 56. La cheville 56 est pour-vue d'une tête élargie 58 agencée pour s'appliquer contre une face des pièces 60 et 62 ainsi qu'une queue 64 qui est engagée dans des trous alignés des pièces. La queue 64 se termine à son extrémité extérieure par plusieurs rainures de blocage 66, qui peuvent avoir le profil mis en évidence dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 915 053. Il est à noter que les rainures 66 peuvent être constituées par des rainures annulaires séparées, ou bien par une structure hélicoïdale. Le collier 54 peut être selon la danadle n079 07383. Sur la Fig. 4, l'outil 10 est initialement mis en place sur la bague 54, qui a maintenant été disposée sur les rainures de blocage 66 de la cheville 56. Une barre de soutien 68 est appliquée contre la tête 58 de la cheville 56 afin de former un appui pendant l'opération de rétreint qui suit. L'opérateur actionne l'appareil de martelage (non représenté), qui applique des chocs répétés sur l'outil 10 par l'intermédiaire de la zone d'accouplement avec le carter 12. Quand l'estampage ou rétreint est amorcé, les segments 38 de l'enclume 36 sont déplacés vers l'intérieur du trou extrême 18 jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec un épaulement élargi de butée 70, qui est défini par la jonction du trou extrême 18 avec le trou intermédiaire 16. En même temps que l'embouchure évasée 50 est déplacée sur la bague 54, la surface tronconique 46 de l'enclume 36 est amenée en contact avec la partie de trou 20 de profil conique complémentaire. Comme le montre la figure, les segments d'enclume 38 sont, dans cette position, légèrement espacés radialement l'un de l'autre. La poursuite des percussions oblige l'enclume 36 à se déplacer plus loin sur la bague 54 de manière à terminer l'opération d'estampage ou de rétreint (cf. Figure 5). Il est à noter que, lorsque cela se produit, la bague 54 est engagée au moins par- tiellement dans la partie droite 48 de la surface de rétreint de l'enclume. Puisque la partie droite 48 a un diamètre réduit, la matière de la bague 54 est refoulée et il en résulte un al- longement supplémentaire de la bague et de la cheville, ce qui se traduit par une augmentation de la force relative de traction exercée sur la cheville 56, et par conséquent par une augmenta- tion de la force de blocage produite sur les pièces 60 et 62. La partie droite 48 s'étend approximativement sur la moitié de la longueur de la bague 54 de façon à améliorer l'allongement précité de la bague et à augmenter la force de blocage. Il est à noter que l'embouchure 50 et la partie droite 48 définissent une surface de rétreint qui s'étend sur toute la longueur de la partie à rétreindre sur la bague 54, ce qui se traduit par un emprisonnement efficace de la bague 54 pendant le rétreint en vue de favoriser le fluage de la matière de la bague. Pour empêcher une avance excessive de l'outil 10 et un im- pact de celui-ci contre la surface extérieure de la pièce 60, on place la tête 32 dans une position présélectionnée à l'inté- rieur du trou extrême 18 et, en outre, à l'intérieur de la partie droite de trou 48, de façon qu'elle entre en contact avec l'extrémité de la bague 54 avant que l'extrémité du carter 12 puisse toucher la pièce 60. Le contre-alésage 34 est prévu pour recevoir l'extrémité de la cheville 56 au cas o elle dé- passerait légèrement de l'extrémité de la bague 54. Pour permettre d'enlever aisément l'enclume 36 de la bague 54 après l'opération de rétreint, les surfaces correspondantes de la partie conique de trou 20 et de la partie tronconique 46 sont pourvues d'un angle désiré de dégagement ou de dépouille,. qui peut être d'environ 7 . Avec cet angle de dégagement, le carter 12 peut être aisément déplacé axialement par rapport à l'enclume 36. Lorsque cela se produit, les segments d'enclume 38 peuvent alors être éloignés radialement de la bague estampée 54 (Fig. 6) et on peut ainsi commodément les dégager de celle-ci. Un frottement des segments d'enclume 38 est empêché par prévision d'un intervalle de sécurité 72 (Fig. 8) entre les sur- faces correspondantes de segments d'enclume 38 adjacents. Egalement, les bords intérieurs 74, qui s'étendent longitudinale- ment sur la longueur des segments d'enclume 38, sont pourvus d'un arrondi ou congé. Dans de nombreuses applications, on prévoit un revêtement protecteur (formé par exemple par anodisation) sur la bague 54. Avec le système selon l'invention, o il est prévu l'intervalle de sécurité 72 et les bords arrondis 74, on réduit au minimum un rayage et/ou un arrachement par friction du revê- tement. L'espacement entre les segments d'enclume 38 est essentiel- lement établi par l'intervalle de sécurité 72. Cet espacement est maintenu au minimum pour qu'il ne se produise pas un fluage no- table de la matière de la bague dans ledit intervalle, ce qui permet ainsi de maintenir le volume désiré de matière de bague pour le remplissage des rainures de blocage 66 et pour obtenir l'allongement désiré en vue d'exercer la grande force de blocage entre les pièces à assembler. Cependant, la bague rétreinte com- porte des nervures résultantes 76 (Fig. 8 et 9) qui s'étendent sur la longueur de la partie rétreinte. Ces nervures 76, tout en étant d'un volume réduit, sont encore visibles. En conséquence, lesdites nervures 76 fournissent aisément à un contrôleur une indication nette que le rétreint complet a été réalisé. L'utilisation de trois segments d'enclume 38 ou plus rend non seulement le contrôle plus facile par l'intermédiaire des nervures 76, mais facilite également l'enlèvement de l'outil par rapport à la bague 54 terminée de rétreint. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes-de réalisation décrits et représentés; elle est suscep- tible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Outil d'estampage ou de rétreint utilisable avec une attache du type à bague rétreinte servant à bloquer ensemble plusieurs pièces, ladite attache comprenant une cheville et un élément tubulaire agencé pour être rétreint sur la cheville, ledit outil assurant le rétreint de l'élément tubulaire sur la cheville essentiellement par la seule application d'une force à l'élément tubulaire, ledit outil comprenant un carter pourvu d'un trou conique à une extrémité, plusieurs segments d'enclume sépa- rés étant logés dans ledit trou de manière à se déplacer par rapport à celui-ci, lesdits segments d'enclume définissant en- semble une surface extérieure-tronconique ayant un contour com- plémentaire de celui dudit trou, ladite surface extérieure tron- conique et ledit trou conique étant inclinés d'un angle permet- tant d'établir un intervalle d'auto-dégagement, outil caractérisé en ce que lesdits segments d'enclume (38) définissent ensemble une surface intérieure de rétreint comprenant une embouchure extérieure (50) s'évasant vers l'extérieur et communiquant avec une partie cylindrique droite (48) de diamètre réduit, en ce que ladite surface intérieure de rétreint est choisie de façon à rétreindre l'élément tubulaire d'un degré prédéterminé, pour que l'attache une fois mise en place exerce une force désirée de blocage sur les pièces à assembler, ladite surface intérieure de rétreint ayant une longueur suffisante pour entourer l'élément tubulaire essentiellement sur toute la longueur à rétreindre afin que celui-ci soit rétreint sur une distance substantielle par ladite partie cylindrique droite, en ce que lesdits segments d'enclume (38), lors de leur application sur l'élément tubulaire, sont déplaçables axialement vers l'intérieur dans ladite ouver- ture conique de telle sorte que ladite surface extérieure tronco- nique s'engage dans ladite ouverture conique, et en ce qu'il est prévu une butée (22) placée en un endroit présélectionné de façon à entrer en contact avec l'attache à la terminaison de l'opération de rétreint dans une position empêchant ledit outil d'entrer directement en contact avec la pièce correspondante. 2.- Outil de rétreint selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il est prévu un support (32) destiné à supporter lesdits segments d'enclume (38) dans leur position de repos o ils sont espacés de ladite ouverture conique et en ce qu'il est prévu un moyen d'arrêt d'enclume (70) coopérant avec ledit carter et avec ledit segment d'enclume pour limiter le mouvement desdits segments dans une direction orientée axialement vers l'intérieur. 3.- Outil de rétreint selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit support (32) comporte ladite butée (22), cette butée comprenant une broche d'arrêt qui est pourvue d'une tête élargie (32) servant à supporter lesdits segments d'enclume (38) et à entrer en contact avec l'attache. 4.- Outil de rétreint selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un ressort (42) placé entre le carter (12) et les segments d'enclume (38) de façon à pousser normalement lesdits segments d'enclume vers l'extérieur contre ladite tête (32). 5.- Outil de rétreint selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que ladite butée (22) comporte une surface d'arrêt entourant un contre-alésage (34), ladite surface d'arrêt étant agencée pour entrer en contact avec l'élément tubu- laire, tandis que la cheville vient se placer dans ledit contre- alésage (34). 6.- Outil de rétreint selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que les segments d'enclume (38) comportent des surfaces latérales correspondantes (72), les surfaces placées sur des segments adjacents étant inclinées ra- dialement vers l'intérieur de manière à s'éloigner l'une de - l'autre afin de créer un petit intervalle, s'étendant axialement, entre lesdits segments d'enclume adjacents, lesdites surfaces latérales se terminant, à leurs extrémités radialement intérieures, par des bords(74)orientés axialement et qui sont arrondis, les- dits intervalles recevant des quantités limitées de matière de l'élément tubulaire lors de son rétreint, mais formant des lignes commodément visibles (76) qui s'étendent axialement sur la lon- gueur de la partie rétreinte de l'élément tubulaire, afin de former des marques observables au contrôle. 7.- Outil de rétreint selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins trois segments d'enclume (38). 8.- Outil d'estampage ou de rétreint utilisable avec une attache du type à bague rétreinte servant à bloquer ensemble plusieurs pièces, ladite attache comprenant une cheville et un élément tubulaire agencé pour être rétreint sur la cheville, ledit outil assurant le rétreint de l'élément tubulaire sur la cheville essentiellement par la seule application d'une force à l'élément tubulaire, ledit outil comprenant un carter pourvu d'un trou conique à une extrémité, plusieurs segments d'enclume sépa- rés qui sont logés dans ledit trou de manière à se déplacer par rapport à celui-ci, lesdits segments d'enclume définissant en- semble une surface extérieure tronconique ayant un contour com- plémentaire de celui dudit trou, ladite surface extérieure tron- conique et ledit trou conique étant inclinés d'un angle permet- tant d'établir un intervalle d'auto-dégagement, outil caractérisé en ce que lesdits segments d'enclume (38) définissent ensemble une surface intérieure de rétreint comprenant une embouchure extérieure (50) en forme d'embouchure de-cloche s'évasant vers l'extérieur et communiquant avec une partie cylindrique droite (48) de diamètre réduit, ladite surface intérieure de rétreint étant sélectionnée de façon à rétreindre l'élément tubulaire d'une valeur présélectionnée afin qu'une force désirée de blocage soit exercée sur les pièces par l'intermédiaire de l'attache fixée en position, en ce que lesdits segments d'enclume, lors de leur application contre l'élément tubulaire, sont mobiles axialement vers l'intérieur dans ladite ouverture conique de telle sorte que ladite surface extérieure tronconique s'engage dans ladite ouver- ture conique, en ce que lesdits segments d'enclume (38) compor- tent des surfaces latérales correspondantes (72) qui sont incli- nées radialement vers l'intérieur de manière à s'éloigner l'une de l'autre afin qu'il s'établisse un léger intervalle, s'étendant axialement, entre des segments d'enclume adjacents, lesdites surfaces latérales se terminant, à leurs extrémités radialement intérieures, par des bords (74) orientés axialement et qui sont arrondis, lesdits intervalles recevant des quantités limitées de matière de l'élément tubulaire lors de son rétreint mais formant des lignes (76) commodément visibles, qui s'étendent axialement sur la longueur de la partie rétreinte de l'élément tubulaire afin de former des marques observables au contrôle, et en ce que la surface intérieure de rétreint de l'outil a une longueur lui permettant d'entourer la bague essentiellement sur il toute la longueur de rétreint, ladite bague étant rétreinte sur une partie substantielle par ladite partie cylindrique droite.