Brevet FR2507883A1 — publié le 19821224

La présente invention concerne un dispositif pour fixer une poignée à un ustensile culinaire tel que casserole, poêle, marmite de cuisson et analogue. L'invention vise également le procédé pour fixer une poignée à un ustensile culinaire au moyen du dispositif précité. Les dispositifs de fixation connus de ce type compren- nent généralement un goujon métallique fixé par exemple par soudage, à la paroi latérale de l'ustensile, ce goujon compor- tant un alésage axial taraudé dans lequel est vissée une vis qui est engagée dans un orifice ménagé à l'extrémité de la poignée Dans le cas de poignées relativement longues, telles que les manches ou queues de casserole ou de poêle, la fixation est consolidée par une embase métallique fixée à l'ustensile autour du goujon et dans laquelle est embottée l'extrémité de la poignée. De tels dispositifs de fixation présentent plusieurs inconvénients L'inconvénient majeur réside dans le fait qu'à l'usage, la vis tend à 7 desserrer en entrainant un jeu entre la poignée et le goujon qui risque de détériorer le taraudage du goujon et le filetage de la vis en rendant ainsi l'ustensile inutilisable ou dangereux à manipuler. De plus, la fabrication et le montage sur les ustensi- les de ces dispositifs sont relativement onéreux du fait des coûts élevés liés aux opérations de taraudage, de filetage et de serrage des vis. Le but de la présente invention est de créer des dispo- sitifs de fixation qui évitent l'utilisation de vis et qui per- mettent une fixation indesserrable et irréversible, tout en étant peu onéreux et faciles à monter. Le dispositf de fixation visé par l'invention comprend un goujon métallique destiné à être fixé à l'ustensile, et un rivet métallique fixé ou destiné à être fixé à ce goujon, ce rivet comportant des moyens pour permettre la fixation de la poignée à ce rivet. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que le rivet comporte à l'une de ses extrémités une partie déformable radialement sous l'effet d'une force appliquée axialement sur le rivet et permettant de rendre ce rivet soli 4 aire de la poignée et du goujon. Cette déformation radiale du rivet permet d'obtenir une fixation solide et irréversible de la poignée, au moyen d'une seule opération à savoir l'application d'une force axiale sur le rivet. Dans une réalisation avantageuse du dispositif conforme à l'invention, le goujon métallique destiné à être fixé à l'us- tensile porte un alésage pour recevoir un rivet métallique ser- vant à fixer la poignée à ce goujon, le diamètre de ce rivet étant sensiblement identique à celui de cet alésage, l'alésage du goujon comportant des moyens qui assurent une déformation radiale du rivet et un ancrage de celui-ci dans l'alésage du goujon sous l'effet d'une force appliquée axialement sur le rivet. L'ancrage réalisé dans l'alésage du goujon qui résulte de la déformation radiale du rivet permet d'obtenir une fixa- tion solide et irréversible de la poignée, au moyen d'une seule opération, à savoir l'application d'une force axiale sur le rivet Cette force axiale est bien entendu réglée en fonction notamment des métaux ou alliages dans lesquels sont réalisés le goujon et la vis et de la solidité de la fixation que l'on veut obtenir qui dépend elle-même notamment du poids de l'ustensile. Un tel dispositif de fixation évite ainsi l'utilisation de vis susceptibles de se desserrer à l'usage. Selon une version particulière de l'invention, à la pé- riphérie du fond de l'alésage du rivet est ménagée une gorge annulaire coaxiale avec l'alésage, le diamètre extérieur de cette gorge étant supérieur à celui de l'alésage, l'extrémité du rivet adjacente au fond de l'alésage comportant un évidement axial qui définit une partie tubulaire, cette dernière étant destinée à pénétrer par déformation au moins en partie dans cette gorge sous l'effet d'une force appliquée axialement sur le rivet. La pénétration de cette partie tubulaire du rivet dans la gorge annulaire ménagée au fond de l'alésage du goujon assure ainsi une fixation solide et irréversible de la poignée à l'ustensile. Selon une autre version de l'invention, la surface laté- rale de l'alésage du goujon comporte au moins un évidement, la surface latérale du rivet étant destinée à pénétrer dans cet évidement par déformation radiale du métal sous l'effet d'une force appliquée axialement sur le rivet. La déformation de la surface latérale du rivet dans l'évidement de l'alésage du goujon verrouille irréversiblement le rivet dans cet alésage. Selon une troisième version de l'invention, au fond de l'alésage du goujon est logée une bille métallique présentant un diamètre inférieur à celui de l'alésage, l'extrémité du rivet adjacente au fond de l'alésage comportant un évidement axial définissant une partie tubulaire, cette dernière étant destinée à s'engager autour de la bille par déformation du mé- tal sous l'effet d'une force appliquée radialement sur le rivet. Dans cette version, l'alésage du goujon ne nécessite aucune opération de taraudage ou de perçage complémentaire La partie tubulaire du rivet est retenue par déformation de cette dernière et expansion de l'alésage du goujon autour de la bille. Suivant un autre aspect de l'invention, le procédé con- forme à l'invention utilisant l'un quelconque des dispositifs de fixation précités, consiste à appliquer axialement sur la tête du rivet une force comprise entre 500 et 2 000 kg. Cette force s'est en effet avérée suffisante pour assu- rer un ancrage fiable du rivet dans l'alésage du goujon, notam- ment lorsque ces derniers sont réalisés en des métaux courants tels que l'aluminium et l'acier doux ou des métaux présentant des déformabilités comparables. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale avec arrachements d'une casserole comportant une poignée qui est fixée à cette dernière au moyen d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale par- tielle et à plus grande échelle montrant le rivet du dispositif selon la figure 1 engagé dans l'alésage du goujon, avant fixa- tion définitive; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 mon- trant la fixation définitive dans le goujon; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale par- tielle d'une seconde version du dispositif conforme à l'inven- tion, avant fixation définitive du rivet dans le goujon; la figure 5 est une vue à plus grande échelle du dé- tail A de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan du dispositif selon la figure 4, après rotation de 900 suivant l'axe du goujon; la figure 7 est une vue analogue à la figure 4, mon- trant la fixation définitive dans le goujon; la figure 8 est une vue en coupe longitudinale par- tielle d'une troisième version du dispositif conforme à l'inven- tion, avant fixation définitive du rivet dans le goujon; la figure 9 est une vue analogue à la figure 8, mon- trant la fixation définitive du rivet dans le goujon; la figure 10 est une vue analogue à la figure 1, con- cernant une autre version du dispositif conforme à l'invention; la figure Il est une vue partielle analogue à la figure 10, après déformation de l'extrémité du rivet. Dans la réalisation de la figure 1, le dispositif pour fixer la poignée 1 par exemple en bakélite à la casserole 2 comprend principalement un goujon 3 sensiblement cylindrique soudé à la paroi latérale 4 de la casserole et un rivet 5 en- gagé dans un alésage 6 de ce goujon 3, la tête 7 du rivet 5 rendant l'extrémité de la poignée 1 solidaire du goujon 3 A cet effet, le rivet 5 est engagé dans un orifice 9 ménagé dans l'extrémité 8 de la poignée 1 Cette dernière comporte d'autre part une cavité 10 qui est emboîtée autour du goujon 3. De plus, la fixation de la poignée 1 à la casserole 2 est consolidée par une embase métallique 11 qui est soudée à la paroi latérale 4 autour du goujon 3, et dans laquelle est emboîtée l'extrémité 8 de la poignée 1. Comme on le voit sur les figures 2 et 3, à la périphé- rie du fond 12 de l'alésage 6 du goujon 3 est ménagée une gorge annulaire 13 coaxiale avec l'alésage 6 et dont le diamètre ex- térieur est supérieur à celui de cet alésage 6 Cette gorge 13 est tronconique et évasée vers l'extrémité 3 a du goujon 3 qui est destinée à être fixée par soudage à la casserole 2. L'extrémité du rivet 5 adjacente au fond 12 de l'alé- sage 6 du goujon 3 comporte un alésage axial 14 définissant une partie tubulaire 15 Cette dernière est destinée à pénétrer par déformation dans la gorge 13 sous l'effet d'une force F appli- quée axialement sur la tête 7 du rivet 5, comme indiqué sur la figure 3. La largeur d de la gorge 13 est sensiblement égale à l'épaisseur e de la paroi 15 qui définit la partie tubulaire du rivet 5. La profondeur de la gorge 13 est au moins égale à l'é- paisseur e de cette paroi 14 De préférence, cette profondeur est sensiblement égale au double de l'épaisseur e comme c'est le cas dans la réalisation représentée sur les figures 2 et 3. Pour que la partie tubulaire 15 du rivet 5 puisse péné- trer dans la gorge 13, il est nécessaire aue ce rivet 5 soit réalisé dans un métal ou alliage métallique non cassant et relativement déformable tel que l'aluminium ou l'acier doux. Le choix du métal ou de l'alliage métallique constituant le goujon 3 dépend essentiellement de celui dans lequel est réalisée la casserole 2, compte tenu des possibilités de soudage entre ces métaux ou alliages Ainsi, étant donné que la casse- role 2 est généralement en acier ou en aluminium, le goujon 3 sera réalisé le plus souvent et préférablement en aluminium ou en acier. Pour fixer la poignée 1 à la casserole 2, on procède comme suit: on emboîte l'extrémité 8 de la poignée dans l'em- base métallique 1 i puis on introduit le rivet 5 dans l'orifice 9 de la poignée 1 et dans l'alésage 6 du goujon 3 qui est soudé à la casserole 2. On applique ensuite sur la tête 7 du rivet 5 une force axiale F comprise entre 500 et 2 000 kg, par exemple au moyen d'une presse ou d'un marteau vibreur. Sous l'effet de cette force axiale F, la partie tubu- laire 15 du rivet 5 pénètre en s'évasant vers l'extérieur dans la gorge 13 ménagée au fond de l'alésage 6 du goujon 13 En fin d'opération, la tête 7 du rivet 4 prend appui contre la poignée 1 à l'entrée de l'orifice 9-, en supprimant ainsi tout jeu axial entre la poignée 1, l'embase 11 et le goujon 3. La fixation ainsi obtenue est irréversible Seule une traction très élevée exercée suivant l'axe de la poignée 1 pour- rait éventuellement entraîner un dégagement de la partie tubu- laire 15 par rapport à la gorge annulaire 13 Toutefois, dans les conditions d'utilisation normales et même accidentelles d'une casserole, une telle traction axiale ne peut nullement survenir La fixation ainsi obtenue est par conséquent extrême- ment fiable. Dans la réalisation représentée sur les figures 4 à 7, le goujon 16 comporte un perçage 18 qui le traverse de part en part perpendiculairement à l'axe de son alésage 17 Ce perçage 18 débouche radialement à l'intérieur de-l'alésage 17 et est situé à proximité du fond 19 de ce dernier Dans l'exemple représenté, ce perçage 18 présente une section voisine de celle de l'alésage 17. Par ailleurs, le rivet 20 présente sur sa partie desti- née à être engagée dans l'alésage 17 du goujon 16 des stries annulaires 21 a(voir figure 5) dont les arêtes vives affleurent la surface cylindrique et lisse de l'alésage 17. Pour fixer le rivet 20 dans l'alésage 17 du goujon 16, on applique comme précédemment sur la tête 20 a du rivet 20 une force axiale F comprise entre 500 et 2 000 kg Sous l'effet de cette force, l'extrémité 20 b du rivet 20 prend appui contre le fond 19 de l'alésage 17 et sa surface 20 c située en regard des perçages 18 se dilate en pénétrant partiellement dans ces derniers La dilatation de la surface 20 c du rivet 20 entraîne corrélativement une légère expansion de l'alésage 17 à l'entrée 17 a des perçages 18 Il en résulte également un enfoncement des stries à arêtes vives 2 ladu rivet 20 dans la surface de l'alé- sage 17 au niveau des entrées 17 a des perçages 18. Grâce à la pénétration de la surface du rivet dans les perçages 18 et complémentairement du fait de l'enfoncement des stries 21 adans la surface de l'alésage 17 autour de ces perçages 18, on obtient une excellente fixation axiale du rivet 20 dans le goujon 16. Comme précédemment, cette fixation est obtenue en une seule opération sans aucun taraudage ni filetage. Comme dans le cas de la réalisation des figures 1 à 3, il est avantageux que le goujon 16 et le rivet 20 soient réali- sés en aluminium, en acier doux ou en métal ou alliage présen- tant des propriétés mécaniques analogues à ces derniers. La réalisation selon les figures 4 à 7 présente l'avan- tage d'être un peu plus simple que celle des figures 1 à 3, car le perçage 18 est plus simple à exécuter que la gorge annulaire 13 - Cependant, la fixation obtenue dans le cas des figures 1 à 3 est généralement un peu plus sare et plus fiable que dans le cas des figures 4 à 7. Dans la réalisation des figures 8 et 9, au fond 23 de l'alésage 22 du goujon 21 est logée une bille métallique 24 de préférence en acier dur présentant un diamètre inférieur à celui de l'alésage 22 L'extrémité du rivet 25 engagée dans l'alésage 22 comporte un évidement axial 26 qui définit une partie tubulaire 27. La différence entre le diamètre de la bille 24 et celui de l'alésage 22 est inférieur à deux fois l'épaisseur de la paroi 27 qui constitue la partie tubulaire du rivet 25 Ainsi, l'épaisseur de la paroi 27 de cette partie tubulaire est infé- rieure au jeu existant entre la bille 24 et l'alésage 22, en supposant que ce jeu soit régulièrement réparti autour de cette bille. On voit d'autre part sur les figures 8 et 9, que le fond 23 de l'alésage 22 est une portion de sphère dont le rayon est légèrement supérieur à celui de la bille 24. De plus, la surface latérale du rivet 25 porte des stries annulaires 28 à arêtes vives. Comme dans le cas des réalisations précédentes, le gou- jon 21 et le rivet 25 sont réalisés de préférence en aluminium ou en acier doux. Pour réaliser la fixation du rivet 25 dans l'alésage 22 du goujon 21, on procède comme suit: On applique sur la tête du rivet 25 une force axiale de 500 à 2 000 kg Sous l'effet de cette force, la partie tubu- laire 27 du rivet 25 s'engage en se déformant autour de la bille 24, comme indiqué sur la figure 9, en épousant le profil de cette bille et celui du fond sphérique 23 de l'alésage 22. Du fait que l'épaisseur de la paroi 27 de l'extrémité tubulaire du rivet 25 est plus faible que le jeu existant entre la bille 24 et l'alésage 22, cette paroi 27 tend à dilater la surface interne de l'alésage 22 dans la zone située au regard de la bille 24 Il en résulte un ancrage de la partie tubulaire 27 du rivet à la surface interne de l'alésage 22 Cet ancrage est renforcé du fait de l'enfoncement des stries 28 du rivet dans la surface interne-de l'alésage 22: L'assemblage obtenu dans le cas de la réalisation selon les figures 8 et 9 est extrêmement simple du fait notamment que le goujon 21 comporte seulement un alésage axial dépourvu de tout perçage ou gorge complémentaire, l'expansion radiale de l'extrémité du rivet 25 étant obtenue simplement par l'intérac- tion entre la force axiale et la bille 24. Dans la réalisation des figures 10 et 11, le goujon est réalisé d'une seule pièce avec le rivet 31 L'extrémité de ce rivet opposée au goujon 30 comporte un alésage axial 32 qui définit une partie tubulaire 33 Cette partie tubulaire 33 est déformable radialement vers l'extérieur en appliquant sur celle-ci au moyen de l'outil 35 une force axiale F Cette par- tie tubulaire 33 se replie ainsi contre la rondelle facultative 34 appliquée à l'entrée de l'alésage 9 ménagé dans le corps de la poignée 1 On obtient de ce fait une fixation solide et irréversible de la poignée 1 à l'ensemble constitué par le rivet 31 et le goujon 30. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ces derniers de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut envisager d'autres moyens que ceux dé- crits pour réaliser l'ancrage du rivet dans l'alésage du gou- jon, pourvu que ces moyens assurent une déformation radiale du rivet sous l'effet d'une force axiale appliquée sur ce dernier. Ainsi, le perçage 18 ménagé dans l'alésage 17 du gou- jon 16 pourrait être remplacé par un évidement unique débou- chant à l'intérieur de cet alésage. Dans le cas de la réalisation selon les figures 1 à 3, l'expansion de la partie tubulaire 15 pourrait être facilitée en ménageant dans cette partie des fentes longitudinales s'éten- dant suivant l'axe du rivet 5. Dans le cas de la réalisation des Ri gures 8 et 9, les stries 28 du rivet 25 pourraient être remplacées par un file- tage et l'alésage 22 du goujon 21 pourrait comporter un tarau- dage complémentaire Dains un tel cas la force axiale appliquée sur le rivet 25 serait mise en jeu par vissage du rivet 25 contre le fond de l'alésage du goujon Un tel vissage serait toutefois irréversible du fait de l'écrasement de l'extrémité de la partie tubulaire 27 du rivet entre la surface interne de l'alésage 22 du goujon et la bille 24. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour fixer une poignée ( 1) à un ustensile culinaire ( 2) comprenant un goujon ( 3,16,21,30) métallique des- tiné à être fixé à l'ustensile, et un rivet métallique ( 5,20, 25,31) fixé ou destiné à être fixé à ce goujon, ce rivet com- portant des moyens pour permettre la fixation de la poignée à ce rivet, caractérisé en ce que le rivet comporte à l'une de ses extrémités une partie ( 15,20 c,22, 33) déformable radialement sous l'effet d'une force (F) appliquée axialement sur le rivet et permettant de rendre ce rivet solidaire de la poignée et du goujon. 2 Dispositif pour fixer une poignée ( 1) à un ustensile culinaire ( 2), comprenant un goujon métallique ( 3,16,21) destiné à être fixé à l'ustensile, comportant un alésage ( 6,17,22) pour recevoir un rivet métallique ( 5,20,25) servant à fixer la poi- gnée à ce goujon, le diamètre de ce rivet étant sensiblement identique à celui de cet alésage, caractérisé en ce que l'alé- sage du goujon ( 3,16,21) comporte des moyens qui assurent une déformation radiale du rivet ( 5,20,25) et un ancrage de celui- ci dans l'alésage du goujon sous l'effet d'une force (F) appli- quée axialement sur le rivet. 3 Dispositif conforme à la revendication 2, caracté- risé en ce qu'à la périphérie du fond ( 12) de l'alésage ( 6) du rivet ( 5) est ménagée une gorge annulaire ( 13) coaxiale avec l'alésage ( 6), le diamètre extérieur de cette gorge ( 13) étant supérieur à celui de l'alésage ( 6), et en ce que l'extrémité du rivet ( 5) adjacente au fond ( 12) de l'alésage comporte un évidement axial ( 14) définissant une partie tubulaire ( 15), cette dernière étant destinée à pénétrer par déformation au moins en partie dans la gorge ( 13) sous l'effet d'une force (F) appliquée axialement sur le rivet ( 5). 4 Dispositif conforme à la revendication 3, caracté- risé en ce que la gorge ( 13) est évasée vers l'extrémité ( 3 a) du goujon ( 3) destinée à être fixée à l'ustensile ( 2). 5 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendi- cations 3 ou 4, caractérisé en ce que la largeur (d) de la il gorge ( 13) est sensiblement égale à l'épaisseur (e) de la paroi ( 15) qui définit ladite partie tubulaire du rivet ( 5). 6 Dispositif conforme à la revendication 5, caracté- risé en ce que la profondeur de la gorge ( 13) est au moins égale à l'épaisseur (e) de la paroi ( 15). 7 Dispositif conforme à la revendication 2, caracté- risé en ce que la surface latérale de l'alésage ( 17) du goujon ( 16) comporte au moins un évidement ( 18), la surface latérale ( 20 c) du rivet ( 20) étant destinée à pénétrer dans cet évide- ment ( 18) par déformation du métal, sous l'effet d'une force (F) appliquée sur le rivet ( 20). 8 Dispositif conforme à la revendication 7, caracté- risé en ce que l'évidement est constitué par un perçage ( 18) du goujon ( 16) qui traverse radialement et de part en part ce dernier. 9 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendi- cations 7 ou 8, caractérisé en ce que l'évidement ou perçage ( 18) est situé à proximité du fond ( 19) de l'alésage ( 17). Dispositif conforme à la revendication 2, caracté- risé en ce qu'au fond ( 23) de l'alésage ( 22) du goujon ( 21 > est logée une bille métallique ( 24) présentant un diamètre infé- rieur à celui de l'alésage ( 22), et en ce que l'extrémité du rivet ( 25) adjacente au fond de l'alésage ( 22) comporte un évi- dement axial ( 26) définissant une partie tubulaire ( 27), cette dernière étant destinée à s'engager autour de la bille ( 24) par déformation du métal, sous l'effet d'une force appliquée axiale- ment sur le rivet ( 25). 11 Dispositif conforme à la revendication 10, caracté- risé en ce que la différence entre le diamètre de la bille ( 24) et celui de l'alésage ( 22) est inférieure à deux fois l'épais- seur de la paroi ( 27) qui constitue ladite paroi tubulaire du rivet ( 25). 12 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendica- tions 10 ou 11, caractérisé en ce que le fond ( 23) de l'alésage ( 22) du goujon ( 21) est une portion de sphère dont le rayon est légèrement supérieur à celui de la bille ( 24). 13 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendi- cations 7 à 12, caractérisé en ce que la surface latérale du rivet ( 20, 25) porte des stries annulaires à arêtes vives ( 21 a,28). 14 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendi- cations 10 à 12, caractérisé en ce que le rivet est vissé dans l'alésage du goujon. Dispositif conforme à la revendication 1, caracté- risé en ce que le goujon ( 30) est réalisé d'une seule pièce avec le rivet ( 31) et en ce que l'extrémité de ce rivet opposée au goujon comporte un alésage axial ( 32) définissant une partie tubulaire ( 33) déformable radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force (F). 16 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendi- cations 1 à 15, caractérisé en ce que le goujon ( 3,16,21,30) et/ou le rivet ( 5,20,25,31) sont réalisés en aluminium ou en acier doux ou dans un métal ou alliage métallique présentant une déformabilité comparable à celle des métaux précités. 17 Procédé pour fixer une poignée ( 1) à un ustensile culinaire ( 2), au moyen d'un dispositif conforme à l'une quel- conque des revendications 2 à 14, dans lequel on engage le rivet ( 5,20,25) dans un orifice ( 9) ménagé à l'extrémité ( 8) de la poignée ( 1) et on introduit la partie dépassant du rivet dans l'alésage ( 6,17,22) du goujon ( 3,16,21), caractérisé en ce qu'on applique axialement sur la tête ( 7,20 a) du rivet ( 5,20, ) une force comprise entre 500 et 2 000 kg environ.