Brevet FR2589761A1 — publié le 19870515

Appareil de pose de rivets tubulaires. La présente invention est relative aux appareils de pose automatique de rivets tubulaires taraudés, encore dénommés "écrous noyés". Un rivet tubulaire taraudé se compose essentiellement d'une tete, d'un fût taraudé, et, du côté de la tete, d'un chambrage d'un diamètre supérieur à celui du trou taraudé. Le trou taraudé peut etre, soit ouvert, soit borgne. La fixation du rivet s'effectue en introduisant le fût cylindrique dans un trou ménagé à cet effet dans la pièce destinée à recevoir le rivet, la tete de ce rivet venant en butée contre llune des faces de la pièce, et le fût tubulaire du rivet dépassant au-delà de l'autre face ; un effort de compression axial est ensuite appliqué au rivet en vue d'en provoquer le sertissage par déformation localisée en bourrelet du fût de ce rivet, cette déformation survenant au niveau du chambrage et assurant le serrage de la pièce recevant le rivet entre la tette et le bourrelet. Par la demande de brevet du Royaume-Uni de Grande-Bretagne et d'Irlande No. 8 303 633, on connait un appareil de pose de rivets tubulaires taraudés, comprenant une tige filetée pouvant se visser dans le taraudage d'un rivet et s'en dévisser, une vis de manoeuvre montée, par l'intermédiaire d'un limiteur de couple de vissaqe, de manière à pouvoir visser et dévisser la tige filetée, un écrou de sertissage vissé sur la vis de manoeuvre et destiné à tirer la tige dans la direction opposée au rivet quand la tige y est vissée, et un dispositif pour immobiliser l'écrou en rotation quand la vis de manoeuvre tourne dans le sens du dévissage ou au vissage. Dès que l'opérateur met en rotation la vis de manoeuvre, l'écrou de sertissage se déplace en translation, suivant l'axe de l'appareil, dans la direction opposée au rivet, meme si la tige filetée n'est pas encore engagée dans le taraudage du rivet. Lorsque cet engagement se produit, l'écrou a déjà effectué une partie de la course devant servir ultérieurement à tirer la tige filetée pour le sertissage. La traction s'effectue ensuite d'une manière insuffisante. Le rivet est mal serti, sans que ltopérateur s'en aperçoive. A la fin du sertissage,l'écrou vient en appui sur une butée. Le moteur d'entrainement de la vis cale. L'opérateur doit effectuer une opération manuelle d'inversion du sens de rotation. I1 s'ensuit une perte de temps. Si le moteur cale pour une autre raison, Par exemple en raison d'une baisse de pression temporaire ou accidentelle de l'air comprimé d'alimentation,l'opérateur croit que le sertissage est achevé, alors qu'il n'en est rien. I1 inverse le sens de rotation avant que le sertissage ne soit achevé. Le rivet est mal serti et nul ne s'en aperçoit, puisque le rivet est serti en aveugle.En outre,le calage répété du moteur détériore ce dernier et, par le blocage qui en résulte, nécessite ensuite de vaincre un couple résistant assez grand lors du dévissage. L'invention pallie ces inconvénients par un appareil de pose qui garantit la course de écrou nécessaire à l'opération de sertissage, quelles que soient les manoeuvres effectuées par l'opérateur, qui garantit ainsi un bon sertissage du rivet, d'autant qu'il devient possible de réaliser automatiquement, sans intervention de l'opérateur, l'inversion du sens de rotation de la vis nécessaire au dévissage de la tige filetée, cette inversion ne faisant plus suite à un calage du moteur. Suivant l'invention, il est prévu des moyens pour rendre l'écrou solidaire en rotation de la tige filetée truand la tige fileté tourne Panes le sens du vissage. Lors du vissage, l'écrou ne se déplace pas en translation. Une fausse manoeuvre ne saurait en aucune façon diminuer sa course ultérieure en translation pendant l'opération de sertissage. Dès que cette opération de sertissage commence, l'écrou se bloque sans possibilité de tourner et commence un mouvement de translation. Or l'opération de sertissage est définie par la coopération positive de l'appareil meme et d'un rivet, indépendamment de l'opérateur et quelles qu'aient pu être les manoeuvres effectuées auparavant par celui-ci. Avantageusement, le dispositif d'immobilisation de l'écrou en rotation quand la vis de manoeuvre tourne dans le sens de dévissage comprend un accouplement entre l'écrou et une pièce immobilisée en rotation, et un embrayage pour débrayer l'accouplement lorsque l'écrou atteint une position donnée en translation en direction du rivet. L'embrayage comprend des organes d'accouplement entre la pièce et l'écrou, un ressort repoussant en permanence l'un des organes vers l'autre et une butée limitant le déplacement en translation de la pièce en direction du rivet. Ainsi, lors du dévissage, l'écrou retourne en translation en direction du rivet sous l'action du ressort qui maintient l'embrayage. Suivant une variante avantageuse, l'appareil comprend un mécanisme de commande de la vis en vue de la faire tourner dans le sens de dévissage, qui est actionné par l'écrou quand il se trouve dans une position de fin de course de sertissage éloignée du rivet. Le mécanisme peut comprendre un perçage radial ménagé dans un tronçon de la vis de manoeuvre qui est tubulaire, un élément de longueur supérieure à la longueur du perçage et susceptible de s'y déplacer librement, une douille avec ressort de rappel dans la direction du rivet et à gradin, qui est enfilée avec contact sur ledit tronçon et qui est repousséeen translation par l'écrou dans la direction opposée au rivet, un doigt à épaulement engagé à l'intérieur du tronçon et qui commande en fonction de sa position en translation des moyens d'inversion du sens d'entrainement en rotation de la vis de manoeuvre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la figure 1 est une vue en élévation d'un appareil suivant l'invention ; et la figure 2 en est une vue partielle, à plus grande échelle, en coupe longitudinale. L'appareil comprend une visseuse 1 revolver à air comprimé que l'on peut se procurer chez la Société Desoutter S.A., 53, rue du Port 92000 Nanterre, sous la référence 2F188. Cette visseuse comporte un embout 2 à l'extrémité libre de la broche 3 entrainée en rotation. L'embout 2 est repoussé vers l'extérieur quand la visseuse fonctionne. En cette position de l'embout 2, l'agencement de la visseuse est tel que la broche 3 tourne dans le sens du dévissage. Lorsque l'embout 2 est en position rentrée, la broche 3 tourne dans le sens du vissage. Un bouton de commande 4 permet le dévissage, quelle que soit la position de l'embout 2. En appuyant sur une détente 5, on admet l'air comprimé dans la visseuse 1. L'embout 2 est poussé par la pression de l'air en la position sortie ; la broche 3 effectue un dévissage. En poussant l'embout 2 et en maintenant cette poussée, on fait tourner la broche 3 dans le sens du vissage. Quand on supprime l'action sur la détente 5, le moteur de la visseuse s'arrete et l'embout 2 prend la position rentrée sous l'action d'un ressort. L'appareil comprend, en outre, un manchon d'accouplement 6 ayant un taraudage se vissant sur un filetage du nez 7 de la visseuse. Dans ce manchon 6 est logée une vis de manoeuvre 8 dont un épaulement 9 est en appui sur une butée anti-friction 10. Celleci est elle-meme en appui sur un redan 11 périphérique intérieur d'un manchon 6. La vis de manoeuvre 8 tubulaire comporte des cannelures 12 d'accouplement à des nervures de la broche 3 de la visseuse 1. La vis de manoeuvre 8 est percée de trois perçages 13 radiaux dans chacun desquels sont engagé gées deux billes 14. Le diamètre d'une bille 14 est supérieur à la moitié de la longueur du perçage 13. Dans l'alésage intérieur de la vis de manoeuvre 8 est engagé librement un doigt 15 dont l'extrémité tournée vers le rivet R sollicite un ressort de compression 16, tandis que l'autre extrémité est conformée par un épaulement 17 en un renflement 18 de diamètre plus grand qui ne peut coulisser dans l'alésage que si les billes 14 n'y font pas saillie. Sur la vis de manoeuvre 8 est enfilée une douille 19 à surface intérieure présentant un gradin 20 et à surface extérieure présentant une collerette 21. Un coussinet 22 est vissé sur la surface intérieure du manchon 6 et bloque la douille 19 en translation par appui de la collerette 21 sur la face frontale du coussinet 22. Un ressort de compression 23 est interposé entre un épaulement extérieur 24 de la vis 8 et une butée à aiguilles 25 retenue en translation par un jonc élastique 26 engagé dans une rainure de la douille 19. Un écrou de sertissage 27 en deux parties est vissé sur un tronçon fileté 28 de la vis de manoeuvre 8. Dans un épaulement 29 allant radialement vers l'extérieur de l'écrou 27 sont ménagés des redans 30 conjugués d'encoches ménagées sur une pièce tubulaire 31 clavetée sur un fourreau 32 et venant en butée sur un épaulement 43 du fourreau 32. Le fourreau 32 est fixé sur le manchon 6 par un écrou 33. La pièce tubulaire 31 est munie d'une rainure dans laquelle pénètre la clavette 34 du fourreau 32 de sorte que la pièce tubulaire 31 ne peut que coulisser. Sur l'extrémité de la vis 8 tournée vers le rivet R est enfilé, suivant un six-pans, un clabot menant 35 à encoches conjuguées de proéminences d'un clabot mené 36. Chaque proéminence a une face latéralé oblique et une face latérale à angle droit en sorte que, dans le sens de vissage de la vis 8, les encoches, en glissant sur les faces obliques, échappent aux proéminences, tandis que dans le sens inverse, l'embrayage est assuré. L'échappement est autorisé par un ressort de compression 37 taré, dont l'une des extrémités est en appui sur le clabot menant 35 et l'autre sur un épaulement de l'écrou 27. Le clabot mené 36 est enfilé dans une roue libre 38 montée entre lui et l'écrou 27. Le clabot mené 36 entraine un embout 39 à six-pans dont un prolongement 40 pénètre dans une empreinte ménagée dans la tête 41 d'une tige filetée 42. Le ressort de compression 16 est logé entre une face frontale de l'embout hexagonal 39 et l'extrémité du doigt 15 tournée vers le rivet R. Le fourreau 32 comprend un épaulement 43 formant butée pour la pièce 31 et une pièce d'extrémité 44 formant enclume. L'écrou 27 comporte une partie fendue 45 venant derrière la tête 41 de la tige filetée 42 et munie d'une encoche dans laquelle pénètre l'ergot 46 d'une rondelle 47. Celle-ci est prolongée axialement par un moyeu 48 venant en appui sur la face de la tête 41 de la tige filetée 42. L'appareil fonctionne de la manière suivante On appuie sur la détente 5 de la visseuse 1 et l'on maintient cette pression. Le doigt 15 retenu en position par les billes 14 maintient en position rentrée l'embout 2 de la visseuse 1. La broche 3 de la visseuse 1 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre correspondant au sens du vissage. La broche 3 entraine en rotation la vis de manoeuvre 8 qui elle-même entraine en rotation les clabots 35 et 36, l'embout 39, la tige de traction 42, la rondelle 47, l'écrou 27 sous l'effet de la roue libre 38 et la douille 19. On appuie l'enclume 44 suffisamment fort sur la tête d'un rivet R pour le bloquer en rotation. La tige de traction 42, simultanément, recule, mais sous la poussée du ressort 16 se visse dans la partie taraudée du rivet R. En fin de vissage, la tête 41 de la tige de traction 42 vient bloquer en rotation, par friction, la rondelle 47 qui se trouve alors coincée entre la tête 41 de la tige de traction 42 et l'enclume 44. Sous cet effet, le clabot 35 se désolidarise du clabot 36. L'écrou 27 se visse sur la vis de nanoeu- vre 8 selon le système vis-écrou. Dès ce mouvement de recul (vers la droite de la figure) et avant que l'écrou 27 n'entraîne dans son mouvement la tige de traction 42, l'écrou 27 vient se craboter dans la pièce 31. La pièce coulisse sur la clavette 34 par une rainure et ne peut pas tourner. Elle maintient ainsi, après crabotage, d'une façon positive, l'écrou 27 en translation. L'écrou 27 entraîne en arrière la tige de traction 42, qui sertit alors le rivet R. Dans son mouvement de recul, l'écrou 27 entraine en translation vers l'arrière, par appui sur la butée antifriction 25,, la douille 19. Ce mouvement prend fin quand le gradin 20 de la douille 19 vient au droit des billes 14. Les bil les 14 n'étant plus maintenues libèrent le doigt 15 qui lui-meme libère l'embout 2 de la visseuse 1. Sous la pression de l'air comprimé, l'embout 2 prend une position sortie et inverse la rotation de la broche 3 pour le dévissage. Dans cette position, les billes 14 sont re tenues par le renflement 18 du doigt 15 et maintien nent en position arrière (vers la droite de la figure) la douille 19. Le changement du sens de rotation de la broche 3 de la visseuse 1 provoque les mouvements suivants - L'écrou 27 est ramené en translation vers l'avant (vers la gauche de la figure). Sous l'effet d'un ressort 49, la pièce 31 accompagne dans son mouve ment l'écrou 27. La tige de traction 42 n'est plus soumise à un effort de traction de la part de l'écrou 27. - Le dévissage de la vis de manoeuvre 8 entraine le clabot 35 qui, sous l'effet du ressort 37), entraine d'une façon positive en rotation le clabot 36. - La roue libre 38 permet, sans entrainer l'écrou 27, que le clabot 36 entraine l'embout 39 et la tige de traction 42 dans le sens du dévissage. - La pièce 31 vient en butée sur le fourreau 32. L'écrou se décrabote de la pièce 31 et, n'étant plus maintenue en translation, s'arrête dans sa course de retour, et l'écrou 27 se remet à tourner. Quand la tige de traction 42-est complètement dévissée du rivet R, le cycle de sertissage est terminé. L'appareil est sorti du rivet R. On relache la pression sur la détente 5, la visseuse n'est plus alimentée en air comprimé. L'embout 2 sous l'action de son ressort, reprend une position rentrée, donc de vissage. Le doigt 15 sous l'action du ressort 16 est poussé vers l'arrière et libère les billes 14 qui libèrent en meme temps la douille 19 qui, sous l'action du ressort 23 , reprend sa position avancée en appui sur la butée 25. L'appareil est prêt pour un nouveau cycle. REVENDICATIONS 1.Appareil de pose de rivets tubulaires taraudés, comprenant une tige filetée (42) pouvant se visser dans le taraudage d'un rivet (R) et s'en dévisser, une vis de manoeuvre (8) montée, par l'intermédiaire d'un limiteur de couple de vissage (35, 36), de manière à pouvoir visser et dévisser la tige filetée (42), un écrou de sertissage (27) vissé sur la vis de manoeuvre (8) et destiné à tirer la tige (42) dans la direction opposée au rivet (R) quand la tige (42) y est vissée, et un dispositif (31, 34) pour immobiliser l'écrou (27) en rotation quand la vis de manoeuvre (8) tourne dans le sens de dévissage, caractérisé par des moyens (38) pour rendre l'écrou (27) solidaire en rotation de la tige filetée (42) quand la tige filetée (42) tourne dans le sens du vissage. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour rendre écrou solidaire en rotation de la tige filetée comprennent une roue libre (38) montée entre l'écrou (27) et la tige filetée (42). 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'immobilisation de l'écrou (27) en rotation quand la vis de manoeuvre (8) tourne dans le sens du vissage comprend un accouplement entre l'écrou (27) et une pièce (31) immobilisée en rotation, et un embrayage (34) qui débraye l'accouplement lorsque l'écrou (27) atteint une position donnée en translation en direction du rivet (R). 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'embrayage comprend des organes d'accouplement (30) entre la pièce (31) et l'écrou (27), un ressort (49) repoussant l'un des organes vers l'autre et une butée (43) limitant le déplacement en translation de la pièce en direction du rivet (R). 5. Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de commande de la vis (8) en vue de la faire tourner dans le sens de dévissageWqui est actionné par l'écrou (27) quand il se trouve dans une position de fin de course de sertissage éloignée du rivet (R). 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme comprend un perçage radial (13) ménagé dans un tronçon de la vis de manoeuvre (8) qui est tubulaire, un élément (14) de longueur supérieure à la longueur du perçage (13) et susceptible de s'y déplacer librement, une douille (19) avec ressort (23) de rappel dans la direction du rivet et gradin, qui est enfiléeavec contact sur ledit tron çon et qui est repousséeen translation par l'écrou (27) dans la direction opposée au rivet, un doigt (15) à épaulement (17) engagé à l'intérieur du tronçon et qui commande en fonction de sa position en translation des moyens d'inversion du sens d'entrainement en rotation de la vis de manoeuvre (8). 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé par un ressort de compression (16) interposé entre le doigt (15) et la tige (42).