Brevet FR2619875A1 — publié le 19890303

La présente invention concerne un rivet et un outil destiné à la pose d'un tel rivet. On connaît des rivets qui sont formés d'un corps cylindrique avec une tête au centre de laquelle s'érige une queue. Ces rivets sont posés en insérant le corps dans un trou préalablement pratiqué dans la pièce à assembler puis, à l'aide d'un outil spécial en exerçant une traction sur la tige afin de provoquer l'expansion de l'extrémité libre du corps pour réaliser la rivure et la rupture de la tige. Ces rivets sont pratiqués et très utilisés, toutefois, ils nécessitent deux opérations, soit le perçage des pièces à assembler et le rivetage. L'un des buts de la présente invention est de réaliser un rivet et un outil qui permettent de pratiquer le perçage et le rivetage simultanément. Le rivet objet de l'invention est du type compre- nant un corps cylindrique en métal malléable et terminé par une tête à une extrémité, ledit corps comportant un canal axial dans lequel est logée une tige en saillie du côté de la tête pour former une queue, ladite tige comportant des moyens pour provoquer, d'une part, l'épanouissement de l'extrémité libre du corps lorsqu'une traction est effec- tuée sur la queue et, d'autre part, permettre sa rupture lorsque la résistance à la traction dépasse un seuil déter- miné et est caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige dépasse l'extrémité libre du corps et est terminée par un cône, comportant le long d'une génératrice au moins une arête tranchante. De préférence, le cône de l'extrémité libre de la tige est raccordé à celle-ci par un tronc de cône, l'extrémité correspondante du canal présentant une conicité correspondante. Suivant un détail constructif, la tige comporte entre la queue et la petite base du tronc de cône une gor- ge constituant une amorce de rupture. Enfin, suivant encore un détail constructif, la tête est hexagonale. L'invention vise également un outil pour la pose des rivets tels que cidessus définis, ledit outil comprenant un corps supportant un mandrin destiné à enser- rer la queue du rivet et des moyens pour exercer une trac- tion sur ladite queue et étant caractérisé en ce que le mandrin est porté par une tige montée coulissante dans une douille, ladite tige portant un filetage, tandis que la douille est pourvue d'organes de coincement escamotables destinés à coopérer avec le filetage, ladite douille étant reliée à un axe guidé dans des paliers du corps et desti- née à être fixée à une machine tournante, de manière à pra- tiquer par -la rotation de la tige du rivet un trou dans les pièces à, assembler, le corps comportant un patin monté coulissant sur ledit corps et relié à des moyens pour com- mander les organes de coincement afin que ceux-ci coopé- rent avec le filetage de la tige, de manière que le patin en prenant appui sur la pièce à assembler après perçage du trou dans celle-ci, bloque le corps tandis que la tige est déplacée axialement grâce à son filetage dans la douille en excerçant une traction sur la queue du. rivet. On réalise ainsi un outil très simple avec le- quel on perce le trou grâce au rivet et qui forme automa- tiquement la rivUre. Suivant une caractéristique de détail, le corps comporte, à une extrémité un palier pour le guidage de l'axe et, à l'autre extrémité, une tête pourvue d'un logement destiné à recevoir la tête du rivet, ladite tête étant percée d'un trou tronconique dont la petite base s'ouvre dans le logement, le mandrin comportant des mors dont la surface externe est conformée en tronc de cône correspondant. Suivant un détail constructif, la douille est prolongée par un manchon dans lequel est montée mobile, contre l'action d'un ressort, une bague qui est percée d'un conduit tronconique coopérant avec conicité correspondante de la partie du mandrin adjacente à la tige. Ainsi lorsque la queue est tirée lors du rivetage, celleci est parfaitement inserée dans le mandrin. Enfin, suivant une caractéristique constructive, l'axe comporte une denture coopérant avec la denture corres- pondante d'un manchon coaxial à la douille et mobile dans le corps contre l'action d'un-ressort, ledit manchon compor- tant des rampes destinées à coopérer avec des billes logées Jans des trous de la douille et constituant les organes Je coincement escamotables, le corps comportant des perça- les parallèles à l'axe longitudinal et dans lesquels sont nobiles des barres destinées à coopérer avec le manchon ?ar une extrémité, tandis que l'autre extrémité débouche lans des ouvertures de la paroi latérale du corps et coopère ivec des barrettes solidaires d'un cylindre guidé sur le =orps et pourvu, à son extrémité correspondante, d'un patin. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné & titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: Figure 1 est une vue en coupe par un plan verti- cal axial de l'outil, selon l'invention. Figure 2 montre également en coupe l'outil au moment du rivetage. Figure 3 montre en élévation un rivet, selon l'invention. Figure 4 montre le rivet après rivure. Figure 5 montre en plan le rivet, selon l'inven- tion. Le rivet qui est destiné à être utilisé avec l'outil, selon l'invention comprend un corps cylindrique 1 dont une extrémité est terminée par une tête 2 de préfé- rence hexagonale. Le corps 1 est percé d'un canal axial qui est évasé en forme de tronc de cône 7 à son extrémité opposée à la tête 2, ledit canal 5 étant traversé par une tige 6 dont une extrémité constitue une queue 8 destinée à être enserrée entre des mors, tandis que l'autre extré- mité est terminée par un premier tronc de cône 9 destiné à coopérer avec le tronc de cône 7, et à la grande base duquel est accolé, par sa grande base, un tronc de cône 10 dont la génératrice comporte deux arêtes coupantes 11 dé- calées angulairement de 180 et inclinées dans le même sens. La tige 6 est pourvue, au voisinage du tronc de cône 9, d'une gorge 12 constituant une amorce de rupture. Le rivet est réalisé en un métal malléable, tandis que la tige est fabriquée en un acier de manière qu'elle puisse se rompre au droit de la gorge à un coeffi- cient de traction déterminé. L'outil, selon l'invention comprend un corps qui est pourvu à une extrémité d'un palier 16 dans lequel est guidé un axe 17 destiné à être serré entre les mors d'un mandrin d'une machine tournante. L'axe 17 comporte un épaulement 18 coopérant avec la bague interne du palier 16 et est prolongé par une douille 21, entre l'épaulement 18 et la douille 21 étant prévue une denture 19 coopérant avec une denture correspon- dante 20 d'un manchon 26. La douille 21 coopère avec un manchon 28, des billes 29 étant insérées entre l'extrémité correspondante de la douille et ledit manchon 28. La douille 21 et le manchon 28 sont traversés par une tige 23 pourvue d'un filetage à pas rapide 31, à son extrémité située du côté du fond de la douille 21, tan- lis que son autre extrémité supporte, articulés, des mors 24 pour le serrage de la queue 8 du rivet. Le manchon 28 comporte dans sa partie adjacen- te à la douille 21 une rainure parallèle à son axe longi- tudinal avec laquelle coopère une arête 25 prévue sur la :ige 23. La douille 21 comporte deux trous 32 et 33 dans Lesquels sont logées des billes, respectivement 34, 35 qui :oopèrent avec des rampes 36 prévues sur la face correspon- lante du manchon 26. Le manchon 26 est guidé dans un alésage 38 du :orps 15 et peut coulisser contre l'action d'un ressort le compression 40 interposé entre une bague 41 logée dans Le corps et un épaulement 42. La manchon 26 coopère avec un anneau 44 avec nterposition de billes 45, ledit anneau 44 étant solidaire le barres 46 montées coulissantes dans des perçages 47 du :orps 15. Le corps 15, à son extrémité opposé à celle comportant le palier 16, est pourvu d'une tête de réception 19 de la tête 2 du rivet, cette tête comportant un logement iO de forme hexagonal destiné à recevoir ladite tête 2 et LU centre duquel s'ouvre, par sa petite base, un conduit :ronconique 51 avec lequel coopèrent les mors.24. La tête 49 comporte un filetage 53 permettant son vissage dans un taraudage 52 du corps 15. Le manchon 28 est logé dans un alésage 53 du corps 15 et est bloqué entre un épaulement 54 et l'extrémité 55 correspondante de la tête 49. Dans le manchon 28 est logée une bague 56 qui est poussée contre l'extrémité 55 par un ressort 57 prenant appui sur un épaulement 58 dudit manchon 28. La bague 56 présente un conduit interne tronco- nique 60 qui coopère avec une conicité correspondante des mors 24, la grande base du conduit tronconique 60 étant tournée du côté de la grande base du conduit tronconique 51. Le corps 15 présente des ouvertures latérales 62 dans lesquelles s'étendent des doigts 63 qui portent contre les extrémités libres des tiges 47 et avec lesquels coopèrent des barrettes 65 solidaires d'un cylindre 67 de commande du rivetage. Le corps 15 comporte une denture 78 qui coopè- re avec une denture correspondante 79 du manchon 26. Le cylindre 67 comporte, à son extrémité adjacen- te à l'extrémité libre de la tête 49, un patin circulaire d'appui 68 et intérieurement des languettes 69 et 70 qui coopèrent avec des guides 71 et 72 respectivement du corps 15. Le patin circulaire 68 est relié au cylindre par l'in- termédiaire de billes 68 afin qu'au début, lorsqu'il est appliqué sur une tôle 75, après perforation de celle-ci, le freinage du corps passe progressivement jusqu'à ce que les dentures 19 et 20 se désaccouplent. Lorsque l'axe 17 étant entraîné en rotation, il entraîne le manchon 26 et le corps 15, par l'intermé- diaire des dentures 19,20, 78 et 79, la tige 23 se trouve également entraînée en rotation du fait que les mors 24 sont coincés dans le conduit tronconique 51 de la tête 49, ladite tige 23 entraînant ainsi la tête du rivet 2 qui est bloquée dans le logement horizontal 50. La pointe du cône est appliquée sur la tôle 75 à percer et ses arêtes coupan- tes 11 pratiquent un trou dans celle-ci. Lorsque le trou est pratiqué (voir figure 2), le patin circulaire vient porter contre la tôle de sorte que le corps 15 est freiné. L'appui du patin 68 engendre un coulissement du cylindre 67 dont les barrettes 65 pous- sent les doigts 63 qui engendrent un coulissement des bar- rettes 46 dans les perçages 47 de sorte que, le manchon 26 est déplacé contre l'action du ressort de rappel 40, sa denture 20 échappant, ainsi, à la denture 19 de l'axe 17 tandis que la denture 79 échappe à la denture 78. Ainsi, la rotation du corps 15 est arrêtée. Le déplacement du manchon 26 dans l'alésage 38 par les rampes 36 commande l'engagement des billes 34- dans le filet du pas de vis 31, de sorte que la tige 23 se trouve bloquée par sa saillie 77 qui vient coopérer avec la rainure du manchon 28. Comme la douille 21 conti- nue à tourner, la tige 23 en coopérant par son filetage 31 avec les billes 34 et 35 coulisse de manière à se rap- procher du fond de la douille 21, la queue 8 est donc tirée ce qui entraîne, par le tronc de cône 9, en coopérant avec le canal 5, un épanouissement du corps 1 du rivet (voir figure 2). Lorsque la traction exercée sur la queue 8 dé- passe un seuil déterminé, celle-ci se brise au droit de la gorge 12 dès qu'on écarte le patin de la tôle 75. L'en- semble revient dans la position initiale par l'action du ressort 57. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représen- té. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I ON S 1l- Rivet du type comprenant un corps cylindri- que en métal malléable (1) et terminé par une tête (2) à une extrémité, ledit corps (1) comportant un canal axial (5) dans lequel est logée une tige (6) en saillie du côté de la tête pour former une queue (8), ladite tige (6) com- portant des moyens pour provoquer, d'une part, l'épanouis- sement de l'extrémité libre du corps lorsqu'une traction est effectuée sur la queue (8) et, d'autre part, permettre sa rupture lorsque la résistance à la traction dépasse un seuil déterminé, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige (6) dépasse l'extrémité libre du corps (1) et est terminée par un cône (10) comportant le long d'une géné- ratrice au moins une arête tranchante (11). - Rivet, selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le cône (10) de l'extrémité libre de la tige (6) est raccordé à celle-ci par un tronc de cône (9), l'ex- trémité correspondante du canal (5) présentant une conicité correspondante (7). 3 - Rivet, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige (6) comporte entre la queue et la petite base du tronc de cône (9), une gorge (12) cons- tituant une amorce de rupture. 4 - Rivet, selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la tête (2) est hexagonale. - Outil pour la pose des rivets, selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 4 du type comprenant un corps (15) supportant un mandrin (24) destiné à enserrer la queue (8) du rivet et des moyens pour exercer une traction sur ladite queue (8), caractérisé en ce que le mandrin (24) est porté par une tige (23) mon- tée coulissante dans une douille, ladite tige (23) portant un filetage (31), tandis que la douille (21) est pourvue d'organes (34) de coincement escamotables destinés à coopé- rer avec le filetage (31), ladite douille (21) étant reliée à un axe (17) guidé dans des paliers du corps (15) et des- tiné à être fixé à une machine tournante, de manière à pra- tiquer par la rotation de la tige (6) du rivet un trou dans les pièces à assembler, le corps (15) comportant un patin (68) monté coulissant sur ledit corps et relié à des moyens pour commander les organes de coincement (34) afin que ceux- ci coopèrent avec le filetage (31) de la tige (23), de manière que le patin (68) en prenant appui sur la pièce à assembler après perçage du trou dans celle-ci, bloque le corps (15) tandis que la tige (23) est déplacée axialement grâce à son filetage dans la douille (21) en exerçant une traction sur la queue (8) du rivet. 6 - Outil pour la pose des rivets, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le. corps (15) com- porte, à une extrémité, un palier 16 pour le guidage de l'axe (17) et, à l'autre extrémité, une tête (49) pourvue d'un logement (50) destiné à recevoir la tête (2) du rivet, ladite tête étant percée d'un trou tronconique (51) dont la petite base s'ouvre dans le logement (50), le mandrin (24) comportant des mors dont la surface externe est confor- mée en tronc de cône correspondant. 7 - Outil pour la pose des rivets, selon la revendication 5, caractérisé en ce que la douille (21) est prolongée par un manchon (28) dans lequel est montée mobile, contre l'action d'un ressort (57), une bague (56) qui est percée d'un conduit tronconique (60) coopérant avec une conicité correspondante de la partie du mandrin (24) adjacente à la tige (23). 8 - Outil pour la pose des rivets, selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe (17) comporte une denture (19) coopérant avec la denture correspondante d'un manchon (26) coaxial à la douille (23) et mobile dans le corps (15) contre l'action d'un ressort (40), ledit man- chon comportant des rampes (36) destinées à coopérer avec des billes (34-35) logées dans des trous (32-33) de la douil- le et constituant les organes de coincement escamotables, le corps (15) comportant des perçages (47) parallèles à l'axe longitudinal et dans lesquels sont mobiles les barres (46) destinées & coopérer avec le manchon (26) par une ex- trémité, tandis que l'autre extrémité débouche dans des ouvertures (62) de la paroi laterale du corps (15) et coopère avec des barrettes (65) solidaires d'un cylindre (67) gui- dé sur le corps (15) et pourvu & son extrémité correspon- dante d'un patin (68).