Brevet FR2670848A1 — publié le 19920626

L'invention est du domaine des moyens d'assemblage et concerne plus spécifiquement les rivets d'assemblage dits "aveugles" posés soit a titre provisoire soit a titre définitif. Un rivet aveugle est constitué d'un fourreau tubulaire comportant une tète d'appui du côté non aveugle et concentriquement, une tige centrale sécable portant un renflement du côte aveugle dont les dimensions radiales n'excèdent pas le diamètre d'introduction dans le trou et une traction axiale sur la tige centrale produit la formation d'une tête bulbeuse d'appui coté aveugle produisant le serrage sur l'assemblage et rupture ulterieure de la tige. Un tel rivet posé de la sorte, soumet l'assemblage a des contraintes de compression tel que cela ressort des règles de la résistance des matériaux. On peut laisser un rivet de ce tvpe en place définitive ou l'utiliser en tant que moyen d'épinglage provisoire préparant la pose d'un moyen d'assemblage définitif ultérieur comme cela est prAtique habituellement dans le miliéu aéronautique ou l'on utilise un produit d'interposition polymérisable connu sous le nom de P.R. Tous les rivets aveugles connus se comportent de la sorte, aux variantes d'exécution prés. L'effet de compression sur l'assemblage qui en résulté, produit sur l'assemblage ainsi réalisé - tdans le temps par effet d'hystérésis, une relaxation axiale conduisant à un relachemeni néfaste. L'invention propose un rivet aveugle qui ne présente pas les inconvénients pré-cités car il procede d'un mode de pose en extension Selon ce mode pose en extension, l'assemblage se trouve en état de compression après pose, ce qui n'était pas le cas des modes de pose antérieurs. L'invention sera mieux comprise dans la suite du texte qui va montrer a titre d'exemple et à l'appui des dessins annexes, diverses formes de réalisation correspondant aux divers cas pouvant se rencontrer dans la pratique. Sur les dessins: - la figure 1 est un schèma représentatif de l'art antérieur, - la figure 2 représente un esemple de rivet conforme a l'invention dans les stades: a / de positionnement sur l'assemblage, b / de formation du bulbe côté aveugle, c / de rupture et mise en traction du fourreau avec reformation de la tête préconstituée, d / de phase finale de pose. - les figures 3-4 et 5 sont des représentations schématiques de différents types de fourreaux selon.tinvention avec variantes de tètes, - les figures 6 et , représentent schématiquement différents modes de pose particuliers de rivets selon l'invention. Un rivet aveugle conventionnel comporte essentiellement, comme cela est montré sur la figure 1, un fourreau tubulaire repéré 2 a tète d'appui préconstitue 3 ducoté externe à l'assemblage repéré 1 (qui est suppose fermé selon 9 par hypothèse), une partie de tête a constituer 7 du coté aveugle ou interne a l'assemblage et une tige sécable 4 dans une zône prédéterminée 6 et la tige est complétée par un renflement 5 destiné a former le bulbe 7. Un nez de pose repéré 10 mais non totalement représenté permet l'appui selon 11 sur la tête 3 par un moyen de maintient 13. Une traction axiale A du mandrin 12 du nez 10 sur la tige 4 forme ainsi le bulbe 7 et laisse ainsi l'assemblage 1 en etat de contraintes de compression ce qui est propre a tous ces types d'assemblages par rivets aveugles. Dans le temps la contrainte dejcompression initiale se relache par hystérésis élastique; l'assemblage 1 n'est plus en état de compression à un moment donné. Apres formation du bulbe 7 la tige est généralement rompue en 6 selon un effort prédéterminé. Dans l'invention le processus de pose est rigoureusement contraire; le rivet aveugle est posé en extension; l'assemblage est mis en compression initiale puis sous l'effet d'hvsterésis élastique l'assemblage tend de plus en plus à être soumis à un état de compression dans le temps. La séquence complète de pose d'un rivet aveugle selon l'invention se déroule comme suit, à titre d'esemple, en référence aux figures 2a-2b-2c et 2d. Selon la figure 2a, le rivet est en place dans son trou et une traction Ba commence à s' exercer sur la tige 22 par le mandrin 241 du nez 24 qui assure un simple appui sur l'assemblage 23 par 243 et 211 par 242 .; le fourreau n'est pas encore déformé. Selon 2b, le bulbe 22 à alors formé la tète à constituer 201 et la rupture de la tige 22 s'est effectuée selon 229 '(la section de rupture à té prédéterminée en fonction des efforts mis en jeu) Des aprés cette rupture et sous l'effet de la continuation de la traction selon Bb, les épaulements 224 et 21 viennent au contact pour constitue le moyen 25 de mise sous contraintes d'extention du rivet. Cette mise en état de contraintes d'extension résulte en effet de la continuation de la traction selon Bb ; ces contraintes se développant dans le fourreau 21. A ce stade, la mise en appui de latte 211 n'est plus assurée sur la face de l'assemblage 23. Sous cette contrainte d'extension, la tète préconstituée 211 va être reformée par le manchon mobile 242 agissant selon Bb2 en sens inverse de Bb1. Sur la figure 2a, le rivet aveugle repére 20 dans son ensemble, comporte essentiellement(comme tous les rivets aveugles d'ailleurs) un fourreau tubulaire 21 et une tige sécable 22 mis en oeuvre comme il vient d'être dit ci-dessus c'et à dire rigoureusement à l'inverse des systèmes de pose antérieurs. Selon la suite des opérations, la reformetion de la tête préconstituée est montrée sur la figure 2c ou l'on note que la cote X résulte du taux prédéterminé de reformation de la tête 211. Sur la figure 2c, l'effort continué selon Bc va produire la rupture en 223 puis selon la figure 2d, la partie 225 de la tige 22 est évacuée après rupture. En conclusion, le rivet aveugle 20 est bien posé en état de contraintes en extension. Le figures 2a-2b-2c et 2d ont montré, à titre d'exemple, une tete préconstituée et reformée présentant une configuration roulée. D'autres formes peuvent être envisagées comme montré à titre d'exemple sur les figures 3-4 et 5. Afin de réaliser une tête préconstituée flambée, on procède avec la mise en oeuvre du même moyen de mise sous contrainte d'extension tel que selui défini en 25 sur la figure 2b mais en mettant en oeuvre une bouterolle de flambage 31 porté par le nez de pose Il est possible dans le même esprit de definir selon la figur 4 un fourreau bimétal rep-40 dont le métal de la partie 401 peut être différent notamment moins malléable, que la partie de tête préconstituée 40 et l'ensemble peut être lié par vissage en 403. Le principe est toujours le même en ce sens que le reformage des tête préconstituées s'effectue après mise sous contrainte d'extensic du fourreau. La figure 5 montre une variante de formation du bulbe par flambage. C'est la partie 501 de tête de tige 50 qui vient former la tête à constituer; le reste de l'opération étant identique cortrs lors de la formation du bulbe selon figure 2b. Un joint d'étanchéité torique 51 peut être ajouté dans la gorge sous tête recevant l'ex tremité flambée du fourreau 52 . les moyens d'extension étant la encore selon 25 comme pour la figure 2b. Les figures 6 et 7 montrent deux processus de pose quelque peu différents dans leur modalité d'application mais identiques quant à 't vur résultat. Sur la figure 6, la mise sous contrainte d'extension du rivet 60 résulte de la mise en oeuvre d'un mandrin 61 ouvrant radialement selon C4 et qui enserre la tète 601 du rivet 60.Un autre mandrin concentrique 62 vient buter sur l'épaulement 602 du rivet60. Avant introduction dans le trou, le rivet 60 est d'abord placé en état de contrainte d'extension par le jeu de ses deus mandrins exerçant des efforts antagonistes selon C1 et C2 et la tête préconstituée dudit rivet vient en appui sur l'assemblage 23. La tête à constituer 65 est ensuite réalisée par formation du bulbe sous l'effet du renflement 6s et de la traction par 63 selon C3 par rapport à C2 sur la tige sécable 64 qui se rompt ensuite selon 641 . Le mandrin 61 est ouvert et le mandrin 62 retiré ce qui fait que le rivet 60 est bien mis en place sous contrainte d'extension La figure 7 est également une variante dans laquelle la mise en extension du fourreau résulte du serrage d'un écrou 70 vissé sur le fourreau 71 placé en extension à partir du moyen de maintient 73 appliqué dans la région 25. On peut bien entendu envisager des quantités de variantes visant notamment par emmanchement dùr, l'amélioration de la tenue au cisaillement de l'assemblage que ce soit pour le fourreau ou la tige sécable; De même, le rivet aveugle selon l'invention peut être provisoire en remplaçant les agrafes d'épinglage et renforcer l'effet d'extension par de rondelles élastiques du genre Belleville placées sous l'écrou 70.ou la tète préconstituée. I1 peut encore être provisoire et être éliminé par perçage pour remplacement par un moyen de fixation définitif. Il peut enfin rester définitif et assurer dès apres pose, l'effet prévu de compression sur l'assemblage par effet d'hystérésis élastique du matériau constituant le fourreau; REVENDICTIONS 1 - Rivet aveugle comprenant. d'une première part, un fourreau tubulaire avec tête d'appui préconstituée du coté externe à l'assemblage, d'une seconde part, une partie de tête a constituer du côté interne à l'assemblage et d'une troisième part, une tige axiale sécable intérieure au fourreau avec renflement dii coté de la partie de tète à constituer, caractérisé en ce que le fourreau tubulaire comporte un moyen de maintient coopérant avec un moyen de mise sous contrainte d'extension amenant sous cette contrainte d'extension par reformation de la tête préconstituée ou formation de la tete à constituer et par effet d'hystérésis élastique, une mise en compression ultérieure dudit rivet sur l'assemblage après pose. 2 - Rivet aveugle selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de mise sous contrainte d'extension est interne au fourreau et coopère avec le moyen de maintient et le moyen de reformation de la tète préconstituee. 3 - Rivet aveugle selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de mise sous contrainte d'extension est interne et externe au fourreau: et coopere avec le moyen de maintient et le moyen de formation de la tète a constituer. 4 - Rivet aveugle selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de reformation ou de formation de tête procède par roulage. 5 - Rivet aveugle selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moyen de reformation ou de formation de tète procède par flambage. 6 - Rivet aveugle selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que le moyen de mise sous contrainte d'extension interne au fourreau résulte d'épaulements pratiqués sur le fourreau et la tige sécable. 7 - Rivet aveugle selon les revendications 1,2,3 et 6 caractérisé en ce que la mise sous contrainte d'extension du rivet est effectuée avant sa mise en place dans le trou. S - Rivet aveugle selon las revendications 1,2,3 et 6 caractérisé en ce que la mise sous contrainte d'extension procède de la mise en oeuvre d'un écrou avec ou sans moyens élastiques complémentaires.