Brevet FR2670847A1 — publié le 19920626

La présente invention concerne un organe de fixation destiné à être utilisé dans des trous dans lesquels il est -introduit par emmanchement à force afin qu'il forme un joint résistant à la fatigue dans des structures soumises à des contraintes importantes, par exemple les voilures d'aéronefs. On sait déjà, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 138 987 et 3 390 906 de Wing, que des organes de fixation résistant à la fatigue, compor- tant une tête, une tige lisse, une partie filetée et un organe interne de coopération avec une clé coaxiale à l'extrémité ayant le filetage et placée à cette extrémité, sont déjà connus dans la technique de la fixation utilisée dans les aéronefs Cependant, ce dispositif de fixation pose des problèmes lorsqu'il est placé dans des trous par emmanchement à force. L'organe interne de coopération avec une clé devient superflu car le frottement dû à l'emmanchement à force empêche la rotation de la broche de l'organe de fixation lorsque des écrous sont montés, même en présence de dispo- sitif à friction de type autobloquant sur l'extrémité filetée de la broche. Cependant, la broche doit être enfoncée dans le trou avec des presses ou marteaux pneumatiques qui appliquent des forces élevées qui peuvent provoquer un fléchissement de la structure ou créer du bruit qui est inacceptable dans les conditions industrielles modernes. Dans un autre procédé de montage par emmanchement à force, on connaît déjà la réalisation d'une broche de fixation ayant une tige de traction qui dépasse d'une extrémité filetée ou munie de gorges de manière qu'une force de traction destinée à l'installation de la broche dans un trou par emmanchement à force, dans une structure, soit appliquée De tels dispositifs sont décrits dans de nombreux brevets des Etats-Unis d'Amérique, notamment les brevets no 4 221 152 de Jason, 2 955 505 de Schuster et 4 324 518 de Dixon Dans toute cette technique antérieure, la tige de traction nécessite un tronçon supplémentaire de matériau qui augmente le coût de fabrication, celui-ci étant particulièrement important dans le cas des organes de fixation formés de métaux rares tels que les alliages de titane Selon l'invention, le mandrin de traction peut être formé d'un matériau plus robuste et moins cher que la broche de l'organe de fixation, et peut mettre en oeuvre des dispositifs plus efficaces de fabrication afin que le coût soit encore réduit La réutilisation du mandrin de traction peut être réalisée lorsqu'elle est favorable au point de vue de la rentabilité. En outre, lors de l'utilisation de la broche selon l'invention, un outil tel que représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 2 789 619 de Wing et al peut être utilisé avec un mandrin intégré de manière que le mandrin tourne dans le trou taraudé de la broche, tire la broche par emmanchement à force et fasse tourner le mandrin afin qu'il se sépare de la broche de l'organe de fixation, et ce brevet est incorporé au présent mémoire car il représente un outil convenant à cet effet. L'invention concerne une broche de fixation ayant un trou taraudé coaxial au filetage de la broche et avec lequel un mandrin peut venir coopérer afin qu'il tire la broche filetée de manière qutelle vienne s'emmancher à force dans le trou d'une pièce. L'invention concerne aussi un mandrin formé d'un matériau trempé destiné à coopérer avec le trou taraudé de la broche afin qu'il permette une traction de la broche par emmanchement à force dans un trou d'une pièce. L'invention concerne aussi la formation d'une gorge de sécurité dans le mandrin trempé d'installation, la gorge de sécurité provoquant une rupture du mandrin avant la détérioration de la tête de la broche de l'organe de fixation par l'application d'une force excessive de trac- tion en cours d'installation. L'invention concerne aussi la formation, sur le mandrin, d'un dispositif de coopération avec un outil à moteur permettant l'installation de l'organe de fixation. L'invention concerne aussi l'adaptation d'un outil à moteur afin qu'il coopère avec le trou taraudé de l'extré- mité filetée de l'organe de fixation et tire l'organe de fixation afin qu'il vienne s'emmancher à force. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réali- sation préféré de l'invention; la figure 2 est une coupe partielle du mode de réalisation de la figure 1 en coopération avec un mandrin; et la figure 3 est une coupe partielle de la mise en oeuvre du mode de réalisation de la figure 1. La figure 1 représente un mode de réalisation préféré d'organe de fixation selon l'invention Une broche filetée 10 a une tête 12 et un tronçon fileté 14 Un taraudage 16 est coaxial au filetage 14, dans l'extrémité filetée de la broche 10 Le trou taraudé 16 est destiné à être utilisé pour l'application d'une force qui tire l'organe 10 de fixation de manière que sa tige lisse 18 soit au contact de la surface interne du trou prévu dans des organes d'une structure destinée à être utilisée sous l'action de contraintes très élevées, par exemple une voilure d'aéronef. La figure 2 représente un mandrin 22 qui a une extrémité filetée 24 et une queue 26 munie de gorges, coopérant temporairement avec le trou taraudé 16 du mode de réalisation de la figure 1 La queue 216 du mandrin en matériau trempé a des gorges destinées à coopérer avec des pinces américaines ou d'autres dispositifs utilisés dans des outils classiques de traction de manière que la broche de l'organe de fixation soit tirée dans des organes de construction 40 et 42 comme représenté sur la figure 3. Le mandrin 22 de la figure 2 possède aussi une gorge de sécurité formée à sa périphérie La gorge 30 est destinée à se casser avant que la force tirant la broche 10 dans un organe dépasse la capacité de résistance à la traction de la tête 12. Lorsque la broche a été tirée dans un organe de construction à l'aide du mandrin 22, celui-ci peut être séparé de l'outil de traction et dévissé du trou taraudé 156 de la broche 10. La figure 3 représente un autre mode de réalisation dans lequel le mandrin 36 fait partie d'un outil à moteur 38 et est utilisé pour l'installation de la broche 10 de l'organe de fixation Le mandrin 36 est entraîné en rota- tion afin qu'il coopère avec le trou taraudé 16 de la broche 10 Le mandrin 36 est entraîné en rotation manuel- lement ou par l'outil à moteur 38 Un vérin hydraulique ou pneumatique incorporé à l'outil 38 tire alors le mandrin et la broche 10 qui lui est fixée dans le trou de montage de l'organe de fixation dans la pièce Le mandrin 36 est alors entraîné en rotation par l'outil à moteur ou manuellement afin qu'il sorte du trou taraudé 16 formé dans la broche 10. REVENDICATIONS 1 Organe de fixation destiné à assembler des pièces, caractérisé en ce qu'il comprend une broche ( 10) ayant un tronçon d'extrémité de tête ( 12) et un tronçon de tige lisse ( 18), ainsi qu'un tronçon d'extrémité formant dispositif externe de retenue, la broche ayant un axe longitudinal, la tête, la tige et le dispositif de retenue externe étant coaxiaux à l'axe longitudinal, et un dispo- sitif taraudé, ce dispositif taraudé étant coaxial à l'axe longitudinal et se trouvant dans le tronçon d'extrémité du dispositif de retenue externe de la broche et débouchant à cette extrémité, le dispositif de retenue ayant plusieurs gorges externes, l'organe comprenant en outre un organe de retenue d'organe de fixation sous forme d'un collier qui a un trou lisse et qui est destiné à être déformé dans les gorges externes. 2 Organe de fixation destiné à l'assemblage d'élé- ments de pièces, caractérisé en ce qu'il comprend une broche ( 10) ayant un tronçon d'extrémité de tête ( 12) et un tronçon lisse de tige ( 18) et un tronçon ( 14) d'extrémité formant dispositif externe de retenue, la broche ayant un axe longitudinal, la tête, la tige et le dispositif externe de retenue étant coaxiaux à l'axe longitudinal, la broche comportant un taraudage interne qui est coaxial à l'axe longitudinal et qui est placé dans le tronçon d'extrémité du dispositif externe de retenue de la broche et qui débouche à l'extrémité, l'organe de fixation comprenant en outre un mandrin qui a un axe longitudinal et une extrémité filetée ainsi qu'une extrémité munie de gorges, l'extrémité filetée étant destinée à être vissée dans le taraudage de la broche. 3 Organe selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une gorge de sécurité ( 30) placée près de l'extrémité filetée du mandrin et destinée à se rompre sous l'action d'une force de traction avant la rupture du tronçon d'extrémité de tête soumis à une force axiale de traction.