Brevet FR2736001A1 — publié le 19970103

APPAREIL DE POSE POUR LE POINCONNAGE ET LE SERTISSAGE EN AVEUGLE D'UN ECROU NOYE A FUT HEXAGONAL. L'invention est relative à un appareil de pose pour le sertissage en aveugle d'un écrou noyé à fût hexagonal introduit dans un logement de forme conjuguée d'une tôle, ledit appareil comprenant - un orifice d'admission destiné à recevoir un premier embout de guidage d'une tige de traction ayant une première extrémité externe filetée pour la réception de l'écrou à poser, - une tringle de commande accouplée à la deuxième extrémité interne de la tige de traction, - des moyens de mise en rotation de la tige de traction pour le vissage de l'écrou sur la première extrémité filetée, - et un organe d'actionnement de la tringle de commande pour provoquer le déplacement en translation de la tige de traction vers une position de retrait lors de la phase de sertissage. L'opération de sertissage doit bien entendu être précédée d'une opération de poinçonnage pour réaliser dans la tôle un logement hexagonal, ayant la forme conjuguée du fût de l'écrou. Cette opération de mise en forme est généralement effectuée au moyen d'un appareil de poinçonnage, indépendant du sertissage. L'objet de l'invention consiste à réaliser le poinçonnage et le sertissage sur une tôle mince d'un écrou noyé à fût hexagonal avec le même appareil. L'appareil de pose selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte - un deuxième embout de guidage associé à un outil de poinçonnage susceptible d'être adapté à l'orifice d'admission à la place du premier embout pour la mise en forme du logement hexagonal dans la tôle, - et une tige de verrouillage déplaçable dans un orifice axial de l'outil de poinçonnage entre une position inactive permettant l'introduction de la tête de l'outil dans un trou circulaire préformé de la tôle, et une position active lors du recul de la tringle de commande vers la position de retrait provoquant l'extraction de l'outil de poinçonnage avec formation du logement hexagonal. Selon une caractéristique de l'invention, la tête de l'outil de poinçonnage est conformée selon une tulipe, ayant une surface d'entrée taillée en biseau, et une pluralité de segments élémentaires délimitant une section hexagonale logée dans un orifice conjugué du deuxième embout de guidage, la réaction de la surface d'entrée biseautée sur la périphérie du trou circulaire provoquant un rapprochement radial des segments de la tulipe lors de l'introduction de la tête par poussée dans le trou circulaire. L'engagement de la tige de verrouillage dans l'orifice axial de la tête de poinçonnage pendant la phase d'extraction, permet d'obtenir un logement hexagonal avec un contour parfait. L'organe d'actionnement de la tringle de commande est formé par un vérin pneumatique ou hydraulique, ledit vérin comprenant un piston mobile associé à un ressort de rappel, sollicitant la tige de traction ou l'outil de poinçonnage sur une position de saillie. L'actionnement de l'équipage mobile peut également être opéré au moyen d'un mécanisme à coulisseau commandé manuellement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'appareil de pose selon l'invention, le mécanisme d'actionnement étant représenté en coupe, avec l'outil de sertissage; - la figure 2 est une vue partielle à l'échelle agrandie du mécanisme d'actionnement de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe de la tête de l'appareil, équipée de l'outil de poinçonnage; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3; - les figures 5 à 7 représentent les différentes phases de poinçonnage pour l'obtention du logement hexagonal dans la tôle. En référence aux figures 1 et 2, un appareil de pose 10 d'un écrou noyé dans une tôle, comporte une tige de traction 12, ayant une première extrémité 14 externe filetée susceptible de recevoir l'écrou à poser, et une deuxième extrémité 16 interne filetée, destinée à être solidarisée par vissage à une tringle de commande 18. La tige de traction 12 est guidée en translation au moyen d'un premier embout de guidage 19 tubulaire, fixé sur l'orifice d'admission 20 de l'appareil par une bague d'assemblage 22 vissée. La partie frontale 24 de l'embout 19 sert également d'enclume qui reste en appui sur la tête de l'écrou lors du recul de la tige 12 pendant l'opération de sertissage. La tige de traction 12 est pourvue d'un trou 26 borgne pour l'introduction d'une tige de verrouillage 28, dont la fonction sera décrite par la suite. La tringle de commande 18 traverse axialement un piston 30 d'actionnement susceptible de coulisser dans un cylindre 32, lequel est formé par la paroi latérale interne de l'enveloppe 34 de l'appareil. Le piston 30 présente une forme annulaire comportant une première extension 36 axiale coopérant avec un épaulement 38 de la tringle 18 pour solliciter la tige de traction 12 vers la position de saillie (figure 1) sous l'action de rappel d'un ressort 40. Sur la face opposée du piston 30, une deuxième extension 42 est susceptible de venir en engagement avec un manchon d'accouplement 44, lequel relie mécaniquement la tringle de commande 18 à un tube de manoeuvre 46. Une augmentation de la pression à l'intérieur de la chambre 48 du cylindre provoque le déplacement axial du piston 30 vers la droite, selon une direction antagoniste à la force de rappel du ressort 40. Il en résulte un mouvement de recul de l'équipage mobile constitué par le manchon 44, la tringle de commande 18, et le tube de manoeuvre 46, entraînant le déplacement en translation de même sens de la tige de traction 12 vers la position de retrait (non représentée). L'augmentation de la pression est engendrée lors de l'actionnement de la poignée 49 dans le sens de la flèche F. La course en translation du piston 30 est ajustable au moyen d'une douille de réglage 50 ayant une surface latérale filetée coopérant avec un tronçon 52 de l'enveloppe 34 pour modifier la position axiale d'une surface d'appui 54 servant de butée de fin de course au piston 30 lorsque la tige de traction 12 arrive dans la position de retrait. La douille de réglage 50 à bouton 56 est bloquée après ajustage de la position relative de la butée, au moyen d'un contre-écrou 58 vissé sur la douille 50 contre la face frontale du tronçon 52. Le tube de manoeuvre 46 est assemblé au manchon d'accouplement 44 par une liaison mécanique 60 destinée à transmettre un mouvement de rotation à la tige de traction 12 pour la mise en place de l'écrou. La tige de verrouillage 28 s'étend coaxialement à l'intérieur de la tringle de commande 18 jusqu'au tube de manoeuvre 46. Un bouton de manoeuvre 61 est fixé au tube 46 pour l'opération de vissage de l'écrou. Dans le cas d'une pose d'un écrou à fût cylindrique, une action de rotation du tube 46 permet de visser l'écrou sur l'extrémité 14 filetée de la tige de traction 12 (figure 1), suivi de l'introduction de l'écrou dans un orifice cylindrique du support métallique. La tête de l'écrou reste en appui permanent avec la partie frontale 24 de l'embout 19, pendant que la pression est envoyée dans la chambre 48 pour l'actionnement du piston 30. L'effort axial exercé sur la tige de traction 12 provoque la déformation du fût de l'écrou en constituant un bourrelet de sertissage sous le support. Cette pose par traction permet un sertissage de l'écrou en aveugle. La tige de verrouillage 28 est inactive pendant la pose d'un écrou à fût cylindrique. Dans le cas d'une pose d'un écrou à fût hexagonal, il est d'abord nécessaire d'effectuer un poinçonnage hexagonal dans la tôle. La tige de traction 12 et l'embout de guidage 19 de la figure 1, sont remplacés par un outil de poinçonnage 62 creux, et un deuxième embout de guidage 64, tels que représentés aux figures 3 et 4. L'outil de poinçonnage 62 présente une tête 66 en forme de tulipe, ayant une surface d'entrée 68 taillée en biseau, prolongée par une section hexagonale susceptible de coulisser dans un orifice 70 de l'embout de guidage 64, lequel possède une section conjuguée à celle de la tête 66. La tige de verrouillage 28 peut coulisser axialement dans l'outil de poinçonnage 62, lequel est vissé d'autre part dans la tringle de commande 18. La section hexagonale de l'outil 62 correspond au trou hexagonal à poinçonner dans la tôle. Les différentes phases de l'opération de poinçonnage sont illustrées aux figures 5 à 7: L'appareil 10 équipé de l'outil de poinçonnage 62 est présenté en regard du trou circulaire 72 de la tôle 74 (figure 5), la tige de verrouillage 28 se trouvant dans la position inactive rétractée de la figure 3. On enfonce ensuite la tête 66 de l'outil 62 dans le trou 72 par une action de poussée exercée sur l'appareil. L'effort de poussée sur l'appareil 10 doit être modéré, et rester inférieur à la force élastique du ressort 40 de rappel du piston 30. La réaction de la tête 66 biseautée sur la périphérie du trou 72 circulaire provoque un rapprochement radial des segments 66a, 66b, 66c élémentaires de la tulipe pour autoriser l'introduction de la tête 66. En position insérée de l'outil de poinçonnage 62, la tige de verrouillage 28 est ensuite poussée vers l'avant, de manière à obturer l'orifice axial 76 de la tête 66, empêchant tout mouvement de rapprochement des segments de la tulipe (figure 6). Le trou hexagonal 78 dans la tôle 74 est mis en forme lors de l'extraction de l'outil de poinçonnage 62 (figure 7) suite à l'intervention du piston 30 provoquant le retrait de la tringle de commande 18. Durant toute la phase d'extraction, la tige de verrouillage 28 se trouve en position active en étant logée dans l'orifice axial 76 de manière à obtenir un logement ou trou hexagonal 78 parfait. Les six copeaux résultant du poinçonnage sont évacués lors du retour de l'outil de poinçonnage 62. La mise en place d'un écrou à fût hexagonal est identique à celle décrite précédemment pour un écrou à fût cylindrique. Il suffit de remettre en place la tige de traction 12 associée au premier embout de guidage 19, et d'effectuer la pose de l'écrou par un effet de traction. La tige de verrouillage 28 est inactive en étant introduite dans le trou borgne 26 de la tige 12. L'ensemble piston 30, cylindre 32 forme un vérin à commande hydraulique ou pneumatique. L'actionnement de l'équipage mobile de l'appareil de pose 10 peut également intervenir au moyen d'un mécanisme à coulisseau commandé manuellement Les tôles 74 métalliques utilisées ont une épaisseur inférieure à trois millimètres, et sont réalisées en acier, aluminium, ou en cuivre. REVENDICATIONS 1. Appareil de pose (10) pour le sertissage en aveugle d'un écrou noyé à fût hexagonal introduit dans un logement (78) de forme conjuguée d'une tôle (74), ledit appareil comprenant: - un orifice d'admission (20) destiné à recevoir un premier embout de guidage (19) d'une tige de traction (12) ayant une première extrémité (14) externe filetée pour la réception de l'écrou à poser, - une tringle de commande (18) accouplée à la deuxième extrémité interne de la tige de traction (12), - des moyens de mise en rotation de la tige de traction (12) pour le vissage de l'écrou sur la première extrémité (14) filetée, - et un organe d'actionnement de la tringle de commande (18) pour provoquer le déplacement en translation de la tige de traction (12) vers une position de retrait lors de la phase de sertissage, caractérisé en ce que l'appareil comporte de plus:: - un deuxième embout de guidage (64) associé à un outil de poinçonnage (62) susceptible d'être adapté à l'orifice d'admission (20) à la place du premier embout pour la mise en forme du logement (78) hexagonal dans la tôle (74), - et une tige de verrouillage (28) déplaçable dans un orifice (76) axial de l'outil de poinçonnage entre une position inactive permettant l'introduction de la tête (66) de l'outil dans un trou circulaire (72) préformé de la tôle (74), et une position active lors du recul de la tringle de commande (18) vers la position de retrait provoquant l'extraction de l'outil de poinçonnage (62) avec formation du logement (78) hexagonal. 2. Appareil de pose selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (66) de l'outil de poinçonnage (62) est conformée selon une tulipe, ayant une surface d'entrée (68) taillée en biseau, et une pluralité de segments (66a, 66b, 66c) élémentaires délimitant une section hexagonale logée dans un orifice conjugué du deuxième embout de guidage (64), la réaction de la surface d'entrée (68) biseautée sur la périphérie du trou circulaire (72) provoquant un rapprochement radial des segments de la tulipe lors de l'introduction de la tête (74). 3. Appareil de pose selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige de verrouillage (28) est agencée coaxialement à l'intérieur de la tringle de commande (18), et est manoeuvrable du côté desdits moyens de mise en rotation. 4. Appareil de pose selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement de la tringle de commande (18) est formé par un vérin pneumatique ou hydraulique, ledit vérin comprenant un piston (30) mobile associé à un ressort de rappel (40), sollicitant la tige de traction (12) ou l'outil de poinçonnage (62) sur une position de saillie. 5. Appareil de pose selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier embout de guidage (19) de la tige de traction (12), ou le deuxième embout de guidage (64) de l'outil de poinçonnage est monté sur l'orifice d'admission (20) au moyen d'une bague d'assemblage (22) rotative, et coaxiale par rapport à la tige de verrouillage (28). 6. Appareil de pose selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige de traction (12) est pourvue d'un trou borgne (26) pour l'introduction de la tige de verrouillage (28) au cours de l'opération de sertissage.