Brevet FR2909144A1 — publié le 20080530

La présente invention est un boulon aveugle de pré-assemblage destiné à maintenir sous tension des éléments pré-usinés de volume important notamment du secteur aéronautique et devant être assemblés définitivement. De par sa haute résistance il permet le déplacement et le transport des éléments. Il offre l'avantage d'être démontable facilement, réutilisable immédiatement. Il est doté sur sa longueur d'une douille qui a pour but de servir de centrage des éléments pré-assemblés. Avec l'ensemble des joints toriques, il offre également une bonne étanchéité empêchant le fluage des mastics destinés à créer l'étanchéité entre. les éléments qui seront définitivement assemblés. Il est rapide de pose et dépose, protège les éléments à assembler car aucun élément de sa composition ne tourne directement en appui sur les faces des éléments à assembler. Cette invention sera détaillée dans le descriptif ci-après inclus en référence aux dessins joints qui représentent : LES ELEMENTS CONSTITUTIFS, RESPECTIVEMENT : Fig. 1 La tige Fig. 2 La douille filetée Fig. 3 La douille lisse Fig. 4 Le jonc ressort Fig. 5 Les éléments ouvrants d'appui intérieur Fig. 6 La rondelle de protection Fig.7 les éléments à assembler avec les éléments ouvrants en position rétractée Fig.8. les éléments ouvrants en position début d'ouverture intermédiaire 1 Fig.9 les éléments ouvrants en position d'ouverture intermédiaire 2 Fig. 10 Les éléments ouvrants position ouverte. 2909144 2 La tige (1) est composée de plusieurs diamètres et d'un filetage. Elle est obtenue par déformation plastique du matériau matriçage afin d'obtenir un fibrage ce qui lui donne une bonne résistance à la tension et dispose sur son diamètre (1) extérieur d'un logement de clavette (11/1) dans la zone (7/1) recevant une clavette droite pour obtenir l'anti-rotation de celle-ci dans la douille 3. La tige (1) reçoit zone (10/1) un six pans intérieur (12/1) pour la maintenir en place pendant l'effort de rupture de l'amorce (9/1) de la tige (1) Elle a une tête (1/1) suivie d'une face angulaire (2/1) intérieure raccordée par un rayon et une zone évidée (3/1) offrant une petite zone lisse raccordée elle aussi par un rayon rejoignant la zone lisse (6/1) et l'épaulement (4/1) à bords arrondis qui lui aussi est raccordé par un rayon rejoignant la zone lisse (7/1) puis la gorge (5/1) et la zone lisse (8/1) et ensuite les zones (9/1) et (10/1) constituées d'une gorge formant amorce de rupture et d'un filetage. Les zones (9/1) et (10/1) de cette tige sont parfaitement concentriques et reçoivent un usinage très fin. L'intérêt de la zone d'amorce de rupture (9/1) est d'obtenir une dépose en dépassant le couple de serrage afin de libérer la douille (2) en cas de mauvaise pose. Les zones (6/1) (7/1) (8/1) qui présentent un même diamètre supérieur au diamètre du fond de zone évidée (3/1) sont ajustées avec l'alésage (5/3) de la douille (3) Fig.3 afin d'obtenir un parfait glissement sans jeu. La zone (9/1) est usinée sans trace d'outil, la zone (10/1) de filetage, également. Les zones (7/1) et (8/1) sont séparées par la gorge (5/1) prévue pour recevoir un joint torique (14). LES ELEMENTS OUVRANTS (5) Fig.5 Les éléments ouvrants (5) sont des lames droites de différentes épaisseurs ajustées en fonction du diamètre du boulon de pré assemblage. Elles ont une extrémité avec un pli à 90 (3/5) à angle droit qui se loge dans la zone évidée (3/1) de la tige (1) Fig.1. Elles sont maintenues en place par un joint torique (10) dans une gorge (1/5) de la zone extérieure d'extrémité suivie d'une zone lisse (7/5) qui rejoint une seconde zone lisse (12/5 puis une gorge plus large (8/5) destinée à recevoir un jonc ressort (11) suivie d'une zone lisse (10/5) et d'une face d'extrémité (2/5) rayonnée qui prend appui sur la face de l'élément (8) Par ailleurs la face inférieure des éléments ouvrants 5 (Fig. 5) est dotée après la zone de pli à 90 (3/5) d'une zone lisse (11/5) et d'une gorge (4/5) dans laquelle prend place l'épaulement (4/1) de la tige (1) Fig. 1 dans la position "éléments fermés" Fig. 8, suivie d'une zone lisse (9/5) qui rejoint par un angle (13/5) une zone lisse (5/5) puis la zone d'extrémité (2/5) des éléments ouvrants Fig.(5) qui sont au moins au nombre de 3 disposés à 120 . Leurs faces supérieures sont usinées de forme cylindrique zone (1/5), (7/5), (10/5), (12/5) prenant le même rayon que celui de la douille (3) du boulon avant introduction. Ceci permet une bonne introduction dans l'alésage prévu à cet effet et une extraction facile. 2909144 3 Ils prennent également assise par leur face extrême (2/5) angulaire ou rayonnée sur la face côté inaccessible des éléments (8) dans leur position ouverte ce qui permet la mise sous tension de l'ensemble de cette épingle aveugle de pré-assemblage. Ils sont aussi en appui dès leur ouverture d'une part sur la zone évidée (3/1) de la tige 1 et d'autre part sur la face angulaire (2/1) extérieure à la tête (1/1) telles que le font apparaître la figure (7) et 10. Le contrôle de leur ouverture est commandé par la zone angulaire (2/1) en arrière de la tête 1/1 de la tige 1. Pour obtenir la dépose de ce boulon il suffit de libérer la tension sur la tige (1) en dévissant la douille (2) et en provoquant un jeu, puis une poussée sur la douille (2). Ceci facilite le retour en position initiale des éléments (5) sur le diamètre de la tige (1) Fig. 7 ceci grâce au rappel élastique procuré par le jonc ressort (11) disposé dans la gorge (8/5) des éléments ouvrants (5). LA DOUILLE LISSE (3) Fig. 3 La douille lisse (3) est composée extérieurement d'une zone lisse (2/3) qui reçoit sur son diamètre extérieur deux gorges (3/3) destinées à loger des joints toriques (12) (13) pour l'étanchéité de cette zone puis d'une seconde zone lisse (4/3) destinée à prolonger la Douille lisse vers la deuxième zone des éléments à assembler de par son diamètre extérieur ajusté aux différents alésages des éléments à assembler (8) (9). Son diamètre extérieur a également pour but d'indexer les éléments entre eux ce qui permet à l'utilisateur de se servir de ce boulon comme base pour une: fixation définitive. Elle a également une face extrême (1/3) parfaitement perpendiculaire avec son alésage (5/3) et son diamètre extérieur car servant de surface d'appui à la douille filetée (2) disposition qui se reproduit également sur la face (6/3) opposée. Elle dispose également d'un logement de clavette (7/3) ce qui permet d'obtenir l'anti-rotation de la tige (1) Fig. 1 avec un parfait glissement de la tige (1) dans l'alésage (5/3) de la douille (3) Fig. 3 Par ailleurs son alésage (5/3) est ajusté avec le diamètre des zones (7/1) et (8/1) de la tige (1) afin d'obtenir un centrage parfait des éléments constitutifs de ce boulon aveugle de pré assemblage. D'autre part les éléments ouvrants (5) prennent assise par leur zone d'extrémité (2/5) sur la face extrême (6/3) de la douille (3) en position de rétraction Fig. 7 et viennent en contact avec l'élément (8) à assembler côté inaccessible dans leur position ouverte intermédiaire (1) Fig.8 ce qui permet la mise sous tension du boulon aveugle et qui provoque l'ouverture fig. 9.Ceci justifie l'alignement nécessaire de la face extrême (6/3) de la douille (3) avec la face inaccessible de l'élément (8) pour permettre la continuité du déploiement des éléments ouvrants (5) fig. 10 2909144 La douille filetée (2) Fig.2 La douille filetée (2) est composée extérieurement d'un diamètre lisse (1/2) puis d'une tête six pans extérieure (2/2)" ou ronde" avec un dessous de tête à embrèvement (3/2) du même angle que celui de la rondelle ressort (15) suivie d'une zone rebord en saillie (8/2) qui prend appui sur la rondelle (6) Fig.6 dans le cas de mise sous tension maximale. Elle est également dotée sur sa face extérieure d'une empreinte six pans (4/2) pour permettre son vissage. Par ailleurs sa face d'appui (5/2) prend assise sur la face d'appui (1/3) de la douille (3) Fig. 8. L'intérieur de la douille (2) présente des alésages (6/2) et (7/2). La douille (2) est dotée d'un alésage zone (7/2) d'un diamètre ajusté qui reçoit celui de la zone (8/1) de la tige (1) puis d'un seconde zone filetée (6/2) qui elle, est destinée à recevoir la zone (10/1 de la tige (1) et un extracteur à masselotte pour permettre un enlèvement facile de la douille (2). Son empreinte (4/2) peut être réalisée à la demande de l'utilisateur sous d'autres formes mais doit toujours être débouchante et de section légèrement supérieure au diamètre de la zone (6/2) de la douille (2) D'une manière plus générale la présente invention a pour objet un boulon aveugle de pré- assemblage destiné à maintenir sous tension des éléments pré - usinés et devant être assemblés définitivement, du type comportant une tige (1) de longueur telle que cela lui permet de réunir les éléments à assembler (8) (9) et pourvue d'une tête suivie d'une zone lisse raccordée à un filetage caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'une part une douille lisse (3) dotée dans son alésage (5/3) d'une zone (7/3) de clavetage faisant"anti-rotation" recevant une clavette droite, et par son diamètre extérieur,la douille (3) zone (1/3)ajustée aux diamètres des éléments (8) et (9) réalise l'indexation des éléments à assembler entre eux en faisant office de pion de centrage permettant de pré assembler les éléments(8) (9) sous pré-tension ou tension maximale suivant le cas d'utilisation en agissant sur une douille filetée (2) qui reçoit une rondelle ressort (15) et d'autre part un dispositif d'appui ouvrant (5) à au moins trois éléments disposés à 120 destinés à offrir une assise maximale côté inaccessible comportant une partie en saillie intérieure (3/5) positionnée dans une zone évidée (3/1) de la tige (1) et maintenus en place par un joint torique (10) logé dans une gorge (1/5) de ceux-ci et qui sont destinés par leur face externe (2/5) à prendre appui dans la position ouverte des dits éléments (5) sur la face inaccessible des éléments à assembler dès qu'une action de vissage de la douille (2) est réalisée déplaçant la tige (1) qui par l'intermédiaire d'un épaulement (4/1) de celle-ci sur lequel les éléments ouvrants sont en appui pivotant, provoque l'ouverture des dits éléments ouvrants (5) à l'encontre de moyens élastiques (11). 4 2909144 Selon d'autres caractéristiques : - Les éléments ouvrants (5) sont des lames droites avec un pli (3/5) à angle droit En extrémité formant la partie en saillie destinée à se positionner dans la zone évidée (3/1) de la tige (1). - Les dits éléments (5) sont cylindriques sur leur face extérieure (7/5) en prenant au maximum le même rayon que celui de la douille (3) du boulon avant introduction et pour permettre la dépose par une rétraction sur le diamètre nominal de la tige (1) et ce par l'intermédiaire d'un jonc ressort formant moyen élastique (11) logé intégralement dans une gorge extérieure plus large (8/5) pour obtenir la rétraction des éléments (5). (Fig.7) - L'épaulement (4/1) de la tige (1) est à bord arrondi et est disposé entre une zone lisse (6/1) et une zone lisse (7/1) suivie d'une gorge (5/1), de réception d'un joint torique (14) destiné à venir se positionner au droit de la face extrême (6/3) de la douille (3) afin d'assurer une étanchéité entre tige et douille, puis d'une zone lisse (8/1) et de la zone filetée (10/1) de la tige (1), les dites zones lisses étant de même diamètre. - La douille lisse (3) comporte des gorges (3/3) disposées de part et d'autre du plan de joint des éléments (8) (9) à assembler pour le logement de joints toriques (12) (13) assurant une bonne étanchéité des zones de fonction pouvant être affectées par les mastics d'étanchéité posés entre les éléments (8) (9) à assembler. - La douille lisse (3) est composée extérieurement successivement d'une zone lisse (2/3), des deux gorges (3/3) puis d'une seconde zone lisse (4/3) destinée à prolonger la dite douille lisse vers la deuxième zone des éléments (8) (9) à assembler, pourvue d'un diamètre extérieur ajusté aux différents alésages des éléments (8) (9) à assembler. - La douille lisse (3) est ajustée par son alésage intérieur (5/3) sur la zone (7/1) de la tige (1) et reçoit un logement de clavette (7/3) "anti-rotation" de la tige (1) l'ajustage des éléments offre un glissement sans jeu de l'ensemble de ce boulon de pré-assemblage. - La douille filetée (2) présente une tête six pans ou ronde (2/2) puis une empreinte six pans (4/2) débouchant dans l'alésage (6/2) de la douille (2) assurant le serrage de l'ensemble des éléments en place et reçoit une tige d'extracteur à masselotte de même diamètre que la zone (6/2) de la douille (2). - La tige (1) présente dans la zone filetée (10/1) une zone (12:/1) avec un six pans intérieur pour la maintenir pendant l'effort de rupture, puis une zone lisse (8/1) et la zone (9/1) d'amorce de rupture disposée entre la zone lisse (8/1) et la zone filetée (10/1) qui a pour but de libérer la douille (2) en dépassement du couple de serrage et d'autre part, par une poussée de sortir les éléments restant en place afin de libérer le logement REVENDICATIONS 1/ Boulon aveugle de pré-assemblage destiné à maintenir sous tension des éléments pré-usinés et devant être assemblés définitivemeht, du type comportant une tige (1) de longueur telle que cela lui permet de réunir les éléments constitutifs et pourvue d'une tête suivie d'une zone lisse raccordée à un filetage caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'une part une douille lisse (3) dotée dans son alésage (5/3) d'une zone ( 7/3) "de clavetage faisant anti-rotation" recevant une clavette droite, et par son diamètre extérieur assurant l'indexation des éléments à assembler entre eux en faisant office de pion de centrage permettant de pré assembler les éléments (8) (9) sous pré-tension ou tension maximale suivant le cas d'utilisation en agissant sur une douille filetée (2) qui reçoit une rondelle ressort (15) et d'autre part un dispositif ouvrant (5) à au moins trois éléments disposés à 120 destinés à offrir une assise maximale côté inaccessible comportant une partie en saillie intérieure (3/5), positionnés dans une zone évidée (3/1) de la tige (1) et maintenus en place par un joint torique (10) logé dans une gorge (1/5) de ceux-ci et qui sont destinés par leur face extérieure (2/5) à prendre appui dans la position ouverte des dits éléments (5) sur la face inaccessible des éléments à assembler (8) (9) dès qu'une action de vissage de la douille (2) est réalisée déplaçant la tige (1) qui par l'intermédiaire d'un épaulement (4/1) de celle-ci sur lequel les éléments ouvrants (5) sont en appui pivotant, provoque l'ouverture des dits éléments ouvrants (5) à l'encontre de moyens de rappel élastique (11). 2/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments ouvrants (5) sont des lames droites avec un pli (3/5) à angle droit en extrémité formant la partie en saillie destinée à se positionner dans la zone évidée (3/1) de la tige (1). 3/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les éléments ouvrants (5) sont cylindriques sur leur face extérieure (7/5) en prenant au maximum le même rayon que celui de la douille (3) du boulon avant introduction et pour permettre la dépose par une rétraction sur le diamètre nominal de la tige (1) et ce par l'intermédiaire d'un jonc ressort (11) formant moyen de rappel élastique (11) logé intégralement dans une gorge extérieure plus large (8/5) pour obtenir la rétraction des éléments ouvrants (5). 4/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 caractérisé en ce que l'épaulement (4/1) de la tige (1) est à bord arrondi et est disposé entre une zone lisse (7/1) suivie d'une gorge (5/1) de réception d'un joint (14) destiné à 2909144 7 venir se positionner au droit de la face extrême (6/3) de la clouille (3) afin d'assurer une étanchéité entre tige et douille, puis d'une zone lisse (8/1) et cle la zone filetée (10/1) de la dite tige (1), les dites zones lisses étant de même diamètre. 5/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la douille lisse (3) comporte des gorges (3/3) disposées de part et d'autre du plan de joint des éléments (8) (9) à assembler pour le logement de joints toriques (12) (13) assurant une bonne étanchéité des zones de fonction pouvant être affectées parles mastics d'étanchéité posés entre les éléments (8) (9) à assembler. 6/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que la douille lisse (3) est composée extérieurement successivement d'une zone lisse (2/3), de deux gorges (3/3) puis d'une seconde zone lisse (4/3) destinée à prolonger la dite douille lisse vers la deuxième zone des éléments (8) (9) à assembler, de par son diamètre extérieur ajusté aux différents alésages des éléments à assembler. 7/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon la revendication 1, 5 ou 6 caractérisé en ce que la douille lisse (3) est ajustée entre son alésage (5/3) et le diamètre des zones (7/1) et (8/1) de la tige (1) afin de préserver une parfaite concentricité et un glissement sans jeu de l'ensemble de ce boulon de pré-assemblage. 8/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la douille filetée (2) présente dans la zone (2/2) une tête six pans, puis une empreinte six pans (4/2) débouchant dans l'alésage pour son vissage de section supérieure au diamètre de la tige d'un extracteur destiné à être reçu dans une zone filetée (6/2) de diamètre inférieur à la zone filetée (7/2) assurant le serrage de l'ensemble des éléments en place. 9/ Boulon aveugle de pré-assemblage selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la tige (1) présente une amorce de rupture (9/1) disposée entre la zone lisse (8/1) et la zone filetée (10/1) qui a pour but de libérer la douille (2) en dépassement du couple normal de serrage en cas de mauvaise pose pour permettre d'une part l'extraction de la douille (2) Et d'autre part par la poussée sur les éléments restant en place de libérer l'emplacement . 10/ Boulon aveugle de pré- assemblage selon revendications) et 5 caractérisé en ce que la tige (1) comporte un emplacement (11/1) de clavette qui se reproduit dans l'alésage (5/3) zone (7/3) de la douille (3) provoquant l'anti- rotation de la tige (1) dans son déplacement pendant que la douille (2) se visse sur la zone filetée (10/1) de la tige (1) qui reçoit un six pans intérieur (12/1) pour immobilisation de la dite tige (1) pendant la rupture de l'amorce (9/1) de celle-ci .