FR2489446A1 - Attache aveugle avec moyen de serrage deformable - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE ATTACHE AVEUGLE POUR JOINDRE COTE A COTE DES PIECES AYANT DES ORIFICES ALIGNES POUR LA RECEVOIR. SELON L'INVENTION, UN MANCHON TUBULAIRE 13 TRAVERSE LES ORIFICES 15, 17, UNE BROCHE DE MISE EN PLACE 14 TRAVERSE LE MANCHON ET ELLE A UNE TETE DE DILATATION 18 A UNE EXTREMITE POUR DILATER LE MANCHON EN ENGAGEMENT AVEC LES PIECES ET UNE SECTION DE DILATATION 21 POUR MAINTENIR LE MANCHON DILATE EN ENGAGEMENT AVEC CES PIECES, ET UN MOYEN D'ABOUTEMENT DE SERRAGE 35 A PROXIMITE DE L'EXTREMITE MENANTE DE LA SECTION DE DILATATION POUR ELARGIR LE MANCHON AU-DELA DES ORIFICES A UNE DIMENSION PLUS GRANDE QUE LA SECTION DE DILATATION ET RESISTER MOMENTANEMENT A L'ENTREE DE CETTE SECTION DANS LA PARTIE DU MANCHON A L'INTERIEUR DES PIECES AFIN DE SERRER AINSI LES PIECES QUAND LA TETE 18 EST ENFONCEE DANS LE MANCHON, POUR SE DEFORMER ENSUITE DANS L'ESPACE ENTRE LA TETE 18 ET LE MANCHON TUBULAIRE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE DES RIVETS.

Description

La présente invention se rapporte à des attaches aveugles pour moindre côte-à-cOte des pièces, typiquement deux tôles plates auxquelles l'accès n'est pratique que d'un seul côté. Le côté de la pièce par où l'attache est installée est appelé le côté avant, erterne ou d'accès et l'autre côté est appelé côté arrière, interne ou aveugle.

Une attache aveugle du type général auquel se rapporte la présente invention est décrite dans le brevet US le. 3 285 121 où l'on peut voir que l'attache comprend n manchon à tette télescopée sur une goupille d'aJustement allongée et spécialement formée, ayant une section de traction qui s'étend au-delà de l'extrémité d'accès à tête du manchon, et une tête se dilatant et de blocage qui est placée au-delà de l'extrémité opposée et sans tête du manchon.La t8te se dilatant et bloquant a une section de dilatation qui a un épaulement annulaire se dilatant adjacent à l'extrémité du manchon, et qui est dinensionnée pour entrer dans le manchon dans la pièce et une conicité qui augmente progressivement la dimension de la tête au-delà de la section de dilatation.

Avec l'attache s'tendant librement à travers et audelà d'orifices alignés dans les pièces, la goupille d'a3ustement est tirée à partir du côté accès de la pièce tandis que la tête à l'extrémité du côté accès du manchon est maintenue contre la pièce, forçant la t8te se dilatant et bloquant à entrer dans la partie extrême aveugle du manchon0 L'épaulement se dilatant établit une onde de dilatation dans le manchon et bloque les pièces ensemble, puis dilate le manchon en ferme engagement avec les parois des orifices dans les pièces, et la conicité provoque un renflement de la partie extrême aveugle du manchon en une tête en forme de bulbe contre le côté aveugle de la pièce.Alors, l'épaulement dilatant engage une butée à l'intérieur du manchon, et la section de traction est cassée à une gorge d'affaiblissement, sensiblement à fleur avec la toute du manchon côté accès, et un moyen de blocage est établi entre la goupille et le manchon pour maintenir le rivet en place.

La description générale qui précède s'applique à de nombreuses attaches aveugles connues du type rivet, dont d'autres exemples sont indiqués dans les brevets US
No. 3 073 205, 3 377 9Q8 et 4 012 984. Une autre catégorie d'attaches aveugles concerne les boulons aveugles, semblables aux rivets aveugles à l'exception qu'ils sont généralement plus grands et que leuzsgoupillesd'ajuste ment sont vissées dans leurs manchons Les mêmes principes généraux de conception s'appliquent à leurst8eesse dilatant.

La force, la résistance et la durée de vie à la fatigue des joints formés avec ces attaches dépendent partiellement des résistances à la traction et au cisaillement des attaches, et partiellement de la force du serrage des pièces et de la quantité de zone d'appui développée entre la tate du manchon côté aveugle et la pièce pendant la mise en place de l'attache0 Pour obtenir une zone d'appui relativement importante tout en permettant des variations de l'épaisseur des pièces dans des tolérances permissibles, et pour éviter une fissure des pièces, les têtes se dilatant de nombreuses attaches aveugles sont formées suffisamment ductiles pour s'étirer tandis qu'elles sont tirées dans les manchons et dans l'orifice des pièces, ou bien elles sont structurellement affaiblies à partir de l'extrémité côté aveugle pour un affaissement contrôlé de la partie extrême plus grande des têtes, comme cela est décrit dans le brevet US
No. 4 137 817.

Naîgré ces améliorationston n'a pu obtenir de.

résistance et de force optimales, et la présente invention a pour principal objectif une autre attache aveugle perfectionnée permettant de produire des joints considérablement meilleurs en serrant mieux les pièces ensemble et en remplissant plus efficacement les orifices dans ces pièces dans le joint fini. La présente invention a pour autre objectif d'atteindre ces résultats améliorés sans nécessiter de couronne de blocage faisant saillie vers l'extérieur du côté accès de la tête du rivet, afin de diminuer ainsi le prix de fabrication du rivet aveugle selon l'invention, et de permettre l'utilisation d'outi traditionnels d' installation.

La présente invention réside dans une attache aveugle du type ci-dessus, ayant un moyen d'aboutement de serrage déformable sur la partie extrême menante ou d'enfoncement de la tête se dilatant et bloquant pour résister momenta nément à l'entrée de la partie extrême menante dans la pièce côté aveugle puis se déformer tandis que la tête est tirée dans les pièces. Le moyen d'aboutement de serrage produit une augmentation importante de la force effective de serrage appliquée aux pièces et ensuite favorise l'efficacité de la tête lors de sa dilatation et du maintien du manchon en engagement serré avcc les pièces.De plus, le moyen d'aboutement de serrage contribue à la production d'une zone d'appui importante côté aveugle en amorçant un renflement de la partie extrême libre du manchon avec un diamètre effectif plus important que ce qui pourrait autrement être utilisé.

Dans le mode de réalisation préféré illustré ici, le moyen d'aboutementde serrage comprend une crête annulaire qui entoure la partie extrême menante de la tête se dilatant et bloquant, qui se trouve immédiatement derrière et quide préférence forme une extension de l'épaulement se dilatant, et qui a une surface menante en forme de coin ou inclinée. La crête est composé d'un matériau déformable qui est suffisamment dur pour entrer et traverser la partie extrême libre du manchon sans déformation sensible, mais suffisamment mou pour se déformer quand les pièces ont été très serrées, et pour agir contre la tendance de la tête à devenir plus petite en coupe transversale du fait de son allongement tandis qu'elle est tirée dans les pièces. En effet, la crête forme du matériau en excès pour maintenir le diamètre effectif de la partie de la tête qui entre dans la pièce afin d'assurer que les orifices seront bien remplis par la tête dans le joint fini.

Selon la nature des pièces et des matériaux utilisés pour le manchon et la broche ou goupille d'ajustement ou de mise en place, la crête de serrage peut être formée de diverses façons. Par exemple, elle peut faire corps et être dans le même matériau que le restant de la goupille ou broche de mise en place ou d'ajustement, et cela est la construction préférée, auquel cas on pense que la déformation se produit par suite de l'étirement dans la zone de la crête. Alternativement, cela peut être une partie en forme d'un revêtement mou tel que de l'aluminium sur un matériau formant aie plus durecomme de l'acier ou un alliage d'aluminium de forte résistance, ce type de matériau étant disponible en tant que fil plaqué d'aluminium.Avec un tel fil métallique plaqué, on pense que la déformation se produit sous forme d'un étalement et d'une extrusion du revêtement, plutôt qu'un étirement de toute la broche ou goupille.

Dans un autre mode de réalisatton rdvéld ici, la crête déformable peut faire corps avec un collier de blocage qui s'étend à travers ou peut être comprimé dans une gorge annulaire de blocage dans la tige. Ce collier entoure la tige en avant de la gorge de blocage et il est agencé pour venir en aboutement contre l'élément de pression de l'outil d'installation à l'endroit de la tête du manchon du rivet et s'arquer vers l'extérieur dans un évidement dans la tête du manchon du rivet pour bloquer la tige en place dans le manchon quand l'installation du rivet est terminée. Cet autre agencement permet à l'ensemble de l'attache aveugle selon l'invention d'être produit sans couronne de blocage faisant saillie vers l'extérieur de la tête du manchon du rivet, ce qui réduit le prix de production de l'attache.Par ailleurs, cet autre agencement peut être installé avec toute tête d'installation de rivets aveugles capable de tirer sur la tige et d'exercer une pression de réaction sur la tête du rivet, afin d'éviter ainsi la nécessité d'outils spéciaux d'installation.

Selon un aspect général, la présente invention se rapporte 8~une attache aveugle pour Moindre côte-à-côte des pièces ayant des orifices alignés pour recevoir l'attache, comprenant un manchon tubulaire devant s'étendre à travers et au-delà des orifices, une goupille ou broche de mise en place traversant le manchon et ayant une tête dilatant à une extrémité pour dilater le manchon en engagement avec les pièces et comprenant une section de dilatation pour maintenir le manchon dilaté en engagement avec les pièces, et un moyen d'aboutement de serrage déformable adjacent à l'extrémité menante de la section de dilatation pour élargir le manchon au-delà des orifices à une dimension plus importante que cette section de dilatation et pour résister momentanément à l'ssntrEedede la section de dilatation dans la partie du manchon à l'intérieur des pièces, afin de bloquer ainsi les pièces de façon très serrée enseible,tandis que la tête de dilatation est tirée dans le manchon, et se déformant et s'4tirant ensuite dans l'espace entre la tête de dilatation et le manchon tubulaire tandis que la section de dilatation est tirée dans la partie du manchon à l'intérieur des orifices.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels
- la figure 1 est une vue latérale agrandie d'un rivet aveugle selon la présente invention, le rivet étant illustré avant mise en place, avec le manchon en coupe traniversale placé dans deux pièces représentatives, également en coupe transversale, et la goupille de mise en place illustrée en élévation iatérale, mais avec une partie de la tête dilatant et bloquant arrachée et représentée en coupe transversale, et avec une partie de la#section de traction supprimée pour la compacité de l'illustraction
- la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mais avec la section de traction de la goupille de mise en place saisie dans un outil de mise en place qui est partiellement arraché et montré en coupe traisversale, la tête dilatant et bloquant étant partiellement tirée dans le manchon pour commencer à serrer les pièces ensemble;;
- la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 montrant la condition des pièces tandis que le serrage est terminé et que la formation de la tête côté aveugle est en cours
- la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 montrant le joint complété
- la figure 5 est une vue en coupe transversale fragmentaire et agrandie faite longitudinalement à travers la tête dilatant et bloquant et l'extrémité du manchon, avec les pièces placées comme sur la figure I
- la figure 6 est une vue semblable à la figure 5 illustrant la condition des pièces à la figure 2
- la figure 7 est une vue en coupe transversale fragmentaire fortement agrandie montrant la configuration de la crête de serrage
- la figure 8 est une vue latérale agrandie, semblable à la vue de la figure 1, mais illustrant un rivet aveugle selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 est une vue semblable à la figure 3 mais montrant l'autre mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur la figure 8 tandis que le serrage des pièces est terminé et que la formation de la tête côté aveugle est en cours
- la figure 10 est une vue semblable à la figure 9 montrant le joint complété formé par l'autre mode de réalisation de l'ievention ; et
- la figure Il est une vue latérale, semblable aux vues des figures 1 et 8, mais illustrant un rivet aveugle selon un autre mode de réalisation de l'invention.

Comme on peut le voir sur les dessins, la présente invention est représentée par un rivet aveugle, généralement indiqué par le repère 10, pour moindre deux pièces, dans le cas présent des tôles plates Il et ia, où l'accès n'est pratique que d'un seul côté, le côté droit sur les figures 1 à 4. De tels rivets sont utilisables cependant dans d'autres environnements, où un assemblage rapide est important.

En général, le rivet 10 comprend un manchon à tête 13 et une broche ou goupille de mise en place ou d'aJuste- ment 14 télesscopi l'un sur l'autre et librement insérés à travers deux orifices alignés 15 et 17 dans les pièces, le rivet, avant mise en place étant plus petit que les orifices. Après insertion, le rivet est placé dans la pièce en tirant la goupille vers la droite tandis que le manchon est maintenu stationnaire contre la pièce Il côté accès.

Ce mouvement de la goupille 14 tire une tête dilatant et bloquant, généralement indiqudeen 18, dans l'extrémité côté aveugle du manchon 13 pour bloquer les pièces ensemble, dilater le manchon en engagement serré avec les parois des orifices 15 et 17 et former la partie extrême côté aveugle du manchon en une tête 19 en forme de bulbe (figure 4) qui est en aboutement contre la pièce 12 côté aveugle et coopère avec une tête préformée 20 à l'extrémité opposée du manchon, pour bloquer ou serrer les pièces ensemble.

Tandis que les opérations de serrage et de formation de la tête sont terminées, un épaulement incliné ou effilé 21 de dilatation formant 1 'extrémité menante de la tête dilatant 18 engage une butée interne dans le manchon, dans le cas présent un épaulement 22 formé sur la paroi interne du manchon, et un moyen de blocage est mis en place.

Le moyen de blocage illustré est une couronne 23 intégralement jointe à la tête 20 du manchon, et pressée dans une gorge de blocage 24 dans la goupille de mise en place à l'avant de l'épaulement d'arrêt 22. En même temps, la goupille est cassée à l'endroit d'une gorge d'affaiblissement 25, sensiblement à fleur avec le côté externe de la tête 20, comme on peut le voir sur la figure 4, et le joint est terminé.

La tête dilatant et bloquant 18 qui est représentée a une configuration qui, à la base, est traditionnelle, ayant un diamètre externe plus petit que les orifices 15 et 17, et augmentant en dimension à partir d'une dimension plus petite que l'ouverture dans l'extrémité côté aveugle du manchon à son extrémité menante jusqu' à une dimension sensiblement plus grande que l'intérieur du manchon, et comprenant une section de dilatation formée par l'épaule- ment 21 et une partie relativement courte généralement cylindrique 27 dont la longueur varie selon l'épaisseur des pièces pour lesquelles le rivet est conçu, la partie cylindrique étant plus grande que le diamètre initial interne du manchon 13, d'une quantité suffisante pour dilater celui-ci en engagement ave# les parois des orifices 15 et 17. Quand le manchon est dilaté, son diamètre interne dilaté est sensiblement le même que le diamètre externe de la section de dilatation.

Au-delà de la partie cylindrique 27 se trouvent une conicité 28 qui augmente progressivement la dimension de la tête de la section de dilatation vers son extrémité libre côté aveugle, et une partie extrême courte 29. Un évidement d'affaiblissement 30 est formé dans l'extrémité côté aveugle de la tête représentée, comme cela est indiqué dans le brevet US No. 4 137 817 afin de contrôler l'affaissement de la partie extrême plus grande de la tête pendant la mise en place du rivet.

Le manchon 13 est de configuration traditionnelle, la tête 20 étant du type en saillie bien que des têtes encastrées (non représentées) soient également utilisées.

Au-delà de la tête, le corps du manchon est cylindrique et initialement de plus petit diamètre que le diamètre des orifices 15 et 17, pour une libre insertion dans les pièces, et l'extrémité côté aveugle en saillie du manchon a de préférence un contre-alésage 31 qul facilite l'entrée de l'épaulement 21. Avant l'opération de mise en place, la partie extrême en saillie sa de la goupille ou broche 14 du côté accès des pièces Il et 12, appelée section de traction, est saisie entre les mâchoires (non représentées) d'une tête d'outil 33, et l'extrémité adjacentede la tête d'outil est pressée contre la couronne 23 pour faire reposer la tête du manchon contre la pièce Il côté accès.Alors, la broche ou cheville est tirée à travers le manchon, vers la droite en regardant les figures 1 à 3, tandis que le manchon est retenu par la tête de l'outil contre un mouvement vers la droite, afin d'étirer ainsi la tête 18 dilatant et bloquant dans l'extrémité aveugle du manchon.

Tandis que l'épaulement de dilatation 21 passe du contre sage 31 dans le manchon 13, une onde de dilatation 31a (figure 2) s'établit dans le manchon et progresse le long de celui-ci avec l'épaulement. Lors de ltengagosent de cette onde avec la pièce 12 côté aveugle, elle décale la pièce 12 vers la droite et coopère avec la tête 33 de l'outil pour serrer très fortement les pièces ensemble.

Ainsi, quand un plus ample mouvement de la pièce 12 côté aveugle est empêché par la pièce 11 côté accès, l'épaulement 21 est tiré dans la partie du manchon 13 à l'intérieur des pièces, et dilate le manchon pour remplir les orifices 15 et 17. Tandis que l'épaulement continue à travers le manchon et par le plan de cisaillement entre les pièces, jusqu'à ce qu'il vienne en aboutement contre l'épaulement 22 à l'intdriew du manchon, la partie éfilée ou conique 28 de la tête 18 est tirée dans ltextré- mité côté aveugle du manchon, forçant celui-ci vers la pièce côté aveugle et produisant une perturbation ou renflement prononcé dans le manchon, contrela pièce.

Ce renflement continue tandis que la conicité 28 est attirée dans le manchon 13, et typiquement il est accompagné d'une déformation ou d'un étirage de la tête 18, quelquefois avec un affaissement radial partiel de la partie extrême aveugle de la tête quand un évidement 30 d'affaiblissement est prévu. Cette déformation de la tête permet à la goupille ou broche de mise en place de tenir compte des variations des épaisseurs combinées des pièces tout en produisant une bonne zone d'appui entre la tête 19 côté aveugle en forme de bulbe (figure 4) et la pièce 12.

Lors de l'engagement de l'épaulement 21 avec l'épaulement 22, un plus ample mouvement de la broche de mise en place à travers le manchon 13 est arrêté, et une continuation de la traction sur la broche force d'abord la couronne 23 dans la gorge de blocage 24 puis arrache automatiquement la section de traction 32 à la gorge d'affaiblissement 25. Cela complète la mise en place du rivet, généralement à la condition représentée sur la figure 4.

Selon la présente inventions la tête 18 a un moyen d'aboutement de serrage déformable sur sa partie extrême menante, pour augmenter le diamètre' initial dilatant et serrant au-delà de celui de la section de dilatation, et ensuite se déformer pour permettre à la surface suivante de la t#e dilatant et bloquant d'entrer dans les pièces, produisant initialement une augmentation importante à la force effective de serrage appliquée aux pièces et produisant subséqueensnt un excès de matériau pour agir contre la tendance de la tête à devenir plus petite, assurant ainsi un remplissage plus serré du manchon à l'intérieur des pièces. Du fait du diamètre effectif initial plus important du moyen de serrage et de l'augmentation résultante de l'onde de dilatation, la zone d'appui côté aveugle est également augmentée de ce fait.

Plus particulièrement, le moyen d'aboutement de serrage du mode de réalisation préféré comprend une crête annulaire 35 ayant une surface menante en forme de coin qui s' tSilevers les pièces à partir d'un diamètre externe maximum à un sommet 35a (figures 5 et 6) plus grand que le diamètre interne dilaté du manchon 13. Ainsi, cette crête ne peut entrer dans la partie du manchon qui est à l'intérieur de la pièce 12 du côté aveugle sans déformation, et elle produit par conséquent une action de serrage plus positive pour décaler la pièce côté aveugle le long du manchon et en engagement très serré avec la pièce Il côté accès quand elle est tirée dans le manchon avec lsépaule- ment dilatant.

La crête de serrage 35 se compose d'un matériau qui est suffisammentdar pour entrer et traverser la partie extrême libre du manchon 13 sans se déformer sensiblement, et pour établir une onde de dilatation d'une dimension déterminée par le diamètre externe de la crête, mais pouvant se déformer quand les pièces ont été serrées, et qu'elle rencontre la résistance accrue offerte par les pièces serrées.Cette déformation se produit par suite de l'étirement de la partie menante de la tête dans les orifices des pièces et est ainsi contrôlée par les orifices, qui configurent la tête déformée au bon ajustement dans les pièces, assurant ainsi que les orifices seront bien remplis par la tête, malgré toute tendance de celle-ci à se réduire en dimension par suite de l'allongement dl8tirage pendant l'opération de mise en place.

Comme on peut mieux le voir sur les figures 5, 6 et 7, la crête préférée de serrage 35 a une face avant 35b formant un angle inclusqui est un angle effectif d'extrusion, de préférence de l'ordre de 30e (c'est-à-dire 150 de chaque côté avec l'axe longitudinal de la broche 14, en regardant en coupe transversale).Le diamètre du sommet est sensiblement plus important que le diamètre interne dilaté du manchon 13 (la dimension des orifices moins le double de l'épaisseur de paroi du manchon), la quantité spécifique dont la crête est surdimensionnée étant variable selon les propriétés des pièces et les matériaux utilisés pour former le manchon et la crête, la quantité de serrage souhaitée, la quantité d'allongement résultant de l'étirage et la quantité d'un matériau particulier déformable qui peut être étiré sans endommager le manchon ou les pièces.

Pour chaque dimension et type de rivet où l'invention peut être utilisée, les dimensions spécifiques du sommet 35a peuvent être déterminées empiriquement, en suivant les principes généraux illustrés et décrits ici, les proportions actuellement préférées étant représentées sur les figures 5 et 6. Quand des dimensions satisfaisantes pour la crête 35 ont été déterminées pour un rivet donné dans une série de dimensions, les crêtes d'autres dimensions de rivets peuvent être déterminées, généralement par une relation en ligne droite.

Par exemple, en concevant la crête de serrage 35 pour un rivet du type vendu par Olymplo Fastening Systems, Zinc.,
Downey,Californie, sous la référence P3 1020-05-01, ayant une section de dilatation d'un diamètre externe de 3,556 mm, une crête de l'ordre de 0,1524 mm d'épaisseur (c'est-à-dire de l'ordre de 0,3048 mm de diamètre) peut être ajoutée.

Cela rend la crête surdimensionnée d'environ 0,2794 mm quand l'orifice 17 dans la pièce 12 côté aveugle a une dimension maximum dans les tolérances permissibles et une surdimension d'environ 0,3810 mm quand l'orifice a une dimension Ijuimul dans les tolérances permissibles. Dans tous les cas, une crête déformable de serrage n'ayant que quelques millièmes de millimètre d'épaisseur produira un serrage considérablement amélioré et un remplissage plus serré des orifices, ainsi qu'une onde de dilatation plus importante pour une meilleure zone d'appui côté aveugle.

On notera que la crête de serrage 35 n'est pas simplement un élargissement du diamètre externe total de la section de dilatation 27. Derrière la crête, la partie cylindrique a le même diamètre initial que dans les conceptions traditionnelles, et est traditionnellement dimensionnée pour maintenir le manchon à sa condition dilatée, avec un diamètre externe qui est inférieur à la dimension des orifices d'une quantité égale au double de l'épaisseur de paroi du manchon. Ainsi, derrière la crête, il y a une zone de dégagement dont le diamètre externe est traditionnellement conçu pour remplir le manchon dilaté. Bien entendu, si la section de dilatation est très courte, ce dégagement peut recouvrIr la plus petite partie extrême de la conicité 28.

Tandis que la forme préférée de coin pour la face menante de la crête 35 est tronconique, d'autres formes peuvent être utilisées. Une courbure longitudinale, par exemple, soit concave ou convexe en coupe transversale longitudinale, produira les mêmes résultats, tant que la face menante augmentera progressivement en diamètre vers le sommet.

On peut utiliser un certain nombre de matériaux différents pour les pièces du rivet et la crête de serrage 35 ou, en d'autres termes, la crête de serrage peut être appliquée de différentoefaçonsà une grande variété de riveta différents. Par exemple, la crête peut être composée du même matériau que le restant de la goupille ou broche 14, comme un alliage d'aluminium 2217, 2219 ou 2023, avec un manchon du même matériau.Une résistance particulièrement importante du rivet total peut être obtenue dans une pièce tout en aluminium, en utilfsant un alliage d'aluminium 7075 récemment développé. Il faut cependant garder à l'esprit le fait que la quantité dont la crête peut être surdimensionnée est déterminée par la capacité de retirer la crête quand les pièces ont été serrées ensemble.

Dans un autre exemple, produisant une crête de serrage relativement facilement déformable pour une utilisation dans des pièces de faible résistance, on utilise un fil métallique plaqué d'aluminium avec une ame en alliage d'aluminium 7075 enduite d'aluminium pur ou d'alliage d'aluminium 1100. Avec de tels matériaux, le revêtement peut être configuré pour former la crête de serrage autour du matériau plus dur de l'ame, pour une résistance totale relativement élevée malgré la facile déformabilité de la crête. Un résultat semblable peut être obtenu en appliquant un revêtement relativement mou sur la tête de dilatation seule, et en configurant ce revêtement pour former la crête de serrage.

Un autre mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 8, 9 et 10. Dans ce cas, le rivet 10' est également du type attache aveugle quelque peu semblable à celui précédemment décrit pour le rivet 10 des figures 1 à 7, et les pièces du rivet des figures 8 à 10 qui ont une correspondance sensible par leur structure et leur fonction avec celles précédemment décrites pour les figures 1 à 7, sont désignées par des repères correspondants pourvus de prime.

Comme on peut mieux le voir sur la figure 8, le rivet 10' se compose d'un manchon à tête 13t et d'une cheville ou broche 14t de mise en place qui sont insérés à travers les orifices 15' et 17t des pièces 111 et 12'. Cependant, la crête annulaire de serrage 35s est formée sur un collier annulaire 40 qui est disposé sur la broche 14' et porte contre un épaulement 42 à l'extrémité menante de la tête 18' dilatant et bloquant.

Le collier 40 recouvre la gorge de blocage 24' et il comporte de plus une jupe annulaire 44 qui s'étend vers l'avant de la gorge de blocage 24' et recouvre la gorge d'affaiblissement 25'. Le diamètre externe de la jupe 44 à son extrémité menante doit être suffisamment petit pour entrer dans l'extrémité libre da manchon 13', et la jupe a de préférence une longueur suffisante pour s'étendre dans l'orifice 17t dans la tôle 12' du côté aveugle avant que l'onde de dilatation n'atteigne cette tôle 12'.

Lors de l'installation du rivet aveugle 10', la crête35' dilate l'extrémité libre du manchon 13' pour former une onde de dilatation qui serre les tôles Il' et 12' ensemble comme on l'a décrit ci-dessus. Tandis que la crête 35' est tirée dans l'orifice 17' dans la tôle 12', elle est déplacée vers l'intérieur dans la gorge de blocage 24', comme on peut mieux le voir sur la figure 9.Lors d'un plus ample enfoncement de la broche 14' dans le manchon 13', la partie cylindrique 27' de la tête 18t dilate le manchon 13' en engagement avec les parois des orifices 15' et 17', et la partie effilée 28' de la tête 18' forme la tête 19' en forme de bulbe côté aveugle (figure 10) qui produit une meilleure zone d'appui contre la pièce 12'.

Un plus ample mouvement de la broche 14' tire l'extrémité menante du collier 40 en engagement avec un élément de pression 46 sur un outil traditionnel dwinstalla- tion 48. Lors du contact de l'élément de pression 46, l'extrémité menante de la jupe 44 est déviée vers l'intérieur, vers la goupille 14', et le restant de la jupe 44 s'arque vers 1 'extérieur dans un évidement 50 formé dans la tête 20' du manchon 13'. Dans cette position déformée, le collier résiste suffisamment à une plus ample compression pour rompre la broche de mise en place à la gorge d'affaiblissement 25', plaçant le rivet 10' à sa position totalement installée qui est illustrée par exemple sur la figure 10.

La séquence d'installation ci-dessus décrite fonctionnera de façon satisfaisante en utilisant un outil d'installation ayant un élément de pression i face plate traditionnel. Cependant, si on le souhaite, l'élément de pression 46 peut être pourvu d'un chanfrein 52 dirigé vers l'intérieur pour faciliter la déviation ou déformation initiale vers l'intérieur de l'extrémité menante de la jupe 44 corme on l'a décrit ci-dessus. La déviation initiale vers l'intérieur et la déformation vers l'extérieur de la jupe dans l'évidemeat 50 qui en découle, sont préférables parce que cette configuration du collier totalement installé 40 donne une meilleure résistance à un retrait qu'un simple retournement vers l'extérieur de la jupe dans 11 évidement 50. Par ailleurs, si on le souhaite, la face de l'élément de pression peut légèrement faire saillie dans l'évidement 50 afin que la jupe totalement installée 44 ne fasse pas saillie au-dessus du sommet de la tête 20' du manchon (figure 10).

La figure 11 montre un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce cas, le rivet 10'1 est également du type attache aveugle, quelque peu semblable à ce que l'on a décrit précédemment pour les rivets 10 et 10' des figures 1 à 10, et des parties du rivet de la figure 11, qui correspondent sensiblement parlstlrstructure et leur fonction à celles pré cédemment décrites pour les figures 1 à 10, sont désignées par des repères correspondants pourvus de double prime.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 11, le rivet 10" comprend un manchon à tête 13" et une broche ou goupille d'ajustement ou de mise en place 14" qui sont insérés à travers les orifices 15" et 17" des pièces Il" et 12". La crête annulaire de blocage 35" est formée sur un collier de blocage 54 qui est pré-configur6, placé sur la broche 14" et comprimé ou embouti en place.

On notera que dans ce mode de réalisation, le collier 54 est comprimé dans la gorge de blocage 24" avant installation du rivet 1011 dans les pièces 11" et 12".

De même, si on le souhaite, le collier 54 peut comporter une partie formant manchon arrière allongée 56 qui forme un revêtement autour de la partie cylindrique 27" et de la partie effilée 28" de la broche 14". Le manchon allongé 56 peut être prévu pour former un revêtement ductile sur la tête de dilatation pour l'étirage dans le manchon 13" du rivet et pour assurer un ajustement serré entre le manchon 13" et les orifices 15" et 17".

Dans les deux derniers modes de réalisation ci-dessus décrits, les colliers de blocage 40 et 54 peuvent être formés du même matériau que les manchons 13' et 13" des rivets, respectivement, ou bien ces colliers peuvent être formés en un matériau qui est plus dur que le manchon avec lequel ils sont utilisés. Cependant, les colliers ne doivent pas être plus mous que les manchons. Par ailleurs, les colliers doivent être formés en un matériau qui est plus mou que la broche 14' ou 14" avec laquelle ils sont utilisés.

Avec des rivets conçus selon la présente invention, on a trouvé que les charges de serrage étaient accrues de 4 à 5 fois par rapport à celez obtenues sans crête de serrage, et que des rivets légers et tout en aluminium composés d'un alliage 7075 permettait d'approcher et évemtuel- lient de surpasser les résistances précédemment obtenues uniquement avec des attaches composées au moins partiellement de matériauxbien plus lourds.Les résistances accrues peuvent être attribuées (1) à des forces considérablement accrues obtenues pendant le serrage, (2) à un remplissage plus serré des orifices résultant du matériau en excès disponible dans la crête de serrage ou les colliers de blocage pour agir contre les effets de l'étirage, et (3) à une zone accrue d'appui côté aveugle ou déformation du manchon résultant du diamètre initial plus importait de serrage. Par ailleurs, les deux derniers modes de réalisation de la présente invention révélés ici permettent d'obtenir ces meilleurs résultats sans nécessiter de couronne de blocage sur la tête du rivet, permettant ainsi d'utiliser des outils traditionnels d'installation.

Tandis que la présente invention est particulièrement bien adaptée à une utilisation pour des rivets tout en aluminium, elle peut également être incorporée dans des attaches composées d'autresmatériaux,comme du Monel ou un acier allie, pour une efficacité accrue de façon correspondante. Avec l'usage accru des attaches aveugles dans les zones de structure, s'opposant à une simple fixation des tôles, les augmentations de résistance que l'on peut obtenir sont très importantes.

Il est évident, à la lecture de ce qui précède, que la présente invention constitue une avance importante dans le domaine des attaches aveugles, augmentant de façon importante l'efficacité du serrage du rivet pendant l'opération de mise en place et produisant également un serrage matériellement accru du joint terminé.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée ci-après.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Attache aveugle pour joindre cCte-à-côte des pièces ayant des orifices alignés pour recevoir ladite attache, caractérisée en ce qu'elle comprend s un manchon tubulaire (13; 131; 13n) pouvant s'étendre au travers et au-delà desdits orifices (15, 17; 15', 17t; 15", 17"), une goupille de mise en place (14 ; 14' ; 14") traversant ledit manchon et ayant une tête de dilatation (18 t 18' ; 18") à une extrémité pour dilater ledit manchon en engagement avec les pièces et ayant une section de dilatation (21) pour maintenir ledit manchon dilaté en engagement avec lesdites pièces, et un moyen d'about~ment de serrage déformable (35 ; 35' ; 35n) adjacent à l'extrémité menante de ladite section de dilatation pour élargir ledit manchon au-delà des orifices à une dimension plus grande que ladite section, de dilatation et pour résister momentanément à l'entrée de ladite section de dilatation dans la partie dudit manchon à l'intérieur desdites pièces, afin de serrer très fort ainsi lesdites pièces ensemble tandis que ladite tête de dilatation est enfoncée dans ledit manchon, et se déformant et s'étirant ensuite dans l'espace entre ladite tête de dilatation et ledit manchon tubulaire tandis que la section de dilatation est tirée dans la partie dudit manchon à l'intérieur desdits orifices.

2. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon tubulaire précité est dimensionné pour s'adapter dans les orifices précités et a une première tête (20 ; 20 > ) à une extrémité pour venir en aboutement contre un côté des pièces précitées, et une partie extrême opposée pour faire saillie au des de l'autre côté desdites pièces à dilater en une seconde tête (19) sur ledit autre côté ; en ce que la goupille précité de mise en place dilate ladite partie extrême opposée pour serrer lesdites pièces ensemble et former ladite seconde têtes ladite goupille ayant une section centrale traversant ledit manchon et une section de traction à une extrémité de ladite section centrale à proximité de ladite première tête ; ladite tête de dilatation (18) étant asposée à l'autre extrémité de ladite section centrale au-delà de l'autre extrémité dudit manchon, pour être enfoncée dans ledit manchon, ladite section de dilatation (21) étant plus grande que la section centrale et le diamètre interne dudit manchon, avec une extrémité menante adjacente à ladite partie extrême opposée et en ce que le moyen d'aboutement de serrage déformable précité est disposé à l'extérieur de ladite section de dilatation.

3. Attache selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'aboutement de serrage déformable précité est une crête annulaire (35) formée sur la partie extrême menante de la section de dilatation précitée,d#plus grand diamètre que le diamètre externe de ladite section de dilatation , et composée d'un matériau qui est suffisamment fort pour dilater la partie dudit manchon qui est en dehors des pièces sans déformation sensible de ladite crête, afin de serrer ainsi lesdites pièces ensambleetpourse déformer dans. l'espace entre la tête de dilatation et le manchon tubulaire tandis que l'extrémité menante est tirée dans la partie dudit manchon à l'intérieur desdites pièces, ainsi ladite crête augmente la quantité initiale de dilatation pour un serrage important et un renflement accru afin de produire ainsi un matériau en excès pour un remplissage plus serré du manchon dans lesdites pièces.

4. Attache selon la revendication 3, caractérisée en ce que la crête de serrage précitée a une face menante effl2ée (35b) formant un angle d'extrusion avec l'axe longitudinal de la goupille précitée, ledit angle étant un angle inclus de l'ordre de 300.

5. Attache selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la section de dilatation précitée a un diamètre externe qui est inférieur à la dimension des orifices précités d'une quantité égale au double de l'épaisseur de paroi du manchon précité et en ce que la goupille d'ajustement précitée a une partie effilée (28) au-delà de sa section de dilatation qui augmente progressivement la dimension de la tête de dilatation vers l'autre extrémité, afin de former la seconde tête précitée sur ledit manchon.

6. Attache selon l'une quelconque des revendications 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que la crête de serrage précitée est du même matériau que la goupille précitée et fait corps avec elle.

7. Attache selon la revendication 2, caractérisée en ce que le manchon tubulaire précité présente un évidement de blocage, la goupille de mise en place précitée ayant une gorge de blocage (24) entre sa section centrale et son extrémité menante.

8. Attache selon la revendication 7, oaractérisée en ce que le moyen d'aboutement de serrage déformable précité est formé d'unoellier annulaire (40) qui entoure la goupille précitée, vient en aboutement contre un épaulement (42) formé à l'extrémité menante de la section de dilatation et comporte une jupe annulaire (44) qui fait saillie vers l'avant de la tête de dilatation en recouvrant et en faisant saillie vers l'avant de la gorge annulaire de blocage, une partie dudit collier formant ledit moyen d'aboutement de serrage étant déformable dans la gorge de blocage tandis que ladite partie est enfoncée dans ledit manchon dans lesdites pièces, et ladite jupe étant déformable dans ledit évidement de blocage dans ladite première tête, afin de retenir ainsi ladite goupille dans ledit manchon dans l'attache installe.

9. Attache selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen d'aboutement de serrage déformable précité est formé sur un collier annulaire (54) qui entoure la goupille précitée et est comprimé dans la gorge de blocage précitéeavant d'être enfoncé dans ledit manchon, ledit collier ayant de plus une jupe annulaire faisant saillie vers l'avant de la tête de dilatation et déformable dans ledit évidement de blocage dans ladite première tête, afin de retenir ainsi ladite goupille dans ledit manchon dans l'attache installée.

10. Attache selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que l'évidement de blocage précité comporte un moyen de blocage pour coopérer avec un outil de mise en place (48) ayant un chanfrein dirigé vers l'intérieur pour dévier initialement l'extrémité menante de la jupe annulaire vers l'intérieur et provoquer ensuite une déformation de ladite jupe vers l'extérieur.