EMBOUT POUR DISPOSITIF DE POSE D'ORGANES DE FIXATION
PERMETTANT D'EJECTER UN A UN DE TELS ORGANES
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte de façon générale à un embout pour dispositif de pose d'organes de fixation permettant d'éjecter un à un ces organes de fixation, ainsi qu'à un dispositif de pose équipé d'un tel embout.
La présente invention est destinée à assurer le dépôt d'un produit d'étanchéité sur la tête d'un organe de fixation, comme par exemple une tête de rivet, avant sa mise en place dans un trou préalablement percé dans des structures à assembler, telles que des tôles minces.
L'invention trouve une application privilégiée dans l'industrie aéronautique, et plus particulièrement mais non limitativement dans le domaine des dispositifs de pose destinés à assurer des assemblages manuels ou automatiques d'éléments de voilure ou de fuselage.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans l'industrie aéronautique, il est habituel de réaliser l'assemblage des structures par des organes de fixation mécaniques tels que des rivets, et parfois des boulons. Ce type d'assemblage nécessite de percer simultanément, et en un grand nombre de points, les différentes parties de la structure à assembler avant de mettre en place les organes de fixation. Après cette première opération de perçage ou avant la présentation des tôles à assembler, il est généralement pratiqué une fraisure sur la tôle extérieure de la structure qui reçoit en premier le rivet. Cette fraisure permet de loger complètement la tête du rivet dans l'épaisseur de la tôle, évitant ainsi les aspérités de surface qui sont la source de traînées aérodynamiques très pénalisantes pour les performances de l'appareil.
Préalablement à l'introduction de l'organe de fixation, il est déposé au droit de chaque perçage et notamment sur le pourtour de toutes les fraisures, un mastic assurant l'étanchéité à l'air, à l'eau, et protégeant l'assemblage de la corrosion et des effets de moisissure.
Dans les cas les plus courants, le mastic est déposé par l'opérateur à l'aide d'un pinceau ou à l'aide d'un applicateur à cartouche qui peut être manuel ou automatique. Le document US-A-4 635 827 montre, à titre d'exemple, un type d'applicateur à cartouche automatique à l'intérieur duquel un piston commandé par une pression d'air transfert la quantité de mastic souhaitée sur la surface d'une fraisure.
Souvent, le dépôt par un procédé automatique ou semi-automatique du mastic est difficile à réaliser du fait de la forme de la structure ou d'un manque d'accessibilité.
Ainsi, on a pu s'apercevoir que les procédures de dépôt du mastic et les applicateurs proposés dans l'art antérieur ne permettaient pas une réduction significative des temps de fabrication, car ils restent tributaires d'un même mode opératoire. En effet, c'est généralement après le perçage et le dépôt du mastic dans la fraisure, par un moyen indépendant, qu'interviennent les opérations de mise en place du rivet et l'assemblage par rivetage des pièces.
On connaît cependant une réalisation de l'art antérieur dans laquelle le rivet est placé à l'intérieur du perçage, après avoir été revêtu d'un produit d'étanchéité. Cette réalisation, connue du document FR-A-2 826 302, concerne un outil portatif destiné à l'installation d'attaches pour assembler par rivetage des pièces usinées ou des tôles. Néanmoins, dans cette réalisation comprenant un moyen permettant la mise en place d'un produit d'étanchéité directement sur la surface d'appui du rivet, le cycle de pose est extrêmement long du fait des nombreuses man�uvres de déplacement des éléments constitutifs de l'outil, et en particulier de celles du porte-rivets piloté en translation et en rotation.
De façon générale, il s'avère donc que les dispositifs de l'art antérieur ne sont pas réellement optimisés en terme de temps de pose des organes de fixation destinés à être revêtus d'un produit d'étanchéité.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a donc pour but de proposer un embout pour dispositif de pose d'organes de fixation dont la conception permet de remédier aux inconvénients mentionnés pour les dispositifs de pose rencontrés dans les réalisations de l'art antérieur.
D'autre part, l'invention a également pour objet de présenter un dispositif de pose comprenant un tel embout, ainsi qu'un procédé de pose d'un organe de fixation revêtu d'un produit d'étanchéité.
Pour ce faire, l'invention a donc pour objet un embout pour dispositif de pose d'organes de fixation permettant d'éjecter un à un des organes de fixation, cet embout comportant un canal d'éjection dans lequel les organes sont destinés à être mis en mouvement afin d'être éjectés de ce canal en direction des structures à assembler. Selon l'invention, il comporte en outre des moyens d'amenée d'un produit d'étanchéité destiné à être déposé sur les organes de fixation avant l'éjection de ceux-ci du canal, ces moyens d'amenée débouchant dans le canal d'éjection afin de permettre une introduction du produit d'étanchéité à l'intérieur de ce canal.
Ainsi, il est à comprendre que l'embout est conçu de sorte que l'organe de fixation en mouvement à l'intérieur du canal d'éjection puisse emmener dans sa course une quantité déterminée du produit avant d'être éjecté de ce même canal. De cette façon, il est à comprendre que d'une part l'organe de fixation, et d'autre part le produit d'étanchéité destiné à constituer ultérieurement le joint d'étanchéité à l'intérieur du perçage des structures en tôles minces à assembler, sont placés quasi-simultanément et en une seule opération dans ce même perçage.
L'invention permet par conséquent d'effectuer une pose d'organes de fixation revêtus d'un produit d'étanchéité d'une façon beaucoup plus rapide que celle observée lors de la mise en �uvre des techniques de l'art antérieur, tout en assurant un positionnement précis de l'organe de fixation, ainsi qu'une distribution optimisée de la quantité de produit nécessaire à l'étanchéité.
Il est noté que cette invention, dans laquelle chaque organe de fixation éjecté de la cassette d'alimentation du dispositif de pose se déplace de préférence sous l'effet d'une pression pneumatique dans le canal d'éjection pour prendre au cours de sa trajectoire la quantité de produit d'étanchéité nécessaire, pour venir ensuite se placer dans le trou préalablement percé à cet effet, s'applique particulièrement à la pose de rivet, et de préférence à la pose de rivets à tête fraisée habituellement utilisés dans le domaine de l'aéronautique. Néanmoins, l'invention pourrait également s'appliquer à la pose d'autres organes de fixation, tels que des vis, sans sortir du cadre de l'invention.
L'embout selon l'invention peut être facilement adapté et monté à l'extrémité d'une canalisation de distribution de rivets de tout dispositif de pose connu de l'homme du métier. Ainsi, il peut donc équiper un dispositif de pose à commande manuelle, c'est-à-dire comprenant un outil portatif, ou bien encore équiper un dispositif de pose à commande automatisée dans lequel le déplacement et l'actionnement de la tête d'éjection des rivets s'effectue de façon automatique.
De plus, que ce soit dans le cadre de la mise en �uvre d'un dispositif de pose à commande manuelle ou à commande automatisée, l'invention présente l'avantage d'autoriser, pour l'injection du produit d'étanchéité et l'éjection des organes de fixation de leur cassette d'alimentation, l'utilisation d'automates connus de l'art antérieur.
Il est indiqué à titre indicatif que cet embout peut non seulement être rapporté sur un dispositif de pose existant comme cela vient d'être décrit, mais peut également être conçu de manière à faire partie intégrante d'un tel dispositif.
D'une façon générale, l'invention permet donc une rapidité et une simplicité de fonctionnement, engendrant ainsi une réduction importante du temps total nécessaire à l'assemblage de structures du type tôles minces.
De préférence, les moyens d'amenée du produit d'étanchéité comprennent une bague de distribution dont la surface cylindrique intérieure est agencée selon l'axe d'éjection et définit une partie du canal d'éjection, cette bague étant pourvue d'une gorge pratiquée sur sa surface cylindrique extérieure, ainsi que de passages radiaux débouchant d'une part au niveau de la surface cylindrique intérieure, et d'autre part au niveau de la gorge.
Avec un tel agencement, le produit d'étanchéité tel que du mastic est délivré par les passages radiaux à la périphérie du canal d'éjection du rivet, quelques millisecondes avant l'arrivée de celuici, en un chapelet de perles calibrées dont la quantité est adaptée aux dimensions de ce rivet. Ainsi, selon les besoins, la tête et éventuellement également le corps du rivet peuvent recevoir un film de produit pour assurer l'étanchéité partielle ou complète de l'assemblage.
Préférentiellement, les moyens d'amenée du produit d'étanchéité comprennent en outre un conduit d'amenée pratiqué dans un corps principal de l'embout et débouchant d'une part dans la gorge de la bague de distribution, et d'autre part extérieurement au corps principal, de manière à ce qu'il puisse être raccordé à une cartouche de produit d'étanchéité.
De préférence, l'embout comporte une buse d'éjection disposant d'une surface cylindrique intérieure agencée selon l'axe d'éjection et définissant une partie du canal d'éjection, cette buse d'éjection étant montée sur le corps principal de l'embout de manière à ce que ladite bague de distribution soit interposée entre ce corps principal et la buse d'éjection. Une alternative consisterait alors à prévoir que la buse et la bague de distribution soient réalisées d'une seul tenant
L'invention a également pour objet un dispositif de pose d'organes de fixation, à commande manuelle ou à commande automatisée, comprenant un embout tel que celui qui vient d'être décrit ci-dessus.
Enfin, l'invention a également pour objet un procédé de pose d'un organe de fixation revêtu d'un produit d'étanchéité, ce procédé comprenant une étape de mise en mouvement de l'organe de fixation à l'intérieur d'un canal d'éjection de manière à éjecter cet organe en direction de structures à assembler. Selon l'invention, préalablement à l'étape de mise en mouvement de l'organe, le procédé comprend une étape d'injection du produit d'étanchéité à l'intérieur du canal d'éjection, de sorte que l'organe de fixation en mouvement à l'intérieur du canal d'éjection puisse emmener dans sa course le produit avant d'être éjecté de ce même canal. Bien entendu, ce procédé peut être mis en �uvre à l'aide d'un dispositif de pose comprenant un embout tel que celui décrit ci-dessus.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue de côté partiellement schématique d'un dispositif de pose d'organes de fixation selon l'invention ;
- la figure 2 représente une vue détaillée de côté de l'embout montré schématiquement sur la figure 1, cet embout se présentant sous la forme d'un premier mode de réalisation préféré de la présente invention ; la figure 3 représente une vue en perspective de la bague de distribution appartenant à l'embout montré sur la figure 2 ; et
- la figure 4 représente une vue détaillée de côté de l'embout montré schématiquement sur la figure 1, cet embout se présentant sous la forme d'un second mode de réalisation préféré de la présente invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence tout d'abord à la figure 1, on peut voir un dispositif de pose 1 d'organes de fixation permettant d'éjecter un à un ces organes, le dispositif 1 se présentant sous la forme d'un dispositif à commande manuelle en ce sens qu'il présente un outil portatif 2 relié à un automate (non représenté).
Cet outil 2 est raccordé par l'intermédiaire d'un premier flexible 4 à des premiers moyens de mise en pression (non représentés) eux-mêmes branchés sur l'automate, ces moyens permettant la mise en pression d'un produit d'étanchéité afin d'assurer sa mise en mouvement au sein de l'outil. D'autre part, il est également raccordé à une cassette d'alimentation de rivets par l'intermédiaire d'un second flexible 6, ce dernier coopérant également avec des seconds moyens de mise en pression (non représentés), de préférence pneumatiques, branchés sur l'automate et permettant la mise en mouvement du rivet à l'intérieur de l'outil.
L'automate ainsi que les différents moyens de mise en pression étant choisis d'une façon quelconque parmi des éléments connus de l'homme du métier, ils ne seront par conséquent pas davantage décrits.
Comme on peut le voir sur la figure 1, l'outil 1 en forme de pistolet comprend globalement un corps d'outil 8 portant une gâchette de commande 10 actionnable manuellement par un opérateur, un embout 12 situé à une extrémité d'éjection des rivets et monté sur le corps d'outil 8, ainsi qu'une cartouche de produit d'étanchéité 14 logée dans un réceptacle 16 prévue à cet effet dans une partie supérieure du corps d'outil 8.
Le second flexible 6 est raccordé au corps d'outil 8 au niveau d'une partie inférieure de ce dernier, tandis que le premier flexible 4 est raccordé à la cartouche 14, qui est quant à elle également raccordée à l'embout 12 par l'intermédiaire d'un troisième flexible 18.
En référence à présent à la figure 2, on peut voir l'embout 12 selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention.
Cet embout 12 comprend un corps principal creux 20 dont une extrémité amont (non représentée) est montée sur le corps d'outil 8, par exemple par vissage, de manière à ce que cette extrémité amont communique avec une sortie de canalisation de distribution de rivets pratiquée dans le corps d'outil 8. Néanmoins, il serait également possible de prévoir que les corps 8 et
20 soient réalisés d'un seul tenant, sans sortir du cadre de l'invention.
Le corps creux 20 comporte donc une surface cylindrique intérieure 22, de section circulaire et de diamètre dl légèrement supérieur au diamètre d2 du rivet 24, cette surface 22 participant à la définition d'un canal d'éjection de rivets 26 agencé selon un unique axe d'éjection 28.
Au niveau d'une extrémité aval de ce corps
20 se trouve un épaulement intérieur 30 sur lequel s'appuie une bague de distribution 32 du produit d'étanchéité. Au droit de cette bague 32, le corps 20 présente un conduit d'amenée 34 du produit d'étanchéité, ce conduit 34 s'étendant d'une part jusqu'à déboucher en dehors du corps 20 de façon à communiquer avec le troisième flexible 18, et d'autre part dans une gorge 36 pratiquée sur une surface cylindrique extérieure 38 de la bague 32, et selon l'axe d'éjection 28.
En outre, comme on peut le voir sur la figure 2, la bague 32 présente également une surface cylindrique intérieure 40 agencée selon l'axe d'éjection 28 et définissant aussi une partie du canal d'éjection 26, cette surface 40 se trouvant donc dans la continuité de la surface 22.
Comme le montrent les figures 2 et 3, la bague de distribution 32 est aussi pourvue d'une pluralité de passages radiaux 42 débouchant d'une part au niveau de la surface cylindrique intérieure 40, c'est-à-dire dans le canal 26, et d'autre part au niveau de la gorge 36.
Ainsi, lorsqu'une injection de produit d'étanchéité est commandée, ce produit sortant de la cartouche 14 emprunte successivement le troisième flexible 18, le conduit d'amenée 34, la gorge 36, ainsi que les passages radiaux calibrés 42. Il est noté que la disposition et le diamètre des passages calibrés 42 sont d'une manière générale choisis pour définir sur le contour du canal d'éjection 26, suite à une injection de produit réalisée à l'aide des premiers moyens de mise en pression, un chapelet de perles de produit d'étanchéité chacune faisant saillie depuis l'un des passages radiaux 42. Ces perles sont alors capables de se répartir au passage du rivet 24 en mouvement à l'intérieur du canal 26, soit sur la totalité de la tête du rivet, soit sur toute autre partie de celui-ci, selon la quantité de produit injecté.
Par ailleurs, il est précisé que la quantité de produit d'étanchéité amenée à la sortie de chaque passage calibré 42 de la bague 32, et son étalement autour de chacun de ces passages, sont des paramètres fonction de la durée de la temporisation programmée dans l'automate entre le début de l'injection du produit d'étanchéité et la mise en mouvement du rivet 24, cette temporisation pouvant être de l'ordre de quelques millisecondes.
Dans une configuration du type de celle montrée sur la figure 2, les passages calibrés 42 de la bague 32 sont répartis uniformément autour de l'axe 28, par exemple disposés en six points équidistants à la périphérie de celle-ci, et disposent d'un diamètre d'environ 0,25 mm. Bien entendu, selon le diamètre d2 du rivet 24 et la surface à recouvrir de produit d'étanchéité, les passages calibrés 42 pourront être disposés d'une manière équidistante en un plus ou moins grand nombre de points, et le diamètre de perçage pourra être spécifiquement adapté à la surface à recouvrir.
A titre d'exemple illustratif, des essais ont montré que dans ces conditions, la répartition du produit d'étanchéité sur la tête du rivet 24 était optimale lorsque le rapport du diamètre dl du canal d'éjection 26 et du diamètre d2 du rivet 24 était sensiblement compris entre 1,05 et 1,15.
L'embout 12 comprend en outre une buse d'éjection 44 disposant d'une surface cylindrique intérieure 46 agencée selon l'axe 28 et définissant aussi une partie du canal d'éjection 26. La buse d'éjection 44 est montée sur le corps principal 20 de l'embout 12 de manière à ce que la bague de distribution 32 soit interposée entre ce corps 20 et la buse 44. La surface intérieure 46 se trouve donc dans la continuité de la surface intérieure 40 de la bague
32
Le montage de la buse 44 sur le corps 20 peut s'effectuer par vissage, ou encore par emmanchement à force. Cette particularité permet de changer ou de nettoyer la bague 32 et/ou la buse 44 selon les besoins rencontrés, et donc d'assurer la maintenance.
D'autre part, l'extrémité de sortie de la buse 44 présente un contour extérieur conique et effilé à la pointe. Cette forme est avantageusement utilisée pour les outils portatifs car elle permet à l'opérateur de mettre en coïncidence et avec précision, l'outil et le perçage pratiqué dans les structures à assembler.
En référence à présent à la figure 4, on peut voir l'embout 12 selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention.
Ce second mode est similaire au premier, en ce sens que la différence principale réside dans le fait que la bague 32 et la buse d'éjection 44 sont réalisés d'un seul tenant. Par conséquent, sur les figures, les éléments portant les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires.
Dans ce second mode de réalisation, la buse
44 incorporant dans sa partie amont la bague 32 est alors munie d'une molette de man�uvre 50, et vissée sur le corps principal creux 20, toujours de manière à obtenir un canal d'éjection 26 continu. Elle est donc vissée sur le corps 20 de sorte que la bague 32 soit ici encore au contact de l'épaulement 30.
Une des particularités de ce second mode de réalisation préféré réside dans le fait que la bague 32 n'a plus besoin d'intégrer une gorge sur sa surface extérieure pour assurer la communication entre le conduit d'amenée 34 et les passages radiaux 42, mais peut seulement se contenter de présenter un diamètre extérieur plus faible que celui de la surface cylindrique interne 52 du corps 20 qui l'entoure. En effet, le produit sortant du conduit d'amenée 34 peut alors emprunter l'espace libre annulaire 54 centré sur l'axe 28 et situé entre les deux surfaces 38, 52, pour ensuite se diriger vers les passages 42.
Il est noté qu'une alternative pourrait consister à prévoir que cette buse 44 soit également réalisée d'un seul tenant avec le corps 20, lui-même éventuellement réalisé d'un seul tenant avec le corps d'outil 8, même si cette solution n'est pas spécialement préférée en raison des problèmes évidents de maintenance qu'elle est susceptible d'engendrer.
Le procédé de pose d'un rivet qui est également un objet de la présente invention est automatisé de manière à ce que le fonctionnement suivant puisse être obtenu. Bien entendu, ce procédé peut être mis en �uvre à l'aide du dispositif de pose montré sur la figure 1.
Tout d'abord, il est noté que l'automate est préalablement programmé de manière à ce qu'une quantité de produit d'étanchéité déterminée puisse être injectée avant chaque éjection de rivet, cette quantité étant bien entendu fonction de la nature du rivet sélectionné, et de ses dimensions. Cette programmation préalable concerne également une donnée relative à la temporisation à imposer entre le début de l'injection du produit d'étanchéité à l'intérieur du canal d'éjection, et le début de la mise en mouvement du rivet à l'intérieur de ce canal. A titre indicatif, la temporisation peut être comprise entre 2 et 10 millisecondes.
Ainsi, lorsque l'opérateur appui sur la gâchette de commande de l'outil portatif 2, il se produit dans un premier temps une injection automatique et sous pression de produit d'étanchéité vers les passages radiaux calibrés, afin de mettre en place le chapelet de perles de produit à l'intérieur du canal d'éjection.
L'automate prend alors en compte la temporisation programmée, puis envoie le rivet sous pression pneumatique une fois que cette temporisation est terminée.
La pression pneumatique a alors effectivement pour conséquence d'extraire le rivet de la cassette d'alimentation, puis d'introduire le rivet dans le canal d'éjection au sein duquel il est donc en mouvement du fait de cette pression. Comme cela a été mentionné ci-dessus, le rivet en mouvement récupère le produit faisant saillie des passages radiaux au moment où il arrive au niveau de ces mêmes passages, puis continue sa course dans la canal d'éjection en étant donc revêtu des perles de produit récupérées par la tête de ce rivet. Ce dernier est ensuite éjecté de l'embout, puis introduit dans le trou fraisé des structures à assembler.
A titre indicatif, les pressions de soufflage utilisées pour injecter le produit d'étanchéité et propulser le rivet sont environ égales à 2 bars. Cette pression permet notamment de contrôler la trajectoire du rivet dans son canal d'éjection, et d'assurer l'arrivée de l'intégralité du produit d'étanchéité sur la fraisure ou dans le trou fraisé des structures à assembler.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux embouts, au dispositif de pose et au procédé de pose qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.
REVENDICATIONS
1. Embout (12) pour dispositif de pose (1) d'organes de fixation permettant d'éjecter un à un des organes de fixation (24), ledit embout comportant un canal d'éjection (26) dans lequel lesdits organes (24) sont destinés à être mis en mouvement afin d'être éjectés de ce canal en direction de structures à assembler, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'amenée (34, 32) d'un produit d'étanchéité destiné à être déposé sur les organes de fixation (24) avant l'éjection de ceux-ci dudit canal (26), lesdits moyens d'amenée (34, 32) débouchant dans le canal d'éjection (26) afin de permettre une introduction du produit d'étanchéité à l'intérieur de ce canal.
END CAP FOR FIXING DEVICE
FOR EJECTING ONE TO THESE ORGANS
DESCRIPTION
TECHNICAL AREA
The present invention relates generally to a tip for fastening device installation device for ejecting one by one these fasteners, and a laying device equipped with such a tip.
The present invention is intended to ensure the deposition of a sealant on the head of a fastener, such as for example a rivet head, before it is put into place in a hole previously pierced in structures to be assembled, such as thin sheets.
The invention finds a privileged application in the aeronautical industry, and more particularly but not exclusively in the field of laying devices intended to ensure manual or automatic assemblies of wing or fuselage elements.
STATE OF THE PRIOR ART
In the aeronautical industry, it is usual to achieve the assembly of structures by mechanical fasteners such as rivets, and sometimes bolts. This type of assembly requires drilling simultaneously, and at a large number of points, the different parts of the structure to be assembled before setting up the fasteners. After this first drilling operation or before the presentation of the sheets to be assembled, it is generally practiced a countersink on the outer sheet of the structure which receives the rivet first. This countersinking allows to completely house the rivet head in the thickness of the sheet, thus avoiding surface roughness which is the source of aerodynamic drag very penalizing for the performance of the device.
Prior to the introduction of the fastener, it is deposited at the right of each piercing and especially around the periphery of all milling, a sealant sealing air, water, and protecting the assembly of corrosion and mold effects.
In the most common cases, the sealant is deposited by the operator with a brush or with a cartridge applicator that can be manual or automatic. US-A-4,635,827 shows, by way of example, a type of automatic cartridge applicator inside which a piston controlled by an air pressure transfers the desired amount of sealant onto the surface of the cartridge. a countersink.
Often, the deposition by an automatic or semi-automatic sealant process is difficult to achieve because of the shape of the structure or a lack of accessibility.
Thus, it has been found that the putty deposition procedures and applicators proposed in the prior art did not allow a significant reduction in manufacturing time because they remain dependent on the same procedure. Indeed, it is usually after the drilling and the deposit of the putty in the countersink, by an independent means, that intervenes the operations of setting up the rivet and the assembly by riveting parts.
However, there is known an embodiment of the prior art in which the rivet is placed inside the bore, after having been coated with a sealant. This embodiment, known from FR-A-2826302, relates to a portable tool for the installation of fasteners for joining by riveting machined parts or sheets. Nevertheless, in this embodiment comprising a means allowing the placement of a sealant directly on the support surface of the rivet, the laying cycle is extremely long due to the many maneuvering movements of the elements. components of the tool, and in particular those of the rivet holder driven in translation and rotation.
In general, therefore, it turns out that the devices of the prior art are not really optimized in terms of installation time fixing members to be coated with a sealant.
STATEMENT OF THE INVENTION
The object of the invention is therefore to propose a tip for a fastener positioning device whose design makes it possible to remedy the disadvantages mentioned for the laying devices encountered in the embodiments of the prior art.
On the other hand, the invention also aims to present a laying device comprising such a nozzle, and a method of installing a fastener coated with a sealant.
To do this, the object of the invention is therefore a mouthpiece for a device for attaching fasteners for ejecting one by one of the fastening members, this endpiece comprising an ejection channel in which the members are intended to be moved in order to be ejected from this channel towards the structures to be assembled. According to the invention, it further comprises means for feeding a sealant intended to be deposited on the fasteners before the ejection thereof from the channel, these supply means opening into the channel ejection to allow introduction of the sealant within this channel.
Thus, it should be understood that the nozzle is designed so that the fixing member moving inside the ejection channel can take in its course a predetermined quantity of the product before being ejected from the same channel . In this way, it should be understood that on the one hand the fastener, and on the other hand the sealant intended to subsequently constitute the seal within the bore of the thin sheet metal structures to assemble, are placed almost simultaneously and in a single operation in the same hole.
The invention therefore makes it possible to perform a laying of fasteners coated with a sealant in a much faster manner than that observed during the implementation of the techniques of the art. prior, while ensuring a precise positioning of the fastener, and an optimized distribution of the amount of product required for sealing.
It is noted that this invention, in which each fastener ejected from the feed cassette of the laying device preferably moves under the effect of pneumatic pressure in the ejection channel to take during its trajectory the amount of sealant required, then to be placed in the hole previously drilled for this purpose, is particularly applicable to the rivet installation, and preferably to the installation of rivets countersunk head usually used in the field of aeronautics. Nevertheless, the invention could also apply to the installation of other fasteners, such as screws, without departing from the scope of the invention.
The tip according to the invention can be easily adapted and mounted at the end of a rivet distribution pipe of any laying device known to those skilled in the art. Thus, it can equip a manually operated installation device, that is to say comprising a portable tool, or even equip an automated control installation device in which the movement and actuation of the head of rivets are ejected automatically.
In addition, whether in the context of the implementation of a manual or automated control installation device, the invention has the advantage of allowing, for the injection of the product d sealing and ejection of the fasteners of their feed cassette, the use of known prior art machines.
It is indicative that this tip can not only be attached to an existing laying device as just described, but can also be designed to be an integral part of such a device.
In general, the invention therefore allows a speed and simplicity of operation, thus generating a significant reduction in the total time required for the assembly of structures of the thin sheet type.
Preferably, the means for supplying the sealant comprise a distribution ring whose inner cylindrical surface is arranged along the ejection axis and defines a part of the ejection channel, this ring being provided with a groove. made on its outer cylindrical surface, as well as radial passages opening on the one hand at the inner cylindrical surface, and on the other hand at the groove.
With such an arrangement, the sealant such as putty is delivered through the radial passages at the periphery of the rivet ejection channel, a few milliseconds before the arrival thereof, into a string of calibrated beads whose quantity is adapted to the dimensions of this rivet. Thus, according to the needs, the head and possibly also the body of the rivet can receive a film of product to ensure partial or complete sealing of the assembly.
Preferably, the means for supplying the sealant further comprise a feed duct formed in a main body of the nozzle and opening on the one hand in the groove of the dispensing ring, and on the other hand externally. to the main body, so that it can be connected to a sealant cartridge.
Preferably, the nozzle comprises an ejection nozzle having an inner cylindrical surface arranged along the ejection axis and defining a portion of the ejection channel, this ejection nozzle being mounted on the main body of the ejection nozzle. nozzle so that said distribution ring is interposed between the main body and the ejection nozzle. An alternative would be to provide that the nozzle and the distribution ring are made in one piece
The invention also relates to a device for installing fasteners, manually controlled or automated control, comprising a tip such as that just described above.
Finally, the subject of the invention is also a method for laying a fastener coated with a sealant, this method comprising a step of setting the fixing member in motion within a ejection channel so as to eject this body towards structures to assemble. According to the invention, prior to the step of setting the organ in motion, the method comprises a step of injecting the sealant inside the ejection channel, so that the fixing member moving within the ejection channel can take the product in its race before being ejected from the same channel. Of course, this method can be implemented using a laying device comprising a tip such as that described above.
Other advantages and features of the invention will become apparent in the detailed non-limiting description below.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
This description will be made with reference to the appended drawings among which;
- Figure 1 shows a partially schematic side view of a fastener installation device according to the invention;
FIG. 2 represents a detailed side view of the nozzle shown schematically in FIG. 1, this nozzle being in the form of a first preferred embodiment of the present invention; Figure 3 shows a perspective view of the dispensing ring belonging to the nozzle shown in Figure 2; and
- Figure 4 shows a detailed side view of the nozzle shown schematically in Figure 1, this nozzle being in the form of a second preferred embodiment of the present invention.
DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Referring firstly to Figure 1, there can be seen a device 1 for installing fasteners for ejecting one by one these organs, the device 1 being in the form of a device manually controlled by this sense that it presents a portable tool 2 connected to an automaton (not shown).
This tool 2 is connected via a first hose 4 to first pressurizing means (not shown) which are themselves connected to the automaton, these means making it possible to pressurize a sealant. to ensure its setting in motion within the tool. On the other hand, it is also connected to a rivet feed cassette via a second hose 6, the latter also cooperating with second pressurizing means (not shown), preferably pneumatic, connected. on the automaton and allowing the movement of the rivet inside the tool.
Since the automaton and the different pressurizing means are chosen in any way from elements known to those skilled in the art, they will therefore not be further described.
As can be seen in FIG. 1, the tool 1 in the form of a pistol generally comprises a tool body 8 carrying a control trigger 10 operable manually by an operator, a tip 12 located at an end of ejection of the rivets and mounted on the tool body 8, as well as a cartridge of sealant 14 housed in a receptacle 16 provided for this purpose in an upper part of the tool body 8.
The second hose 6 is connected to the tool body 8 at a lower portion thereof, while the first hose 4 is connected to the cartridge 14, which is itself also connected to the nozzle 12 by the intermediate of a flexible third 18.
Referring now to Figure 2, the tip 12 may be seen according to a first preferred embodiment of the present invention.
This tip 12 comprises a hollow main body 20 whose upstream end (not shown) is mounted on the tool body 8, for example by screwing, so that the upstream end communicates with a rivet distribution line outlet 8. Nevertheless, it would also be possible to predict that the bodies 8 and
20 are made in one piece, without departing from the scope of the invention.
The hollow body 20 therefore comprises an inner cylindrical surface 22 of circular cross-section and a diameter d1 slightly greater than the diameter d2 of the rivet 24, this surface 22 participating in the definition of a rivet ejection channel 26 arranged along a single axis ejection 28.
At a downstream end of this body
20 is an inner shoulder 30 on which rests a distribution ring 32 of the sealant. At the right of this ring 32, the body 20 has a feed duct 34 of the sealant, this duct 34 extending on the one hand to open out of the body 20 so as to communicate with the third flexible 18, and secondly in a groove 36 formed on an outer cylindrical surface 38 of the ring 32, and along the ejection axis 28.
In addition, as can be seen in FIG. 2, the ring 32 also has an inner cylindrical surface 40 arranged along the ejection axis 28 and also defining a part of the ejection channel 26, this surface 40 therefore being located in the continuity of the surface 22.
As shown in Figures 2 and 3, the distribution ring 32 is also provided with a plurality of radial passages 42 opening on the one hand at the inner cylindrical surface 40, that is to say in the channel 26 and on the other hand at the throat 36.
Thus, when an injection of sealant is controlled, this product leaving the cartridge 14 successively borrows the third hose 18, the feed duct 34, the groove 36, and the radial passages calibrated 42. It is noted that the arrangement and the diameter of the calibrated passages 42 are generally selected to define on the contour of the ejection channel 26, following an injection of product produced using the first pressurizing means, a rosary sealing beads each protruding from one of the radial passages 42. These beads are then able to be distributed to the passage of the rivet 24 in motion inside the channel 26, or on the entire head of the rivet, or on any other part of it, depending on the quantity of product injected.
Furthermore, it is specified that the amount of sealant supplied to the outlet of each calibrated passage 42 of the ring 32, and its spreading around each of these passages, are parameters depending on the duration of the delay programmed in the automaton between the beginning of the injection of the sealant and the setting in motion of the rivet 24, this delay can be of the order of a few milliseconds.
In a configuration of the type shown in FIG. 2, the calibrated passages 42 of the ring 32 are uniformly distributed around the axis 28, for example arranged at six points equidistant to the periphery of the latter, and are provided with a diameter of about 0.25 mm. Of course, depending on the diameter d2 of the rivet 24 and the surface to be covered with sealant, the calibrated passages 42 may be arranged equidistantly in a greater or lesser number of points, and the drilling diameter may be specifically adapted to the surface to be covered.
As an illustrative example, tests have shown that under these conditions, the distribution of the sealant on the head of the rivet 24 was optimal when the ratio of the diameter dl of the ejection channel 26 and the diameter d2 of the rivet 24 was substantially between 1.05 and 1.15.
The tip 12 further comprises an ejection nozzle 44 having an inner cylindrical surface 46 arranged along the axis 28 and also defining a portion of the ejection channel 26. The ejection nozzle 44 is mounted on the body main end 20 of the nozzle 12 so that the distribution ring 32 is interposed between the body 20 and the nozzle 44. The inner surface 46 is therefore in continuity with the inner surface 40 of the ring
32
The mounting of the nozzle 44 on the body 20 can be done by screwing, or by press fitting. This feature allows to change or clean the ring 32 and / or the nozzle 44 according to the needs encountered, and therefore to ensure maintenance.
On the other hand, the outlet end of the nozzle 44 has a conical outer contour and tapered at the tip. This form is advantageously used for portable tools because it allows the operator to coincide and accurately, the tool and the drilling performed in the structures to be assembled.
Referring now to Figure 4, the tip 12 according to a second preferred embodiment of the present invention can be seen.
This second mode is similar to the first, in that the main difference lies in the fact that the ring 32 and the ejection nozzle 44 are made in one piece. Therefore, in the figures, the elements bearing the same reference numerals correspond to identical or similar elements.
In this second embodiment, the nozzle
44 incorporating in its upstream portion the ring 32 is then provided with a control wheel 50, and screwed on the hollow main body 20, always so as to obtain a continuous ejection channel 26. It is thus screwed on the body 20 so that the ring 32 is here again in contact with the shoulder 30.
One of the peculiarities of this second preferred embodiment lies in the fact that the ring 32 no longer needs to integrate a groove on its outer surface to ensure communication between the supply duct 34 and the radial passages 42, but can only be content with having a smaller outer diameter than that of the inner cylindrical surface 52 of the body 20 surrounding it. Indeed, the product leaving the supply duct 34 can then borrow the annular free space 54 centered on the axis 28 and located between the two surfaces 38, 52, then move towards the passages 42.
It is noted that an alternative could be to provide that this nozzle 44 is also made in one piece with the body 20, itself possibly made in one piece with the tool body 8, even if this solution is not especially preferred because of the obvious maintenance problems it is likely to cause.
The method of installing a rivet which is also an object of the present invention is automated so that the following operation can be achieved. Of course, this method can be implemented with the aid of the laying device shown in FIG. 1.
Firstly, it is noted that the automaton is previously programmed so that a quantity of sealant determined can be injected before each rivet ejection, this amount being of course depending on the nature of the rivet selected , and its dimensions. This preliminary programming also relates to a data relating to the delay to be imposed between the beginning of the injection of the sealant inside the ejection channel, and the beginning of the movement of the rivet inside the this channel. As an indication, the time delay can be between 2 and 10 milliseconds.
Thus, when the operator presses on the control trigger of the portable tool 2, it initially occurs an automatic injection and under pressure of sealant to the calibrated radial passages, in order to set up the rosary of product beads inside the ejection channel.
The controller then takes into account the programmed delay, then sends the rivet under pneumatic pressure once this delay is complete.
The pneumatic pressure then effectively has the effect of extracting the rivet from the supply cassette, then introducing the rivet in the ejection channel in which it is therefore moving because of this pressure. As mentioned above, the moving rivet recovers the product protruding from the radial passages as it arrives at these same passages, then continues its course in the ejection channel, thus being coated with the beads. product recovered by the head of this rivet. The latter is then ejected from the tip, and then introduced into the countersunk hole structures to assemble.
As an indication, the blowing pressures used to inject the sealant and propel the rivet are approximately equal to 2 bars. This pressure makes it possible in particular to control the trajectory of the rivet in its ejection channel, and to ensure the arrival of the entirety of the sealant on the countersink or in the countersunk hole of the structures to be assembled.
Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the tips, the laying device and the laying method which have just been described, solely by way of non-limiting examples.
CLAIMS
1. End piece (12) for a device (1) for attaching means for ejecting one by one of the fasteners (24), said end piece comprising an ejection channel (26) in which said members (24) ) are intended to be set in motion in order to be ejected from this channel towards structures to be assembled, characterized in that it further comprises means (34, 32) for feeding a sealant intended to to be deposited on the fasteners (24) before the ejection thereof from said channel (26), said supply means (34, 32) opening into the ejection channel (26) to allow an introduction sealant within this channel.