Procédé de fixation d'un élément métallique d'assemblage et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé. La présente invention concerne un pro cédé de fixation d'un élément métallique d'assemblage et un dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé.
On connait un récipient assemblé par des éléments métalliques appliqués sur une face de chacun des panneaux du récipient. Les éléments sont garnis d'un certain nombre de dents découpées dans la matière et faisant corps avec eux, et chaque dent est formée d'une partie relativement plane traversant le panneau correspondant. La pointe de chaque dent est repliée contre la face opposée du panneau, et. cette pointe est incurvée longitu dinalement sur toute sa longueur, de faon que son extrémité soit cintrée et pénètre dans l'épaisseur du panneau.
Chaque dent présente par ailleurs une nervure longitudinale con cave s'étendant sur la pointe recourbée pour la maintenir appliquée contre la face opposée du panneau correspondant.
Le but de la présente invention est de prévoir un procédé de fixation d'un élément métallique d'assemblage présentant un certain nombre de saillies découpées dans l'élément et faisant corps avec lui, sur un panneau en bois, permettant de former en même temps la nervure de renforcement s'étendant le long de l'extrémité recourbée de chaque dent.
Selon l'invention, ce procédé est caracté risé en ce que l'on enfonce ces saillies à tra vers le panneau jusqu'à ce qu'une face du panneau s'applique à plat sur une face de l'élément d'assemblage et que la pointe de chaque saillie émerge sur la face opposée du panneau, on plie et on cintre progressivement la pointe de chaque saillie pour la faire péné trer dans la face opposée du panneau, jusqu'à ce que toute la partie en saillie soit incurvée et que la surface extérieure de la partie incur vée soit enfoncée au-dessous de ladite face opposée du panneau, et l'on emboutit une nervure dans la. partie incurvée de chaque saillie pour la renforcer et pour améliorer la fixation dans le panneau.
Le dispositif pour la mise en aeuvre du procédé est caractérisé par des outils de fa gonnage mobiles, chacun présentant une face incurvée concave pour cintrer les saillies lon gitudinalement et une nervure convexe sur cette face pour façonner une nervure concave et longitudinale de renforcement dans les saillies incurvées, et par des moyens pour le guidage de ces outils de façonnage contre les saillies. Ce procédé permet. la. fabrication de cais ses assemblées par des éléments métalliques, et l'utilisation de bois relativement minces et peu coûteux et assurant une fabrication rapide et peu coûteuse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un récipient obtenu par une forme d'exécution du procédé selon l'inven- tion et une forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une caisse construite par le procédé décrit ci- après.
La fig. 2 est lune vue partielle de la face inférieure d'une extrémité de la caisse.
La fig. 3 est une vue partielle de la face extérieure de l'élément métallique d'assem blage.
La fig. 4 est une vue partielle de l'autre face extérieure de l'élément métallique d'as semblage.
La fig. 5 est une vue partielle de la face extérieure de l'élément d'assemblage qui s'ap plique sur le côté 2 de la caisse.
La fig. 6 est une vue partielle montrant la face extérieure de l'élément d'assemblage qui s'applique sur le bout 4 de la caisse.
La. fig. 7 est une vue en bout de l'élément métallique d'assemblage montrant les pattes de protection 8f et 8g des coins, avant que ces pattes ne soient rabattues et fixées sur le côté et le bout correspondants de la caisse.
La fig. 8 est une coupe transversale de l'élément d'assemblage montrant la eonstitu- tion et la disposition relative des dents cour tes 10, qui sont enfoncées dans les côtés rela tivement minces de la caisse, et des dents longues 9, qui sont enfoncées dans les bouts relativement épais de la caisse.
La fig. 9 est une coupe partielle, à grande échelle, de l'élément d'assemblage montrant une dent longue 9 enfoncée dans un bout 4 de la caisse, mais non encore agrafée.
La. fig. 10 est une coupe partielle, à grande échelle, de l'élément d'assemblage montrant une dent courte 10 enfoncée dans le côté 2 de la caisse, mais non encore agrafée.
La fig. 11 est une vue partielle, à grande échelle, d'un coin de la caisse montrant les dents 9 et 10 enfoncées dans les panneaux correspondants, et montrant également la dis position relative des pattes 8f et 8g de pro tection des coins avant leur fixation sur les panneaux correspondants de la caisse.
La fig. 12 est une coupe partielle, à grande échelle, suivant la ligne 12-12 de la fig. 11, et montrant la forme de la patte 8f de protection des coins après sa fixation sur le panneau correspondant de la, caisse.
La fig. 13 est une coupe partielle, à grande échelle, montrant en traits mixtes 9t les différentes phases de déformation d'une dent 9 lors de son agrafage sur un panneau de la caisse.
La fig. 14 est une coupe partielle, à grande échelle, montrant la forme définitive d'une dent 9 agrafée sur le panneau corres pondant de la caisse.
La fig. 15 est une coupe partielle, à grande échelle, suivant la ligne 15-15 de la fig. 14, montrant la nervure de renforcement pratiquée sur une dent 9, lorsque cette der nière est repliée et agrafée sur un panneau de la caisse.
La fig. 16 est un plan partiel montrant l'assemblage à plat des côtés et du fond de la caisse avant le pliage vers la forme que mon tre la fig. 17.
La fig. 17 est. une vue en perspective montrant les côtés et le fond de la caisse fixés aux éléments d'assemblage et pliés à la forme définitive pour recevoir les bouts 1 et 5 de la caisse avant la fixation de ceux-ci.
La fig. 18 est une vue en élévation dit bout 4 de la caisse avant sa mise en place. La fig. 19 est une coupe verticale partielle montrant le dispositif de fixation des élé ments d'assemblage dans la position de re pos, c'est-à-dire la disposition relative des différents organes après la mise en place des pièces à assembler, mais avant le fonctionne ment de la presse.
La fig. 20 est une coupe partielle mon trant le dispositif de fixation des élément d'assemblage sensiblement à la fin de l'opéra tion d'enfoncement. des dents 10 dans les pan neaux de la caisse, étant bien entendu que le fond 3 se trouve placé entre les côtés 1 et _ ainsi que l'indique la fig. 1.6.
La fig. 21 est également une coupe par tielle montrant le dispositif de fixation des éléments d'assemblage sensiblement au début de l'opération de pliage des dents 10 et des pattes de protection 88. La fin. 22 est également une coupe par tielle montrant le dispositif de fixation des éléments d'assemblage terminant l'opération de pliage nécessaire pour cintrer les bords dles pattes de protection 8g et pour les agra fer sur les panneaux correspondants de la caisse, cette figure montrant également le dispositif au début du façonnage de la ner vure (le renforcement 9c, dans la pointe in curvée de chaque dent, tel qu'on le voit sur les fig. 14, 15 et 25.
La fig. 23 est également une coupe verti cale partielle montrant le dispositif de fixa tion des éléments d'assemblage en position de fin de façonnage de la nervure de renforce ment 9c sur la pointe incurvée de chaque (lent.
La fig. 24 est une élévation partielle, à grande échelle, de l'un des outils de façon nage des dents, montrant une dent 10 ayant traversé un panneau 4 sous l'action du pla teau presseur 14, l'outil de façonnage 12 étant amené à la position clans laquelle com mence l'opération de façonnage de la dent.
La fig. 25 est une coupe partielle, à grande échelle, suivant la ligne 25-25 de la fig. 23. La fig. 26 est une vue, à grande échelle, de la face inférieure d'un outil de façon nage 12.
De l'examen de la fig. 1, on voit que la caisse est fabriquée avec cinq pièces relative ment minces de bois, qui constituent les côtés 1 et 2, les bouts 4 et 5 et le fond 3. On voit également due les planches de la caisse sont t asemblées rigidement n et de façon permanente par deux bandes ou éléments d'assemblage métalliques 8 ayant avant tout une section transversale en forme de cornière.
Dans chaque aile des éléments d'assem blage en cornière sont découpées et repliées des dents destinées à traverser les planches juxtaposées de la caisse, de la manière dé crite ci-après, de façon à assembler ces plan ches de faon rigide et permanente sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des clous, des vis, des lattes ou d'autres moyens de fixation. Il ressort des fig. 1 à 17 que les dents de chaque aile des éléments d'assemblage se pré sentent sous tune forme triangulaire, partent sensiblement à angle droit de la face corres pondante et qu'elles sont sensiblement planes.
ce sujet, il y a lien d'insister sur le fait que chaque (lent est orientée dans la direction du fil du bois constituant respectivement. les côtés, les bouts et le fond de la. caisse. Cet. agencement est clairement indiqué sur les fig. 1, 2, 16 et 17, le fil du bois étant indiqué. par des flèches. Le but de cette disposition n'est. pas seulement de faciliter l'assemblage, mais également de couper le moins possible les fibres du bois, de façon à conserver une résistance mécanique aussi grande que possi ble.
D'autre part, cet agencement. réduit au minimum le déchet. par suite d'éclatement de panneaux, déchet qui serait. plus important si le plan des dents n'était pas sensiblement parallèle au fil. du bois. Enfin, cet agence ment permet. de faire traverser les planches par les dents avec une déviation aussi ré duite que possible par rapport à leur orienta tion initiale, ce qui assure un alignement con venable des (lents et une correspondance exacte avec les outils de façonnage et de ser rage respectifs qui seront décrits plus loin.
\Dans la. préparation des éléments consti tutifs de la caisse, avant leur assemblage sous la forme que montre la fig. 1, on utilise deux éléments d'assemblage en forme de cornière, ayant la longueur et les dimensions néces saires, et présentant chacun des dents décou pées dans chaque aile et réparties à. des in tervalles sensiblement égaux sur toute leur longueur. La disposition particulière des dents les unes par rapport aux antres, et par rapport au fil du bois des planches, ressort clairement de la fig. 1.
Pour assembler les éléments 8 avec les planches, ces deux éléments sont posés paral lèlement sur une table T, rendue solidaire du plateau fixe d'une presse usuelle, genre presse à. découper. Chaque élément 8 est posé sur la table T, et les côtés 1, ? ainsi que le fond 1 sont. posés à plat sur les pointes des dents des ailes correspondantes des éléments ainsi que le montre la fig. 19. Au moyen d'outils appropriés, tels que ceux représentés sur les fig. 19 à 26, les planches sont pressées de haut en bas, de telle sorte que les dents 10 placées debout sont amenées à traverser les planches (fig. 19 à 25).
Les côtés 1 et 2 ainsi que le fond 3 sont écartés les uns des autres, et l'aile debout de chaque élément 8 présente une encoche en<B>V</B> ou en onglet, à l'aplomb du joint entre les côtés et le fond, de sorte que les planches peuvent être ensuite amenées vers la position que montre la fig. 17.
En se reportant aux fig. 19 à 26, on voit que le dispositif pour la mise en ouvre du procédé décrit, c'est-à-dire pour provoquer l'enfoncement des dents 10 à travers les plan ches de la caisse, pour les cintrer et pour pra tiquer en même temps la nervure de renfor cement 9c dans la pointe incurvée de cha que dent, comprend un certain nombre d'ou tils de façonnage similaires 12 fixés dans un porte-outils 11 et un plateau presseur 14 nor malement écarté du porte-outils 11 et main tenu dans la position indiquée sur la fig. 19 par des ressorts ou des blocs de caoutchouc interposés entre le porte-outils 11 et le pla teau presseur 14.
Bien entendu, le plateau presseur 14 est muni des broches de guidage et des butées d'arrêt usuelles, l'agencement étant tel que ce plateau soit normalement maintenu, par rap port aux outils de façonnage 12, dans la posi tion indiquée sur la fig. 19. Ces moyens sont bien connus et il semble inutile de les décrire en détail. De même, la presse usuelle à mou vement de va-et-vient, généralement appelée presse à découper, n'est pas représentée sur le dessin, parce que les presses de ce genre sont bien connues. La constitution et l'agence ment des broches de guidage et des butées d'arrêt du plateau presseur 14, de même que le mode de montage du porte-outils 11 et de la table T sur une presse, peuvent être réa lisés sous des formes différentes.
Sur le dessin on n'a représenté que des coupes verticales des outils de façonnage; ces coupes semblent les seules essentielles et né cessaires pour bien faire comprendre les dif- férentes opérations par lesquelles les éléments d'assemblage et les panneaux de la caisse sont reliés entre eux. Il est bien entendu que le porte-outils 11 comprend des moyens appro priés pour son montage sur le porte-poinçon d'une presse à découper usuelle, porte-poin- çon animé d'un mouvement vertical alternatif par rapport à l'enclume ou à la table T immobile, cette table étant elle-même fixée sur le plateau fixe de la presse.
En conséquence, et comme le montrent les fig. 19 à 26, il doit être entendu que les élé ments d'assemblage 8 reposent sur l'enclume ou la table T, tandis que les organes de fa çonnage, constitués par le plateau presseur 14 et les outils 12, etc., sont déplacés de haut en bas pour venir en prise avec les panneaux ou planches correspondants et les dents des élé ments 8.
Le dispositif qui est figuré sur le dessin est essentiellement eoncu polir la fixation des éléments d'assemblage sur les côtés et le fond de la caisse. Il est donc entendu que la forme et les dimensions de l'enclume T, ainsi que la. forme et les dimensions du plateau presseur 14 et des outils 12, 18, etc., peuvent être mo difiées pour s'adapter à la forme et aux di mensions particulières des planches et des élé ments 8, lorsqu'on désire assurer l'assemblage par le procédé décrit.
Il importe donc de no ter la position relative des faces intérieures des extrémités incurvées concaves 1\3b des outils de façonnage 12, par rapport aux faces extérieures des dents déformées par ces outils, pour comprendre le procédé employé dans l'assemblage des différents éléments. A cet effet, il y a lieu de se reporter à nouveau aux fig. 19 à 23.
La fig. 19 montre la. position des planches 1, 2 et du fond 1 par rapport aux dents de bout 10 de l'élément d'assemblage, ainsi que la position du porte-outils 11 par rapport aux planches, aux bandes ou éléments d'assem blage et à la table T, lorsque la presse est prête à commencer le travail d'assemblage, les divers éléments étant placés sur la table.
La fig. 20 montre la position relative des différents éléments lorsque les dents ont été enfoncées à travers les planches de la caisse, et juste avant le moment où les outils de fa çonnage 12 arrivent en contact avec les poin tes des différentes dents.
De même, la fig. 21 montre la position re lative des différentes parties immédiatement après le moment où les outils de façonnage 12 sont arrivés en contact avec les pointes des dents et commencent à les plier et à les cintrer.
D'autre part, la fig. 22 montre la position relative dles différentes parties vers la fin de la course de travail de la presse, c'est-à-dire la position relative des différentes parties sensiblement au moment où la nervure incur vée convexe 12c dle chaque outil 12 commence à façonner la nervure de renforcement dans la pointe incurvée de chaque dent. La fig. 23 montre la position relative des différentes parties à la fin de la course de travail de la presse, c'est-à-dire la position relative des dif férentes parties à la fin des opérations de cintrage et de renforcement de chaque dent.
On voit, par exemple, que le plateau pres seur 14 arrive d'abord en contact avec les planches en bois de la caisse et enfonce les dents 10 à travers le bois sous l'action de la pression exercée par la presse et qui est trans mise an plateau par les ressorts 12s, suffi samment puissants pour que les dents 10 pé nètrent dans le bois et traversent les planches avant qlue le plateau presseur 14 ne se dé place de Taçon appréciable par rapport au porte-outils 11.
II va de soi que le mouvement d'abaisse ment du porte-outils 11, par rapport à la ta ble T, est continu, et que les fig. 20 à 23 montrent simplement la position relative des différentes parties en certains points déter minés dle la course descendante du porte- outils 11, afin de bien faire comprendre le procédé destiné à plier, à incurver et à ren forcer les dents.
Les fig. 20 et 23 indiquent respectivement la position des différentes parties au début et à la fin du cintrage d'une dent 10. Il v a lien de noter plus particulièrement la forme et l'agencement de chaque outil de façonnage 12. On voit que l'extrémité de chaque outil 12 présente une nervure incurvée convexe d'emboutissage 12c placée dans l'axe de la face inférieure incurvée concave 12b de l'ou til de façonnage 12 (fig. 26).
Chaque nervure d'emboutissage incurvée vient donc, au cours du mouvement de descente, au contact de la pointe d'une dent, et incurve ou cintre progressivement et d'une manière continue l'extrémité libre de cette dent de la manière indiquée par les fig. 20 à 23. Il va de soi que des outils simi laires agissent sur les dents 9, pour les cin trer progressivement. de la manière indiquée par la fi-. 13, jusqu'à les amener à la. forme représentée par les fig. 1-I et. 15.
Il en résulte que, un peu avant. le moment. où une dent cintrée prend sa forme définitive, la résis tance (le la matière comprimée du panneau de la caisse augmente et exerce une résistance suffisante pour permettre l'emboutissage d'une nervure de renforcement dans la pointe incurvée de la dent.
Il ressort de ce qui précède que le procédé décrit. consiste à. enfoncer simultanément les dents plates de l'élément d'assemblage à, tra vers les différents panneaux jusqu'à ce que la pointe de chaque (lent émerge sur la face opposée des panneaux, à incurver la pointe en saillie de chaque dent latéralement et vers le bas sur la face des panneaux respectifs, afin de la cintrer sensiblement.
en arc de cer cle pendant qu'elle n'est pas encore au con tact du panneau, à prolonger le pliage et le cintrage jusqu'à ce que l'extrémité de la pointe pénètre dans la face correspondante du panneau # et à emboutir une nervure con cave de renforcement sur toute la longueur de la pointe incurvée de chaque dent en même temps que la pointe de chaque dent est enfoncée dans la face correspondante de cha que planche.
Il importe de noter que ce procédé pré vont un léger cisaillement des fibres des pan neaux sur les faces intérieures, de façon que chaque dent soit séparément et simultanément cintrée jusqu'à une position située au-dessous de la face intérieure des panneaux. Cet agen- cernent permet d'éviter la présence de pièces métalliques en saillie à l'intérieur de la caisse, pièces qui pourraient blesser les mains des personnes manipulant les caisses.
Les côtés et le fond de la caisse sont donc assemblés en un seul coup de presse et fixés sur les ailes correspondantes des éléments d'assemblage 8, ils occupent alors la position que montre la fig. 16, après quoi les côtés sont relevés à la main pour prendre la posi tion que montre la fig. 17.
Sur cette fig. 17, on voit que chaque extrémité des éléments d'assemblage est mu nie de pattes 8g venant se fixer sur les coins et les protégeant. Ces pattes sont respective ment pliées sur les bords des panneaux cor respondants, et leur extrémité libre est cin trée pour pénétrer dans le panneau, comme on le voit sur la fig. 12 qui représente la patte correspondante 8f.
Ainsi qu'il a été indiqué, les côtés 1 et 2 sont relevés vers la position que montre la fig. 17, après que les côtés et le fond ont été fixés sur les éléments d'assemblage. Ensuite, les bouts 4 et 5 sont placés simultanément ou séparément dans la caisse partiellement ache vée, de façon que, lorque la pression voulue est exercée sur chaque bout, les dents 9 soient enfoncées à travers les bouts correspondants et ensuite pliées et cintrées de la manière dé crite pour les dents 10. Les bouts sont ainsi fixés fermement sur ,les éléments d'assemblage et on obtient la caisse terminée telle que la montre la fig. 1.
II y a lieu de noter que les pattes de protection 8f des éléments d'assem blage sont en même temps pliées sur le bord supérieur du bout correspondant, et cintrées jusqu'à y pénétrer de la manière représentée sur la fig. 12 et décrite précédemment pour les pattes 8g.
Sur la fig. 25, on voit que chaque outil de façonnage 12 présente un méplat 12a et que sa fixation sur le porte-outils 11 est assurée par des vis de serrage 15.
II ressort de la description qui précède, que le procédé décrit est extrêmement simple et efficace pour assembler de façon perma nente les côtés, les bouts et le fond d'une caisse au moyen d'éléments métalliques. Ce procédé ne doit pas être confondu avec les opérations usuelles de pliage ou de rivetage qui n'assurent pas un assemblage solide et permanent. A ce sujet, il y a lieu d'insister tout particulièrement sur le fait que le pro cédé décrit permet de fixer solidement et fer mement les panneaux de la caisse sur les élé ments d'assemblage.
Bien entendu, on doit s'attendre à ce qu'il y ait des variations d'épaisseur des planches, mais, grâce au pro cédé de cintrage et d'agrafage des dents 9 et 10 sur les planches, et de renforcement, de chaque dent cintrée, on obtient toujours une fixation parfaite, même si l'épaisseur varie assez considérablement. De plus, le procédé de cintrage et d'agrafage diffère du rivetage usuel en ce sens que la. partie rectiligne de chaque dent traversant les planches conserve sa forme initiale lorsque la pointe est cintrée et agrafée dans le panneau correspondant. On sait que, lors du rivetage, la partie rectiligne entre la base et la pointe incurvée est égale ment déformée d'une manière irrégulière, et ces déformations irrégulières rendent prati quement impossible l'obtention d'un assem blage permanent et rigide.
Il importe égale ment de noter que l'outil 12, de faible dia mètre, qui cisaille les fibres sur la. face inté rieure des planches à proximité de la dent cintrée et de l'élément d'assemblage, contribue matériellement à augmenter la solidité de la caisse.
En résumé, le procédé de fixation décrit permet d'utiliser des côtés, des bouts et un fond appropriés qui n'exigent ni découpage spécial ni façonnage ou jointoiement.. Ces pan neaux étant préparés, on fabrique des élé ments d'assemblage en forme de cornière tels que les montre le dessin, chaque élément présentant un certain nombre de dents dé coupées dans chaque aile et pliées de faeon que chaque dent s'enfonce dans le panneau correspondant dans un plan sensiblement pa rallèle au fil de la matière.
Les éléments d'assemblage étant. placés horizontalement, les côtés et le fond i sont fixés par enfoncement des dents des éléments d'assemblage à travers les panneaux, ces dents étant. ensuite progressivement et simultané ment pliées et cintrées pour les agrafer dans les panneaux correspondants, après quoi les côtés sont relevés et les bouts sont mis en place et fixés de la même manière que les côtés et le fond, ceci à l'aide d'un jeu d'ou tils distincts fonctionnant d'après le même principe. On obtient de cette façon une caisse d'une construction solide et durable.
Il importe de noter que les dents décou pées dans chaque aile des éléments d'assem blage sont relativement rapprochées les unes des autres, et qu'elles sont écartées des bords horizontaux des éléments d'assemblage. Cette disposition est importante, car elle permet de maintenir les deux bords horizontaux de cha que élément bien appliqués contre la caisse, pour les empêcher de s'accrocher à d'autres caisses. Le découpage des dents en un point éloigné des bords horizontaux contribue éga lement au fait important de maintenir lisse et. exempt d'ondulations le bord horizontal de chaque élément, contrairement à ce qui se produirait si les dents ou autres éléments de fixation étaient découpés près des bords hori zontaux de ces éléments.