EP2214849A2 - Procédé de sertissage d'un insert dans un support à deux panneaux superposés - Google Patents

Procédé de sertissage d'un insert dans un support à deux panneaux superposés

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Publication number
EP2214849A2
EP2214849A2 EP08872469A EP08872469A EP2214849A2 EP 2214849 A2 EP2214849 A2 EP 2214849A2 EP 08872469 A EP08872469 A EP 08872469A EP 08872469 A EP08872469 A EP 08872469A EP 2214849 A2 EP2214849 A2 EP 2214849A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
panel
section
crimping
head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08872469A
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German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Gory
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bollhoff Otalu SA
Original Assignee
Bollhoff Otalu SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Bollhoff Otalu SA filed Critical Bollhoff Otalu SA
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Definitions

  • the invention relates to a method of crimping an insert to be crimped into a support using a fitting device having an anvil, in an area where the support comprises a first and a second superimposed panels and remotely each other, respectively comprising a first and a second passage opening, wherein the nut comprises a bearing head and a shaft subdivided into a first section disposed on the side of the support head and a second section of crimping of reduced section subdivided into a first segment, adjacent to the first section, delimiting a first bore having a first diameter and a second segment defining a second bore having a second diameter greater than the first diameter.
  • An insert conventionally comprises a bearing head and a barrel often cylindrical.
  • a problem arises when it is necessary to install such an insert in a hole made in a support, much more so in an area where the support comprises two overlapping panels and at a distance from one another.
  • Such a support may for example be constituted by a sandwich structure composed of two plates containing a lower density material, or by two diametrically opposite walls of a tube.
  • Each panel having a passage opening, known crimping processes cause almost systematic deterioration of the panels and the result has a low resistance to tearing. This problem is particularly important when the insert is constituted by a crimped nut to crimp.
  • a crimped nut is a nut intended to be secured by deformation on a thin support.
  • a crimped nut crushes into two distinct areas: the head and the barrel.
  • the head which can take various forms, comes into contact, via its underside, with a support on which the nut is installed.
  • the barrel is divided into two distinct sections: a threaded section and a crimping section.
  • the threaded portion which is the functional part of the nut embedded after installation on the support, is arranged on the opposite side to the head and must be sufficiently strong to be able to undergo without deformation the axial forces applied to a standard screw introduced into the nut drowned.
  • the crimping section which is located between the head and the threaded section, has the function of deforming under the action of an axial force of traction applied to the tapped thread of the threaded section.
  • Such axial force can be transmitted, at the time of installation of the nut, by a pull rod of a laying apparatus further comprising an anvil forming an axial stop.
  • the deformation generates a crimping bead that presses the support against the underside of the head thus ensuring its retention on the support.
  • a first disadvantage lies in the fact that after the crimping operation, the threaded portion of the nut is completely outside the support, projecting from the latter.
  • the object of the invention is to provide a method of crimping a crimping insert which increases the resistance to tearing while reducing the risk of damage to the support.
  • the method according to the invention is remarkable in that it consists in: axially inserting the barrel into the support, on the side of the first panel, through the first and second passage openings, to a position of the insert where the distal end of the barrel opposite the head is flush with the second panel through the second opening, and bring the anvil against the distal end of the barrel, compress axially the second section against the anvil to fold the second segment on the second panel and create a bearing flange projecting radially from the barrel, continue the axial compression of the second section to create a crimping bead axially interposed between the first section and the second panel and defining, in combination with the support flange, an anchor groove framing the second panel at the periphery of the second opening, continuing the axial compression of the second section to bring into contact the bearing head against the first panel and create a clamping of the support between the support head and the support flange, together with a clamping of the second panel between the support flange and the crimping bead
  • the first section After crimping, the first section is housed in the thickness of the support, so that the insert is integrally embedded in the support.
  • the first section internally delimits a tapping so that the insert constitutes a crimped nut to be crimped, the entire crimped nut is integrally embedded in the support after crimping, even the threaded section.
  • the shoulder constituted by the junction between the first and second bores determines the axial position of the anchor groove.
  • the cooperation between the second panel and the barrel of the insert is practiced by clamping the second panel (at the periphery of the second opening) between the flanks of the anchor groove (formed on one side by the crimping bead and on the other side by the support flange), and no longer by a unidirectional axial compression as in the prior art.
  • the combination of these two aspects results in a reduction in the risk of damage during crimping in the support.
  • the crimping bead provides the same function of axial retention vis-à-vis the second panel that provided by the retaining head vis-à-vis the first panel.
  • the axial loads applied to the insert are distributed over the two panels, especially if the screw is assembled in the opposite direction to the retaining head in the case where the insert is a nut. This results in a significant increase in the tear resistance of the insert relative to the support in which it is embedded after the crimping process according to the invention.
  • the first step is performed by the following successive phases: the shaft is inserted axially into the support, on the side of the first panel, through at least the first passage opening, on the side of the second panel, axially inserting the pull rod in the drum to engage the threading of the rod in the tapping of the first section, the draw rod is screwed up to bring the anvil against the second panel into contact with the distal end of the barrel against the anvil.
  • a variant of the method comprises an additional step in which the axial compression of the second section is continued in order to bring the support head and the support flange together and to create first and second depressions respectively in the first and second panels, resulting from local deformation of the first and second panels at the periphery of the first and second passage openings.
  • the approximation of the support head and the support flange is controlled so that the bearing head is flush with the first panel on the periphery of the first depression, and / or that the support flush is flush with the second panel on the periphery of the second depression.
  • FIG. 1 represents an example of a nut embedded image crimp according to a first aspect of the invention
  • Figure 2 shows an example of a support used in an exemplary crimping method according to another aspect of the invention
  • Figures 3 to 7 illustrate the various steps of the example crimping method
  • - Figure 8 shows the support and the nut after the crimping process and after removal of the laying apparatus
  • FIG. 9 represents another example of a support used in the exemplary crimping method
  • FIG. 10 illustrates the support of FIG. 9 and the nut after the crimping process and after removal of the laying apparatus
  • FIG. 11 shows another example of a support used in the exemplary crimping method
  • FIG. 12 illustrates the support of FIG. 11 and the nut after the crimping process and after removal of the laying apparatus.
  • Figure 1 illustrates a crimped crimped nut 10 which may be used in the crimping process of the invention and described later.
  • an embedded crimped nut 10 comprises a bearing head 11 and a shaft 12.
  • the head 11 is in the form of an annular flange.
  • the shaft 12 has a cylindrical external shape and, as such, comprises an axis of revolution X. Thereafter, the terms “axially” and “axial” will refer to the axis X.
  • the annular collar forms a shoulder with the outer face of the shank 12. The shoulder constitutes the active part of the support head 11, whose function is to participate in the tightening of the support during the crimping of the nut 10 and the retention of the nut 10 by the after.
  • the shape of the support head 11 may, however, be any since these two functions are fulfilled.
  • the shaft 12 is axially subdivided into a first threaded section 13 for receiving the traction threaded rod 21 of a laying apparatus (see FIGS. 3 to 7) and a second crimping section 14 of reduced section.
  • the thickness of the wall constituting the crimping section 14 is smaller than that of the threaded section 13, so as to allow the deformation of the material constituting the wall of the crimping section 14 by application an axial compression force to the crimping portion 14.
  • the first threaded portion 13, internally defining a tapping 15, is disposed on the side of the bearing head 11.
  • the tapping 15 constitutes the active part of the nut 10 after crimping having the role of undergoing without deformation the axial forces applied to a standard screw (not shown) introduced into the nut 10 by screwing into the thread 15.
  • the second crimping section 14 is subdivided into a first segment 141, adjacent to the first section 13, delimiting a first bore having a first diameter and a second segment 142 delimiting a second bore having a second diameter greater than the first diameter.
  • the height of the second segment 142, counted along the X axis, is significantly lower than that of the first segment 141, for example of the order of six times less.
  • the crimping method according to the invention is intended to install a crimp insert in a support 16, in an area where the support 16 comprises first and second panels 17, 18 superimposed and remotely one of the other.
  • An example of such a support 16 is illustrated in FIG. 2, in which the panels 17, 18 form the two plates of a sandwich structure enclosing a material 19 of lower density in the volume delimited between the two panels 17, 18.
  • each panel 17, 18 is constituted by an aluminum plate and the lower density material 19 is constituted by a cellular foam of aluminum.
  • the insert is constituted by a crimped-in nut of the type shown in FIG.
  • the panels 17, 18 respectively comprise a first and a second passage opening 171, 181 of the barrel 12 of the insert.
  • the material 19 comprises a cylindrical orifice connecting the passage openings 171, 181.
  • the example of crimping method illustrated in FIGS. 3 to 7 is carried out using a laying apparatus comprising a an anvil 20 extended by a threaded traction rod 21.
  • the threaded traction rod 21 thus comprises an external thread having a pitch and a nominal diameter corresponding to those of the tapping 15.
  • the illustrated example of crimping method consists, in a first step, in axially inserting the barrel 12 into the support 16, on the side of the first panel 17, through at least the first passage opening 171, then to axially inserting the side of the second panel 18, the threaded pull rod 21 in the barrel 12 to engage the threading of the rod 21 in the thread 15 of the first section 13, then to screw the pull rod 21 to put in contact the anvil 20 against the second panel 18, and the distal end of the barrel 12 against the anvil 20 (see Figures 3 and 4).
  • the distal end of the barrel 12 corresponds to the end of the barrel 12 opposite to the bearing head 11.
  • the barrel 12 is inserted axially into the support 16, on the side of the first panel 17, through the first and second through openings 171, 181, to a position of the insert 10 where the the distal end of the barrel 12 opposite the head 11 is flush with the second panel 18 through the second opening 181, and the anvil 20 is brought against the distal end of the barrel 12.
  • the laying apparatus applies a traction movement to the rod 21 so as to axially compress the second section 14 against the anvil 20. These efforts compression force the constituent material of the second section 14 to deform. At the beginning of the compression, only the material at the second segment 142 is deformed against the anvil 20 to fold the second segment 142 on the second panel 18 and create a bearing flange 22 projecting radially from the barrel 12 ( Figure 5).
  • the laying apparatus continues to apply to the second crimping section 14 tensile compression forces of the rod 21.
  • the rod 21 continues the axial compression of the second section 14. to create a crimping bead 23 obtained by deformation of the first segment 141.
  • the crimping bead 23 is axially interposed between the first section 13 and the second panel 18. It defines, in combination with the rim d 22, an anchor groove 24 which frames the second panel 18 at the periphery of the second opening 181.
  • the retention provided by the support of the flange 22 against the second panel 18 has the effect of directing centrifugal deformation of the first segment 141 to the outside of the barrel 12 to ensure the formation of the crimping bead 23 outside.
  • the anchor groove 24 is open on the outside of the barrel 12.
  • the laying apparatus continues to apply to the second crimping section 14 tensile compression forces of the rod 21.
  • the rod 21 continues the axial compression of the second section 14 to bring the bearing head 11 into contact with the first panel 17 and to create a clamping of the support 16 between the support head 11 and the support flange 22, together with a tightening of the second panel 18 between the support flange 22 and the crimping bead 23.
  • the first threaded portion 13 is housed in the thickness of the support 16, so that the nut 10 is integrally embedded in the support 16.
  • the crimping bead 23 provides the same function of axial retention vis-à-vis the second panel 18 than that provided by the retaining head 11 vis-à-vis the first panel 17.
  • the axial loads applied to the nut 10 thereafter are distributed over the two panels 17, 18, especially if the standard screw (not shown) is assembled in the opposite direction to the retaining head 11. This results in a significant increase in the resistance to tearing of the nut 10 relative to the support 16 in which it is drowned after the crimping process above.
  • the rod 21 continues the axial compression of the second section 14 to axially bring the support head 11 and the support flange 22 between them. It then results from this approximation the creation of a first and a second depressions 172, 182 respectively in the first and second panels 17, 18.
  • the depressions 172, 182 are the consequence of a local deformation of the first and second panels 17, 18 at the periphery of the first and second passage openings 171, 181.
  • the approaching of the bearing head 11 and the support flange 22 is controlled so that the bearing head 11 is flush with the first panel 17 at the periphery of the first depression 172. It it is also possible to provide that, in the additional step, the approach of the support head 11 and the support flange 22 is controlled so that the support flange 22 is flush with the second panel 18 at the periphery of the second depression 182.
  • the crimping method according to the invention can be carried out without such a laying apparatus. It is indeed possible to perform the axial compression using a press.
  • the anvil 20 may, for example, be constituted by the fixed part of the press while its part mobile bears on the support head 11 opposite the shoulder formed between the head 11 and the shaft 12.
  • FIG. 8 illustrates that the nut 10 is crimped in the support 16 in a configuration where it is integrally embedded in the thickness of the support 16.
  • the shoulder constituted by the junction between the first and second bores of the first and second segments 141, 142 has the effect of directing radially outwardly of the barrel 12 the constituent material of the second segment 142 during its deformation. This results in the guarantee that the support rim 22 is formed radially projecting from the shank 12.
  • Such a support flange 22 has the effect, in the following of the axial compression of the second section 14, of preventing the constituent material the first segment 141 to deform concentrically towards the axis of revolution X of the shaft 12.
  • the retention provided by the support of the flange 22 against the second panel 18 has the effect of centrifugally directing the deformation of the first segment 141 to the outside of the barrel 12 to ensure the formation of the crimping bead 23. If such a shoulder did not exist, no support flange 22 would be formed and the crimping bead 23 would be formed at outside the support 16, under the second panel 18. It follows from the foregoing that the crimping method described above can be adapted to any type of support 16, since it comprises two panels 17, 18 superimposed and at a distance from one another.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate that the exemplary crimping method according to the invention can be realized with a support 16 different: the panels 17, 18 superimposed and at a distance from each other are constituted by two diametrically opposite walls of a tube.
  • the support 16 is constituted by the tube.
  • the anchoring groove 24 creates (FIG. 10) a tightening of one of the walls of the tube, while the head 11 and the flange 22 create a clamping of the two walls of the tube.
  • the depressions 172, 182 are preformed (by any means known and adapted according to the material of the panels 17, 18) in the panels 17, 18 before starting the implementation the crimping method of the nut 10.
  • This variant is used when one wants to overcome the additional step although the depressions 172, 182 are necessary to drown the flange 22 and / or the head 11.
  • This variant also has the advantage of avoiding any risk of deterioration of one of the panels 17, 18 at the end of the process because the creation of the depressions 172, 182 by the nut 10 itself remains random.
  • FIGS. 11 and 12 illustrate a tube identical to that of FIGS. 9 and 10 but including depressions 172, 182 preformed in the panels 17, 18 before the implementation of the crimping process, respectively before installation of the nut 10 and after the implementation of the crimping process.
  • the crimping method according to the invention has just been described in application to an insert constituted by the crimped-in nut 10 of FIG. 1. However, it can be applied to any other insert having a support head. and a drum comprising a first section (not necessarily tapped) disposed on the side of the head and a second crimping section of reduced thickness subdivided into a first segment, adjacent to the first section, delimiting a first bore having a first diameter and a second segment defining a second bore having a second diameter greater than the first diameter.
  • such an insert may consist of a spacer or a compression limiter.

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Abstract

Un procédé de sertissage d'un insert à sertir (10) dans un support (16) à l'aide d'un appareil de pose ayant une enclume, dans une zone où le support (16) comporte un premier et un deuxième panneaux (17, 18) superposés et à distance l'un de l'autre, dans lequel on insert axialement le fût (12) dans le support (16) et on rapporte l'enclume contre l'extrémité distale du fût (12), puis on comprime axialement le deuxième tronçon contre l'enclume pour créer un rebord d'appui (22), puis on continue la compression axiale du deuxième tronçon pour créer un bourrelet de sertissage (23) délimitant, en combinaison avec le rebord d'appui (22), une gorge d'ancrage (24) encadrant le deuxième panneau (18), puis on continue la compression axiale du deuxième tronçon pour créer un serrage du support (16) entre la tête d'appui (11 ) et le rebord d'appui (22), conjointement à un serrage du deuxième panneau (18) entre le rebord d'appui (22) et le bourrelet de sertissage (23).

Description

Procédé de sertissage d'un insert dans un support à deux panneaux superposés
Domaine technique de l'invention
L'invention est relative à un procédé de sertissage d'un insert à sertir dans un support à l'aide d'un appareil de pose ayant une enclume, dans une zone où le support comporte un premier et un deuxième panneaux superposés et à distance l'un de l'autre, comprenant respectivement une première et une deuxième ouvertures de passage, procédé dans lequel l'écrou comprend une tête d'appui et un fût subdivisé en un premier tronçon disposé du côté de la tête d'appui et en un deuxième tronçon de sertissage de section réduite subdivisé en un premier segment, adjacent au premier tronçon, délimitant un premier alésage ayant un premier diamètre et en un deuxième segment délimitant un deuxième alésage ayant un deuxième diamètre supérieur au premier diamètre.
État de la technique
Un insert comporte classiquement une tête d'appui et un fût souvent cylindrique. Un problème se pose lorsqu'il est nécessaire d'installer un tel insert dans un trou pratiqué dans un support, à plus forte raison dans une zone où le support comporte deux panneaux superposés et à distance l'un de l'autre. Un tel support peut par exemple être constitué par une structure sandwich composée de deux plaques renfermant un matériau de plus faible densité, ou par deux parois diamétralement opposées d'un tube. Chaque panneau comportant une ouverture de passage, les procédés de sertissage connus provoquent une détérioration quasi systématique des panneaux et le résultat présente une faible résistance à l'arrachement. Ce problème est particulièrement important lorsque l'insert est constitué par un écrou noyé à sertir.
Un écrou noyé à sertir est un écrou destiné à être solidarisé par déformation sur un support de faible épaisseur. Un écrou noyé à sertir se décompose en deux zones distinctes : la tête et le fût. La tête, qui peut revêtir différentes formes, vient en contact, par l'intermédiaire de sa face inférieure, avec un support sur lequel l'écrou est installé. Le fût se divise en deux tronçons distincts : un tronçon taraudé et un tronçon de sertissage. Le tronçon taraudé, qui est la partie fonctionnelle de l'écrou noyé après installation sur le support, est disposé du côté opposé à la tête et doit être suffisamment résistant pour pouvoir subir sans déformation les efforts axiaux appliqués à une vis normalisée introduite dans l'écrou noyé. Le tronçon de sertissage, qui est situé entre la tête et le tronçon taraudé, a pour fonction de se déformer sous l'action d'une force axiale de traction appliquée sur le taraudage du tronçon taraudé. Une telle force axiale peut être transmise, au moment de l'installation de l'écrou, par une tige de traction d'un appareil de pose comprenant en outre une enclume formant butée axiale. La déformation engendre un bourrelet de sertissage qui vient serrer le support contre la face inférieure de la tête assurant ainsi son maintien sur le support.
Un premier inconvénient réside dans le fait qu'après l'opération de sertissage, le tronçon taraudé de l'écrou est complètement à l'extérieur du support, en saillie de ce dernier.
D'autre part, un problème se pose lorsqu'il est nécessaire d'installer un tel écrou noyé à sertir sur un support dans une zone où le support comporte deux panneaux superposés et à distance l'un de l'autre. Lors de l'installation sur un tel support à panneaux superposés avec interposition d'un intervalle, la formation du bourrelet de sertissage, difficile à contrôler, est susceptible de provoquer un endommagement du support. De plus, les charges appliquées sur l'écrou n'étant prises en charge que par le seul panneau en contact avec la tête, la résistance à l'arrachement reste limitée.
Objet de l'invention
L'objet de l'invention consiste à proposer un procédé de sertissage d'un insert à sertir qui permette d'augmenter la résistance à l'arrachement tout en diminuant les risques d'endommagement du support.
Le procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à : insérer axialement le fût dans le support, du côté du premier panneau, à travers les première et deuxième ouvertures de passage, jusqu'à une position de l'insert où l'extrémité distale du fût opposée à la tête affleure le deuxième panneau au travers de la deuxième ouverture, et rapporter l'enclume contre l'extrémité distale du fût, comprimer axialement le deuxième tronçon contre l'enclume pour rabattre le deuxième segment sur le deuxième panneau et créer un rebord d'appui en saillie radialement du fût, continuer la compression axiale du deuxième tronçon pour créer un bourrelet de sertissage axialement interposé entre le premier tronçon et le deuxième panneau et délimitant, en combinaison avec le rebord d'appui, une gorge d'ancrage encadrant le deuxième panneau en périphérie de la deuxième ouverture, continuer la compression axiale du deuxième tronçon pour mettre en contact la tête d'appui contre le premier panneau et créer un serrage du support entre la tête d'appui et le rebord d'appui, conjointement à un serrage du deuxième panneau entre le rebord d'appui et le bourrelet de sertissage.
Après sertissage, le premier tronçon est logé dans l'épaisseur du support, de sorte que l'insert est intégralement noyé dans le support. Ainsi si le premier tronçon délimite intérieurement un taraudage de sorte que l'insert constitue un écrou noyé à sertir, la totalité de l'écrou noyé à sertir est intégralement noyée dans le support après sertissage, même le tronçon taraudé.
Selon un autre avantage, l'épaulement constitué par la jonction entre les premier et deuxième alésages détermine la position axiale de la gorge d'ancrage. La coopération entre le deuxième panneau et le fût de l'insert se pratique par un serrage du deuxième panneau (en périphérie de la deuxième ouverture) entre les flancs de la gorge d'ancrage (constitués d'un côté par le bourrelet de sertissage et de l'autre côté par le rebord d'appui), et non plus par une compression axiale unidirectionnelle comme dans l'art antérieur. De la combinaison de ces deux aspects résulte une diminution des risques d'endommagement lors du sertissage dans le support.
Selon un troisième avantage, le bourrelet de sertissage assure la même fonction de retenue axiale vis-à-vis du deuxième panneau que celle assurée par la tête de retenue vis-à-vis du premier panneau. Les charges axiales appliquées sur l'insert sont réparties sur les deux panneaux, notamment si la vis est assemblée dans le sens opposé à la tête de retenue dans le cas où l'insert est un écrou. Il en résulte une augmentation importante de la résistance à l'arrachement de l'insert par rapport au support dans lequel il est noyé après le procédé de sertissage selon l'invention.
Selon un mode de réalisation préférentiel dans lequel le premier tronçon délimite intérieurement un taraudage et l'appareil de pose comporte une tige filetée de traction prolongeant l'enclume, la première étape est réalisée par les phases successives suivantes : on insert axialement le fût dans le support, du côté du premier panneau, à travers au moins la première ouverture de passage, du côté du deuxième panneau, on insert axialement la tige de traction dans le fût pour engager le filetage de la tige dans le taraudage du premier tronçon, on visse la tige de traction jusqu'à mettre en contact l'enclume contre le deuxième panneau, et l'extrémité distale du fût contre l'enclume.
Une variante de procédé comporte une étape supplémentaire dans laquelle on continue la compression axiale du deuxième tronçon pour rapprocher la tête d'appui et le rebord d'appui et créer une première et une deuxième dépressions respectivement dans les premier et deuxième panneaux, résultant d'une déformation locale des premier et deuxième panneaux en périphérie des première et deuxième ouvertures de passage.
Dans l'étape supplémentaire, il est possible de prévoir que le rapprochement de la tête d'appui et du rebord d'appui soit contrôlé pour que la tête d'appui affleure le premier panneau en périphérie de la première dépression, et/ou que le rebord d'appui affleure le deuxième panneau en périphérie de la deuxième dépression.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un exemple d'écrou noyé à sertir selon un premier aspect de l'invention, la figure 2 représente un exemple de support utilisé dans un exemple de procédé de sertissage selon un autre aspect de l'invention, les figures 3 à 7 illustrent les différentes étapes de l'exemple de procédé de sertissage, - la figure 8 représente le support et l'écrou après le procédé de sertissage et après retrait de l'appareil de pose, la figure 9 représente un autre exemple de support utilisé dans l'exemple de procédé de sertissage, la figure 10 illustre le support de la figure 9 et l'écrou après le procédé de sertissage et après retrait de l'appareil de pose, la figure 11 représente un autre exemple de support utilisé dans l'exemple de procédé de sertissage, la figure 12 illustre le support de la figure 11 et l'écrou après le procédé de sertissage et après retrait de l'appareil de pose.
Description de modes préférentiels de l'invention
La figure 1 illustre un écrou noyé à sertir 10 qui peut être utilisé dans le procédé de sertissage correspondant à l'invention et décrit ultérieurement.
En référence à la figure 1 , un écrou noyé à sertir 10 comprend une tête d'appui 11 et un fût 12. La tête 11 se présente sous la forme d'une collerette annulaire. Le fût 12 a une forme externe cylindrique et comporte, à ce titre, un axe de révolution X. Par la suite, les termes « axialement » et « axial >> se référeront à l'axe X. La collerette annulaire forme un épaulement avec la face extérieure du fût 12. L'épaulement constitue la partie active de la tête d'appui 11 en ayant pour fonction de participer au serrage du support pendant le sertissage de l'écrou 10 et à la retenue de l'écrou 10 par la suite. La forme de la tête d'appui 11 peut toutefois être quelconque dès lors que ces deux fonctions sont remplies.
Le fût 12 est axialement subdivisé en un premier tronçon taraudé 13 de réception de la tige filetée de traction 21 d'un appareil de pose (voir figures 3 à 7) et en un deuxième tronçon de sertissage 14 de section réduite. L'épaisseur de la paroi constitutive du tronçon de sertissage 14 est inférieure à celle du tronçon taraudé 13, de manière à permettre la déformation de la matière constitutive de la paroi du tronçon de sertissage 14 par application d'un effort axial de compression au tronçon de sertissage 14. Le premier tronçon taraudé 13, délimitant intérieurement un taraudage 15, est disposé du côté de la tête d'appui 11. Le taraudage 15 constitue la partie active de l'écrou 10 après sertissage en ayant pour rôle de subir sans déformation les efforts axiaux appliqués à une vis normalisée (non représentée) introduite dans l'écrou noyé 10 par vissage dans le taraudage 15.
Le deuxième tronçon de sertissage 14 est subdivisé en un premier segment 141 , adjacent au premier tronçon 13, délimitant un premier alésage ayant un premier diamètre et en un deuxième segment 142 délimitant un deuxième alésage ayant un deuxième diamètre supérieur au premier diamètre. Dans la variante illustrée, la hauteur du deuxième segment 142, comptée selon l'axe X, est nettement inférieure à celle du premier segment 141 , par exemple de l'ordre de six fois moins.
En référence aux figures 3 et suivantes, le procédé de sertissage selon l'invention est destiné à installer un insert à sertir dans un support 16, dans une zone où le support 16 comporte un premier et un deuxième panneaux 17, 18 superposés et à distance l'un de l'autre. Un exemple de tel support 16 est illustré à la figure 2, dans lequel les panneaux 17, 18 forment les deux plaques d'une structure sandwich renfermant un matériau 19 de plus faible densité dans le volume délimité entre les deux panneaux 17, 18. À titre d'exemple, chaque panneau 17, 18 est constitué par une plaque en aluminium et le matériau 19 à plus faible densité est constitué par une mousse alvéolaire d'aluminium. Dans l'exemple représenté et de manière non limitative, l'insert est constitué par un écrou noyé à sertir du type représenté à la figure 1.
Dans le procédé de sertissage, les panneaux 17, 18 comprennent respectivement une première et une deuxième ouvertures de passage 171 , 181 du fût 12 de l'insert. Il est évident que pour le passage du fût 12 sur toute l'épaisseur du support 16, le matériau 19 comporte un orifice cylindrique reliant les ouvertures de passage 171 , 181. L'exemple de procédé de sertissage illustré aux figures 3 à 7 se réalise à l'aide d'un appareil de pose comprenant une enclume 20 prolongée par une tige filetée de traction 21. La tige filetée de traction 21 comporte donc un filetage externe ayant un pas et un diamètre nominal correspondant à ceux du taraudage 15.
L'exemple illustré de procédé de sertissage consiste, dans un premier temps, à insérer axialement le fût 12 dans le support 16, du côté du premier panneau 17, à travers au moins la première ouverture de passage 171 , puis à insérer axialement, du côté du deuxième panneau 18, la tige filetée de traction 21 dans le fût 12 pour engager le filetage de la tige 21 dans le taraudage 15 du premier tronçon 13, puis à visser la tige de traction 21 jusqu'à mettre en contact l'enclume 20 contre le deuxième panneau 18, et l'extrémité distale du fût 12 contre l'enclume 20 (voir figures 3 et 4). L'extrémité distale du fût 12 correspond à l'extrémité du fût 12 opposée à la tête d'appui 11. L'accomplissement des trois phases successives ci-dessus permet, en pratique, de réaliser la première étape, définie ci-dessous, du procédé selon l'invention : on insert axialement le fût 12 dans le support 16, du côté du premier panneau 17, à travers les première et deuxième ouvertures de passage 171 , 181 , jusqu'à une position de l'insert 10 où l'extrémité distale du fût 12 opposée à la tête 11 affleure le deuxième panneau 18 au travers de la deuxième ouverture 181 , et on rapporte l'enclume 20 contre l'extrémité distale du fût 12.
Dans les étapes suivantes du procédé de sertissage, et en référence aux figures 5 et 6, l'appareil de pose applique un mouvement de traction à la tige 21 de manière à comprimer axialement le deuxième tronçon 14 contre l'enclume 20. Ces efforts de compression forcent la matière constitutive du deuxième tronçon 14 à se déformer. Au début de la compression, seule la matière au niveau du deuxième segment 142 se déforme contre l'enclume 20 pour rabattre le deuxième segment 142 sur le deuxième panneau 18 et créer un rebord d'appui 22 en saillie radialement du fût 12 (figure 5).
Dans une étape suivante après la formation du rebord 22, et en référence à la figure 6, l'appareil de pose continue d'appliquer au deuxième tronçon de sertissage 14 des efforts de compression par traction de la tige 21. La tige 21 continue la compression axiale du deuxième tronçon 14. pour créer un bourrelet de sertissage 23 obtenu par déformation du premier segment 141. Le bourrelet de sertissage 23 est axialement interposé entre le premier tronçon 13 et le deuxième panneau 18. Il délimite, en combinaison avec le rebord d'appui 22, une gorge d'ancrage 24 qui encadre le deuxième panneau 18 en périphérie de la deuxième ouverture 181. Pendant cette étape, la retenue assurée par l'appui du rebord 22 contre le deuxième panneau 18 a pour effet de diriger de manière centrifuge la déformation du premier segment 141 vers l'extérieur du fût 12 afin de garantir la formation du bourrelet de sertissage 23 à l'extérieur. La gorge d'ancrage 24 est ouverte sur l'extérieur du fût 12.
Dans une dernière étape après la formation du bourrelet 23, et toujours en référence à la figure 6, l'appareil de pose continue d'appliquer au deuxième tronçon de sertissage 14 des efforts de compression par traction de la tige 21. La tige 21 continue la compression axiale du deuxième tronçon 14 pour mettre en contact la tête d'appui 11 contre le premier panneau 17 et créer un serrage du support 16 entre la tête d'appui 11 et le rebord d'appui 22, conjointement à un serrage du deuxième panneau 18 entre le rebord d'appui 22 et le bourrelet de sertissage 23.
Après sertissage, le premier tronçon taraudé 13 est logé dans l'épaisseur du support 16, de sorte que l'écrou 10 est intégralement noyé dans le support 16. D'autre part, le bourrelet de sertissage 23 assure la même fonction de retenue axiale vis-à-vis du deuxième panneau 18 que celle assurée par la tête de retenue 11 vis-à-vis du premier panneau 17. Les charges axiales appliquées sur l'écrou 10 par la suite sont réparties sur les deux panneaux 17, 18, notamment si la vis normalisée (non représentée) est assemblée dans le sens opposé à la tête de retenue 11. Il en résulte une augmentation importante de la résistance à l'arrachement de l'écrou 10 par rapport au support 16 dans lequel il est noyé après le procédé de sertissage ci-dessus.
Dans une étape supplémentaire facultative, et en référence à la figure 7, il est possible de prévoir que la tige 21 continue la compression axiale du deuxième tronçon 14 pour rapprocher axialement la tête d'appui 11 et le rebord d'appui 22 entre eux. Il résulte alors de ce rapprochement la création d'une première et d'une deuxième dépressions 172, 182 respectivement dans les premier et deuxième panneaux 17, 18. Les dépressions 172, 182 sont la conséquence d'une déformation locale des premier et deuxième panneaux 17, 18 en périphérie des première et deuxième ouvertures de passage 171 , 181.
Dans une variante avantageuse de l'étape supplémentaire, le rapprochement de la tête d'appui 11 et du rebord d'appui 22 est contrôlé pour que la tête d'appui 11 affleure le premier panneau 17 en périphérie de la première dépression 172. Il est également possible de prévoir que, dans l'étape supplémentaire, le rapprochement de la tête d'appui 11 et du rebord d'appui 22 soit contrôlé pour que le rebord d'appui 22 affleure le deuxième panneau 18 en périphérie de la deuxième dépression 182.
De manière non représentée, le procédé de sertissage selon l'invention peut être réalisé sans un tel appareil de pose. Il est en effet possible de réaliser la compression axiale à l'aide d'une presse. Dans ce cas, l'enclume 20 peut, par exemple, être constitué par la partie fixe de la presse tandis que sa partie mobile vient prendre appui sur la tête d'appui 11 à l'opposé de l'épaulement formé entre la tête 11 et le fût 12.
Dans le cas où la compression axiale du deuxième tronçon 14 se pratique par tirage exercé par la tige filetée 21 (l'appareil de pose comportant donc une tige filetée de traction 21 ), il est nécessaire, après le procédé de sertissage selon l'invention, de retirer l'appareil de pose par dévissage de la tige filetée 21 depuis le taraudage 15 pour parvenir à la situation de la figure 8 où l'écrou 10 est prêt à l'emploi. Cette nécessité de dévissage apparaît quelle que soit la variante de procédé, notamment que l'étape supplémentaire facultative ait été réalisée ou non. La figure 8 illustre que l'écrou 10 est serti dans le support 16 dans une configuration où il est intégralement noyé dans l'épaisseur du support 16.
L'épaulement constitué par la jonction entre les premier et deuxième alésages des premier et deuxième segments 141 , 142 a pour effet de diriger radialement vers l'extérieur du fût 12 la matière constitutive du deuxième segment 142 pendant sa déformation. Il en résulte la garantie que le rebord d'appui 22 est formé en saillie radialement du fût 12. Un tel rebord d'appui 22 a pour effet, dans la suite de la compression axiale du deuxième tronçon 14, d'empêcher la matière constitutive du premier segment 141 de se déformer concentriquement en direction de l'axe de révolution X du fût 12. Au contraire, la retenue assurée par l'appui du rebord 22 contre le deuxième panneau 18 a pour effet de diriger de manière centrifuge la déformation du premier segment 141 vers l'extérieur du fût 12 afin de garantir la formation du bourrelet de sertissage 23. Si un tel épaulement n'existait pas, aucun rebord d'appui 22 ne serait formé et le bourrelet de sertissage 23 serait formé à l'extérieur du support 16, sous le deuxième panneau 18. II ressort, de ce qui précède, que le procédé de sertissage précédemment décrit peut être adapté à tout type de support 16, dès lors que celui-ci comporte deux panneaux 17, 18 superposés et à distance l'un de l'autre.
En particulier, les figures 9 et 10 illustrent que l'exemple de procédé de sertissage selon l'invention peut être réalisé avec un support 16 différent : les panneaux 17, 18 superposés et à distance l'un de l'autre sont constitués par deux parois diamétralement opposées d'un tube. Le support 16 est donc constitué par le tube. La gorge d'ancrage 24 vient créer (figure 10) un serrage de l'une des parois du tube, tandis que la tête 11 et le rebord 22 créent un serrage des deux parois du tube.
Quel que soit le support 16, il est possible de prévoir que les dépressions 172, 182 soient préformées (par tout moyen connu et adapté en fonction du matériau des panneaux 17, 18) dans les panneaux 17, 18 avant de commencer la mise en œuvre du procédé de sertissage de l'écrou 10. Cette variante est utilisée lorsque l'on veut s'affranchir de l'étape supplémentaire bien que les dépressions 172, 182 soient nécessaires pour noyer le rebord 22 et/ou la tête 11. Cette variante présente également l'avantage d'éviter tout risque de détérioration de l'un des panneaux 17, 18 en fin de procédé car la création des dépressions 172, 182 par l'écrou 10 lui-même reste aléatoire.
Les figures 11 et 12 illustrent un tube identique à celui des figures 9 et 10 mais comportant des dépressions 172, 182 préformées dans les panneaux 17, 18 avant la mise en oeuvre du procédé de sertissage, respectivement avant installation de l'écrou 10 et après la mise en œuvre du procédé de sertissage.
Le procédé de sertissage selon l'invention vient d'être décrit en application à un insert constitué par l'écrou noyé à sertir 10 de la figure 1. Toutefois, il peut être appliqué à tout autre insert doté d'une tête d'appui et d'un fût comprenant un premier tronçon (pas forcément taraudé) disposé du côté de la tête et un deuxième tronçon de sertissage d'épaisseur réduite subdivisé en un premier segment, adjacent au premier tronçon, délimitant un premier alésage ayant un premier diamètre et en un deuxième segment délimitant un deuxième alésage ayant un deuxième diamètre supérieur au premier diamètre. À titre d'exemple, un tel insert peut être constitué par une entretoise ou par un limiteur de compression.

Claims

Revendications
1. Procédé de sertissage d'un insert à sertir (10) dans un support (16) à l'aide d'un appareil de pose ayant une enclume (20), dans une zone où le support (16) comporte un premier et un deuxième panneaux (17, 18) superposés et à distance l'un de l'autre, comprenant respectivement une première et une deuxième ouvertures de passage (171 , 181), procédé dans lequel l'écrou (10) comprend une tête d'appui (11) et un fût (12) subdivisé en un premier tronçon (13) disposé du côté de la tête d'appui (11) et en un deuxième tronçon de sertissage (14) de section réduite subdivisé en un premier segment (141), adjacent au premier tronçon (13), délimitant un premier alésage ayant un premier diamètre et en un deuxième segment (142) délimitant un deuxième alésage ayant un deuxième diamètre supérieur au premier diamètre, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à : insérer axialement le fût (12) dans le support (16), du côté du premier panneau (17), à travers les première et deuxième ouvertures de passage (171 , 181), jusqu'à une position de l'insert (10) où l'extrémité distale du fût
(12) opposée à la tête (11) affleure le deuxième panneau (18) au travers de la deuxième ouverture (181), et rapporter l'enclume (20) contre l'extrémité distale du fût (12), comprimer axialement le deuxième tronçon (14) contre l'enclume (20) pour rabattre le deuxième segment (142) sur le deuxième panneau (18) et créer un rebord d'appui (22) en saillie radialement du fût (12), continuer la compression axiale du deuxième tronçon (14) pour créer un bourrelet de sertissage (23) axialement interposé entre le premier tronçon
(13) et le deuxième panneau (18) et délimitant, en combinaison avec le rebord d'appui (22), une gorge d'ancrage (24) encadrant le deuxième panneau (18) en périphérie de la deuxième ouverture (181), continuer la compression axiale du deuxième tronçon (14) pour mettre en contact la tête d'appui (11) contre le premier panneau (17) et créer un serrage du support (16) entre la tête d'appui (11) et le rebord d'appui (22), conjointement à un serrage du deuxième panneau (18) entre le rebord d'appui (22) et le bourrelet de sertissage (23).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire qui consiste à continuer la compression axiale du deuxième tronçon (14) pour rapprocher la tête d'appui (11 ) et le rebord d'appui (22) et créer une première et une deuxième dépressions (172, 182) respectivement dans les premier et deuxième panneaux (17, 18), résultant d'une déformation locale des premier et deuxième panneaux (17, 18) en périphérie des première et deuxième ouvertures de passage (171 , 181).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans l'étape supplémentaire, le rapprochement de la tête d'appui (11) et du rebord d'appui (22) est contrôlé pour que la tête d'appui (11) affleure le premier panneau (17) en périphérie de la première dépression (171).
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que dans l'étape supplémentaire, le rapprochement de la tête d'appui (11) et du rebord d'appui (22) est contrôlé pour que le rebord d'appui (22) affleure le deuxième panneau (18) en périphérie de la deuxième dépression (182).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier tronçon (13) délimite intérieurement un taraudage (15).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'appareil de pose comportant une tige filetée de traction (21) prolongeant l'enclume (20), la première étape consiste à réaliser les phases successives suivantes :
- insérer axialement le fût (12) dans le support (16), du côté du premier panneau (17), à travers au moins la première ouverture de passage (171 ), du côté du deuxième panneau (18), insérer axialement la tige de traction (21 ) dans le fût (12) pour engager le filetage de la tige (21 ) dans le taraudage (15) du premier tronçon (13), visser la tige de traction (21 ) jusqu'à mettre en contact l'enclume (20) contre le deuxième panneau (18), et l'extrémité distale du fût (12) contre l'enclume (20).
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