FR2575796A1 - MECHANICAL FIXING DEVICE FOR FIBROUS MATERIAL - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE FIXATION DESTINE A ETRE PLACE DANS UNE MATIERE FIBREUSE, CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND: -UN PREMIER ELEMENT CYLINDRIQUE 10 COMPORTANT UN CORPS CENTRAL 13 COMPRIS ENTRE DEUX EXTREMITES 11 ET 12, L'UNE DE CES DEUX EXTREMITES 11 AYANT UN DIAMETRE EXTERIEUR 17 SUPERIEUR A CELUI DU CORPS CENTRAL 13; LEDIT ELEMENT ETANT TRAVERSE DE PART EN PART PAR UN ALESAGE 14; UN SECOND ELEMENT CYLINDRIQUE 20 COMPORTANT UN CORPS CENTRAL 19 COMPRIS ENTRE DEUX EXTREMITES 21, 22 L'UNE DE CES DEUX EXTREMITES 22 AYANT UN DIAMETRE EXTERIEUR 31 SUPERIEUR A CELUI DU CORPS CENTRAL; LEDIT CORPS CENTRAL AYANT UN DIAMETRE EXTERIEUR CORRESPONDANT AU DIAMETRE INTERNE DE L'ALESAGE 14 DU PREMIER ELEMENT 10 ET ETANT TRAVERSE DE PART EN PART PAR UN ALESAGE 23 MUNI D'UN FILETAGE 24; -DES MOYENS POUR SERRER L'UN SUR L'AUTRE LE PREMIER ET LE SECOND ELEMENT APRES INTRODUCTION DU SECOND DANS LE PREMIER.FIXING DEVICE INTENDED TO BE PLACED IN A FIBROUS MATERIAL, CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES: -A FIRST CYLINDRICAL ELEMENT 10 INCLUDING A CENTRAL BODY 13 INCLUDED BETWEEN TWO ENDS 11 AND 12, ONE OF THESE TWO ENDS 11 HAVING A DIAMETER EXTERIOR 17 SUPERIOR THAN CENTRAL BODY 13; THE ELEMENT BEING CROSSED THROUGHOUT BY A BORE 14; A SECOND CYLINDRICAL ELEMENT 20 INCLUDING A CENTRAL BODY 19 INCLUDED BETWEEN TWO ENDS 21, 22 ONE OF THESE TWO ENDS 22 HAVING AN EXTERNAL DIAMETER 31 GREATER THAN THAT OF THE CENTRAL BODY; THESE CENTRAL BODY HAVING AN EXTERNAL DIAMETER CORRESPONDING TO THE INTERNAL DIAMETER OF THE BORE 14 OF THE FIRST ELEMENT 10 AND BEING CROSSED THROUGHOUT BY A BORE 23 EQUIPPED WITH A THREAD 24; - MEANS TO TIGHTEN THE ONE ON THE OTHER THE FIRST AND THE SECOND ELEMENT AFTER INTRODUCING THE SECOND IN THE FIRST.
Description
Dispositif de fixation mécanique pour matière fibreuse La présenteMechanical fastening device for fibrous material This
invention se rapporte à des dispositifs de fixation devant être utilisés dans une matière fibreuse The invention relates to fasteners for use in fibrous material
telle qu'une matière composite, et elle concerne plus parti- such as a composite material, and it concerns more
culièrement un dispositif de fixation de type à pièce d'in- In particular, a type of attachment device
sertion destiné à de telles matières. sertion for such matters.
La présente invention vise à satisfaire un certain The present invention aims to satisfy a certain
besoin dans les industries utilisant actuellement des ma- in industries currently using machines
tières fibreuses pour des panneaux et analogues, au lieu des matières métalliques classiques. Les matières fibreuses sont fibrous materials for panels and the like, instead of conventional metallic materials. Fibrous materials are
normalement constituées par une pluralité de couches de fi- normally constituted by a plurality of layers of
bres individuelles, maintenues ensemble au moyen d'un liant. individual fibers, held together by means of a binder.
Lorsqu'il est nécessaire de fixer un article à une structure fibreuse au moyen d'un boulon ou d'un composant de fixation analogue, il est nécessaire de percer une ouverture dans la When it is necessary to attach an article to a fibrous structure by means of a bolt or similar fastening component, it is necessary to pierce an opening in the
matière et de la tarauder.material and tapping it.
Lorsqu'une ouverture est créée dans de la matière fibreuse, les couches de fibres sont forcément perturbées et les fibres individuelles délimitant l'ouverture se cassent When an opening is created in fibrous material, the layers of fibers are necessarily disturbed and the individual fibers delimiting the opening break
nécessairement. Cela entraine alors une réduction de la ré- necessarily. This then leads to a reduction in the
sistance de la matière dans la zone entourant l'ouverture. resistance of the material in the area surrounding the opening.
Il est difficile de tarauder un trou pratiqué dans des ma- It is difficult to tap a hole made in
tières fibreuses, dans ce sens qu'on ne peut pas souvent réaliser un taraudage satisfaisant. En outre, en effectuant le taraudage, on tranche entre les couches de fibres et cela entraîne encore un amoindrissement de la résistance de la matière dans cette zone. Les fibres cassées ont également tendance à s'arracher de la masse de la matière, ce qui entraîne, dans certains cas, des craquelures, ce qui est fibrous materials in the sense that satisfactory tapping can not often be achieved. In addition, by tapping, slice between the fiber layers and this further leads to a decrease in the resistance of the material in this area. Broken fibers also tend to tear off the mass of the material, resulting in some cases, cracks, which is
fâcheux.unfortunate.
La présente invention a pour objet de supprimer les The present invention aims to suppress the
problèmes précités.aforementioned problems.
La présente invention consiste en un dispositif de fixation à pièce d'insertion destiné à la fixation dans une matière fibreuse. Il comprend deux pièces, soit un premier élément (femelle) ou douille et un second élément (male) ou pièce d'insertion. La pièce d'insertion est réalisée de The present invention consists of an insertion piece fixing device for fixing in a fibrous material. It comprises two pieces, a first element (female) or socket and a second element (male) or insertion piece. The insert is made of
façon à pouvoir être fixée par vissage dans la douille. so that it can be screwed into the socket.
Pour solidariser les deux pièces, une partie déformable de la pièce d'insertion est emboutie ou déformée pour pénétrer dans une portion cannelée de la douille. Ainsi, les deux pièces sont solidarisées mécaniquement. Le dispositif selon l'invention soumet à un effet de compression les surfaces des deux côtés de l'ouverture. L'agencement obtenu supprime les problèmes précités et compense en partie la perte de résistance due à la création de l'ouverture pour la mise en To secure the two parts, a deformable portion of the insert is stamped or deformed to penetrate a fluted portion of the sleeve. Thus, the two parts are mechanically secured. The device according to the invention subjects the surfaces of both sides of the opening to a compression effect. The arrangement obtained eliminates the aforementioned problems and partly compensates for the loss of resistance due to the creation of the opening for the implementation.
place de la pièce d'insertion du dispositif de fixation. place of the insertion part of the fixing device.
D'autres caractéristiques, objets et avantages de Other features, objects and benefits of
l'invention ressortiront de la description détaillée qui va the invention will emerge from the detailed description which will
suivre, en regard du dessin annexé, représentant des exem- follow, with reference to the annexed drawing, representing examples
ples d'exécution non limitatifs, dont: La figure 1 est une vue en plan de dessus de la non-limiting embodiments, of which: FIG. 1 is a plan view from above of the
douille correspondant à un mode d'exécution préféré de l'in- socket corresponding to a preferred embodiment of the invention.
vention; La figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe de la douille représentée sur la figure 1; La figure 3 est une vue en plan de dessous de la douille représentée sur la figure 1; La figure 4 est une vue en plan de dessus de la pièce d'insertion correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention; La figure 5 est une vue en élévation latérale et en coupe de la pièce d'insertion représentée sur la figure 4; La figure 6 est une vue en plan de dessous de la pièce d'insertion représentée sur la figure 4; La figure 7 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une matière fibreuse dans laquelle est pratiquée une ouverture destinée au placement du dispositif selon l'invention; La figure 8 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une matière fibreuse dans laquelle est pratiquée une variante d'ouverture destinée au placement du dispositif selon l'invention; La figure 9 est une vue éclatée en perspective du vention; Figure 2 is a side elevation and sectional view of the bushing shown in Figure 1; Fig. 3 is a bottom plan view of the socket shown in Fig. 1; Figure 4 is a top plan view of the insertion part corresponding to the preferred embodiment of the invention; Figure 5 is a side elevation and sectional view of the insertion member shown in Figure 4; Fig. 6 is a bottom plan view of the insertion member shown in Fig. 4; Figure 7 is a side elevational view in section of a fibrous material in which is formed an opening for the placement of the device according to the invention; Figure 8 is a side elevational view in section of a fibrous material in which is practiced an alternative opening for the placement of the device according to the invention; FIG. 9 is an exploded perspective view of the
mode d'exécution préféré et d'une structure de matière fi- preferred method of execution and a structure of
breuse; La figure 10 est une vue en élévation latérale et en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, avant fibrous; FIG. 10 is a side elevational sectional view of the preferred embodiment of the invention, before
la solidarisation des deux pièces; - the joining of the two pieces; -
La figure 11l est une vue en élévation latérale et Figure 11l is a side elevational view and
en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, repré- section of the preferred embodiment of the invention,
sentant les deux pièces telles qu'elles doivent apparaître après leur solidarisation; La figure 12 est une vue en élévation latérale et en coupe du mode d'exécution préféré de l'invention, une fois monté dans la variante d'ouverture représentée sur la figure 8; La figure 13 est une vue en élévation latérale et feeling the two pieces as they should appear after their joining; Figure 12 is a side elevation and sectional view of the preferred embodiment of the invention, when mounted in the opening variant shown in Figure 8; Figure 13 is a side elevational view and
en coupe d'un second mode d'exécution de l'invention, repré- section of a second embodiment of the invention,
sentée à l'état monté.felt in the assembled state.
On va décrire ci-après un mode d'exécution préféré A preferred embodiment will be described below.
de l'invention, en relation avec les figures 1 à 6. Le dis- of the invention, with reference to FIGS. 1 to 6.
positif selon l'invention comprend deux pièces, soit un premier élément (femelle) cylindrique ou douille 10 et un positive embodiment according to the invention comprises two parts, a first (female) cylindrical element or socket 10 and a
second élément (mâle) cylindrique ou piece d'insertion 20. second cylindrical element (male) or insertion piece 20.
Comme le montrent les figures 1 à 3, la douille 10 comporte une première extrémité 11, une seconde extrémité 12 et un corps central 13 entre elles. Un alésage 14 s'étend d'une extrémité à l'autre, une portion 15 de celuici étant taraudée. Le corps 13 est délimité par une paroi extérieure As shown in Figures 1 to 3, the sleeve 10 has a first end 11, a second end 12 and a central body 13 between them. A bore 14 extends from one end to the other, a portion 15 thereof being threaded. The body 13 is delimited by an outer wall
continue 16. La première extrémité il1 comporte un épaule- continues 16. The first end il1 has a shoulder-
ment ou collet 17 dont le diamètre extérieur est supérieur collar 17 with an outside diameter greater than
au diamètre extérieur du corps central 13.L'alésage 14 compor- to the outer diameter of the central body 13.The bore 14 comprising
te, à la première extrémité 11, une multiplicité de canne- at the first end 11, a multiplicity of cane-
lures internes 18. La seconde extrémité est ouverte et dé- 18. The second end is open and
limite la terminaison de la paroi 16 du corps 13. limits the termination of the wall 16 of the body 13.
En se reportant aux figures 4 à 6, on pourra voir la représentation de la structure de la pièce d'insertion Referring to Figures 4 to 6, we can see the representation of the structure of the insert
correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention. corresponding to the preferred embodiment of the invention.
La pièce d'insertion 20 comporte une première extrémité 21, une seconde extrémité 22 et un corps central 19 compris The insert 20 has a first end 21, a second end 22 and a central body 19 included
entre elles. Un alésage 23 s'étend de la première extré- between them. A bore 23 extends from the first end
mité 21 à la seconde extrémité 22, une partie 24 de celui- 21 at the second end 22, a portion 24 thereof
ci étant taraudée. Une pluralité de creux opposés ou fen- being tapped. A plurality of opposing or
tes 25 sont formés à l'intérieur de la partie taraudée 24. Le corps central 22 est délimité par une paroi extérieure 25 are formed inside the threaded portion 24. The central body 22 is delimited by an outer wall
continue 26 dont la majeure partie est filetée. La premiè- continues 26 most of which is threaded. The first
re extrémité 21 délimite la terminaison de la paroi exté- end 21 delimits the termination of the outer wall.
rieure 26 de la partie centrale 22. La portion de la pièce d'insertion 20 située au niveau de la première extrémité 21 est constituée par une matière déformable par rapport 26 of the central portion 22. The portion of the insertion piece 20 located at the first end 21 is constituted by a deformable material relative to
à la matière dont est constituée la douille 10. Cette por- to the material of which the sleeve 10 is made.
tion déformable comporte une première surface tronconique 28 qui se raccorde à une surface plane 27 au niveau du sommet de la pièce d'insertion et elle s'achève par une The deformable element has a first frustoconical surface 28 which connects to a flat surface 27 at the top of the insertion piece and ends with a
surface intérieure lisse 29 formée sensiblement perpendi- smooth inner surface 29 formed substantially perpendicularly
culairement à la zone plane supérieure 27. La seconde extré- culutely to the upper flat area 27. The second
mité 22 comporte un épaulement ou collet 31 qui présente un diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur de la mité 22 comprises a shoulder or collar 31 which has an outer diameter greater than the outer diameter of the
partie centrale 22 de la pièce d'insertion. Le diamètre ex- central portion 22 of the insert. The outer diameter
térieur du corps 22 de la pièce d'insertion est d'une di- the inside of the body 22 of the insertion piece is of a di-
mension permettant de visser la pièce d'insertion dans l'alésage 14 de la douille 10. De préférence, le diamètre extérieur du collet 17 de la douille et celui du collet 31 mension allowing to screw the insertion piece in the bore 14 of the sleeve 10. Preferably, the outside diameter of the collar 17 of the sleeve and that of the collar 31
de la pièce d'insertion sont égaux. of the insertion piece are equal.
La figure 7 représente un orifice 32 pratiqué de façon usuelle dans une structure en matière fibreuse, pour monter le dispositif selon l'invention. La structure 33 comporte une première surface ou surface supérieure 34 et FIG. 7 shows an orifice 32 conventionally made in a structure made of fibrous material, for mounting the device according to the invention. The structure 33 has a first surface or upper surface 34 and
une seconde surface ou surface inférieure 35. a second surface or lower surface 35.
La figure 8 représente une structure en matière fi- Figure 8 shows a structure in terms of
breuse composite analogue à celle représentée sur la figure 7, mais l'orifice 32' est suralésé au niveau de la surface supérieure 34' et de la surface inférieure 35' pour fournir Composite iron similar to that shown in Figure 7, but the orifice 32 'is supercharged at the upper surface 34' and the lower surface 35 'to provide
une variante d'ouverture de montage destinée au mode d'exé- a variant of a mounting aperture for the execution mode
cution préféré de l'invention.preferred embodiment of the invention.
Les figures 9 à 13 concernent le montage du disposi- Figures 9 to 13 relate to the mounting of the
tif correspondant au mode d'exécution préféré de l'invention. tif corresponding to the preferred embodiment of the invention.
La figure 9 est une vue éclatée illustrant la mise en place sur la structure de panneau fibreux. On insère la douille 10 dans l'orifice 32 par un côté 34 de la structure. On visse alors la pièce d'insertion 20 dans la douille 10 par le côté opposé 35. Dans le mode d'exécution préféré, les deux épaulements ou collets 17, 31 sont réalisés de façon à affleurer contre les surfaces 34 et 35 du panneau 33. On insère un outil ou une clé classique (non représenté(e)) dans les fentes 25 pour serrer la pièce d'insertion et la douille ensemble en appliquant le couple désiré aux fins d'assemblage. A la fin de cette partie de l'installation, Figure 9 is an exploded view illustrating the placement on the fibrous panel structure. The bushing 10 is inserted into the orifice 32 by one side 34 of the structure. The insertion piece 20 is then screwed into the sleeve 10 by the opposite side 35. In the preferred embodiment, the two shoulders or flanges 17, 31 are made flush against the surfaces 34 and 35 of the panel 33 A conventional tool or key (not shown) is inserted into the slots 25 to clamp the insert and socket together by applying the desired torque for assembly. At the end of this part of the installation,
l'ensemble se présentera comme on l'a représenté sur la fi- the whole will present itself as it has been represented on the
gure 10.gure 10.
Pour achever l'installation, de façon que les deux pièces soient solidarisées de façon permanente, on insère un outil d'emboutissage usuel dans le dispositif de fixation, à l'extrémité o la portion cannelée de la douille 10 est To complete the installation, so that the two parts are permanently secured, a conventional stamping tool is inserted in the fastener, at the end where the fluted portion of the sleeve 10 is
adjacente à la portion déformable de la pièce d'insertion 20. adjacent to the deformable portion of the insertion piece 20.
On emboutit alors l'extrémité déformable 21 de la pièce d'insertion 20, ou bien on la déforme autrement, pour la faire pénétrer dans les cannelures 18. Les deux pièces sont ainsi solidarisées en un dispositif d'un seul bloc. A la fin de l'opération, le dispositif se présente comme on l'a The deformable end 21 of the insertion piece 20 is then pressed or otherwise deformed to penetrate the grooves 18. The two pieces are thus secured in a single-piece device. At the end of the operation, the device is presented as it was
représenté sur la figure 11.shown in Figure 11.
Pour monter le dispositif selon l'invention dans la To mount the device according to the invention in the
variante d'ouverture suralésée 32', de façon que le disposi- variant ovalésée opening 32 ', so that the device
tif, une fois monté, affleure les deux surfaces 34', 35' de la structure fibreuse, on procède d'une façon identique à celle décrite précédemment. On a représenté en coupe sur la Once mounted, flush the two surfaces 34 ', 35' of the fibrous structure, one proceeds in a manner identical to that described above. It is shown in section on the
figure 12 l'aspect obtenu.figure 12 the appearance obtained.
On a représenté à l'état monté dans une structure fibreuse un second mode d'exécution de l'invention sur la figure 13. Toutes les caractéristiques de cette variante d'exécution sont identiques à celles décrites à propos du mode d'exécution préférentiel, à une exception près. Une A second embodiment of the invention is shown in the mounted state in a fibrous structure in FIG. 13. All the features of this variant of execution are identical to those described with regard to the preferred embodiment. with one exception. A
section cannelée ou moletée 40 est formée sur la périphé- grooved or knurled section 40 is formed on the periphery
rie extérieure du corps 13 de la douille 10. La section moletée 40 a pour avantage que, lorsqu'on enfonce la douille 10 dans l'orifice 32, les cannelures s'enfoncent et se fixent dans la matière fibreuse. L'interaction entre la douille et la matière fibreuse est telle que la douille The knurled section 40 has the advantage that, when the bushing 10 is pushed into the orifice 32, the flutes penetrate and become fixed in the fibrous material. The interaction between the bushing and the fibrous material is such that the bushing
est maintenue plus fermement en place pendant l'installa- is held more firmly in place during installation.
tion.tion.
La présente invention met en compression les sur- The present invention compresses the
faces situées de chacun des deux côtés de la structure, faces located on each side of the structure,
lorsqu'on serre l'une sur l'autre la douille et l'insert. when the sleeve and the insert are tightened one on the other.
Les surfaces inférieures des collets 17, 31 constituent des The lower surfaces of the collars 17, 31 constitute
surfaces d'appui à cet égard. Cette action maintient effi- supporting surfaces in this respect. This action effectively maintains
cacement les couches de fibres en place autour de l'ouver- curing the fiber layers in place around the opening
ture, ce qui empêche des effets indésirables, tels que des ture, which prevents adverse effects, such as
craquelures. Le dispositif selon l'invention maintient éga- cracks. The device according to the invention also maintains
lement les fibres étroitement ensemble dans la zone de l'ouverture 32, 32' et compense ainsi une partie de la perte de résistance de la structure qui sinon résulterait de la création de l'orifice 32. Enfin, le taraudage de la pièce d'insertion du dispositif de fixation monté procure un taraudage d'acier rigide dans une matière dans laquelle the fibers closely together in the area of the opening 32, 32 'and thus compensates for a part of the loss of strength of the structure that would otherwise result from the creation of the orifice 32. Finally, the tapping of the piece of insertion of the mounted fastener provides rigid steel tapping in a material in which
on ne pourrait sinon réaliser un taraudage de façon satis- otherwise it would not be possible to tapping satisfactorily
faisante.tory.
Il va de soi que l'on peut apporter à la descrip- It goes without saying that we can add to the descrip-
tion précédente et au dessin annexé de nombreuses modifica- previous version and the attached drawing of numerous amendments
tions de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'in- without going beyond the scope of the
vention. Le choix des matières de fabrication de la douille vention. The choice of the materials of manufacture of the socket
et de la pièce d'insertion dépend de l'utilisation particu- and the insertion piece depends on the particular use of
lière du dispositif de fixation et du type de matière com- of the fastening device and the type of material
posite.posite.
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