FR2584785A1 - Element de fixation borgne auto-obturant et procede pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN ELEMENT DE FIXATION BORGNE. ELEMENT A ZONE AFFAIBLIE, COMPRENANT UNE PIECE TUBULAIRE 12 ET UNE TIGE LONGUE 14 PASSANT DANS L'ALESAGE DE LA PIECE. LA TIGE COMPREND UN BOUCHON 32 ET UNE QUEUE 30 RELIEE AU BOUCHON PAR UN COL DE RUPTURE 34 CACHE PAR DES LEVRES A RECOUVREMENT. LE BOUCHON COMPORTE UNE FACE DE BUTEE 116 ET UNE RAINURE DE BLOCAGE INTERMEDIAIRE. LA PIECE TUBULAIRE COMPORTE UN COLLIER 58 DEFORMABLE AU-DESSUS D'UNE ZONE AVOISINANT LA SURFACE SUPERIEURE DE LA TETE, ET UNE AUTRE FACE DE BUTEE 46 DANS L'ALESAGE. ON POSE L'ELEMENT EN TIRANT LE BOUCHON DANS L'ALESAGE JUSQU'A CE QUE LES FACES DE BUTEE SE JOIGNENT, PUIS LE COLLIER EST DEFORME POUR REPOUSSER LA PIECE TUBULAIRE DANS UNE RAINURE 110 DU BOUCHON. APPLICATION : FIXATION DE PIECES PERFOREES.

Description

84785

La présente invention est relative à un élé-

ment de fixation borgne auto-obturant, tel qu'un rivet bor-

gne ou un boulon borgne, et plus particulièrement, bien que non exclusivement, à un élément de fixation borgne auto-obturant qui comprend une pièce tubulaire à tète et une longue tige qui peut être tirée, pour l'installation

de l'élément de fixation, dans l'alésage de la pièce tubu-

laire, ce qui fait que la pièce peut être déformée pour former une tête borgne, et dans lequel l'élément de fixation comprend un moyen grâce auquel une partie au moins de la tige peut être bloquée dans la pièce tubulaire

de l'élément de fixation installé, et peut être ainsi re-

tenue comme un bouchon dans la pièce tubulaire en pouvant y contribuer à la solidité de l'élément de fixation

installé et présenter peu de risques de venir à etre sé-

parée de la pièce tubulaire.

L'élément de fixation peut être du type à ti-

ge cassante dans lequel la tige comporte un col de rup-

ture o la tige pourra finalement se casser pendant la mise en place de façon à laisser une partie de la tige obturant la pièce tubulaire et à permettre de jeter la

partie restante de la tige.

De tels éléments de fixation sont bien connus

et des exemples en sont décrits dans nos brevets bri-

tanniques Nos 1066033 et 1538872.

Néanmoins la réalisation de moyens de blocage dans des éléments de fixation borgnes auto-obturants

a engendré comme conséquence dans le passé divers pro-

blèmes et inconvénients, comme par exemple la nécessité d'avoir des outils très forts ou délicats pour mettre en place les éléments de fixation, l'impossibilité de se rendre compte si un blocage effectif a été obtenu dans l'élément de fixation installé, et d'une façon générale, la difficulté qu'il y a pour satisfaire divers

critères souhaitables.

C'est pourquoi l'invention a notamment pour

objet de procurer un élément de fixation borgne auto-

obtlurant qui comporte des moyens efficaces pour bloquer la partie obturante de la tige dans la pièce tubulaire, et dans lequel on peut éviter les difficultés qui en résultent ou tout au moins les réduire tellement que

les avantages surpassent les inconvénients.

En essayant d'éviter ou de surmonter de tel-

les difficultés afférentes, il a été nécessaire de ré-

soudre plusieurs problèmes fondamentaux. On a trouvé O10 des solutions et par suite des formes préférables

d'éléments de fixation borgnes auto-obturants incorpo-

rent un certain nombre de caractéristiques individuel-

les, lesquelles coopèrent pour rendre satisfaisant le

fonctionnement de l'élément de fixation.

En particulier pour l'invention on a conçu des moyens grâce auxquels dans un élément de fixation borgne auto-obturant du genre considéré, la tige et la pièce tubulaire ou corps peuvent être assemblés en étant prêts a être utilisés de façon que la tige soit maintenue par la pièce tubulaire et que l'élément de fixation puisse être manipulé sans qu'il y ait risque que ces parties se séparent avant usage. On comprendra

que l'utilité de ces moyens n'est pas restreinte néces-

sairement à des éléments de fixation auto-obturants qui incluent des moyens pour bloquer une partie de la tige

dans la pièce tubulaire, mais que les moyens particu-

liers conçus pour maintenir les parties d'élément de fixation assemblées sont encore utiles en association avec une forme particulière de moyens de blocage en ce sens qu'au cours de la pose de l'élément de fixation ils servent de moyens de centrage pour centrer la tige avec précision dans l'alésage de la pièce tubulaire ou corps et ainsi on évite un défaut d'alignement de la tige et de la pièce tubulaire, qui pourrait avoir un effet nuisible sur le blocage du bouchon à l'intérieur

de ladite pièce.

Il y a ainsi une relation de coopération en-

tre les moyens de centrage et les moyens de blocage.

De plus on a conçu une tige non classique pour un élément de fixation à tige cassante du type

considéré et un procédé pour fabriquer la tige, laquel-

le présente un col de rupture défini par une rainure

annulaire (appelée "rainure de casse" en langage cou-

rant) qui est construite de manière à s'opposer à la

pénétration de matière sous pression dans la rainure.

Si une tige comportant une telle rainure de casse n'est pas d'utilité évidente pour des éléments de fixation à tige cassante auto-obturants qui incluent également des moyens de blocage, elle est particulièrement utile en association avec des moyens de blocage dans un élément de fixation du type dans lequel, au cours de la pose

de l'élément de fixation, la pièce tubulaire est sou-

mise à des forces qui sont nécessaires pour obtenir le

blocage, mais qui pourraient tendre à faire que la ma-

tière de ladite pièce entre dans une rainure de casse de forme classique et empêche ainsi la mise en place de l'élément de fixation ou gêne son fonctionnement. Il

existe donc une relation de coopération entre la rainu-

re de casse de la tige non classique et les moyens de blocage. Conformément à un aspect de l'invention on procure un élément de fixation borgne auto-obturant,

comprenant une pièce tubulaire et une tige, ladite piè-

ce comportant une partie cylindrique de forme allongée

avec une extrémité borgne, une tête préformée, radiale-

ment agrandie, à l'autre extrémité de la partie cylin-

drique, et un alésage traversant axialement toute la pièce, depuis l'extrémité borgne jusqu'à l'extrémité de tête de la pièce tubulaire, l'alésage comportant une

région principale s'étendant au travers de la partie cy-

lindrique depuis l'extrémité borgne vers l'extrémité de

tête jusqu'à une face de butée, et une région de bloca-

ge de plus petit diamètre que la région principale, al-

lant de la face de butée À l'extrémité de tête de la piè-

ce tubulaire, ladite tête préformée comportant une sur-

face inférieure, adjacente à la partie cylindrique et une surface supérieure éloignée de la partie cylindrique; la tige comprenant un bouchon ainsi qu'une queue de tige

de forme allongée, solidairement reliée au bouchon, grâ-

ce à laquelle le bouchon peut être tiré suivant l'alésa-

ge à l'extrémité borgne vers l'extrémité de tête, le bouchon comportant des moyens d'engagement de la partie O10 cylindrique éloignés de la queue de tige et destinés à engager la partie cylindrique en une région éloignée de

la tête préformée, et une face de butée intermédiaire en-

tre le moyen d'engagement de la partie cylindrique et la queue de tige et destinée à venir en appui sur la face

de butée de la partie tubulaire, ce qui fait qu'en ti-

rant le bouchon suivant l'alésage jusqu'à ce que la face

de butée du bouchon rencontre la face de butée de la piè-

ce tubulaire, la partiecylindrique sera déformée de ma-

nière à former une tête borgne, l'élément de fixation comportant des moyens de blocage comprenant une partie de la pièce tubulaire qui est déformable sous une charge de compression axiale croissante, de manière à faire saillie dans la région de blocage de l'alésage, et une

partie du bouchon adjacente à la queue de tige, qui four-

nit un flanc de blocage s'écartant de la queue de tige pour servir d'appui à la partie de la pièce tubulaire

ainsi amenée à faire saillie, - élément dans lequel la-

dite partie déformable de la pièce tubulaire comprend un

collier de blocage annulaire solidaire de la tête préfor-

mée et concentrique à l'alésage et présentant une surfa-

ce radialement intérieure faisant face à la région de

blocage de l'alésage et une surface radialement extérieu-

re ayant un diamètre sensiblement plus petit que celui

de la tête préformée, le collier de blocage faisant sail-

lie au-dessus d'une région annulaire de la surface supé-

rieure de la tête immédiatement adjacente au collier et s'étendant sur la périphérie de celui-ci et la face de butée entre les régions principale et de verrouillage de l'alésage est située dans la tête de la pièce tubulaire,

et le bouchon comporte une rainure de verrouillage cir-

conférentielle entre le flanc de blocage et la face de butée du bouchon pour recevoir la partie de la pièce

tubulaire amenée à faire saillie, la distance axiale en-

tre la face de butée du bouchon et la face de blocage

n'étant pas inférieure à la distance axiale entre la fa-

lO ce de butée de la pièce tubulaire et ladite région annu-

laire de la surface supérieure de la tête, la tige com-

portant des moyens pour supporter la partie déformable de la pièce tubulaire et l'empêcher de ce fait de faire

saillie dans l'alésage jusqu'à ce que la rainure de blo-

cage ait atteint, à l'intérieur de la région de blocage,

une position o elle reçoit la partie en saillie.

La queue de tige peut comporter une plurali-

té de brides annulaires emboutissables dont les diamè-

tres sont tels qu'elles s'adaptent à force dans l'alésa-

ge de la pièce tubula.ie; ce qui fait que la tige peut être maintenue dans l'alésage de ladite pièce alors que

la queue de tige passe à force dans ladite pièce au tra-

vers de l'alésage et fait saillie à partir de l'extrémi-

té de tête, la partie dilatée du bouchon avoisinant

l'extrémité borgne de la pièce tubulaire.

La tige peut comprendre un bouchon et une queue de tige reliée au bouchon par un col de rupture formant la base d'une "rainure de casse" annulaire, la queue de tige et le bouchon comportant chacun une lèvre qui surplombe la rainure de casse, la lèvre de la queue

de tige recouvrant la lèvre du bouchon.

Selon un autre aspect de l'invention, on procure un élément de fixation borgne auto-obturant, comprenant une pièce tubulaire et une tige, ladite pièce comportant une partie cylindrique de forme allongée avec une extrémité borgne, une tête préformée, radialement

Z584785

agrandie, à l'autre extrémité de la partie cylindrique, et un alésage traversant axialement la tête et la partie cylindrique, et une tige de forme allongée comprenant un bouchon ainsi qu'une queue de tige de forme allongée, solidairement reliée au bouchon, grâce à laquelle le bou- chon peut être tiré suivant l'alésage à l'extrémité borgne de la pièce tubulaire, le bouchon comportant une partie conique de dilatation, dont le diamètre augmente dans la direction s'éloignant de la queue de tige et qui est capable, quand il est tiré dans l'alésage à l'extrémité borgne, de faire dilater ladite partie cylindrique pour former une tête borgne, élément dans lequel le bouchon comporte une rainure de blocage adjacente à la queue de tige pour recevoir de la matière de la pièce tubulaire, laquelle sera déformée au cours de la pose de l'élément de

fixation pour venir dans la rainure de blocage, cette rai-

nure comportant un flanc de blocage abrupt sur le c8té de la rainure adjacent à la queue de tige pour s'opposer à

cette matière déformée, et une face d'arrêt entre la rai-

nure de blocage et la partie en dilatation, et dans lequel

l'alésage de la partie tubulaire comporte une région prin-

cipale partant de l'extrémité borgne au travers de ladite

partie cylindrique, une région de blocage s'étendant à par-

tir de l'extrémité de tête vers la région principale et de plus petit diamètre que la région principale, et une face de butée pour s'opposer à la face de butée de la tige entre la région de blocage et la région principale, et dans lequel

la tête de la partie tubulaire comprend une rainure annu-

laire en dépouille s'étendant dans la direction axiale de l'extrémité de tête de la pièce tubulaire vers l'extrémité borgne, la rainure en dépouille étant concentrique à la

région de blocage de l'alésage et en étant écartée radiale-

ment, et un collier de blocage annulaire, concentrique à l'alésage, entre l'alésage et la rainure en dépouille,

le collier de blocage étant relié solidairement à la té-

te dans une région comprise entre la base de la rainure en dépouille et la face d'arrêt de la pièce tubulaire et étant déformable par une force appliquée à l'extrémité

de tête du collier dans une direction comportant des com-

posantes agissant axialement et radialement vers l'in-

térieur, de façon à produire un gonflement de matériau

s'étendant radialement vers l'intérieur, qui a une for-

me sensiblement complémentaire de la forme de la rainu-

re de blocage.

Selon un autre aspect de l'invention on pro-

cure un procédé pour fabriquer une tige pour un rivet borgne autoobturant du type à tige cassante, procédé qui comprend d'abord la formation d'une ébauche de tige comprenant une ébauche de bouchon et une ébauche de queue de tige, puis le formage de l'ébauche de tige entre des outils convenablement profilés pour former une rainure annulaire entre l'ébauche de bouchon et l'ébauche de queue de tige, et la formation de ce fait d'un col de rupture qui relie l'ébauche de bouchon à

l'ébauche de queue de tige, et des brides circonféren-

tielles adjacentes à la rainure et de chaque c8té de celle-ci avec du matériau déplacé de la rainure, puis l'écrasement de la bride de l'ébauche de bouchon pour former une lèvre qui surplombe la rainure et enfin l'écrasement de la bride de l'ébauche de queue de tige

pour former une lèvre qui surplombe la rainure et recou-

vre la première lèvre écrasée.

On décrira maintenant, à titre d'exemple

des éléments de fixation borgnes auto-obturants compre-

nant un corps ou pièce tubulaire et une tige, incorpo-

rant les diverses caractéristiques énoncées, avec réfé-

rence aux dessins ci-annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une élévation, en partie coupée, de l'élément de fixation borgne autoobturant; la figure 2 est une élévation - coupe de la tige de l'élément de fixation; la figure 3 est une élévation, en partie en coupe, montrant l'élément de fixation de la figure 1 en même temps qu'une pièce d'oeuvre dans laquelle l'élément de fixation doit être mis en place, et partie d'un outil utilisé pour la pose de l'élément de fixation; la figure 4 est une vue semblable à celle de

la figure 3, mais montrant un stade du début pour la po-

se de l'élément de fixation;

la figure 5 est une vue semblable dans l'en-

semble à celle de la figure 4, mais illustrant un stade ultérieur de la mise en place de l'élément de fixation,

la tige étant représentée en élévation coupe et partiel-

lement arrachée; la figure 6 est une vue semblable à celle

de la figure 5, montrant l'élément de fixation et la piè-

ce d'oeuvre lorsque la mise en place est terminée, l'ou-

til étant enlevé;

la figure 7 est une élévation coupe fragmen-

taire d'une partie d'une autre forme d'élément de fixa-

tion selon l'invention;

la figure 8 est une élévation coupe fragmen-

taire, montrant un stade de début de la mise en place de l'élément de fixation de la figure 7; la figure 9 est une élévation coupe montrant l'élément de fixation de la figure 7 après la pose dans une pièce d'oeuvre;

la figure 10 est une élévation coupe frag-

mentaire montrant une partie d'une autre forme encore d'élément de fixation selon l'invention; les figures 11, 12 et 13 illustrent trois stades successifs d'un procédé pour former une tige; les figures 14A et 14B illustrent des phases de début et ultérieures dans un deuxième stade modifié du procédé;

et les figures 15A et 15B illustrent des pha-

ses de début et finale d'un troisième stade modifié du procédé.

On passera maintenant à une description plus

détaillée de l'invention et de divers modes- de réalisa-

tion de celle-ci, en corrélation avec les figures des dessins. En se référant aux dessins et tout d'abord

plus particulièrement à la figure 1, un élément de fi-

xation borgne auto-obturant 10 comprend une pièce tubu-

laire 12 et une tige 14, lesquels sont assemblés avant l'utilisation de l'élément et, habituellement, au cours de sa fabrication, pour former une structure unitaire,

prête à être posée dans une pièce d'oeuvre.

La pièce tubulaire 12 est faite d'un maté-

riau malléable tel que de l'aluminium ou de l'acier re-

cuit de dureté modérée et comporte une partie cylindri-

que 16 de forme allongée et une tête préformée 18, élar-

gie radialement, qui est solidaire de la partie 16 à une

extrémité (extrémité "de tête") de la pièce tubulaire.

L'autre extrémité de la pièce tubulaire est appelée par la suite "extrémité borgne" et désignée par le repère 20. Un alésage 22 passe axialement au travers de la tête 18 et de la partie cylindrique 16 sur toute

la longueur de la pièce 12.

Dans toutes les sections transversales per-

pendiculaires à l'axe, la pièce 12 a une forme circu-

laire, intérieurement et extérieurement. -

L'élément de fixation de ce mode de réalisa-

tion est du type "à tige cassante" et la tige 14 com-

prend une longue queue de tige 30 et un bouchon 32 qui est relié solidairement à la queue de tige par un col de rupture étroit et masqué 34. Le col de rupture 34 est établi pour constituer la partie la plus faible de la tige 14 de sorte que, lorsque la tige est soumise à une traction axiale, elle se brise plutôt au col de rupture qu'ailleurs. Plus particulièrement, l'élément de fixation est du type avec lequel le bouchon est tiré dans l'alésage de la pièce tubulaire par l'extrémité borgne de maniAre à dilater radialement une portion de la partie cylindrique voisine de ''extrémité borgne et

à former ainsi une tête borgne. iais dans d'autres mo-

des de réalisation, d'autres agencements peuvent être adoptés pour permettre la formation d'une tête borgne

pendant la pose de l'élément de fixation, comme le com-

prendront les spécialistes de la technique des éléments de fixation borgnes. Une partie du bouchon 32 dans une

région voisine du col de rupture 34 a un diamètre suf-

fisamment petit pour pouvoir entrer sur une courte dis-

tance dans l'alésage 22 à l'extrémité de queue de la pièce tubulaire, mais dans une région plus éloignée du

col de rupture le diamètre du bouchon devient sensible-

ment supérieur à celui de l'alésage 22, de sorte qu'il

ne peut entrer encore dans l'alésage qu'en dilatant ra-

dialement la partie cylindrique 16.

La pièce tubulaire 12 et la tige 14 sont as-

semblées, aunt l'utilisation, de telle sorte que le bou-

chon 32 est adjacent à l'extrémité borgne 20 de ladite pièce et ne se trouve qu'en partie à l'intérieur de l'alésage 22, et la queue de tige 30 s'étend suivant

l'alésage et fait saillie à partir de l'extrémité de tê-

te de la pièce tubulaire. L'élément de fixation inclut des moyens pour maintenir assemblées la pièce tubulaire

et la tige, prêtes à être utilisées, ainsi qu'on le ver-

ra. L'alésage 22 ménagé dans la pièce tubulaire

comporte une région principale 40 partant de l'extrémi-

té borgne, passant au travers de la partie cylindrique et pénétrant dans la tête 18, o il présente un gradin de façon à former une région de blocage dont le diamètre

est légèrement plus petit que celui de la région princi-

pale 40 et un épaulement 44 à l'endroit du raccordement entre la région de blocage et la région principale. La région de blocage 42 de l'alésage va de l'épaulement 44 à l'extrémité de tête de l'alésage 22. L'épaulement 44

7D84785

présente une face de butée annulaire 46 dans la tête,

qui est tournée, dans l'ensemble, vers l'extrémité bor-

gne 20. La face de butée pourrait être plate et située

à angle droit par rapport à l'axe, mais il est intéres-

sant et plus aisé de la conformer, comme dans cet exem-

ple de réalisation, en surface tronconique. Il est pré-

féré de conformer la face de butée 46 de façon à avoir

un angle inclus au sommet d'environ 150 degrés.

L'alésage peut être légèrement évasé ou ar-

rondi à l'endroit o il rencontre l'extrémité borgne de la pièce tubulaire, de façon à éviter la formation d'un coin aigu pouvant avoir un effet nuisible sur le bouchon 32 lorsque ce dernier est tiré plus loin dans l'alésage 22. Dans ce mode de réalisation, la tête 18 est

du type connu comme "tête ronde", mais la pièce tubu-

laire pourrait être conformée avec une tête surélevée de forme non ronde, ou avec une tête noyée au lieu d'une

tête ronde.

Ainsi la tête 18 comporte une surface infé-

rieure 50, légèrement creusée, laquelle est tournée vers l'extrémité borgne et située légèrement plus près de l'extrémité borgne que ne l'est la face de butée 46, et une surface supérieure 52 tournée, dans l'ensemble, à

l'opposé de l'extrémité borgne de la pièce tubulaire.

La surface supérieure 52 de la tête 18 com-

prend une partie périphérique extérieure 53 et, radiale-

ment à l'intérieur de la partie périphérique 53, une région annulaire 56. Cette région 56 est concentrique à la région de blocage 42 de l'alésage 22, tout en en

étant radialement écartée vers l'extérieur.

La partie de la tête comprise entre la ré-

gion annulaire 56 et la région de blocage de l'alésage

constitue un collier 58 de blocage de forme annulaire.

de Le collier de blocage s'élève plus haut quella région annulaire 56 et est relié solidairement au reste de la pièce tubulaire dans la région de la tête se trouvant

entre la région annulaire 56 et la région de blocage 42.

Le collier de blocage 58 est concentrique à l'alésage et présente une surface radialement intérieure en regard de la région de blocage 42. La partie périphérique extérieure 53 est

incurvée de façon convexe et s'élève à un niveau supé-

rieur à l'extrémité borgne, ou plus distant de cette ex-

trémité, que celui de la région annulaire 56. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la région annulaire 56 constitue la base d'une rainure annulaire 54 en creux entre la surface radialement extérieure-du collier 58 et

la partie périphérique surélevée 53.

Le collier de blocage part de la région o il est attaché en direction de l'extrémité de tête de la pièce tubulaire, pour se terminer, à son extrémité

libre 60, un peu en dessous du niveau de la partie péri-

phérique qui est la plus éloignée de l'extrémité borgne 20. La tige 14, dans ce mode de réalisation, est du type adapté initialement pour former une tête borgne à l'extrémité de queue de la pièce tubulaire, quand elle est tirée, de sorte que le bouchon 32 de la tige entre plus avant dans l'alésage 22 et dilate radialement et fortement la portion de partie cylindrique adjacente à

l'extrémité de queue de la pièce tubulaire. Ultérieure-

ment, le bouchon peut être tiré encore plus loin sui-

vant la partie principale de l'alésage en dilatant une plus grande portion de la partie cylindrique dans un trou de diamètre convenable d'une pièce o l'élément de

fixation est mis en place, de façon à remplir le trou.

Finalement le bouchon peut être bloqué en place dans l'alésage de la pièce tubulaire de façon à obturer l'alésage plus ou moins en permanence et à résister à des forces qui pourraient tendre à chasser le bouchon hors de l'alésage dans la direction opposée à celle

Z584785

suivant laquelle il a été entré, et la queue de tige 30 peut être extraite à la suite de la cassure du col de

rupture 34.

En se référant maintenant aussi à la figure 2, la queue de tige 30 comprend une partie de traction

* rainurée 70 avoisinant l'extrémité de la queue 30 éloi-

gnée du bouchon 52.

La partie de traction 70 comporte une plura-

lité de rainures de traction annulaires 72, au nombre d'environ trentetrois, entre lesquelles sont définies une pluralité de nervures annulaires 74 qui facilitent la saisie et la traction de la tige au moyen d'un outil

convenable. De tels outils sont bien connus et compren-

nent généralement une enclume annulaire pour supporter

la tête de l'élément de fixation et au travers de la-

quelle la partie en saillie de la queue de tige peut

passer, et des mâchoires de saisie déplaçables par rap-

port à l'enclume pour saisir et tirer la queue de tige tandis que la tête de la pièce tubulaire ou corps de

l'élément de fixation est supportée par l'enclume.

Toutes les nervures 74 ont sensiblement le même diamètre qui est pris tel que la partie de traction soit capable de passer, avec un faible jeu, à travers

la région de blocage 42 de l'alésage de la pièce tubu-

laire, et l'outil servant à la pose de l'élément de fi-

xation est également choisi de façon que la partie de

traction soit capable de passer à travers l'enclume an-

nulaire de l'outil avec un certain jeu.

A côté de la partie de traction 70, on a pré-

vu, écartée du col de rupture 34 par une partie cylindri-

que 76, une partie de centrage 78.

La partie cylindrique 76 présente une surfa-

ce cylindrique lisse sur toute sa longueur et un diamè-

tre qui est pratiquement égal à celui des nervures 74, de sorte que la partie cylindrique est capable d'entrer

dans la région de verrouillage 42 de la partie tubulai-

re, de préférence avec un léger jeu bien qu'on puisse

forcer très légèrement.

La partie de centrage 78 remplit deux fonc-

tions, à savoir: procurer l'interengagement entre la ti-

ge 14 et la partie tubulaire 12, ce qui fait que la tige peut être maintenue dans la partie tubulaire pour former un ensemble prêt à être utilisé; et assurer que la queue de tige est exactement centrée dans la pièce tubulaire et dans l'enclume de l'outil de pose pendant la mise en

place de l'élément de fixation dans une pièce d'oeuvre.

En conséquence la partie 78 de centrage est

formée avec une pluralité de rainures d'assemblage annu-

laires 80, au nombre de cinq environ, et dans chaque pai-

re de rainures d'assemblage voisines la matière de la tige fait saillie sous la forme d'une bride annulaire

emboutissable 82. Les rainures 80 d'assemblage ont sen-

siblement une forme en V, comme on voit sur une coupe longitudinale de la partie cylindrique, avec une base

arrondie et un angle entre leurs flancs de 80 à 90 de-

grés, mais elles sont asymétriques par rapport à un plan

normal à l'axe de la tige, de sorte que chacune des bri-

des ou nervures 82 possède un flanc de butée court 84 dirigé à l'opposé de la partie de traction 70 et un long flanc avant ou "menant" 86, plus près de la partie de

traction, ces flancs se rencontrant en une crête à an-

gle vif 88. Les flancs de butée courts 84 sont fortement

inclinés sur l'axe de la tige et font un angle de 10 de-

grés avec un plan normal à l'axe de la tige et les longs

flancs menants 86 sont moins inclinés et font sensible-

ment un angle de 70 à 80 degrés avec un plan normal à l'axe. Dans ce mode de réalisation, les flancs menants 86 sont en dépouille tout près des crêtes de manière à sccentuer l'angle sur la crête entre les flancs menant

et de butée.

Les diamètres de toutes les brides ou nervu-

res 82, pris à l'endroit des crêtes 88 sont tous les mê-

mes et conviennent à s'adapter à force dans la région de blocage 42 de l'alésage de ladite pièce tubulaire. En outre, dans un outil convenant pour la pose de l'élément de fixation, l'enclume annulaire a un diamètre interne trAs voisin de celui de la région de blocage 42 de la pièce tubulaire de l'élément de fixation, de sorte que

lesdites brides s'adaptent également à force dans l'ou-

verture de l'enclume.

Suivant une autre solution, il serait possi-

ble que les différentes brides aient des diamètres crois-

sant légèrement de l'une à l'autre dans la direction s'écartant de la partie de traction 70 et allant vers le bouchon 32, mais non pas en sens opposé, ce qui sera évident.

Comme les brides annulaires 82 sont emboutis-

sables, elles sont susceptibles de fléchir en étant ti-

rées dans un alésage ou une ouverture de diamètre légè-

rement plus petit dans une direction telle que les longs flancs menants 86 des brides 82 sont menants, tandis que les flancs de butée courts respectifs 84 suivent, les crêtes 88 des brides successives étant rabaissées par emboutissage au diamètre de l'alésage ou de l'ouverture

dans laquelle elles passent, sous l'effet de la traction.

Néanmoins, lors d'une telle traction en passant dans la région de blocage 42 de l'alésage de la pièce tubulaire, cette dernière Jouit d'une élasticité suffisante pour permettre que les brides 82 ne passent qu'avec un léger emboutissage et peuvent ensuite récupérer suffisamment pour s'engager derrière le flanc de butée court 84 de la dernière bride et sortir de l'extrémité de tête de la

région de blocage-de l'alésage 22.

En raison de la forme asymétrique des brides,

une fois qu'une quelconque d'entre elles a dépassé l'ex-

trémité de tête de l'alésage 22, il lui est impossible de rentrer à nouveau dans ladite pièce tubulaire, sauf si l'on appliquait une force suffisamment grande pour surmonter l'effet d'arc-boutant entre le flanc de butée

84 fortement incliné de cette bride et ladite pièce tu-

bulaire. Cette force devrait être considérable et on

peut calculer cette disposition pour résister aux for-

ces qu'on rencontre normalement lors de la manutention de l'élément de fixation avant sa pose et pour maintenir la tige et la pièce tubulaire à l'état assemblé prêt à servir. Afin d'assembler la pièce tubulaire 12 et la

tige 14, la queue de tige 30 est insérée dans l'extrémi-

té borgne 20 de la pièce tubulaire, de sorte que la par-

tie de traction 70 de la queue de tige s'étend au tra-

vers et au-delà de la région de blocage 42 de l'alésage 22 et la partie de centrage 78 de la queue de tige se trouve dans la région principale 40 de l'alésage. Une force suffisante est alors appliquée pour tirer (ou pousser) la partie de centrage dans la région de blocage 42 tout en supportant la pièce tubulaire, de sorte qu'au moins une des brides 82 dépasse l'extrémité de tête de

l'alésage, et le bouchon 32 vient à buter contre l'ex-

trémité borgne 20 de la pièce tubulaire sans produire à

ce moment aucune dilatation radiale de l'extrémité bor-

gne de la pièce tubulaire.

En pratique on constate qu'en raison de

l'élasticité naturelle de la pièce tubulaire, l'extrémi-

té libre du collier de blocage 58 tend à se fermer der-

rière la bride qui est la dernière à sortir de l'extré-

mité libre de la pièce tubulaire, suffisamment pour pro-

curer une résistance adéquate à la séparation de l'as-

semblage tige-pièce tubulaire. Néanmoins, afin d'être sûr qu'on a obtenu une résistance contre la séparation

encore meilleure, on préfère, selon l'invention, défor-

mer positivement l'extrémité de tête du collier de blo-

cage 58 en la poussant dans la rainure d'assemblage sui-

vant la bride qui est la dernière à sortir, de sorte que le collier est mieux apte à venir en appui sur le flanc de butée 84 de la bride qui est la dernière à émerger et résister ainsi même à une force importante qui tendrait

à pousser la tige en la dégageant de la pièce tubulaire.

Ainsi ladite pièce tubulaire et la tige sont maintenues

assemblées dans l'état représenté sur la figure 1.

Ainsi qu'il a déjà été indiqué, la partie de centrage 78 sert également à centrer la queue de tige dans la pièce tubulaire et dans l'enclume d'un outil

servant à poser l'élément de fixation. On comprendra ai-

sément que l'entrée de la partie de centrage 78 dans la

région de blocage de l'alésage fera que la queue de blo-

cage prend une position concentrique à l'alésage de la

partie tubulaire.

De façon semblable on comprendra également

que, comme la partie de la queue de tige qui fait sail-

lie au-delà de l'extrémité de tête de la partie tubulai-

re inclut une ou plusieurs des brides 82, lorsque la partie en saillie de la queue de tige est insérée dans

l'ouverture centrale d'une enclume annulaire 162 d'un ou-

til devant être utilisé pour poser l'élément de fixa-

tion, la ou les brides sur la partie en saillie feront que la queue de tige devient exactement centrée dans l'enclume. Ceci assurera à son tour que l'enclume est alignée ooncentriquement avec la partie tubulaire et en particulier avec le collier de blocage 58, comme on peut

voir sur la figure 3.

Ainsi qu'il a été déjà indiqué, le bouchon 32 est relié à la queue de tige 30 par le col de rupture 34, et dans ce mode de réalisation le col de rupture est

masqué. Le col de rupture est formé environ à mi-che-

min entre les extrémités d'une partie de courte longueur axiale 92 de la tige; cette partie est un peu conique, le diamètre de la tige augmentant très légèrement et

progressivement à partir de celui de la partie cylindri-

que 76, habituellement un peu moindre que celui de la région de blocage 42 de l'alésage jusqu'à un plus grand diamètre qui conduira à une interférence définie avec la pièce tubulaire dans la région de blocage 42. Plus particulièrement, le col de rupture 34 est une partie de

la tige ayant un plus petit diamètre que toute autre par-

tie de la tige, et forme la base d'une rainure de casse annulaire 100 formée dans la partie conique 92 et repré-

sentée sur la figure 2.

Dans ce mode de réalisation, la queue de tige

et le bouchon 52 comportent chacun une lèvre, respec-

tivement 102 et 104, et chacune des lèvres surplombe par-

tiellement la rainure de casse. La lèvre 102 de la tige recouvre légèrement la lèvre 104 du bouchon, les lèvres

se rencontrant le long d'une surface tronconique o l'ex-

trémité libre de la lèvre 104 est radialement à l'inté-

rieur de la lèvre 102, et l'embouchure de la rainure de

casse est ainsi fermée par les lèvres en recouvrement.

Lorsque la tige est tirée, pendant la pose de l'élément de fixation, de sorte que le bouchon se déplace vers la tête 18 de la pièce tubulaire, la partie 92 légèrement conique est capable d'entrer dans la région de blocage42

avec une interférence progressive et cependant, en rai-

son de la disposition à recouvrement des lèvres 102,104,

dans laquelle la lèvre 102 mène, mais enferme l'extrémi-

té libre de la lèvre 104, il n'y a pas de tendance à ce

que la lèvre sous-jacente 104 soit entraînée par la piè-

ce tubulaire ou l'accroche.

A côté de la partie effilée 92 et tout contre le col de rupture 34, le bouchon 52 comporte une rainure annulaire de blocage 110 dont la forme et la fonction rappellent les rainures d'assemblage 80, mais avec des dimensions sensiblement plus grandes. Ainsi, la rainure de blocage a une profondeur sensiblement plus grande que celle des rainures d'assemblage, bien que moindre que celle de la rainure de casse, et présente un flanc de blocage court et abrupt 112 analogue aux flancs de butée 84, sur le c8té de la rainure 110 avoisinant le col de rupture et un long flanc de jonction 114, moins incliné,

sur le côté éloigné du col de rupture et une base arron-

die entre les flancs.

Pendant la pose de l'élément de fixation, la

pièce tubulaire 12 est soumise à une force de compres-

sion, laquelle tend, à cause de la forme et de la gran- deur de l'enclume de l'outil de pose et de la structure particulière de la pièce tubulaire dans la région du collier de blocage et de la région de blocage 42 de l'alésage, à déformer le matériau de la pièce tubulaire dans cette région pour produire un gonflement de forme

assez particulière,qui fait saillie radialement vers l'in-

térieur dans la région de blocage 42.

Le rôle de la rainure de blocage 110 consiste à recevoir cette matière gonflée faisant saillie vers

l'intérieur, et le flanc de blocage 112 fournit une bu-

tée contre laquelle peut porter la matière gonflée, de sorte que la résistance au cisaillement de la matière gonflée résistera à une force axiale importante qui peut tendre à chasser le bouchon hors de la pièce tubulaire

dans la direction opposée à celle dans laquelle le bou-

chon a été tiré pendant la pose.

Le flanc de jonction 114 s'étend longitudina-

lement jusqu'à un point o le diamètre du bouchon s'ap-

proche d'un diamètre égal au diamètre maximal de la par-

tie conique 92, point o le diamètre du bouchon augmente brusquement jusqu'à une grandeur pratiquement égale au diamètre de la région principale 40 de l'alésage 22 de la pièce tubulaire - ou très légèrement inférieure - ce

qui fournit une face de butée 116 sur le bouchon. La fa-

ce de butée 116 est immédiatement contiguë à la rainure de blocage et est tournée dans l'ensemble vers la queue

de tige 50. quand on tire la face de butée 116 pour ve-

nir l'appliquer contre la face de butée 46 de la pièce

tubulaire, la face 116 stoppe pratiquement la continua-

tion du mouvement du bouchon en direction de l'extrémité de tête de ladite pièce et par suite la charge axiale appliquée cnmmence alors à provoquer la déformation de ladite pièce et son gonflement vers l'intérieur dans la

rainure de blocage 110.

La face de butée 116 peut être à angle droit par rapport à l'axe de la tige, mais il est plus commode de lui donner, comme dans ce mode de réalisation, une forme tronconique à grand angle au sommet, non inférieur

à 150 degrés environ, ou encore mieux, d'environ 160 de-

grés.

Au-delà de la rainure de blocage 110, du cô-

té éloigné du col de rupture, le bouchon comporte une

courte partie cylindrique 119, puis augmente progressi-

vement de diamètre pour fournir un moyen d'engagement dans la partie cylindrique ayant la forme d'une partie

tronconique effilée 120 de dilatation qui atteint un dia-

mètre maximal sensiblement supérieur au diamètre de la

région principale 40 de l'alésage de la pièce tubulaire.

La partie tronconique 120 s'effile avec un angle inclus d'environ 50 degrés et constitue la partie du bouchon qui agit en s'engageant dans la partie cylindrique 16 et la dilate à partir de l'extrémité borgne pour former

la tête borgne pendant la pose de l'élément de fixation.

Au-delà de la partie 120 à dilatation, le

diamètre du bouchon reste constant sur une longue par-

tie cylindrique 122, puis augmente par un court évase-

ment abrupt 124 jusqu'à un collet de fermeture cylindri-

que terminal 126, lequel sert à procurer une résistance accrue à l'entrée de cette partie du bouchon dans la

pièce tubulaire et fournit un interengagement bien étan-

che entre le bouchon et la partie cylindrique dilatée

après la mise en place.

Le bouchon se termine par une face d'extrémi-

té annulaire 128 et un alésage 150 s'étend dans le sens axial à partir de la face d'extrémité 128 au travers du

bouchon jusqu'au plan o la partie dilatante 120 rencon-

tre la partie cylindrique 122. L'alésage 130 a un dia-

mètre suffisamment grand pour affaiblir sensiblement le bouchon, de sorte que celui-ci subira plus aisément le tréfilage de manière connue lorsque le bouchon est tiré

dans la pièce tubulaire au cours de la pose.

On décrira maintenant la mise en place ou po-

se de l'élément de fixation 10 dans une pièce d' oeuvre , en se référant d'abord à la figure 3. La pièce d'oeuvre 150 comprend deux pièces perforées 152, 153, qui doivent être fixées ensemble. Les pièces 152, 153 sont assemblées face contre face avec leurs ouvertures en regard et l'élément de fixation 10 est inséré dans les ouvertures en regard de façon que la surface 50 du dessous de la tête de ladite pièce appuie sur la partie voisine de la pièce d'oeuvre et la pièce tubulaire 16 passe au travers de la pièce d'oeuvre et fait saillie au-delà du côté opposé ("côté borgne") de la pièce

d'oeuvre. A ce stade ou bien, si désiré, avant l'inser-

tion de l'élément de fixation dans la pièce d'oeuvre, la queue de tige 30 en saillie est insérée au travers d'une ouverture centrale 160 d'une enclume annulaire 162 d'un outil de pose convenable, représenté sur les

dessins seulement par l'enclume 162 et une pairede mâ-

choires 164 de saisie et de traction, de sorte que la partie de tirage 70 de la tige vient à engrener avec

les mâchoires 164. On remarquera qu'afin d'être appro-

priée à la pose de l'élément de fixation 10, l'enclume 162 comporte un bout extérieurement effilé 166, qui fait

saillie vers l'avant et dont le diamètre externe est su-

périeur à celui du collier 58, mais inférieur au diamè-

tre le plus grand de la rainure annulaire en dépouille 54. On actionne alors l'outil pour saisir et tirer la

queue de tige, de sorte que cette dernière entre pro-

gressivement dans l'outil en passant par l'ouverture de l'enclume. Ceci approche l'enclume de la tête préformée

18 de l'élément de fixation et pendant ce temps la par-

tie de centrage 78 de la tige commence à entrer dans l'ouverture 160 de l'enclume. Ainsi qu'il a été expliqué

plus haut, les crêtes 88 des brides entrant successive-

rent sont embouties en entrant dans l'ouverture 160 et

dans la région de blocage 42 de la pièce tubulaire jus-

qu'à permettre l'entrée et ceci assure le centrage exact

de la tige dans l'enclume annulaire et aussi que l'en-

clume s'aligne concentriquement par rapport à l'élément de fixation, autour de l'axe de la tige.

Finalement le bout de l'enclume vient s'appu-

yer contre l'extrémité de tête du collier de blocage 58

de la pièce tubulaire de l'élément de fixation, sans en-

trer en contact avec la partie périphérique 55, comme on voit sur la figure 3, à la suite de quoi le mouvement de l'enclume par rapport à la pièce tubulaire s'arrête pratiquement et un mouvement relatif commence entre la

tige et ladite pièce.

La partie dilatante effilée 120 du bouchon en-

tre alors progressivement dans la région principale 40

de l'alésage, en dilatant radialement la partie cylindri-

que 16 vers l'extérieur pour former une tête borgne 168 de plus grand diamètre que l'ouverture dans la pièce, côté borgne, de la pièce d'oeuvre, comme on voit sur la figure 4. Quand la partie dilatante 20 entre plus avant

dans l'alésage 22, la force de réaction du bout de l'en-

clume agissant sur le collier 58 augmente progressive-

ment et en raison de la forme et de la géométrie de l'en-

clume et de la pièce tubulaire dans la région du collier, elle tend à courber le matériau dans la région du collier de la pièce tubulaire et à le déplacer radialement vers

l'intérieur. Néanmoins on constatera que lorsque le bou-

cion aura été tiré sur une courte distance dans la pièce

tubulaire, la partie de centrage 78 de la tige aura com-

plètement traversé la région de blocage 42 de l'alésage et la partie cylindrique lisse se trouvera dans la région de blocage comme représenté sur la figure 4, de sorte que, comme le matériau du collier, en fléchissant, tend à s'appuyer avec force sur la tige, la force de pression sera supportée par la partie cylindrique lisse sur la plus grande partie du trajet de la tige. Ainsi la partie cylindrique 76 supportera le collier et lui permettra de résister pratiquement au gonflement à ce moment et, à cause de sa surface lisse, la friction entre la tige et

le collier est faible.

La traction continuant sur la tige, la partie

conique 92 pénètre dans et le long de la région de blo-

cage 42, en étant suivie immédiatement par la rainure de blocage 110, jusqu'à ce que la face de butée 116 du

bouchon rencontre la face de butée 46 de la pièce tubu-

laire. En même temps le bouchon aura été tréfilé et al-

longé, principalement dans la région traversée par l'alé-

sage 130 et particulièrement à cause de la résistance ac-

crue à l'entrée du collet de fermeture 126 dans la pièce tubulaire. Ainsi que la partie cylindrique 76, la partie

conique 92 sert également à soutenir le collier à l'en-

contre du gonflement et, conjointement avec la partie cy-

lindrique 76, elle constitue un moyen pour supporter la partie déformable de la pièce tubulaire dans la région du collier jusqu'à ce que la rainure de blocage se trouve en position pour recevoir la matière gonflée de ladite pièce. La distance entre la face de butée 116 et le col

de rupture 54 est sensiblement égale à celle entre la fa-

ce de butée 42 et l'extrémité libre du collier. En con-

séquence, lorsque les faces de butée s'appuient l'une

contre l'autre, le col de rupture est pratiquement au ni-

veau de l'extrémité libre du collier et la rainure de

blocage 110 se trouve en totalité dans la région de blo-

cage 42 et en regard d'une région 170 de la pièce tubu-

laire qui est intermédiaire entre l'extrémité libre du

collier 58 et la face de butée 46 et écartée de celles-

ci. En position axiale, la région 170 correspond sensi-

blement à la région annulaire 56 à la base de la rainure

annulaire en dépouille 54.

Une fois que les faces de butée 46 et 116 s'appuient l'une contre l'autre, le mouvement axial de la tige est pratiquement arrêté et en conséquence la charge appliquée par l'enclume 162 à l'extrémité libre du collier 58 est grandement accrue. Comme la région de la pièce tubulaire est maintenant en regard de la rainure de blocage 110, elle n'est plus supportée par la tige et par suite elle commence à se déformer appré- ciablement sous l'effet de la charge appliquée comme il est représenté sur la figure 5, en formant un gonflement de matière 172 qui entre dans la rainure de blocage 110 et peut finalement pratiquement la remplir. Une fois que la matière gonflée a sensiblement rempli la rainure de blocage, la charge nécessaire pour continuer à déformer la pièce tubulaire croît jusqu'à une valeur que le col de rupture 34 est incapable de supporter. Il s'ensuit

que la tige se rompt & l'endroit de ce col, ce qui per-

met de rejeter la queue de tige en laissant le bouchon 32 bloqué dans la pièce tubulaire grâce à l'ancrage du gonflement de matière 172 dans la rainure de blocage

, comme on voit sur la figure 6.

La forme et l'étendue de la déformation pro-

* duite dans la région de gonflement 170 dépendent jusqu'à

un certain point de la conformation de la pièce tubulai-

re ou corps dans la région du collier de blocage 58 et

de la forme du bout de l'enclume, ainsi que de la mal-

léabilité de la matière devant être déformée et de la

force qui y est appliquée.

En conséquence, la forme et les dimensions de la rainure en dépouille 54 et du collier de blocage sont choisies telles que lorsque l'élément de fixation a été

mis en place en utilisant un outil approprié, le renfle-

ment de matière 172 prendra tout naturellement une forme

entrant facilement dans la rainure de blocage et la rem-

plissant sensiblement, cette forme étant modifiée aussi

peu que possible par la rainure de blocage.

Il est particulièrement important que la dis-

tance axiale entre la face de butée 46 et l'extrémité

libre 60 du collier soit assez courte afin que la lon-

gueur de matière devant être soumise à une compression axiale entre l'enclume et la face de butée 46 et amenée

ainsi à gonfler soit réduite dans le sens axial. Il s'en-

suit que le gonflement produit tendra à s'élever de fa-

çon plus abrupte et avec une plus grande déformation sur

la courte distance qu'il ne le ferait sur une plus lon-

gue distance. De plus, en plaçant la face de butée 46 à l'intérieur de la tête, la masse relativement importante

de la tête forme un frettage qui tend à réduire la quan-

tité de matière pouvant gonfler dans la région située en dessous du niveau du collier droit. Il s'ensuit que le

gonflement sera asymétrique dans le sens axial, en fai-

sant plus saillie, dans la région de blocage, dans la zone du collier dirigé vers le haut que dans la partie inférieure de la région de blocage qui est entourée par

la masse de la partie radialement élargie de la tête.

Il est également important que le bout 166 de l'enclume soit dimensionné de façon à toucher le collier

58 sans entrer en contact avec aucune portion de la sur-

face supérieure 52 de la tête 18 radialement à l'exté-

rieur du collier et, de préférence, la face du bout 166

qui touche effectivement le collier 58 doit être confor-

mée de façon à agir sur le collier avec une force in-

cluant une composante qui tend à chasser le collier ra-

dialement vers l'intérieur aussibLaen que dans le sens axial. Ainsi, avec l'enclume 162 représentée, le bout présente une face agissante 174 sur laquelle le collier

peut être appuyé, et qui a la forme d'un évidement tron-

conique dont l'angle au sommet est de 50 degrés, de sor-

te qu'il s'appliquera effectivement sur l'extrémité li-

bre du collier 58 à sa périphérie extérieure. Il s'en-

suit que l'enclume exerce sur le collier des forces à la fois axiales et radialement dirigées vers l'intérieur,

dont le vecteur coupe obliquement l'axe de la pièce tu-

bulaire, en passant par la région qui doit former le

gonflement et dans la région de blocage 42 de l'alésage.

La force résultante amène la matière à la périphérie de

la région de blocage à se resserrer et à former le gon-

flement annulaire 172. L'angle au sommet de la face agis-

sante 174 et la forme et les dimensions de la rainure annulaire en dépouille 54 et par suite du collier de blocage 58 sont choisis empiriquement pour assurer que

la déformation produite pendant la pose fournira un gon-

flement 172 possédant une résistance élevée au cisaille-

ment, quand il est soumis à une charge axiale appliquée

dans la direction de l'extrémité borgne 20.

De manière semblable, pour la rainure de blo-

cage 110 on prend une forme complémentaire de celle du

gonflement 172, de sorte que la matière gonflée est ca-

pable d'entrer dans la rainure de blocage et de la rem-

plir sensiblement sans prévoir de modification substan-

tielle de la forme de la matière gonflée et de façon que

le flanc de blocage 112 de la rainure de blocage solli-

citera le renflement au cisaillement lorsqu'une force est appliquée au bouchon de l'élément de fixation posé,

qui tendrait à pousser le bouchon vers l'extrémité bor-

gne de la pièce tubulaire.

Néanmoins on comprendra que la rainure de blocage est susceptible d'exercer un effet de moulage

sur la matière renflée et on pourra mettre ceci à pro-

fit en choisissant la forme de la rainure de blocage pour qu'elle améliore la forme du renflement si on le désire.

Ainsi le flanc de blocage 112 peut être in-

cliné sous un angle compris dans la gamme de 10 à 45 de-

grés par rapport à la normale à l'axe de la tige, et dans ce mode de réalisation il est incliné d'un angle

d'environ 30 degrés par rapport à la normale.

Le flanc de jonction 114 doit être incliné, par rapport à la normale à l'axe, sous un angle supérieur à celui du flanc de blocage, de sorte que la rainure de

blocage couvre une plus grande longueur axiale de la ti-

ge que ne le ferait une rainure symétrique. L'angle in-

clus entre le flanc de jonction 114 et la normale à l'axe peut être compris dans l'intervalle 45 à 70 degrés,

et dans ce mode de réalisation il est voisin de 68*de-

grés. La rainure de blocage 110 comporte un fond arrondi 176 entre ses flancs.

Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, la par-

tie 92 est conique,en atteignant son diamètre maximal au voisinage de la rainure de blocage 110. Bien qu'il ne soit pas indispensable que la tige soit ainsi conique

au voisinage de la rainure 110, la présence de cette co-

nicité est avantageuse, car 'la dernière partie de la ti-

ge entrant dans l'ouverture 160 de l'enclume augmente progressivement jusqu'à un diamètre qui correspond à une adaptation à force dans l'ouverture 160. Aussi, non seulement cela assure que cette partie de la tige est exactement centrée dans l'enclume, mais encore qu'il

n'y aura pas d'intervalle libre entre la tige et la pa-

roi de l'ouverture de l'enclume, o de la matière du

collier de blocage pourrait se loger.

La disposition des lèvres 102 et 104 fermant l'embouchure de la rainure de casse est avantageuse par

le fait qu'au cours de la pose de l'élément de fixa-

tion, lorsque la matière de la pièce tubulaire dans la région 170 porte contre la tige qui passe le long de la région de blocage de l'alésage, la lèvre sous-jacente 104 fournit un support à la lèvre de recouvrement 102,

de sorte que les lèvres sont aptes à résister à la pres-

sion de la matière de la pièce tubulaire.

Dans l'élément de fixation 10 du mode de réa-

lisation présenté, la partie périphérique extérieure 53

de la surface supérieure de la tête 18 s'élève à un ni-

veau légèrement supérieur à celui de l'extrémité libre du collier de blocage 58 et comme, durant la pose de

l'élément de fixation, le collier de blocage sera com-

primé dans le sens axial de manière à amener son extré-

mité libre 60 à se déplacer en direction de l'extrémité

borgne 20, il est possible de faire en sorte que les di- mensions de l'élément de fixation, et en particulier la distance entre le

col de rupture 34 et la face de butée

116 du bouchon, soient telles que lorsque la tige se cas-

se à l'endroit du co. de rupture, la cassure s'effectue à un niveau situé en--dessous du niveau le plus haut de

la partie périphérique extérieure 53 de la surface supé-

rieure de la tête, ce qui évite la possibilité que le bouchon fasse saillie au-delà de l'extrémité de tête de la pièce tubulaire dans l'élément de fixation mis en place. Ceci peut être considéré comme étant souhaitable du point de vue esthétique et aussi pour réduire le risque d'un choc par inadvertance qui détacherait ou

chasserait le bouchon hors de la pièce tubulaire. Néan-

moins il n'est pas nécessaire que la surface supérieure

52 de la tête comporte une partie périphérique attei-

gnant un niveau supérieur à celui de la région annulai-

re 56 qui est immédiatement contiguë au collier de blo-

cage 58 et sur sa périphérie.

Ainsi, en se référant maintenant aux figu-

res 7, 8 et 9, on a représenté une partie fragmentaire d'un autre élément de fixation 180 selon l'invention qu:i diffère seulement de l'élément 10 par le fait que

la tête de la pièce tubulaire présente une surface su-

périeure 182 dépourvue d'une partie périphérique s'éle-

vant au-dessus d'une partie radialement intérieure im-

médiatement contiguë au collier de blocage. Sous ses autres aspects, l'élément de fixation 180 est semblable

à l'élément 10 et possède des organes correspondants dé-

signés par des repères identiques.

C'est ainsi que l'élément de fixation 180 comprend une pièce tubulaire ou corps 184 et une tige

186 (montrée sur la figure 8), la pièce tubulaire com-

prenant une partie cylindrique 16, une tête préformée 18 et un alésage 22 comportant une région principale 40 s'étendant à travers ladite pièce et dans la tête, et une région de blocage 42 à l'intérieur de la tête; il

y a une face de butée 46 & la jonction des régions prin-

cipale et de blocage. La tête a une surface de dessous

en cuvette légèrement plus proche de l'extrémité bor-

gne que la face de butée 46 et la surface supérieure 182 de la tête est légèrement arrondie au voisinage de sa

périphérie extérieure. A partir de la périphérie exté-

rieure de la tête, dans le sens radial vers l'intérieur il existe une région annulaire plate concentrique à la région de blocage de l'alésage et un collier de blocage droit 58. On comprendra que dans ce mode de réalisation,

toute la surface supérieure 182 de la tête est en re-

trait en dessous du niveau de l'extrémité libre du col-

lier de blocage droit 58, de sorte que le collier est effectivement allégé de la même manière que le mode de réalisation de la figure 1 l'est par la présence de la

rainure 54.

Néanmoins l'absence d'une partie périphérique

surélevée permet de mettre en place l'élément de fixa-

tion en utilisant une enclume annulaire 187, comme on voit sur la figure 8 et d'omettre un bout saillant de

diamètre restreint tel que le bout 166 de l'enclume 162.

Au lieu de cela l'enclume 187 présente une face fronta-

le 188 sensiblement plane qui peut s'appuyer sur la sur-

face supérieure 182 de la tête et fournir la réaction

nécessaire pour permettre la cassure de la queue de ti-

ge après que le collier a été déformé, et une face agis-

sante tronconique 189, qu'on peut facilement creuser

dans la face frontale, pour attaquer et comprimer effec-

tivement le collier de blocage.

Dans toutes ses autres caractéristiques l'élément de fixation 180 est similaire, quant à sa construction et à son comportement au cours de la pose, à l'élément de fixation 10, sauf qu'après la pose la partie de bouchon restant attachée, faisant partie de la tige, subsiste légèrement en saillie au-dessus de la surface supérieure 182 de la tête, comme le montre la

figure 9.

La figure 10 montre une partie d'un élément de

fixation d'un autre mode de réalisation qui est sembla-

ble en tous points à l'élément de fixation 180, sauf qu'il comporte une pièce tubulaire à tête préformée dont la surface 194 du dessous de la tête a une forme tronco-

nique et une surface supérieure plate 196 à la périphé-

rie d'un collier de blocage droit 58, de sorte que la tê-

te préformée 192 a, de façon générale, la forme dite "noyée". On décrira maintenant le procédé grâce auquel

la rainure fermée 100 "de casse" est formée. -

La tige 14 de l'élément de fixation 10 est formée en formant d'abord une ébauche de tige, puis en soumettant l'ébauche de tige à une opération de finition dans laquelle la conformation de la tige est conférée à l'ébauche. Un tel procédé général est devenu de pratique courante dans la fabrication des tiges classiques pour éléments de fixation de types divers et il est courant

de former une ébauche de tige de forme de base convena-

ble par tournage ou façonnage à froid d'une barre conve-

nable, puis en soumettant l'ébauche de tige à une opéra-

tion de formage analogue au formage de. filets, dans la-

quelle les détails désirés de la conformation de la ti-

ge sont imprimés à l'ébauche. Un certain nombre de ca-

ractéristiques individuelles de la tige finie peuvent

être imprimas, plus ou moins simultanément dans une seu-

le opération de laminage en utilisant des outils compo-

sites, ou bien les différentes caractéristiques peuvent

être assurées individuellement, la première méthode con-

venant mieux pour la fabrication des tiges en série.

Ainsi, dans la tige 14, par exemple la rainure de casse pourrait être formée individuellement ou en même temps

que les rainures de traction et/ou la rainure de bloca-

ge, mais on doit se rappeler que la formation d'une ca-

ractéristique peut avoir une répercussion sur une autre

caractéristique établie auparavant ou simultanément.

L'aspect de l'invention relatif au procédé

est relatif en premier lieu à la formation d'une rainu-

re de casse pour définir un col de rupture et procure

un procédé par lequel une rainure est formée, puis fer-

mée, de façon à cacher la rainure et à enfermer le col

de rupture afin de pouvoir faire obstacle à la pénétra-

tion de matière étrangère dans la rainure. Néanmoins,

selon un procédé préféré, la rainure de blocage est for-

mée pendant la formation de la rainure de casse et cet-

te formation est utilisée pour influencer la configura-

tion de la rainure de casse.

En principe, une rainure de casse est formée

dans une tige en laminant une ébauche de tige 200 com-

prenant une ébauche de bouchon 202 et une ébauche de queue de tige 204, entre des paires d'outils de formage qui sont appliqués à l'ébauche de tige 200 avec une

pression convenable.

En formant la rainure de casse on forme une rainure symétrique 206 en forme de V dans un premier

stade par laminage entre un outil 208 façonnant la rai-

nure et un outil support 210 comme on voit sur la figu-

re 11. L'outil 208 de façonnage de la rainure est con-

venablement profilé pour amener la matière de l'ébau-

che à fluer et à être déformée pour former la rainure 206 avec un profil complémentaire de la forme de la

surface de travail de l'outil. Ce faisant, de la ma-

tière de l'ébauche est déplacée de la rainure ainsi formée. La matière déplacée reste attachée à l'ébauche

et forme des brides circonférentielles 212, 214 immé-

diatement contiguës de chaque côté de la rainure 206, les brides faisant saillie radialement vers l'extérieur au-delà du profil primitif de l'ébauche. L'outil 208

est conçu pour pénétrer dans l'ébauche à une profon-

deur calculée pour laisser un col de rupture de diamè-

tre prédéterminé dans le noyau de l'ébauche.

L'outil 208 de façonnage de la rainure est une roue dure, tournant librement, comportant un bord périphérique arrondi entre des flancs 220, 222 sur les côtés opposés de la roue. Les flancs 220, 222 vont en s'effilant en direction du bord périphérique 218 sous un angle compris entre 10 et 45 degrés, de sorte qu'à

côté du bord/la roue a une section transversale en for-

me de V. Le bord arrondi de la roue se raccorde dans les flancs de la roue et le rayon de courbure du bord est choisi, proportionnellement à la profondeur prévue

de la rainure à usiner, pour fournir une quantité con-

venable de matière déplacée de façon à former des bri-

des de dimension convenable adjacentes à la rainure.

L'outil support 210 pourrait être une roue, formant la rainure semblable à l'outil 208 et placée de façon diamétralement opposée à lui, mais, dans ce mode

de réalisation, c'est une roue pouvant tourner libre-

ment et ayant une surface de travail périphérique de

forme générale cylindrique, qui est allégée circonfé-

rentiellement entre ses extrémités par un évidement an-

nulaire 224. Des parties d'extrémité cylindriques de

l'outil 210 supportent l'ébauche de tige en des posi-

tions axialement espacées, tandis que l'outil 208 de façonnage de la rainure agit sur l'ébauche à l'opposé de l'évidement annulaire 224. Les brides 212, 214 se

placent donc dans l'évidement 224.

Dans un deuxième stade, l'une des brides est ensuite laminée et aplatie en utilisant une deuxième paire d'outils, de façon à amener la matière de cette bride à fluer en travers de l'embouchure de la rainure

206 vers l'autre côté de la rainure et, de façon appro-

priée, sur pas moins de la moitié de la distance tota-

le, et elle forme ainsi une première lèvre, comme on

voit sur la figure 12.

Dans un troisième stade, lequel est final,

l'autre bride est ensuite écrasée et aplatie de maniè-

re semblable, en l'amenant à fluer en travers de l'em-

bouchure de la rainure 206 jusqu'à ce qu'elle rencontre

et dépasse, au moins légèrement, la partie la plus pro-

che de la première lèvre, en formant ainsi une deuxième lèvre, comme représenté sur la figure 13. La deuxième lèvre à former tendra toujours à recouvrir la première lèvre formée, pourvu qu'il ne lui soit pas donné une orientation particulière qui l'amènerait à fluer sous

la première lèvre formée.

Comme on voit sur les figures 12 et 13, les

deuxièmes outils, utilisés pour laminer et aplatir cha-

cune des brides déplacées à partir de la rainure de cas-

se, peuvent être constitués par une ou plusieurs paires de roues de formage 230, 232, dont chacune peut tourner

librement autour d'un axe et comporte une surface péri-

phérique cylindrique pour s'appliquer, lamineret apla-

tir chacune des brides à son tour. Les deuxièmescutils 230, 222 peuvent tourner autour d'axes parallèles à

l'axe de la tige et façonnent alors une surface cylin-

drique.

En formant la tige 14 de l'élément de fixa-

tion 10, il est commode cependant d'imprimer d'autres

caractéristiques de la tige en même temps que la forma-

tion de la rainure de casse. Ces autres caractéristi-

ques incluent en particulier la rainure de blocage 110

qui est proche de la rainure de casse et la partie co-

nique qui s'étend dans le sens axial au-delà des deux côtés de la rainure, et du côté du bouchon, jusqu'à la

rainure de blocage.

Ainsi, dans un deuxième stade modifié, la rainure de blocage 110 est constituée par roulage de l'ébauche rainurée et garnie de brides, formée au stade illustré sur la figure 11 entre une paire d'outils de profils identiques 240, 242 représentés sur les figures

14A et 14B, qui sont profilés de façon à former simul-

tanément la rainure de blocage 110 comportant un flanc de blocage abrupt 112 et un flanc de jonction 114 et à

former et aplatir l'une des brides. La figure 14A mon-

tre l'outil 240 et l'ébauche avant le début du deuxième stade, et la figure 14B montre l'outil 242 et l'ébauche

lors de l'achèvement.

De plus, en formant la rainure de casse 100 de la tige 14, la lèvre 104 du bouchon 32 est formée en position d'abord comme représenté sur la figure 14B et ultérieurement, dans un troisième stade final modifié illustré par les figures 15A et 15B, la lèvre 102 de la queue de tige 50 est écrasée en position de façon à recouvrir légèrement la lèvre 104 comme représenté sur la figure 15B. En formant la rainure de blocage avant de fermer la rainure de casse, suffisamment de matière peut être déplacée à partir de la rainure de blocage aussi bien que de la rainure de casse pour servir à la

formation ultérieure de la lèvre 104 et pour satisfai-

re à l'accroissement progressif requis du diamètre de la tige dans la région conique 92. De plus un volume substantiel de la matière de la tige se trouvant entre le flanc de blocage 112 de la rainure de blocage et la rainure de casse 100 peut être déplacé sur une partie du trajet vers la rainure de casse, de sorte que la

* première lèvre formée 104 de la rainure de casse pré-

sente apparemment une forme plus massive que celle re-

présentée sur la figure 14B, et par conséquent sert mieux à étayer la lèvre 102 du dessus, ultérieurement écrasée, à l'encontre de l'effet des pressions vers l'intérieur qu'elle subira pendant la pose de l'élément

de fixation 10.

Ainsi, dans le troisième stade modifié, la bride 214 sur l'ébauche de queue de tige est laminée et aplatie pour former la lèvre 102, en utilisant une

paire de cylindres 244, 246 qui sont profilés non seu-

lement pour laminer la lèvre 102 en position, mais pour finir la surface externe de la partie conique 92 jusquà obtenir un amincissement lisse lors de la terminaison

du troisième stade modifié comme représenté sur la figu-

re 15B.

Au lieu d'utiliser des roues tournantes pour former des caractéristiques individuelles de la tige 14, on peut former un certain nombre de caractéristi- ques individuelles en une seule opération continue de laminage, en utilisant une paire de matrices à sole plane convenablement profilées qui sont montées pour prendre un mouvement de va-et-vient dans une machine de

formage de filets sensiblement classique dont les sur-

faces profilées sont disposées en regard, de sorte

qu'on peut laminer une ébauche de tige entre les matri-

ces sensiblement de façon connue.

Le profilage de ces matrices doit naturelle-

ment être établi de façon appropriée, de manière bien comprise par les spécialistes de cette technique, pour

exécuter les différentes opérations de laminage indivi-

duelles désirées, y compris la formation et la fermetu-

re de la rainure de casse, et la formation d'autres ca-

ractéristiques voulues telles que la rainure de bloca-

ge, les rainures pour la traction, les rainures d'as-

semblage et la partie conique 92.

L'invention n'est pas restreinte aux détails

des modes de réalisation précités.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Elément de fixation borgne auto-obturant, comprenant une pièce tubulaire (12) et une tige (14), ladite pièce comportant une partie cylindrique (16) de forme allongée avec une extrémité borgne, une tête pré- formée (18),radialement agrandie, à l'autre extrémité de la partie cylindrique, et un alésage (22) traversant axialement toute la pièce, depuis l'extrémité borgne jusqu'à l'extrémité de tête de la pièce tubulaire,

l'alésage comportant une région principale (40)s'éten-

dant au travers de la partie cylindrique depuis l'ex-

trémité borgne vers l'extrémité de tête jusqu'à une fa-

ce de butée (46), et une région de blocage (42) de plus petit diamètre que la région principale, allant de la

face de butée à l'extrémité de tête de la pièce tubu-

laire, ladite tête préformée comportant une surface in-

férieure (50), adjacente à la partie cylindrique et

une surface supérieure (53) éloignée de la partie cy-

lindrique; la tige comprenant un bouchon (32) ainsi

qu'une queue de tige (30) de forme allongée, solidaire-

ment reliée au bouchon, grâce à laquelle le bouchon peut être tiré suivant l'alésage à l'extrémité borgne vers l'extrémité de tête, le bouchon comportant des moyens d'engagement de la partie cylindrique éloignés

de la queue de tige et destinés à engager la partie cy-

lindrique en une région éloignée de la tête préformée et une face de butée (116) intermédiaire entre le moyen d'engagement de la partie cylindrique et la queue de tige et destinée à venir en appui sur la face de butée (46) de la partie tubulaire, ce qui fait qu'en tirant le bouchon suivant l'alésage jusqu'à ce que la face de

butée du bouchon rencontre la face de butée de la piè-

ce tubulaire, la partie cylindrique sera déformée de

manière à former une tête borgne, l'élément de fixa-

tion comportant des moyens de blocage comprenant une partie (60) de la pièce tubulaire qui est déformable sous une charge de compression axiale croissante, de

58 478 5

manière à faire saillie dans la région de blocage de l'alésage, et une partie du bouchon adjacente à la queue

de tige, qui fournit un flanc de blocage (112) s'écar-

tant de la queue de tige pour servir d'appui à la par-

tie de la pièce tubulaire ainsi amenée à faire saillie, caractérisé en ce que ladite partie déformable de la

pièce tubulaire comprend un collier de blocage annulai-

re (60) solidaire de la tête préformée concentrique à

l'alésage et présentant une surface radialement inté-

rieure faisant face à la région de blocage de l'alésa-

ge et une surface radialement extérieure ayant un dia-

mètre sensiblement plus petit que celui de la tête pré-

formée, le collier de blocage faisant saillie au-des-

sus d'une région annulaire (56, 182, 196) de la surfa-

ce supérieure de la tête immédiatement adjacente au collier et s'étendant sur la périphérie de celui-ci et

en ce que la face de butée (46) entre les régions prin-

cipale et de verrouillage de l'alésage est située dans la tête de la pièce tubulaire, et le bouchon comporte

une rainure de verrouillage circonférentielle (110) en-

tre le flanc de blocage et la face de butée du bouchon pour recevoir la partie de la pièce tubulaire amenée à

faire saillie, la distance axiale entre la face de bu-

tée du bouchon (116) et la face de blocage (112) n'étant pas inférieure à la distance axiale entre la

face de butée de la pièce tubulaire (46) et ladite ré-

gion an'ulaire (56, 182, 196) de la surface supérieure

de la tête, la tige comportant des moyens pour suppor-

ter la partie déformable de la pièce tubulaire et l'em-

p êcher de ce fait de faire saillie dans l'alésage jus-

qu'à ce que la rainure de blocage ait atteint, à l'in-

térieur de la région de blocage, une position o elle

reçoit la partie en saillie.

2. Elément de fixation borgne auto-obturant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flanc de blocage (112) se trouve sous un angle compris

38 6;58 478 5

dans la gamme de 10 à 450 avec la normale à l'axe de la tige.

3. Elément de fixation selon la revendication

2, caractérisé en ce que ledit angle est d'environ 30 .

4. Elément de fixation selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que

la queue de tige comporte une pluralité de brides annu-

laires (82) emboutissables dont les diamètres sont tels qu'elles s'adaptent à force dans la région de blocage

de l'alésage.

5. Elément de fixation selon l'une quelcon-

que des revendications précédentes, caractérisé en ce

que la queue de tige est reliée au bouchon par un col

de rupture (34) formant la base d'une rainure annulaire.

6. Elément de fixation selon la revendication , caractérisé en ce que ladite rainure annulaire est masquée par des lèvres surplombantes (102, 104) sur le

bouchon et sur la queue de tige.

7. Elément de fixation selon la revendication 6, caractérisé en ce que la lèvre de la queue de tige

(102) recouvre la lèvre du bouchon (104).

8. Elément de fixation selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que

la surface supérieure de la tête comporte une partie

périphérique extérieure (53) qui est surélevée au-

dessus de ladite région annulaire immédiatement adJa-

cente au collier et s'étendant périphériquement par

rapport à celui-ci.

9. Elément de fixation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie périphérique extérieure monte Jusqu'à un certain niveau au-dessus du

collier de blocage.

10. Procédé pour fabriquer une tige pour un élément de fixation borgne auto-obturant selon l'une des

revendications précédentes, lequel procédé comprend d'abord

la formation d'une ébauche de tige comprenant une ébauche de

-584785

queue de tige, puis le laminage de l'ébauche de tige entre des outils convenablement profilés pour former une rainure annulaire entre l'ébauche de bouchon et l'ébauche de queue de tige et la formation de ce fait d'un col de rupture qui relie l'ébauche de bouchon à

l'ébauche de queue de tige, et des brides circonféren-

tielles adjacentes à la rainure et de chaque côté de celle-ci avec du matériau déplacé de la rainure, puis le laminare de la bride sur l'ébauche de bouchon pour former une lèvre qui surplombe la rainure et enfin le laminage de la bride sur l'ébauche de queue de tige

pour former une lèvre qui surplombe la rainure et re-

couvre la première lèvre formée.