FR2971307A1 - Sleeve and controlled crushing zone assembly for use in piton to hold surface cover of e.g. swimming pool, has crushing zone formed at rod end to allow stable wedging of zone during extraction of rod so that rod is integrated with sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Ensemble avec ajustement non conventionnel pour coincement 10 Domaine technique. 15 Ce brevet se rapporte à l'ajustement de pièces mécaniques dont l'une coulisse dans l'autre, et à la réalisation d'un ajustement non conventionnel entre un cône réalisé sur ta partie femelle et un écrasement contrôlé réalisé sur la partie mâle pour qu'un coincement volontaire des deux pièces puisse se faire. Cet ajustement hétérogène s'applique dans la cadre de ce brevet aux pitons retenant les bâches de piscine. 20 Set with unconventional adjustment for wedging 10 Technical field. This patent relates to the adjustment of mechanical parts, one of which slides in the other, and to the realization of an unconventional adjustment between a cone made on the female part and a controlled crushing performed on the male part for that a voluntary jamming of the two parts can be done. This heterogeneous adjustment applies in the context of this patent pitons retaining the pool covers. 20
Etat de la technique : Deux domaines techniques sont examinés celui des pitons d'ancrage de bâches de piscines, et celui des cônes de coincement. 25 Pour retenir des bâches tendues à la surface d'une piscine ou utilise plusieurs types de pitons qui sont fixés ou scellés eux même à la plage. Les bâches sont liées à ces pitons par des sangles ou des sandows. On trouve : - des pitons dits `escamotables', car ils sont scellés en permanence sur une plage et s'escamotent complètement dans la plage quand ils ne sont pas utilisés. Ces 30 pitons ont au moins deux positions de travail, dont l'une avec la tête sortie. Cette position est maintenue grâce à un ressort inox interne. L'autre position dite `escamotée' est obtenue en enfonçant la tête et en la verrouillant par une rotation. On trouve des descriptions des ce type de pitons dans les brevets US 3 391 515 ou le brevet français 01 11320. 35 - des pitons douille constitués d'une douille métallique fixée dans la plage et dans laquelle coulisse une tige également métallique munie à une extrémité côté extérieur d'une large tête en surface pour retenir sandow et sangles des bâches à maintenir. L'autre extrémité de la tige est simplement écrasée fortement à une largeur telle que cette tige ne puisse plus ressortir de la douille. A cette extrémité de la douille 40 il est souvent réalisé un petit chanfrein intérieur de propreté. 15 Dans le domaine mécanique et en particulier dans la machine outil, on utilise pour assurer d'une part le centrage de grande précision de deux pièces l'une par rapport à l'autre, et d'autre part la solidarisation temporaire de ces deux pièces, le cône de coincement ou d'emmanchement. Ce cône est plus souvent connu sous le nom de son inventeur, le cône Morse (nom propre, puis devenu d'usage commun). Le cône morse est particulièrement utilisé pour l'entrainement d'outils des machines outils telles que perceuses, fraiseuses, contre pointe de tours, etc... STATE OF THE ART Two technical fields are examined, that of piton anchors for swimming pool covers, and that of jamming cones. 25 To hold tarpaulins stretched on the surface of a pool or use several types of pitons that are fixed or sealed themselves at the beach. Tarpaulins are tied to these peaks by straps or bungees. We find: - Pitons called `retractable ', because they are permanently sealed on a beach and retract completely in the beach when they are not used. These 30 pitons have at least two work positions, one with the head out. This position is maintained thanks to an internal stainless spring. The other position called `retracted 'is obtained by pressing the head and locking it by a rotation. Descriptions of this type of studs can be found in US Pat. No. 3,391,515 or French Patent No. 01 11320. - socket studs consisting of a metal sleeve fixed in the range and in which a rod, also metal, provided at one end, slides; outer side of a large head on the surface to hold bungee and straps tarps to maintain. The other end of the rod is simply crushed strongly to such a width that this rod can not come out of the socket. At this end of the sleeve 40 is often made a small inner chamfer cleanliness. In the mechanical field and in particular in the machine tool, it is used to ensure, on the one hand, the high precision centering of two parts relative to each other, and on the other hand the temporary joining of these two parts. parts, cone jamming or fitting. This cone is more often known by the name of its inventor, the Morse cone (proper name, then become common use). The Morse taper is particularly used for training machine tool tools such as drills, milling machines, counterspeeds, etc.
Appréciation de la technique Le fait que les pitons `escamotables' aient une position stable tête sortie maintenue par un ressort inteme, procure un intérêt majeur d'utilisation car il libère les deux mains de l'utilisateur pour fixer sous une tension importante sandow ou sangles sur cette tête. Cependant la fabrication par décolletage de ces pièces est assez compliquée, elle nécessite également la présence d'un ressort inox, ce qui conduit à un ensemble difficile à fabriquer, donc assez cher. A l'inverse le piton douille est très simple à fabriquer en particulier l'écrasement de la tige interne est fait en très grande série de manière rudimentaire sans exigences dimensionnelles, les coûts de fabrication sont ainsi 3 à 5 fois moins élevés que pour les pitons `escamotables' ce qui explique que ces pitons douille aient pris 90% de ce marché. Cependant ces pitons ne sont pas très pratiques à l'utilisation, en effet leur inconvénient majeur est que l'utilisateur doit maintenir en permanence d'une main la tête sortie de ce piton, pour pouvoir avec l'autre main fixer sous effort de traction la sangle ou le sandow sous la tension importante produite par la bâche. Appreciation of the technique The fact that the `retractable pegs' have a stable position head output maintained by an internal spring, provides a major use because it frees the two hands of the user to fix under a large tension bungee cord or straps on this head. However the manufacturing by bar turning of these parts is quite complicated, it also requires the presence of a stainless steel spring, which leads to a set difficult to manufacture, so quite expensive. Conversely, the socket stud is very simple to manufacture, in particular the crushing of the internal rod is made in very large series in a rudimentary manner without dimensional requirements, the manufacturing costs are thus 3 to 5 times lower than for pitons `` retractable '' which explains that these socket studs took 90% of this market. However these pitons are not very practical to use, in fact their major disadvantage is that the user must always maintain one hand the head out of this peak, to be able with the other hand to fix under traction force the strap or the bungee cord under the high tension produced by the tarpaulin.
Le cône de coincement morse est très difficile à réaliser pour que le blocage soit efficace, en effet il faut une très grande précision d'usinage entre le cône male et le cône femelle sous conicité assez faible de quelques degrés, et il faut également une portée relativement importante des deux pièces de l'ordre 10 à 20 cm. Dans tous les cas de figure on a à réaliser deux pièces coniques qui s'emboitent parfaitement l'une dans l'autre, à un coût de fabrication important qui n'est pas compatible avec l'application ciblée par la présente invention. The Morse wedging cone is very difficult to achieve for the blocking is effective, indeed it takes a very high precision machining between the male cone and the cone female conicity quite low by a few degrees, and it also requires a range relatively large of the two pieces of the order 10 to 20 cm. In all cases it is necessary to produce two conical parts which fit perfectly into one another at a high manufacturing cost which is not compatible with the application targeted by the present invention.
Problème technique à résoudre L'invention décrite dans ce document résout le problème suivant : entre deux pièces coulissantes constituant un piton douille tel que décrit ci dessus, l'invention décrit les caractéristiques de la réalisation d'un cône sur la partie femelle, associé à une zone d' écrasement contrôlé sur une extrémité de la partie mâle qui prend alors une forme en éventail, de façon à obtenir un ajustement non conventionnel entre un cône et un quasi éventail de forme comique tronquée axialement afin de provoquer un coincement stable entre les deux pièces lors d'une tentative d'extraction de la tige de la douille. L'invention résout le problème de la définition et de la réalisation de ce quasi ajustement non conventionnel pour satisfaire les conditions du coincement entre deux pièces hétérogènes, sans les impératifs très lourds d'usinage précis des parties coniques, de façon à rester compatible avec l'objectif de prix de fabrication de ce type de produit. Technical problem to be solved The invention described in this document solves the following problem: between two sliding parts constituting a socket stud as described above, the invention describes the characteristics of the realization of a cone on the female part, associated with a controlled crush zone on one end of the fan-shaped male portion to provide an unconventional fit between a cone and a substantially axially truncated comical fan to cause a stable wedge between the two pieces when attempting to extract the rod from the socket. The invention solves the problem of the definition and the realization of this unconventional quasi-adjustment to satisfy the conditions of the wedging between two heterogeneous parts, without the very heavy imperatives of precise machining of the conical parts, so as to remain compatible with the objective of manufacturing price of this type of product.
Exposé de l'invention : L'invention décrite ici se rapporte à la définition des paramètres de réalisation d'un cône réalisé à l'extrémité interne de la partie femelle d'une douille d'une part, et à la forme finale d'un écrasement de l'extrémité externe d'une tige métallique qui coulisse dans cette douille d'autre part, ces deux éléments étant étroitement associés afin d'obtenir un effet de coincement lors d'une tentative d'extraction de la tige de la douille. Ce coincement est stable et permanent quand la force d'extraction devient nulle, et la douille et la tige se désolidarisent dès que l'on n'exerce une force opposée à la force d'extraction. Compte tenus des formes hétérogènes des deux parties en contact, le coincement n'a lieu que dans certaines conditions. Soit a l'angle de la partie conique réalisée dans la douille d'une part, et R l'angle de la partie éventail de la tige après son écrasement d'autre part. Les différentes valeurs des paramètres satisfaisant à la validité de ce coincement sont déterminées par un processus dichotomique convergent comprenant les étapes: définition- réalisation- essais - vérifications - corrections de ces paramètres. L'éventail obtenu par écrasement n'étant pas parfaitement régulier la mesure de l'angle 13 se fait sur les derniers millimètres les plus réguliers (par exemple 2 à 3 mm) de l'éventail en sa partie terminale la plus large, en prolongeant chacun des deux côtés de l'éventail sur l'axe central, et en prenant alors l'angle moyen obtenu. L'invention précise également les valeurs minimum (a min) et maximum (a max) que peut prendre l'angle a, ainsi qu'une tolérance de ±y degrés d'angle à appliquer à l'angle 13 de réalisation de l'éventail, afin que les conditions de coincement se réalisent toujours. Les valeurs (a max - a min) et y seront les plus grandes possibles de façon à maximiser les tolérances respectives de réalisation tout en satisfaisant la fonction de coincement des deux pièces de l'ensemble afin à minimiser les rebus de fabrication et donc d'abaisser le plus possible les coûts de fabrication respectifs de ces deux pièces. De même le cône réalisé dans la douille à une hauteur h de quelques millimètres (de 1 mm jusqu'à la longueur de la douille). Cette hauteur h du cône est la plus petite possible tout en satisfaisant les conditions de coincement, mais ne se confond pas avec le chanfrein de propreté de quelques dixièmes de millimètre qui peut être réalisé à l'entrée de la douille ou du cône de l'invention. DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention described here relates to the definition of the parameters for producing a cone made at the inner end of the female part of a socket on the one hand, and to the final shape of a crushing of the outer end of a metal rod which slides in this socket on the other hand, these two elements being closely associated in order to obtain a jamming effect during an attempt to extract the rod from the socket . This jamming is stable and permanent when the extraction force becomes zero, and the sleeve and the rod dissociate as soon as one exerts a force opposite to the extraction force. Given the heterogeneous forms of the two parts in contact, jamming occurs only under certain conditions. Either at the angle of the conical part made in the socket on the one hand, and R the angle of the fan part of the rod after its crushing on the other hand. The different values of the parameters satisfying the validity of this jamming are determined by a convergent dichotomous process comprising the steps: definition-realization-tests-verifications-corrections of these parameters. The fan obtained by crushing being not perfectly regular, the measurement of the angle 13 is made on the last millimeters the most regular (for example 2 to 3 mm) of the fan in its widest terminal part, prolonging each of the two sides of the fan on the central axis, and then taking the average angle obtained. The invention also specifies the minimum values (a min) and maximum (a max) that can take the angle a, as well as a tolerance of ± y degrees of angle to be applied to the angle 13 of realization of the fan, so that the jamming conditions are always realized. The values (a max - a min) and y will be as large as possible in order to maximize the respective tolerances of realization while satisfying the jamming function of the two parts of the assembly in order to minimize manufacturing scrap and therefore of to lower as much as possible the respective manufacturing costs of these two parts. Similarly the cone made in the sleeve at a height h of a few millimeters (1 mm to the length of the sleeve). This height h of the cone is the smallest possible while satisfying the conditions of jamming, but is not confused with the chamfer of cleanliness of a few tenths of a millimeter that can be achieved at the entrance of the sleeve or the cone of the invention.
Selon une forme particulière de réalisation de l'ensemble, la base du cône de la douille se trouve à i mm à l'intérieur de la dite douille, et la largeur la plus grande de l'éventail après écrasement est inférieure à la partie la plus large du cône réalisée dans la douille, de façon que la tige pénètre à l'intérieur de la douille de i mm lors de l'opération d'extraction de la tige, pour son coincement dans le cône de cette douille ainsi réalisée. According to a particular embodiment of the assembly, the base of the cone of the sleeve is 1 mm inside said sleeve, and the largest width of the fan after crushing is less than the portion wider of the cone made in the sleeve, so that the rod penetrates inside the socket of i mm during the extraction operation of the rod, for its jamming in the cone of this sleeve thus produced.
Pour réaliser l'éventail à la base de la tige coulissante on utilise un procédé d'écrasement contrôlé de la partie cylindrique de cette base, qui prend alors une forme d'éventail après cet écrasement contrôlé. Toute la difficulté réside dans le contrôle dimensionnel strict de l'éventail après l'opération d'écrasement, afin de respecter les angles et la tolérance y de l'éventail, pour que le coincement se réalise. Cette opération d'écrasement se fait selon plusieurs procédés dont on en citera ici trois des plus courants. To achieve the fan at the base of the sliding rod is used a method of controlled crushing of the cylindrical portion of the base, which then takes a fan shape after this controlled crash. The difficulty lies in the strict dimensional control of the fan after the crushing operation, in order to respect the angles and the tolerance y of the fan, so that the jamming takes place. This crushing operation is done according to several processes, of which three of the most common ones will be mentioned here.
Un premier procédé consiste à appliquer une force F à deux mâchoires qui se rapprochent pour écraser l'extrémité de la tige. Quant la résistance mécanique liée à l'écrasement de la tige et qui s'oppose à F devient est égale à F, le rapprochement s'arrête et l'éventail prend alors sa forme définitive. La solution consiste donc à définir avec précision la valeur de F, qui se fera comme cité précédemment par le processus dichotomique expérimental. Un second procédé consiste à intercaler une cale de hauteur entre les deux mâchoires de façon à calibrer la hauteur d'écrasement donc, par conséquence de conservation de la matière, la largeur de l'éventail obtenue. Dans ce second procédé la cale de hauteur peut être simplement remplacée par une butée mécanique qui limite la course des mâchoires. Un troisième procédé consiste à placer la partie de la tige à écraser devant constituer l'éventail, dans une pièce de forme calibrée exactement à la largeur de l'éventail souhaité donc à l'angle Q souhaité, et à procéder à l'écrasement de la tige. A first method is to apply a force F to two jaws that come together to crush the end of the rod. As the mechanical resistance associated with the crushing of the rod and which opposes F becomes equal to F, the approaching stops and the fan then takes its final form. The solution consists in precisely defining the value of F, which will be done as mentioned above by the experimental dichotomous process. A second method consists in inserting a height wedge between the two jaws so as to calibrate the height of crushing therefore, as a consequence of conservation of the material, the width of the fan obtained. In this second method the height wedge can be simply replaced by a mechanical stop which limits the stroke of the jaws. A third method is to place the part of the squeezing rod to constitute the fan, in a workpiece calibrated exactly to the width of the desired fan and therefore to the desired angle Q, and proceed to the crushing of the stem.
Avantages apportés par l'invention. Pour les pitons douille servant à fixer sangles ou sandows des bâches de piscine, l'invention permet de définir un mode de réalisation des ces pitons douille en réalisant un ensemble fonctionnel associant un cône dans la douille et un éventail précis sur la tige de façon qu'il y ait coincement entre ces deux parties. Ce coincement permet la libération des mains de l'utilisateur pour faciliter grandement la mise en place des ces sandows ou sangles. De plus l'invention permet de définir et de réaliser ces cônes hétérogènes de coincement à des coûts très nettement inférieurs aux dispositifs de coincement coniques connus. Advantages provided by the invention. For bush studs used to attach straps or bungees swimming pool covers, the invention makes it possible to define an embodiment of these bush studs by producing a functional assembly associating a cone in the bush and a precise fan on the rod so that There is jamming between these two parts. This wedging allows the release of the hands of the user to greatly facilitate the implementation of these bungees or straps. In addition, the invention makes it possible to define and produce these heterogeneous jamming cones at costs that are significantly lower than known conical wedging devices.
Brèves description des dessins. La figure 1 représente un ensemble composé d'une douille (1) associée à une tige (2) avec des paramètres caractérisant un cône (3) réalisé dans la douille (1), et une zone d'écrasement contrôlé en éventail (4) sur la tige (2). La figue 2 représente cet ensemble de profil lors d'une opération d'écrasement 10 de la tige (2) pour former un éventail (4). La figure 3 représente une forme particulière de réalisation du cône (3) à l'intérieur de la douille (1). Brief description of the drawings. FIG. 1 represents an assembly composed of a bushing (1) associated with a rod (2) with parameters characterizing a cone (3) produced in the bushing (1), and a fan controlled crushing zone (4). on the rod (2). Fig. 2 shows this profile assembly during a crushing operation of the rod (2) to form a fan (4). Figure 3 shows a particular embodiment of the cone (3) inside the sleeve (1).
15 Description d'au moins une manière de réaliser l'invention La figure 1 représente un ensemble composé d'une douille (1) dans laquelle coulisse une tige (2) dont une des extrémités de cette tige est aplatie par écrasement de manière telle que la largeur obtenue après écrasement soit supérieure au diamètre interne de la douille (1). La figure 2 représente un procédé permettant d'obtenir cette 20 zone aplatie après son écrasement par deux mâchoires sous des forces F. Selon l'invention le dit ensemble est caractérisé par l'association combinée : - d'une part, d'un cône (3) de hauteur h réalisé à une extrémité de la douille (1), cône dont l'angle de l'ouverture conique est a, - et d'autre part, la réalisation à l'extrémité de la tige (2) d'une zone 25 écrasement contrôlé (4) formant un éventail en forme de triangle dont l'angle en son sommet prend la valeur R avec une tolérance de ±y degrés d'angle. Les valeurs des paramètres h et a, caractérisant le cône (3) et p et y caractérisant l'éventail de la zone d'écrasement contrôlée (4) sont étroitement corrélés entre elles afin de satisfaire l'objectifs fonctionnel de l'ensemble constitué de la douille 30 (1) et de la tige (2), c'est à dire le coincement stable par le maintien de la zone d'écrasement contrôlé (4), dans le cône (3) lors d'une tentative d'extraction de la tige (2), afin que la tige (2) reste solidaire de la douille (1). La détermination des dits paramètres se fait par un processus dichotomique convergent : définition - réalisation - essais - vérifications - corrections de ces 35 paramètres. Afin de minimiser les coûts de réalisation et d'usinage, on retiendra pour les dits paramètres des valeurs ayant des tolérances maximum satisfaisant les exigences fonctionnelles de coincement de l'ensemble. Description of at least one Embodiment of the Invention FIG. 1 represents an assembly composed of a sleeve (1) in which a rod (2) slides, one of its ends being flattened by crushing so that the width obtained after crushing is greater than the internal diameter of the sleeve (1). FIG. 2 shows a method making it possible to obtain this flattened area after being crushed by two jaws under forces F. According to the invention, said assembly is characterized by the combined combination: on the one hand, of a cone (3) of height h made at one end of the sleeve (1), cone whose angle of the conical opening is a, - and secondly, the embodiment at the end of the rod (2) of a controlled crush zone (4) forming a triangle-shaped fan whose angle at its apex takes on the value R with a tolerance of ± y degrees of angle. The values of the parameters h and a, characterizing the cone (3) and p and y characterizing the range of the controlled crushing zone (4) are closely correlated with each other in order to satisfy the functional objectives of the set consisting of the bushing 30 (1) and the rod (2), that is to say the stable jamming by maintaining the controlled crushing zone (4), in the cone (3) during an extraction attempt the rod (2), so that the rod (2) remains integral with the sleeve (1). The determination of these parameters is done by a convergent dichotomous process: definition - realization - tests - verifications - corrections of these 35 parameters. In order to minimize the production and machining costs, values for said values having maximum tolerances satisfying the functional requirements of jamming of the assembly will be retained.
Par le processus dichotomique on détermine ainsi que h doit être supérieur aux 40 quelques dixièmes de millimètre d'un chanfrein de propreté de la douille quand ce chanfrein existe, que a doit être compris entre une valeur minimum a min de 2° d'angle et une valeur maximum a max de 32° d'angle. De la même façon on détermine que la valeur optimum de f3 doit être égale à a mais avec une tolérance de ±y degrés d'angle. By the dichotomous process it is thus determined that h must be greater than a few tenths of a millimeter of a chamfer of cleanliness of the sleeve when this chamfer exists, that a must be between a minimum value at min of 2 ° of angle and a maximum value at max of 32 ° angle. In the same way it is determined that the optimum value of f3 must be equal to a but with a tolerance of ± y degrees of angle.
Selon la figure 1, la mesure de l'angle (3 est déterminée par le prolongement sur l'axe, des côtés de l'éventail de la zone d'écrasement contrôlée (4) et en prenant la pente moyenne de chacun des deux côtés de l'éventail. According to Figure 1, the measurement of the angle (3 is determined by the extension on the axis, the sides of the range of the controlled crushing zone (4) and taking the average slope of each of the two sides of the fan.
Par le même processus dichotomique on détermine les limites maximales acceptables de la tolérance y qui satisfassent la fonction de coincement des deux parties coniques hétérogènes : le cône (3) de la douille (1) et l'éventail (4) de la tige (2). On trouve ainsi que y doit appartenir à l'intervalle {0°, 18°} degrés d'angle. L'angle final réalisé 13 est compris entre les valeurs (a-y) et (a+y) cet angle (3 ainsi obtenu doit rester supérieur à 2° d'angle. By the same dichotomous process, the acceptable maximum limits of the tolerance y which satisfy the jamming function of the two heterogeneous conical parts are determined: the cone (3) of the sleeve (1) and the fan (4) of the rod (2). ). We find that y must belong to the interval {0 °, 18 °} degrees of angle. The final angle made 13 is between the values (a-y) and (a + y) this angle (3 thus obtained must remain greater than 2 ° angle.
Selon un mode particulier de réalisation et en référence à la figure 3, le cône (3) de la douille (1) se trouve à i mm à l'intérieur par rapport à l'extrémité de la dite douille. Pour réaliser la condition de coincement il faut que les conditions précédentes sur les valeurs des paramètres h, a, 13, et y soient vérifiées, et que la largeur maximum L de l'éventail (4) obtenue après écrasement de la tige (2) soit inférieure au diamètre D de l'extrémité du cône (3) réalisé dans la douille (1). According to a particular embodiment and with reference to Figure 3, the cone (3) of the sleeve (1) is 1 mm inside with respect to the end of said sleeve. To realize the jamming condition, it is necessary that the preceding conditions on the values of the parameters h, a, 13, and y are verified, and that the maximum width L of the fan (4) obtained after crushing of the rod (2) is smaller than the diameter D of the end of the cone (3) formed in the sleeve (1).
Applications industrielle La présente invention permet de réaliser tés simplement et à un prix très bas un coincement entre une douille et une tige coulissante de façon à la maintenir bloquée de manière permanente et de la débloquer dès que souhaité. Une première réalisation s'applique aux pitons douille de fixation des bâches de piscine. Industrial Applications The present invention makes it possible to achieve simply and at a very low price a wedging between a bushing and a sliding rod so as to keep it permanently locked and to unlock it as soon as desired. A first embodiment applies to the studs socket fixing the pool covers.
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2011
- 2011-02-09 FR FR1100400A patent/FR2971307B1/en active Active
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