Dispositif d'assemblage comportant au moins une pièce mâle et une pièce femelle. L'objet de la présente invention est un dispositif d'assemblage comportant au moins une pièce mâle et une puce femelle établi en vue d'obtenir rapidement un bon assem blage.
Si l'on considère une tige cylindrique dont la direction est une spire de spirale d'Archimède par exemple, ayant ses deux extrémités raccordées par une ligne quel conque, et si on l'engage dans une pièce femelle ayant une section correspondante, c'est-à-dire de même pas et de rayon vec teur un peu plus grand, on obtient un ser rage et, si le pas est assez petit, un coin cement des deux pièces par une rotation angulaire de l'une d'elles par rapport à l'autre.
Le fait que les directrices sont des spi rales d'Archimède a comme conséquence que la pression des pièces mâles dans les pièces femelle, sur toute la surface de con tact a la même valeur pour un angle de rotation donné, la pression obtenue est u ni forme.
En effet, les rayons vecteurs varient proportionnellement à cet angle de rotation puisqu'il s'agit de spirales d'Archimède. Les déformations élastiques de la matière pres- sée sont- <B>.</B> proportionnelles à cet angle et il en est de même des pressions.
Toute la surface au contact des pièces mâle et femelle subissant, pour un effort' donné, la même déformation, il en résulte à la fois. que le contact des pièces mâle et femelle est parfaitement établi et que la pression totale qui les applique l'une sur l'autre atteint le maximum de ce qu'elle peut être, en raison de ..l'effort que produit le mouvement de rotation des deux pièces l'une par rapport à l'autre. Autrement dit, on obtient entre la pièce mâle et la pièce femelle le maximum de liaison.
Le dispositif selon l'invention est carac térisé par le fait que chacune des pièces mâle et femelle à assembler a, sur une par tie au moins de sa longueur, la forme d'un cylindre droit dont la directrice comprend au moins une portion de spirale, le tout étant tel, pour l'assemblage, qu'après avoir engagé à frottement ces pièces au moins partiellement l'une dans l'autre, on puisse les déplacer ensuite angulairement l'une par rapport à l'autre, de façon que leurs parties correspondantes en forme de spirales coo pèrent et produisent l'assemblage, grâce à l'effort développé entre elles du fait de ce déplacement angulaire.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution du dispositif, relatives au cas où les pièces à assembler font parties de canalisations tu bulaires.
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme d'exécution selon Y-Y de fig. la; Fig. 1a est une coupe selon X-X de fig. 1; Fig. 2 montre, de façon exagérée, com- nrent l'assemblage est obtenu ; Fig. 3 et 4 représentent chacune respec tivement une coupe transversale d'une deuxième forme d'exécution et d'une variante de cette dernière ; Fig 4a est une coupe transversale d'une rondelle d'étanchéité; Fig 5 à 10 sont relatives à six autres formes d'exécution.
La forme d'exécution représentée aux fig. 1, 1a et 2 comprend deux pièces tubu laires T et To. La première est la pièce mâle, l'autre la pièce femelle. Ces pièces T et To sont les extrémités de tubes cylin driques droits. Les surfaces cylindriques externe de T et interne de To sont repré sentées comme se confondant, sur la fig. 1. Elles sont terminées chacune par une di rectrice ayant la forme d'une portion a b de spirale d'Archimède dont les extrémités sont reliées par une ligne quelconque. Les spirales correspondant à ces deux pièces ont même pas et même sens et sont très sensiblement de même grandeur, étant donné que ces pièces doivent être engagées à frot tement l'une à l'intérieur de l'autre.
La fig. 1a montre les extrémités des pièces T et To aiusi engagées. Si après avoir disposé ces pièces de la sorte (fig 1 et la) on les déplace angulairement l'une par rapport à l'autre d'une certaine quan tité pour les amener dans la position rela tive montrée en fig. 2, on produit un coin cement des parties en forme de spirale des pièces T et To, en vertu de ce qui a été indiqué plus haut et ainsi les pièces sont assemblées.
La fig. 2 montre, avec exagération, qu'après avoir déplacé angulairement les pièces T et To, l'intérieur de ces dernières communique avec l'extérieur par une partie vide c existant alors entre la paroi interne de To et la paroi externe de T.
Si l'on désire avoir, après assemblage de deux pièces tubulaires, une conduite étanche, on peut utiliser par exemple la forme d'exé cution du dispositif représentée à la fig. 3.
Dans cette forme d'exécution, deux tubes T et Ti sont assemblés de façon étanche. L'une des extrémités de chacun de ces tu bes constituant une pièce mâle est engagée à l'intérieur d'une pièce tubulaire 11/1 chacune par l'une des extrémités de cette dernière, après avoir introduit à l'intérieur de 11 une rondelle plastique R destinée à être serrée entre les parties terminales de T et Ti. La paroi intérieure de M et la paroi extérieure des tubes T et Ti ont la forme d'an cy lindre droit dont la directrice comprend une portion de spirale d'Archimède. Les*;spirales correspondant à ces'7trois pièces ont même pas et môme sens.
La pièce M joue le rôle de piéce'femelle par rapport à chacun des tubes T respectivement T, qui constituent des pièces mâles.
L'assemblage est obtenu en déplaçant angulairement par exemple la pièce ou man- ehon .,@I par rapport aux tubes. De la sorte chacun de ces ."derniers est assemblé, par coincement de la partie de sa surface latérale en forme de spirale avec la douille 11 et les espaces vides se formant entre les pa- rois en regard de chacun de ces tubes et de M ne risquent pas de mettre l'intérieur de ces tubes en communication avec l'exté rieur, grâce à la présence de la rondelle R, pressée entre T et Ti.
La fig. 4 montre en coupe longitudinale un coude tubulaire D relié à deux tubes T et<B>Ti</B> disposés bout à bout à ses extrémités de façon analogue à celle décrite en réfé rence à la fig. 3.
La liaison entre M et T, respectivement entre M et T1 est obtenue au moyen d'une douille M, analogue à celle de la fig. 3. A l'intérieur de M sont engagées les extrémités de D et de T respectivement de Ti, et une rondelle R, telle que celle représentée à la fig. 4a par exemple, qui est comprimée entre les extrémités en regard des pièces tubulaires à relier. Après avoir ainsi engagé ces dernières dans les douilles M on les assemble à celle-ci de même façon qu'indi qué ci-dessus dans le cas de la fig. 3.
La rondelle plastique R représentée en coupe transversale à la fig. 4a est de forme correspondant à celle des pièces à assem bler, c'est-à-dire que sa paroi extérieure comprend une partie ayant la forme d'une spirale d'Archimède, afin qu'elle s'applique sur la paroi interne de la douille avec la quelle elle doit coopérer. La forme de sa paroi intérieure est circulaire. Elle peut être par exemple en caoutchouc, en cuir, en plomb, etc.
Fig. b représente en coupe longitudinale deux tubes de grosseurs différentes reliés bout à bout au moyen d'une douille à la quelle ils sont assemblés. Cette douille pré sente deux parties destinées à coopérer res pectivement avec l'une des extrémités de chacun des tubes. Chacune de ses parties a une forme correspondant à celle de l'extré mité d'un des tubes. Chacun de ces der niers est assemblé à la douille de façon analogue à celle indiquée par exemple dans le cas de la fig. .3. L'étanchéité est mainte nue grâce à une saillie annulaire S que présente à son intérieur la pièce femelle entre chacun des côtés de laquelle saillie et l'une des extrémités des pièces mâles est comprimée nue rondelle plastique R.
Fig. 6 est une variante de la forme d'exécution montrée à la fig. b, dans le cas où la douille ou pièce femelle est coudée au lieu d'être rectiligne.
Dans ce cas cette douille présente à son intérieur; au lieu d'une seule saillie annu laire comme dans le cas précédent, des par ties $ faisant saillie à son intérieur et cou tre lesquelles des rondelles d'étanchéité R sont pressées par les extrémités des tubes engagées dans la douille.
Fig. 7 montre un tube et un bouchon d'extrémité de conduite assemblés de façon analogue à celle décrite dans le cas de la fig. 1. Le tube constitue la pièce mâle et le bouchon la pièce femelle.
L'étanchéité est assurée au moyen d'une rondelle R pressée contre le fond du bou chon par l'extrémité du tube.
Fig. 8 représente, en coupe longitudinale, un raccord à trois directions et trois tubes assemblés. Ces tubes n'ont pas tous même diamètre. Ils sont reliés chacun à la partie correspondante du raccord de façon analogue à celle indiquée dans le cas de la fig. 6. Des parties saillantes circulaires servent d'appui à des rondelles d'étanchéité R.
Fig. 9 représente une variante de la forme d'exécution représentée à la fig. 3. Elle se distingue de cette dernière par le fait que la douille présente, à son intérieur et sensiblement à sa partie médiane, une saillie circulaire contre chacun des côtés de laquelle des rondelles S sont pressées par les extrémités des tubes reliés à cette douille.
Fig. <B>10</B> est urne coupe transversale d'une autre forme d'exécution du dispositif, se distinguant des précédentes par le fait qu'au lieu de présenter une seule portion de spi rale d'Archimède, les parois externe de la pièce mâle et interne de la pièce femelle correspondante présentent trois portions de spirales reliées bout à bout par une courbe quelconque. Le fonctionnement est le même que dans les autres cas, chaque partie en forme de spirales de l'une des pièces coo père avec la partie correspondante de l'autre pièce. Le fait de présenter plusieurs por tions de spirale de même pas et de même sens peut offrir de l'intérêt dans le cas où les dimensions des pièces à assembler sont grandes.
Toutes les pièces de raccord telles que M par exemple pourraient être striées intérieurement en vue d'augmenter l'adhé rence entre elles et les pièces à assembler. Ces dernières peuvent ne présenter qu'à proximité de leurs extrémités des parties en forme de spirale, ces pièces étant par exemple cylindriques circulaires droites sur 1e reste de leur longueur.
Ces pièces pourraient aussi être par exemple de même profil sur toute leur longueur, extérieurement, et être de section transver sale intérieure circulaire.
Bien que la spirale d'Archimède soit la forme de profit la plus favorable, étant données ses propriétés géométriques, on pour rait tout de même donner au profil à as sembler la forme de portions d'autres spi rales.
On se rend compte que le dispositif se lon l'invention présente, sur les dispositifs d'assemblages connus, l'avantage d'une grande rapidité de mise en place. En effet, il suffit, de tourner les pièces à asembler l'une par rapport à l'autre d'une' faible quantité pour obtenir un résultat au moins égal à celui obtenu eu vissant bout à bout les extrémités taraudées de tuyaux par exemple, ou de raccords taraudés sur les extrémités de tuyaux, ce qui est fort long s'il s'agit par exemple de constituer une conduite comprenant un grand nombre de tubes.
L'objet de l'invention n'est pas limité aux tubes, mais peut être employé par exem ple en lieu et place de boutons à pres sion en devenant de ce fait des boutons à rotation qui peuvent être utilisés notamment pour la fermeture de chaussures, vêtements, bâches; sacs. bretelles, ceintures, courroies, tapis, etc. Il peut aussi être appliqué pour la fixa tion d'étoffes entre les parties en forme de spirale, par exemple comme fixe-bas de jar retelle, fixe-cravate, etc.
Il peut trouver une application dans les articles de bureau classeurs, fichiers, etc., dans la serrurerie serrures en général, cadenas, pour l'assem blage dans une certaine position d'organes coulissant l'un à l'intérieur de l'autre, par exemple dans le cas de pieds d'appareils photographiques, pieds de chevalets, cannes à pèche, etc., de même, pour la fixation de bougies dans des bougeoirs, de lampes sans contrepoids à une hauteur quelconque, de poteaux amovibles dans des logements, pour fixer une pièce sur un axe, pour remplacer le frettage à chaud ou à la presse, etc.
Assembly device comprising at least one male part and one female part. The object of the present invention is an assembly device comprising at least one male part and a female chip established with a view to quickly obtaining a good assembly.
If we consider a cylindrical rod whose direction is a turn of an Archimedean spiral for example, having its two ends connected by a line whatever conch, and if we engage it in a female part having a corresponding section, it is that is to say with the same pitch and with a slightly larger vector radius, we obtain a clamping and, if the pitch is small enough, a wedge cementing the two parts by an angular rotation of one of them by compared to each other.
The fact that the guiding lines are Archimedean spirals has the consequence that the pressure of the male parts in the female parts, over the entire contact surface has the same value for a given angle of rotation, the pressure obtained is u ni form.
Indeed, the vector rays vary proportionally to this angle of rotation since they are Archimedean spirals. The elastic deformations of the pressed material are- <B>. </B> proportional to this angle and so are the pressures.
The entire surface in contact with the male and female parts undergoing, for a given force, the same deformation, this results in both. that the contact of the male and female parts is perfectly established and that the total pressure which applies them one on the other reaches the maximum of what it can be, because of ... the force produced by the movement of rotation of the two parts relative to each other. In other words, the maximum connection is obtained between the male part and the female part.
The device according to the invention is charac terized in that each of the male and female parts to be assembled has, over at least part of its length, the shape of a right cylinder whose directrix comprises at least one portion of a spiral. , the whole being such, for the assembly, that after having frictionally engaged these parts at least partially one in the other, they can then be displaced angularly with respect to one another, so that their corresponding parts in the form of spirals cooperate and produce the assembly, thanks to the force developed between them due to this angular displacement.
The appended drawing represents, by way of examples, various embodiments of the device, relating to the case where the parts to be assembled form part of tubular pipes.
Fig. 1 is a longitudinal section of a first embodiment along Y-Y of FIG. the; Fig. 1a is a section along X-X of fig. 1; Fig. 2 shows, in an exaggerated way, how the assembly is obtained; Fig. 3 and 4 each represent respectively a cross section of a second embodiment and of a variant thereof; Fig 4a is a cross section of a sealing washer; Figs 5 to 10 relate to six other embodiments.
The embodiment shown in FIGS. 1, 1a and 2 comprises two tubular parts T and To. The first is the male part, the other the female part. These T and To parts are the ends of straight cylindrical tubes. The external cylindrical surfaces of T and internal of To are represented as merging, in fig. 1. They are each terminated by a di rectrix having the shape of a portion a b of an Archimedean spiral, the ends of which are connected by any line. The spirals corresponding to these two parts have the same and the same meaning and are very substantially of the same size, given that these parts must be frictionally engaged one inside the other.
Fig. 1a shows the ends of the parts T and To aiusi engaged. If after having arranged these parts in this way (fig 1 and 1a) they are moved angularly with respect to each other by a certain amount to bring them into the relative position shown in fig. 2, the spiral-shaped parts of the T and To parts are wedge-bonded by virtue of what has been indicated above and thus the parts are put together.
Fig. 2 shows, with exaggeration, that after having angularly displaced the pieces T and To, the interior of the latter communicates with the exterior via an empty part c then existing between the internal wall of To and the external wall of T.
If it is desired to have, after assembly of two tubular parts, a sealed pipe, one can use for example the embodiment of the device shown in FIG. 3.
In this embodiment, two tubes T and Ti are assembled in a sealed manner. One of the ends of each of these tubes constituting a male part is engaged inside a tubular part 11/1 each by one of the ends of the latter, after having introduced inside 11 a plastic washer R intended to be clamped between the end parts of T and Ti. The inner wall of M and the outer wall of the tubes T and Ti have the shape of a right cylinder whose directrix comprises a portion of an Archimedean spiral. The *; spirals corresponding to these 'three parts do not even have and the same meaning.
The piece M acts as a female piece with respect to each of the tubes T respectively T, which constitute male pieces.
The assembly is obtained by angularly moving, for example, the part or man- ehon., @ I relative to the tubes. In this way each of the latter is assembled by wedging the part of its side surface in the form of a spiral with the sleeve 11 and the empty spaces forming between the walls facing each of these tubes and M do not risk putting the inside of these tubes in communication with the outside, thanks to the presence of the washer R, pressed between T and Ti.
Fig. 4 shows in longitudinal section a tubular elbow D connected to two tubes T and <B> Ti </B> arranged end to end at its ends in a manner similar to that described with reference to FIG. 3.
The connection between M and T, respectively between M and T1 is obtained by means of a sleeve M, similar to that of FIG. 3. Inside M are engaged the ends of D and T respectively of Ti, and a washer R, such as that shown in FIG. 4a for example, which is compressed between the opposite ends of the tubular parts to be connected. After having thus engaged the latter in the bushings M, they are assembled to the latter in the same way as indicated above in the case of FIG. 3.
The plastic washer R shown in cross section in FIG. 4a is of a shape corresponding to that of the parts to be assembled, that is to say that its outer wall comprises a part having the shape of an Archimedean spiral, so that it applies to the inner wall of the socket with which it must cooperate. The shape of its inner wall is circular. It can be, for example, rubber, leather, lead, etc.
Fig. b shows in longitudinal section two tubes of different sizes connected end to end by means of a sleeve to which they are assembled. This bush has two parts intended to cooperate respectively with one of the ends of each of the tubes. Each of its parts has a shape corresponding to that of the end of one of the tubes. Each of these latter is assembled to the socket in a manner similar to that indicated for example in the case of FIG. .3. The sealing is kept bare thanks to an annular projection S which has inside the female part between each of the sides of which the projection and one of the ends of the male parts is compressed bare plastic washer R.
Fig. 6 is a variant of the embodiment shown in FIG. b, in the case where the socket or female part is bent instead of being straight.
In this case this socket present inside it; instead of a single annular projection as in the previous case, parts $ projecting inside it and covering which the sealing washers R are pressed by the ends of the tubes engaged in the socket.
Fig. 7 shows a pipe and a pipe end plug assembled in a manner analogous to that described in the case of FIG. 1. The tube is the male part and the plug is the female part.
The seal is ensured by means of a washer R pressed against the bottom of the plug by the end of the tube.
Fig. 8 shows, in longitudinal section, a three-way connector and three assembled tubes. These tubes do not all have the same diameter. They are each connected to the corresponding part of the connector in a manner analogous to that indicated in the case of fig. 6. Circular protrusions support the sealing washers R.
Fig. 9 shows a variant of the embodiment shown in FIG. 3. It differs from the latter by the fact that the sleeve has, inside and substantially at its middle part, a circular projection against each of the sides of which the washers S are pressed by the ends of the tubes connected to this sleeve.
Fig. <B> 10 </B> is a cross-sectional urn of another embodiment of the device, differing from the previous ones by the fact that instead of presenting a single portion of Archimedean spiral, the external walls of the male and internal part of the corresponding female part have three portions of spirals connected end to end by any curve. The operation is the same as in the other cases, each part in the form of spirals of one of the parts coo father with the corresponding part of the other part. The fact of having several portions of a spiral with the same pitch and the same direction may be of interest in the case where the dimensions of the parts to be assembled are large.
All the connecting parts such as M for example could be ridged internally in order to increase the adhesion between them and the parts to be assembled. The latter may only have parts in the form of a spiral near their ends, these parts being for example straight circular cylindrical over the remainder of their length.
These parts could also, for example, have the same profile over their entire length, on the outside, and be of circular inner cross section.
Although the Archimedean spiral is the most favorable form of profit, given its geometrical properties, we could still give the profile to seem the shape of portions of other spirals.
We realize that the device according to the invention has, over the known assembly devices, the advantage of a great speed of installation. In fact, it suffices to turn the parts to be assembled with respect to each other by a small quantity to obtain a result at least equal to that obtained by screwing the threaded ends of pipes end to end for example, or threaded fittings on the ends of pipes, which is very long if it is for example to constitute a pipe comprising a large number of pipes.
The object of the invention is not limited to tubes, but can be used, for example, instead of push buttons, thereby becoming rotating buttons which can be used in particular for closing shoes. , clothes, tarpaulins; bags. suspenders, belts, straps, mats, etc. It can also be applied for securing fabrics between the spiral-shaped parts, for example as a hosiery tie, tie tie, etc.
It can find an application in office articles filing cabinets, files, etc., in locks in general, padlocks, for the assembly in a certain position of members sliding one inside the other , for example in the case of camera stands, easel stands, fishing rods, etc., likewise, for fixing candles in candle holders, lamps without counterweight at any height, removable poles in housings, to fix a part on an axis, to replace the hot or press hooping, etc.