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" CLEF A TUBES "
La présente invention concerne les clefs et plus particulièrement les clefs à tubes en acier forgé du type "Stillson".
Elle a pour objet d'offrir une clef forgée, d'une solidité et d'une durabilité exceptionnelles, qui n'est for- mée que d'un nombre relativement petit de parties, qui est relativement légère et bon marché, dans laquelle l'action des mâchoires est telle qu'elle permet d'appliquer la clef à la pièce, pour saisir celle-ci, et de l'en dégager sans la nécessité d'un réglage ou ajustement soigneux des mâchoires
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et qui permet, enfin, de faire prise rapidement sur la pièce et de la libérer de même.
Avec les clefs à tubes actuelles, il est nécessaire d'ajuster très soigneusement et exactement les, mors de la clef pour qu'ils s'adaptent à la pièce, ce qui est dû en partie à l'action très limitée de la mâchoire mobile par rapport à la mâchoire fixe. Cela constitue, naturellement, un inconvénient, puisque cela prend du temps dans des con- ditions difficiles, et qu'il est souvent impossible d'effec- tuer l'ajustement ou réglage voulu sans tâtonnements.
Des clefs établies suivant l'invention peuvent être faites d'aciers au carbone, ou d'aciers spéciaux, par un procédé de forgeage. De tels aciers ont une résistance suffisante pour supporter le service le plus dur et les clefs qui en sont faites sont beaucoup plus légères que les clefs fondues actuelles qui, afin d'approcher la solidité de clefs forgées, sont nécessairement plus lourdes et dif- ficiles à manier que celles-ci. De plus, ces clefs fondues exigent des mors en acier, puisqu'on ne peut faire en matière fondue ou coulée des dents de solidité et de dureté suff isantes. On a essayé de former par'forgeage les flans constituant la poignée et la cage, après quoi on faisait le canal pour la mâchoire mobile en perçant, alésant et fraisant la cage.
Ces opérations de perçage, d'alésage et de fraisage sont très coûteuses et rendent prohibitif le prix de revient des clefs.
Des clefs faites conformément à l'invention ont une action de mâchoires complètement nouvelle, n'existant dans aucune des clefs connues. Cette action nouvelle permet l'application des mors de clef à la pièce sans la nécessité d'un ajustement précis de la mâchoire mobile. Normalement, la queue ou tige de cette dernière est tenue espacée de la barre ou manche de la clef et parallèle à l'axe longitudinal
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de cette barre.
Lorsque les mors sont en prise avec la pièce et qu'on exerce un effort initial sur l'extrémité de la barre ou manche, la tige de la mâchoire mobile se meut vers la barre en restant sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de celle-ci jusqu'à ce que la molette ou écrou de réglage vienne en prise avec les parois de l'ou- verture ou fenêtre dans laquelle cette molette est située.
Si l'on continue à exercer 1'effort, la .Miette ou écrou sert de pivot pour la mâchoire mobile Jurant son momvement d'oscillation ou d'inclinaison, ce qui permet ainsi à la tête de mâchoire de s'incliner vers la barre. Lorsqu'on cesse d'exercer l'effort, la tige de mâchoire mobile a tendance, sous l'action du ressort, à s'écarter de la barre et à revenir à sa position normale, où son axe longitudinal est parallèle à celui de la barre, et la tête de mâchoire' peut s'incliner au-delà de la position de parallélisme, en s'écartant de la barre.
Un voit qu'ainsi, en faisant usage du ressort à double effet de l'invention, la tête de la mâchoire mobile est capable d'un mouvement maximum en se rapprochant et s'éloignant de la barre, mouvement qui est d'approximativement quatre degrés dans chaque sens par rapport à la direction de l'axe longitudinal de la barre.
L'action décrite permet une préhension et une libération presque instantanées de la pièce.
Sur les dessins ci-joints:
Fig. 1 est une élévation latérale fragmentaire de la clef qui fait l'objet de l'invention, avec les parties dans les positions normales, le ressort étant représenté en pointillé;
Fig. 2 est une coupe suivant 2-2, fig. 1, en regar- dant dans la direction des flèches;
Fig. 3 est une vue en perspective du ressort des figs. 1 et 2;
Figs. 4, 5, 6 et 7 sont des élévations latérales,
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partie en coupe, représentant l'action des mâchoires pendant la préhension et la libération de la pièce ;
Figs. 8 et 9 sont des élévations latérales, partie en coupe, représentant en outre l'action des mâchoires dans la préhension d'une pièce de plus gros diamètre, sans nouvel ajustement de la mâchoire mobile;
Fig. 10 est une élévation latérale fragmentaire, représentant une disposition légèrement modifiée de ressort et de montage;
Fig. Il est une vue en perspective du ressort de fig. 10.
Il va sans dire que l'invention n'est pas limitée, dans son application, aux détails de construction ni à la disposition de parties représentées sur les dessins, mais est capable d'être réalisée et mise en pratique sous d'au- tres formes d'exécution. Il va également sans dire que la phraséologie ou terminologie employée ici ne l'est que dans un but descriptif et nullement limitatif.
En ce qui concerne maintenant, en particulier, la disposition représentée aux figs. 1 à 9 inclusivement, la clef, désignée dans son ensemble par 10, comprend de préférence une barre ou manche en acier forgé 11, présentant une mâchoire fixe 12, et une cage désignée dansson ensemble : , par 13, le tout d'un seul tenant.
La cage est pourvue d'un canal longitudinal 14 dont les parois sont de préférence parallèles à l'axe longitudinal de la barre ou manche 11. Elle présente égale- ment une ouverture, ou fenêtre transversale 15, qui peut être entièrement ou partiellement renfermée et qui coupe le canal 14. Cette ouverture est, comme représenté, de forme sensiblement trapézoïdale, présentant des parois supérieure et inférieure (étant entendu que ces qualifica- tifs, aussi bien que les expressions droite et gauche s'en-
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tendent ici pour la clef occupant la position verticale représentée sur les dessins) 16 et 16a, respectivement, qui convergent vers la barre 11.
On voit que les extrémités de gauche des parois 16 et 16a deviennent parallèles, en les points 16c, dans le but d'assurer la liberté de mouvement montant et descendant de l'écrou ou molette de réglage, ou d'ajustement, que l'on va décrire. La barre est également pourvue, pour le ressort, d'une rainure longitu- dinale 17 qui court sur toute la longueur de la cage et est formée dans la paroi interne, ou de gauche, du canal. La cage est pourvue sur des côtés ou faces opposés, en cles endroits adjacents aux parois 16 et 16a, de paires d'oreil- les ou saillies 20 et 21 qui forment des prolongements des parois supérieure et inférieure, respectivement, de l'ouverture 15.
La clef comprend aussi une mâchoire mobile, dési- gnée dans son ensemble par 25, présentant une tête 26, pourvue d'un mors 27 en faisant partie intégrante, et une queue ou tige 28 pourvue d'un filet de vis 29. La tige 28 est située à l'intérieur du canal 14,et est mobile dans celui-ci et capable d'un ajustement longitudinal, dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de la barre 11, au moyen d'un écrou ou molette d'ajustement ou de réglage 30, qui se visse sur le filet 29.
La molette 30 est située à l'intérieur de l'ouverture ou fenêtre 15 et est de préfé- rence ronde, présentant des surfaces lisses ou unies, sur chaque côté, pour lui permettre de se mouvoir librement dans la fenêtre, ainsi qu'une bande ou partie périphérique centrale molettée, 30a, qui affleure la périphérie lisse de la molette ou écrou. Lorsque les parties sont assemblées comme c'est représenté à la fig. 1, les oreilles ou saillies 20 et 21 s'étendent latéralement au-delà de la périphérie de l'écrou ou molette 30 et empêchent un dérangement acci-
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dentel de l'ajustement de la mâchoire mobile lorsqu'on pose la clef sur un établi ou sur le plancher.
Lorsque la mâchoire mobile 25 oscille ou s'incline à l'intérieur de la cage par rapport à la barre ou manche, les parois supérieures 16 et leurs prolongements ou oreilles' 20 servent de portées pour le côté supérieure, lisse, de la molette.
Suivant l'invention, il est désirable de maintenir la mâchoire mobile 25 espacée de l'axe longitudinal de la barre Il et parallèle à cet axe, ainsi que de supporter élastiquement la mâchoire mobile de façon qu'elle puisse se mouvoir en se rapprochant ou s'éloignant de la barre durant l'action des mâchoires lorsque celles-ci saisissent la pièce ou la libèrent. A cet effet, il est prévu un ressort à double effet, le mieux représenté à la fig. 3 et désigné dans son ensemble par 35. Ce ressort affecte de préférence la forme d'une lame coudée pour offrir une partie centrale plate 36 et des parties 37 coudées de bas en haut (à la fig. 3), qui sont recourbées vers l'extérieur et se terminent par des parties extrêmes, 38, allant en s'évasant.
Les bouts des parties extrêmes 38 sont légèrement recourbés, comme c'est représenté en 39, de façon que, lorsque le ressort est monté dans la clef, les parties extrêmes 38 glissent librement dans la rainure 17. Comme on le voit à la fig. 1, le ressort, lorsqu'il est monté suivant la disposition de l'invention qui est représentée sur cette figure, est situé entre la barre 11 et la tige 28 de la mâchoire mobile, avec des portions de ses parties extrêmes 38 en prise avec les filets de vis 29 de cette tige, et avec ses bouts extrêmes engagés dans la rainure 17.
Avec ce ressort, dont les extrémités 38 sont toujours en prise avec la rainure 17, la mâchoire mobile est capable des mouvements désirés, en se rapprochant et s'éloignant de la barre tout en restant parallèle à celle-ci, ainsi que
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de mouvements d'inclinaison ou d'oscillation en se rappro- chant ou s'éloignant de la barre, même lorsqu'elle s'étend hors de la cage à sa position sortie extrême, avec les mors 12 et 27 à leur maximum d'écartement.
Pour monter la clef, on glisse le ressort 35 en position dans la cage 13, à travers la rainure 17, jusqu'à ce qu'il occupe la position dans laquelle il est représen- té à la fig. 1. On introduit ensuite la molette ou écrou 30 dans l'ouverture 15 et on introduit la tige de mâchoire 28 dans le canal 14 jusqu'à ce que son extrémité vienne en prise avec la molette. En faisant alors tourner l'écrou de manière à le visser sur les filets de vis 29 de la tige 28, on tire celle-ci dans et à travers le canal 14 ce qui fait ainsi mouvoir le mors 27 vers le mors correspondant 12.
Si l'on se reporte maintenant aux figs. 4 à 7, in- clusivement, qui représentent les diverses positions prises par les parties pendant qu'on se sert de la clef, on voit, à la fig. 4, que les mors de cette clef ont été amenés en prise avec un tuyau 100. Les parties sont dans leurs po- sitions normales, avec la tige de la mâchoire mobile en prise avec la paroi de droite de la cage et sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la barre 11, le ressort 35 servant à maintenir les parties dans cette position.
Lorsqu'on exerce une force sur l'extrémité de la barre ou manche, comme dest représenté par la flèche à la fig. 5, la mâchoire mobile et 1'écrou ou molette se meuvent vers la gauche, le ressort maintenant la mâchoire parallèle à l'axe longitudinal de la barre pendant ce mouvement. On voit que, à la position extrême de la tige 28, le ressort est comprimé et logé dans sa rainure 17 et que l'écrou ou molette est en prise avec la paroi inférieure 16a de l'ouverture ou fenêtre 15. Les parties sont alors prêtes pour l'application d'une force additionnelle à la barre ou
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manche 11.
A la fig. 6, la flèche indique que cette force a été appliquée et, sur cette figure, on voit que la tête 26 de la mâchoire mobile a été mue vers le mors de la mâchoire fixe et que la tige 28 a oscillé, ou s'est inclinée, en antagonisme à l'action du ressort, vers la barre et n'est plus parallèle à l'axe longitudinal de cette dernière. Pendant ce mouvement d'inclinaison ou d'oscillation de la mâchoire mobile, la molette sert de pivot et, avec les parties dans la position représentée, la face supérieure de cette molette porte contre la paroi supérieure 16 de la fenêtre et les oreilles ou sail- lies correspondantes, 20, de cette paroi, le ressort se trouvant comprimé à sa partie supérieure..
Lorsqu'on cesse de faire effort sur la barre, ou manche 11 et qu'on meut celle-ci dans la direction opposée pour dégager les mors de la pièce, les parties peuvent prendre les positions dans lesquelles elles sont représentées à la fig. 7, la mâchoire mobile s'étant incli- née, dans la direction opposée, de sa position de ferme- ture maximum jusque, au-delà de sa position parallèle à l'axe longitudinal de la barre 11, à sa position d'ouver- ture maximum.
Aux figs. 8 et 9 on a représenté deux positions des parties de la clef au cours de l'engagement des mors avec un tuyau 200 et de leur action de préhension sur celui-ci. Le tuyau 200 est de plus gros diamètre que le tuyau 100 des figs. précédentes et on y applique la clef sans changer l'ajustement de la mâchoire mobile le long de la barre ou manche. A la fig. 8, les mors sont représentés juste en prise avec la pièce et, à la fig. 9, les mors ont été forcés par-dessus cette pièce jusqu'à ce que le tuyau ait été saisi par eux, la flèche indiquant le mouvement de la clef par rapport au tuyau.
On voit ainsi que, quand on applique les mors à une pièce dont le diamètre est supérieur
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à l'espace compris entre les mors lorsque ceux-ci sont dans leurs positions normales (fig. 8), la mâchoire mobi- le 25 s'incline ou oscille hors de sa position normale, parallèle à l'axe longitudinal de la barre, la molette lui servant pour cela de pivot. Dans cette position in- clinée, la molette est en prise avec la paroi inférieure 16a de la fenêtre. Avec les parties dans cette position, la partie inférieure du ressort 35 est comprimée.
Lorsqu'une charge est appliquée à l'extrémité de la poignée, la mâchoire mobile a tendance à se mouvoir de sa position (figo 9) vers la barre, c'est-à-dire vers sa position normale parallèle à la barre, l'écrou servant également de pivot. En d'autres termes, pendant l'appli- cation de la charge à la barre, les parties se meuvent vers la position où elles sont représentées à la fig. 5.
En continuant à appliquer la charge, la mâchoire mobile tendra à basculer au-delà de sa position parallèle pour venir à une position semblable à celle représentée à la fig. 6 bien que, en raison du plus grand diamètre du tube 200, les parties n'occupent jamais, réellement, la posi- tion dans laquelle elles sont représentées à la fig. 6.
Dans cette dernière position des parties, l'extrémité supérieure du ressort se trouve comprimée.
Lorsqu'on cesse de forcer sur la barre ou manche et qu'on en ramène l'extrémité à droite, cmme c'est indi- qué par la flèche à la fig. 7, les parties reprennent d'abord la position dans laquelle elles sont représentées à la fig. 9 et, plus tard, celle où elles sont représentées à la fig. 8, cette dernière position étant leur position normale.
On voit que, en prévoyant un ressort à double effet, tel que 35, il est permis à la mâchoire mobile de s'incliner ou d'osciller vers la barre 11 ou en s'écartant
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de celle-ci et hors de sa position normale, parallèle à la barre 11, dans la mesure d'environ quatre degrés dans chaque sens et que, si l'on fait usage de la clef sur une pièce d'une grosseur sensiblement égale à l'écar- tement existant entre les mors, la mâchoire mobile, dans son mouvement initial vers la barre, reste parallèle à l'a- xe longitudinal de cette dernière au début de l'applica- tion d'une force à celle-ci. De plus, on voit que la molette de réglage ou écrou 30 sert de pivot pour la mâ- choire mobile pendant ses mouvements d'inclinaison ou d'oscillation.
A la fig. 10, on a représenté une disposition un peu différente de ressort, avec laquelle l'action des parties est la même que dans la disposition décrite pré- cédemmènt. Toutefois, dans cette nouvelle disposition, la barre ou manche de clef 211 présente, outre une rainure longitudinale 270, pour le ressort, un évidement 271, formant portée de ressort, situé dans la rainure et ayant une section sensiblement en forme de segment de cercle.
Le ressort employé dans une clef de cette seconde disposition est le mieux représenté à la fig. 11 où il est désigné, dans soensemble, par 400. Il affecte de @ préférence la forme d'une lame recourbée pour présenter une partie centrale 401, à convexité dirigée vers le bas, et deux parties extrêmes 402, recourbées en sens opposé et allant en s'évasant. Les bouts extrêmes des parties 402 sont légèrement recourbée en 403 pour former des bouts arrondis. Sur des côtés opposés de la partie centrale 401, le ressort est pourvu de paires d'oreilles ou saillies 404. Pour monter les parties de la clef (fig. 10), on glisse le ressort 400 à travers la rainure 270 jusqu'à ce que la partie 401 de ce ressort vienne reposer dans l'évi- dement de portée 271.
On introduit ensuite la molette ou écrou 30 dans la fenêtre 15, puis on introduit dans le
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canal 14 la tige 28 de la mâchoire mobile jusqu'à ce que son extrémité se trouve en prise avec l'écrou dont le trou taraudé coopère avec les filets 29 de ladite tige de sorte que, en faisant alors tourner l'écrou dans le sens voulu, on tirera la tige dans, et à travers, le canal longitudinal 14. On voit que, une fois l'écrou ou molette en place dans la clef, les saillies ou oreilles 4C4 du ressort se trouvent sur des côtés opposés de l'écrou et prennent sur les faces opposées de celui-ci pour empêcher un déplacement accidentel dudit ressort.
Dans cette dispo- sition, la partie centrale 401 du ressort porte dans l'évi- dement 271 et les parties extrêmes 402 portent sur les filets de vis 29 de la tige. A cet égard, le but visé en formant les bouts arrondis 403 apparaît clairement puis- que, en effet, cela assure que les filets 29 glisseront librement sur le ressort au cours des mouvements de la tige 28 sous l'action de la molette ou écrou 30 ainsi qu'au cours de l'inclinaison ou oscillation de la mâchoire mobile.
L'action de la mâchoire mobile, de l'écrou ou molette de réglage et du ressort est identique à celle des parties correspondantes de la clef représentée aux figs. 1 à 9 inclusivement. On notera que le ressort 400 maintient la tige 38 normalement en contact avec la paroi de droite et sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la barre 211. Ce ressort 400 offre également le moyen de maintenir la mâchoire mobile parallèle à cet axe longitudinal durant le mouvement de cette mâchoire vers la barre, au début de l'application d'une force à l'extrémité de cette dernière, exactement de la manière représentée à la fig. 5.