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"Dispositif de blocage absolu d'écrou
La présente invention est relative à un dispositif de blocage d'écrou, comprenant un contre-écrou dont le filet a un pas plus petit que celui de ltécrou ou est de sens contraire à celui de ce dernier.
On connaît un dispositif de ce genre dans lequel un contre-écrou taraudé en sens inverse de l'écrou qu'il doit immobiliser, et engagé sur une tige filetée dans deux sens opposés, est serré contre l'écrou, les faces en con- tact de l'écrou et du contre-écrou étant constituées de manière que le serrage crée entre ces deux pièces un sur- croît de frottement destiné à supposer au dévissage du contre-écrou et, par conséquent, de l'écrou.
Avec un dispositif de ce genre, il est nécessaire d'effectuer un serrage énergique pour réaliser un frotte- ment suffisant. Ce serrage ntétant pas mesurable, peut être excessif et provoquer un arrachement des filets et même parfois un allongement de la tige du boulon.
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De plus, comme une résistance au frottement est nécessaire ment limitée et peut être réduite par de multiples causes, et notamment par les vibrations, le blocage basé sur une telle résistance est forcément limité et aléatoire; il n'est donc pas absolu.
La présente invention a pour but de permettre un blocage absolu de l'écrou, sans donner lieu aux inconvénients sus- dits. a cet effet, le dispositif de blocage suivant l'invention comprend un dispositif de verrouillage du contre-écrou par rapport à l'écrou assurant positivement une solidarité complète à la rotation,de l'écrou et du contre-écrou après mise en place de celui-ci.
Grâce à l'emploi d'une liaison mécanique positive assu- rant une solidarité complète à la rotation entre l'écrou et le contre-écrou, on assure le blocage absolu de l'écrou sans effort excessif sur les filets et sur la tige du bou- lon. De plus, de ce fait, la hauteur du contre-écrou peut être plus petite que la hauteur habituellement adoptée et être limitée, par exemple, à la moitié ou au tiers de celle de l'écrou. En outre, la forme hexagonale normale du contre-écrou peut, dans bien des cas., être avantageusement remplacée par la forme circulaire, à crans, ou à oreilles, telle que celle adoptée pour les écrous dits "à papillon".
Ce dispositif permet en outre toujours d'établir le blocage absolu de l'écrou dans la position exacte où celui- ci assure le serrage désiré des pièces à assembler, de maintenir ce serrage, ainsi que de réaliser aisément le démontage du dispositif et le dévissage de l'écrou.
Dans le cas où ces opérations sont à considérer comme exceptionnelles, on peut avantageusement constituer le. dispositif de verrouillage par une simple tôle, de préfé- rence sous forme de rondelle percée d'un trou, interposée
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entre l'écrou et le contre-écrou et dont au moins un pan libre est rabattu contre l'écrou et un autre contre le contre-écrou.
Dans le cas où le démontage de l'écrou peut devoir être fréquent, on peut, par exemple, utiliser pour le dis- positif de verrouillage une rondelle élastique fendue radialement, rendue solidaire en rotation de l'écrou ou du contre-écrou et présentant un bec s'engageant élastiquement au cours du vissage du contre-écrou dans des crans ménagés, suivant le cas, dans le contre-écrou ou dans l'écrou, ces crans et ce bec étant réalisés de façon à permettre automati quement le vissage du contre-écrou et à s'opposer automa- tiquemeht au dévissage de celui-ci aussi longtemps que le bec n'est pas volontairement dégagé des crans par une action rendue possible grâce à une encoche prévue au voi- sinage du bec, soit dans l'écrou, soit dans le contre- écrou,
suivant que la rondelle est solidaire en rotation de l'écrou ou du contre-écrou,
On peut également utiliser, dans le cas où un démontage fréquent de l'écrou est à envisager, un disposi- tif de blocage dans lequel celui-ci présente plusieurs logements équidistants pour un verrou pouvant être engagé en même temps dans un de ces logements et dans un logement du même genre prévu dans le contre-écrou, ce dernier loge- ment faisant partie d'une série de logements équidistants dont le nombre est différent de celui prévu pour les loge- ments dans l'écrou.
Dans ce cas, les nombres des logements dans l'écrou et dans le contre-écrou ne diffèrent de préférence entre eux que d'une unité, ces nombres étant, dans la pratique, aussi grands que possible.
Suivant une autre forme de réalisation constituant une solution mixte d'usage général, l'écrou ou le contre-
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écrou présente, dans sa face en contact avec le contre- éerou ou avec ltécrou, une série d'encoches équidistantes pouvant recevoir, sans jeu latéral, par pillage, une des dents d'une tôle solidaire en rotation respectivement du contre-écrou ou de l'écrou, cette dent faisant partie d'une série de dents équidistantes dont le nombre est dif- férent de celui prévu pour les encoches dans l'écrou ou dans le contre-écrou.
Dans ce cas, les nombres des encoches et des dents ne diffèrent, de préférence, entre eux que d'une unité, ces nombres étant, dans la pratique, aussi grands que pos- sible.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation d'un dispositif de blocage suivant l'invention.
La figure 1 est, dans sa partie de gauche, une vue en élévation et, dans sa partie de droite, une coupe axiale suivant la ligne 1-1 de la figure 2 dans l'extrémité d'un boulon équipé d'un dispositif suivant l'invention.
La figure 3 est une vue en plan du boulon suivant la figure 1.
La figure 3 est une vue en perspective d'une va- riante d'une rondelle pouvant être utilisée dans le dispo- sitif suivant l'invention.
La figure 4 est une vue en élévation de l'extré- mité d'un boulon équipé suivant une variante du dispositif suivant l'invention.
La figure 5 est une vue en plan de ce dispositif.
La figure 6 est une vue de la face du contre-écrou des figures 4 et 5, en regard de l'écrou.
La figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII
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de la figure 6.
La figure 8 est une vue en perspective de la ron- delle représentée aux figures 4 et 5.
La figure 9 est une vue en élévation de l'extrémité d'un boulon équipé d'une autre variante du dispositif sui- vant l'invention.
La figure 10 est une vue en plan d'un boulon sui- vant la figure 9.
La figure 11 est une vue en élévation de l'extrémité d'un boulon.équipé d'une autre variante du dispositif sui- vant l'invention.
La figure 12 est une vue en plan d'un boulon suivant la figure 11
La figure 13 est, dans sa moitié inférieure, une vue en plan d'une nouvelle variante et, dans sa moitié supé- rieure, une vue en plan d'une autre variante d'un boulon équipé du dispositif suivant l'invention.
La figure 14 est une vue en élévation de la variante représentée dans la moitié inférieure de la figure 13.
La figure 15 est une vue en élévation d'une partie d'une nouvelle variante du dispositif suivant l'invention.
La figure 16 est une vue en plan d'une partie du dispositif suivant la figure 15.
La figure 17 est une vue en plan d'une nouvelle variante du dispositif suivant l'invention, la tige du boulon et les encoches dans la face supérieure de l'écrou n'ayant pas été représentées.
La figure le est une coupe axiale suivant les li- gnes XVIII-XVIII des figures 17 et 19.
La figure 19 est une vue en plan de l'écrou des figures 17 et 18.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
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L'extrémité du boulon représentée aux figures 1 et 3 comprend une tige filetée 2 présentant sur toute sa partie
3 filetée un filet/incliné dans un sens et sur une partie 4 de sa hauteur, nécessaire à la pose du contre-écrou, un deuxième filet incliné dans le sens opposé à celui du fi- let 3
Un écrou 6 est engagé sur le filet 3 et est surmonté d'une tôle intercalaire 7 se présentant, de préférence, sous la forme d'une rondelle percée d'un trou. Celle-ci est placée entre l'écrou 6 et le contre-écrou 8 dont le filet correspond au deuxième filet de la partie 4 de la tige fi- letée 2. Deux pans 9 de la rondelle 7 sont rabattus contre les faces latérales de l'écrou 6 et deux autres pans 10 de cette même rondelle sont rabattus contre deux faces. latérales du contre-écrou 8.
La rondelle 7 à pans rabattus 9 et 10 constitue donc un dispositif de verrouillage absolu du contre-écrou par rapport à l'écrou qui assure positivement une solidarité complète à la rotation de l'é- crou et du contre-écrou, après la mise en place de celui-ci.
Lorsque, comme représenté, la rondelle 7 a un rayon égal au rayon du cercle circonscrit au polygone limitant l'écrou et le contre-écrou, augmenté de l'épaisseur de cette rondelle, il est aisé de rabattre deux pans consécutifs 9 contre l'écrou et deux pans consécutifs 10 contre le contre- écrou, ce qui est préférable que de ne rabattre qu'un seul pan contre chacun de ces organes. Grâce à cette condition, on peut également effectuer facilement, le démontage de l'écrou par un simple dévissage à la clef du contre-écrou 8.
Ce dévissage provoque, en effet, le redressement des pans rabattus, par exemple, contre le contre-écrou, par laminage progressif de ces pans et ne produit pas de détériorations importante de la rondelle. Cette rondelle est donc capable d'un certain nombre de réemplois.
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Pour faciliter le montage du dispositif, on peut utiliser entre l'écrou et le contre-écrou, une rondelle dont au moins un pan, et de préférence deux pans consécu- tifs, ont été rabattus au préalable. Une rondelle de ce genre est représentée à la figure 3, ou,.on voit deux pans consécutifs 9 rabattus d'un côté du plan moyen de la ron- delle.
La rondelle 7 est constituée, de préférence, en métal malléable, tel que de l'acier doux recuit ou du laiton. Son épaisseur est fonction des dimensions du boulon,
Lorsque le dispositif doit pouvoir être démonté fréquemment, il y a intérêt à ce que les opérations de montage et de démontage n'entraînent que des déformations élastiques des pièces, afin d'éviter toutes détériorations de celles-ci nécessitant leur remplacement éventuel. On peut, dans ce cas, utiliser, par exemple, le dispositif représenté aux figures 4 à 8.
Ce dispositif comprend entre l'écrou 6 et le contre- écrou 8, une rondelle élastique 7 fendue radialement entre une de ses extrémités 11 et son autre extrémité 12
L'extrémité 11 est recourbée en 13 (fitures 4 et 8 de façon à être rendue solidaire en rotation de l'écrou 6.
L'autre extrémité 12 est recourbée dans le sens opposé, de façon à former un bec 14 pouvant s'engager dans des crans 15 (figures 4, 6 et 7) ménagés dans le contre-écrou 8. pour simplifier la figure 5, les crans 15 n'y ont pas été représentés.
Les crans 15 et le bec 14 sont réalisés de façon à permettre automatiquement le vissage du contre-écrou 8 par sa rotation dans le sens de la flèche X, par exemple, et à s'opposer automatiquement au dévissage de celui-ci, aussi longtemps que le bec n'est pas dégagé des crans 15.
Pour faciliter ce dégagement, on a prévu dans l'é-
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crou 6 une encoche 16, en dessous de la partie de la ron- delle 7 voisine du bec 14. Cette partie est pourvue d'un appendice 17 en saillie sur la périphérie du contre-écrou (figure 5). En appuyant sur cet appendice, on peut donc dégager facilement le bec 14 des crans 15 et opérer le dévissage du contre-écrou par rotation de celui-ci, par exemple, dans le sens inverse de la flèche X. Ce dégagement est opéré par une simple déformation élastique de la ron- delle 7
Pour pouvoir amener facilement le contre-écrou 8 dans une position telle que le bec 14 soit engagé à fond, c'est-à-dire sans jeu, dans un des crans 15, on utilise, de préférence, une rondelle 7 telle que celle représentée à la figure 8.
Cette rondelle présente sur une partie de son pourtour une ondulation 18, le sommet 19 de cette ondula- tion, qui limite celle-ci du côté du bec 14 étant situé du c8té du plan moyen de la rondelle qui est opposé à celui où se trouve le bec. De cette façon au cours du léger écrase- ment de la rondelle suite au vissage du contre-écrou 8, ce bec 14 tend à se relever et à mieux assurer et maintenir son engagement dans les crans 15 du contre-écrou,
Aux figures 4 à 7, on a représenté un contre-écrou qui, au lieu d'avoir une section transversale hexagonale comme celui des figures 1 et 2, a une section transversale circulaire, ce contre-écrou étant muni d'oreilles 20 facili- tant son vissage et son dévissage.
Il va de soi que la forme de la section transversale du contre-écrou est sans impor- tance en ce qui concerne la réalisation du dispositif de blocage suivant l'invention.
Lorsque le contre-écrou est de section transversale hexagonale, il est avantageux que sa face en contact avec la rondelle 7 présente, comme indiqué aux figures 9 et 10, une base circulaire 21 d'une certaine hauteur et d'un dia-
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mètre au plus égal à celui du cercle inscrit dans le contour polygonal du contre-écrou, cette base étant raccor- dée au contour hexagonal par une surface conique 50 à inclinaison convenable afin que l'appendice 17 de la ron- delle 7 puisse présenter, tout en restant accessible en vue de l'opération du déblocage, une saillie moindre par rapport au contour . polygonal de l' é crou.
Ce qui été dit ci-dessus de l'écrou et du contre- écrou à propos des figures 4 à 10, peut être dit respec- tivement à propos du contre-écrou et de l'écrou. Ainsi, par exemple, la rondelle 7, au lieu d'être rendue solidaire en rotation de l'écrou 6, peut être rendue solidaire en rota- tion du contre-écrou 8 et, dans ce cas, les crans 15 sont ménagés dans la face supérieure de l'écrou 6 et l'encoche 16 dans la face inférieure du contre-écrou 8 Dans ce cas, au lieu de pousser de haut en bas sur l'appendice 17 pour dégager le bec 14 des crans 15, il faut tirer de bas en haut sur cet appendice,
ce qui exige ltemploi d'un outil en forme de crochet dont on dispose moins couramment que d'une tige permettant de pousser sur l'appendice 17. Cette solution est donc préférable lorsquton désire se garder contre des démontages intempestifs ou malveillants. Un démontage volontaire peut d'ailleurs être rendu commode par l'emploi d'une clef spéciale, par exemple à crochet et pontet d'appui.
Dans le but de permettre son montage et son démon- tage sans occasionner de détériorations à aucune pièce, on a également prévu, suivant une autre variante du dispositif suivant l'invention, que le verrouillage du contre-écrou par rapport à l'écrou, au lieu d'être effectué automati- quement par le simple vissage du contre-écrou, soit effec- tué, après ce vissage, par l'engagement d'un verrou simulta- nément dans un des logement équidistants prévus dans
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l'écrou et dans-un-logement du même genre prévu dans le contre-écrou, ce dernier logement faisant partie d'une série de logements équidistants dont le nombre est diffé- rent de celui prévu pour les. logements dans l'écrou.
Aux figures 11 et 12 on a représenté une forme de réalisation de cette variante dans laquelle le verrou est engagé simultanément dans un logement constitué en partie par une des alvéoles équidistantes prévues dans l'écrou et en partie par une des alvéoles du même genre prévues dans le contre-écrou, cette dernière alvéole fai- sant partie d'une série d'alvéoles aussi équidistantes mais dont le nombre est différent de celui prévu pour les. alvéoles dans l'écrou.
A la figure 11, on voit que dans la face 22 de l'écrou 6 en contact avec le contre-écrou 8, sont ménagées des alvéoles 23. A la figure 12, on a représenté par des hachures dans un sens les différentes alvéoles 23 Comme on peut s'en rendre compte, ces alvéoles sont disposées radialement, sont équidistantes et vont en se rétrécissant vers l'axe de l'écrou. Elles sont au nombre de treize.
1- la figure 11, on voit que dans la face 24 du contre-écrou 8 en contact avec l'écrou 6, on a ménagé, également de façon radiale, des alvéoles équidistantes 25 de même forme que les alvéoles 23 Ces alvéoles 25 ont été schématisées à la figure 12 par des hachures inclinées par rapport à leur axe dans une direction opposée à celle adoptée pour les hachures des alvéoles 23 par rapport à l'axe de celles-ci. Ces alvéoles 25 sont au nombre de douze, ce nombre ne différant que d'une unité de celui exprimant le nombre d'alvéoles 23 dans l'écrou 6.
On peut constater à la figure 12, que les alvéoles 23 et 25 sont superposées différemment d'un endroit à l'autre de l'écrou et du contre-écrou. Lorsqu'elles se
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superposent exactement, on peut y engager un verrou 26 qui rend le contre-écrou 8 solidaire en rotation de l'écrou 6.
La disposition des deux séries d'alvéoles 23 et 25 doit évidemment être telle qu'il soit possible, en partant d'une position de serrage normale du contre=écrou, qui namène pas une coïncidence exacte de deux alvéoles 3 et 25, de réaliser une telle coïncidence par une rotation complémentaire dont l'amplitude est limitée aux possibilités que fournit l'élasticité de la matière. 11 y a donc lieu de déterminer les séries d'alvéoles de manière qu'elles por- tent au maximum le nombre de superpositions exactes dis- tinctes et successives que l'on obtient au cours d'une rotation de 3600 du contre-écrou.
Si on qppelle n et n.' le nombre d'alvéoles équi- distantes respectivement dans l'écrou et dans le contre- écrou, et si on appelle a, b, c, .. etc. les facteurs pre- miers communs à ces deux nombres, on peut démontrer que le nombre des superpositions exactes distinctes et successives obtenues dans les conditions définies ci-dessus est égal à n n' Ce nombre est évidemment d'autant plus grand que a.b.c... n et n' le sont de même et que, d'autre part, le produit a.b.c... est plus réduit, Cette dernière condition est sa- tisfaite si n et n' sont des nombres premiers entre eux, aussi peu différents que possible, c'est-à-dire différents d'une unité seulement.
Si, en pratique, les conditions d'en- combrement conduisent, par exemple, à limiter à treize la valeur du plus grand des deux nombres n et n', il y a lieu d'adopter pour ces deux nombres les valeurs treize et douze.
Cette dernière valeur convient d'ailleurs particulièrement pour la répartition des alvéoles dans un polygone hexagonal.
On obtient ainsi, pour une rotation de 3600 du contre-écrou, un nombre de superpositions exates, distinctes
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et successives, égal à 13 x 12 = 156, ce qui réduit à 3600 x 1 = 360 1 8' 45" le maximum de l'amplitude
2 156 312 de la rotation complémentaire qu'il peut être nécessaire d'effectuer pour obtenir une superposition exacte de deux alvéoles 23 et 25, indispensable au placement du verrou 26.
Un tel serrage complémentaire est toujours et très facile- ment réalisable, même souvent à la main.
Dans les figures 11 et 12 la forme des alvéoles 23 et 25 est telle que le logement constitué par la super- position de deux de ces alvéoles constitue un logement de forme conique de sommet placé au point de percée de l'axe du dispositif avec le plan de contact de l'écrou et du contre-écrou, et le verrou 26 est de forme tronconique correspondante.
Cette disposition permet, si la superposition des deux alvéoles 23 et 25 destinées à constituer le logement de blocage, n'est pas rigoureusement exacte, d'introduire quand même mais partiellement le verrou 26 et d'obtenir ensuite son introduction complète, par de légers coups de marteau, par exemple. La forme tronconique agit en effet alors à la manière d'un coin pour réaliser la rotation complémentaire du contre-écrou, nécessaire à obtenir la superposition exacte de deux alvéoles 23 et 25 et l'enfonce- ment complet du verrou 26
Les formes qui viennent d'être décrites pour les alvéoles 23 et 25 pt pour le verrou 26 contribuent d'ail- leurs à faciliter le dégagement de ce dernier pour le dé- montage du dispositif.
Le verrou 26 est solidaire d'un collier élastique 27 qui enserre l'écrou 6 et le contre-écrou 8, de façon à maintenir le verrou dans son logement. pour faciliter la mise en place de ce collier élas- tique 27, on a réalisé une section circulaire pour les
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parties de l'écrou et du contre-écrou qui sont appliquées l'une contre l'autre.
Au lieu de ménager des alvéoles radiales 23 et 25 respectivement dans l'écrou et dans le contre-écrou, on peut également ménager dans ces éléments des logements parallèles à l'axe de ceux-ci. Ces logements,qui sont ré- partis comme indiqué plus haut à propos des alvéoles 23 et
28 de l'écrou et dans une ambase 25, sont avantageusement ménagés dans une embase/29 du contre-écrou 8 (figure 14).
Les logements en question peuvent se présenter sous la forme d'encoches, telles que les encoches 30 et 31 représentées dans la partie supérieure de la figure 13 ou sous la forme de trous 32 et 33 repré- sentés à la partie inférieure de la figure 13
Ces logements parallèles à l'axe de l'écrou et du contre-écrou peuvent recevoir, lorsqu'ils sont exactement superposés, un verrou constitué, par exemple, par l'extré- mité recourbée 34 (figure 14) d'un fil à ressort 35 qui est de forme telle qu'il puisse enserrer, tant dans le sens circulaire que dans le sens longitudinal, les embases 28 et 29 sur plus de la moitié de leur pourtour.
Pour désolidariser le contre-écrou 8 de l'écrou 6, il suffit d'ouvrir élastiquement le collier formé par le fil à ressort 35 et de le faire pivoter autour de son ex- trémité 34, dans le sens de la flèche Z (figure 13). On peut ensuite dégager facilement l'extrémité 34 des encoches 30 et 31 ou des trous 32 et 33 suivant le cas, dont les axes sont confondus.
La disposition d'encoches ou de trous qui sont pa- rallèles à l'axe de l'écrou et du contre-écrou, a pour effet de faciliter l'observation de la superposition exacte des encoches ou des trous ainsi que du placement du verrou, dans le cas où les boulons occupent des positions qui rendraient ces opérations malaisées par l'emploi d'alvéoles radiales.
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Dans le cas où les écrous sont employés dans des conditions permettant de considérer le placement, l'enlè- vement et le remplacement éventuel d'une goupille comme des opérations aisées, on peut avantageusement, lorsque les embases de l'écrou et du contre-écrou sont pourvues de trous, substituer au verrou qui vient dtêtre décrit, celui représenté aux figures 15 et 16.
Dans ces figures, une goupille 36 est introduite dans les trous 32 et 33 dont les axes sont confondus. Une des branches 37 de cette goupille est avantageusement plus longue que l'autre branche 38, comme représenté en traits interrompus à la figure 15. L'emploi de branches inégales facilite le rabattement de ces branches après l'introduc- tion de la goupille par le dessous, par deux coups de mar- teau successifs donnés sur la branche 37 et sur la branche 38 respectivement suivant les flèches 39 et 40.
Aux figures 17 à 19, on a représenté une autre variante d'un dispositif suivant l'invention, basé sur le principe des superpositions dont il a été question ci- dessus à propos des figures. 11 à 16.
Dans cette variante, l'écrou 6 présente dans sa face en contact avec le contre-écrou 8, une série d'enco- ches équidistantes 41 pouvant recevoir sans jeu latéral une des dents équidistantes 42 formées à la périphérie d'une rondelle 43. Cette rondelle est interposée entre l'écrou et le contre-écrou et est rendue solidaire en ro- tation de celui-ci.
A cet effet, elle présente, par exemple, un con- tour hexagonal 44 qui s'emboîte sur la forme périphérique correspondante que présente la saillie dont est pourvue la face inférieure du contre-écrou.
La répartition des encoches 41 et des dents 42 est établie suivant le principe exposé à propos des loge-
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ments représentés aux figures 11 à 16. Leurs nombres sont premiers entre eux, ne diffèrent que d'une unité et sont aussi grands que la pratiquele permet pour des raisons d'encombrement.
Par analogie avec ce qui a été décrit à propos des figures 11 à 16, l'écrou 6 présente, par exemple, treize encoches 41 et la rondelle 43 solidaire en rotation du contre-écrou présente douze dents 42
Cette disposition donne toute facilité pour assu- rer, par le vissage du contre écrou sur l'écrou, la super- position exacte d'une dent 42, de la rondelle à une encoche 41 de l'écrou. Cette superposition permet dès lors d'effec- tuer le blocage absolu de l'écrou en engageant la dent dans l'encoche par un léger pliage de cette dent. par l'effet d'une simple pression ou d'un coup de marteau appliqué sui- vant le sens de la flèche 47 à la figure 18.
La rondelle 43 peut, pour la facilité du montage, être maintenue en place sur le contre-écrou 8, par exemple, par des coups de pointeau donnés aux points désignés par 45 à la figure 17.
Les encoches 41 sont pourvues de gradins latéraux 46 (figures 18 et 19 limitant le pliage de la dent et laissant subsister un espace libre entre-eux.
Pour débloquer l'écrou, il suffit de dégager la dent 42 engagée par pliage dans une des encoches 41 et, pour cela, de pousser une lame, telle que la lame d'un tournevis, dans l'espace subsistant entre la dent 42 en question, les gradins 46 et le fond incliné 48 de l'encoche correspondante, puis de relever légèrement la dent 42 en question.
La très faible, déformation de la dent qui est suf- fisante pour assurer le blocage du contre-écrou par rapport à l'écrou, garantit un grand nombre d'opérations de pliage
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sans risque de détérioration de la rondelle lorsque celle-ci est constituée par un métal malléable, tel que de l'acier doux recuit ou du laiton.
On peut constater aux figures 17 et 18, que le contre-écrou 8 présente une section transversale plus petite que celle de l'écrou 6. Grâce à cette particularité, les extrémités des dents sont facilement visibles et accessibles pour réaliser et contrôler la superposition des dents 42 et des encoches 4l et pour effectuer l'abaissement de la dent 42 dans l'encoche 41 qui lui correspond.
Il va de soi que la forme circulaire de la section du contre-écrou transversale représentée aux figures 17 et 18, peut être remplacée par touteautre forme et, par exemple, par une forme hexagonale qui sera alors de dimensions réduites par rapport à celles de la section transversale de l'écrou.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusive- ment limitée aux formes de réalisation. représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifi- cations ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
Il va de soi, par exemple, que le deuxième filet prévu sur la tige filetée 2 du boulon, au lieu d'être dirigé en sens inverse du premier filet, pourrait être dirigé dans le même sens que ce dernier, à condition que son pas soit plus petit. Au lieu d'être superposé au premier fi- let, le deuxième filet peut être pratiqué sur une partie de la tige du boulon de diamètre réduit.
Au lieu de présenter plusieurs pans rabattus sur l'écrou et le contre-écrou, la rondelle 7 des figures 1 et 2 pourrait ne présenter qu'un seul pan rabattu sur l'écrou et le contre-écrou.
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Le verrou. 26 et les alvéoles 23 et 25 des figures 11 et 12 ne doivent pas nécessairement avoir la forme représentée à ces figures. C'est ainsi que ces formes peu- vent être cylindriques au lieu d'être coniques,- qu'elles peuvent aussi ne pas être exactement complémentaires l'une de l'autre, le logement étant, par exemple, cylindrique et le verrou tronconique ou hémisphérique, etc.
Tout ce qui a été dit de l'écrou et du contre-écrou à propos des figures 11 à 19, peut être dit respectivement du contre-écrou et de l'écrou.
Dans ce qui précède, il a toujours été question d'écrous de boulons. Il va de soi que les dispositifs suivant l'invention concernent aussi bien les écrous des goujons.
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"Absolute nut locking device
The present invention relates to a nut locking device, comprising a lock nut whose thread has a pitch smaller than that of the nut or is in the opposite direction to that of the latter.
A device of this type is known in which a lock nut threaded in the opposite direction to the nut which it is to immobilize, and engaged on a threaded rod in two opposite directions, is clamped against the nut, the faces in opposite direction. tact of the nut and the lock nut being formed so that the tightening creates between these two parts an excess of friction intended to suppose the unscrewing of the lock nut and, consequently, of the nut.
With a device of this kind, it is necessary to effect a forceful tightening in order to achieve sufficient friction. This tightening not being measurable, can be excessive and cause tearing of the threads and even sometimes an elongation of the bolt shank.
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In addition, as a resistance to friction is necessarily limited and can be reduced by multiple causes, and in particular by vibrations, the blocking based on such resistance is necessarily limited and random; it is therefore not absolute.
The object of the present invention is to allow absolute locking of the nut, without giving rise to the aforementioned drawbacks. to this end, the locking device according to the invention comprises a device for locking the locknut with respect to the nut positively ensuring complete solidarity with the rotation of the nut and the locknut after installation of the nut. this one.
Thanks to the use of a positive mechanical connection ensuring complete solidarity with the rotation between the nut and the lock nut, absolute locking of the nut is ensured without excessive force on the threads and on the rod of the bolts. In addition, therefore, the height of the lock nut may be smaller than the height usually adopted and be limited, for example, to half or a third of that of the nut. In addition, the normal hexagonal shape of the locknut can, in many cases, be advantageously replaced by the circular shape, with notches, or with wings, such as that adopted for so-called “wing nuts”.
This device also always makes it possible to establish the absolute locking of the nut in the exact position where it ensures the desired tightening of the parts to be assembled, to maintain this tightening, as well as to easily perform the disassembly of the device and unscrewing. of the nut.
In the case where these operations are to be considered as exceptional, the. locking device by a simple sheet, preferably in the form of a washer drilled with a hole, interposed
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between the nut and the locknut and at least one free side of which is folded against the nut and another against the locknut.
In the case where disassembly of the nut may have to be frequent, it is possible, for example, to use for the locking device a radially split elastic washer, made integral in rotation with the nut or the lock nut and having a spout which elastically engages during the screwing of the lock nut in notches formed, as the case may be, in the lock nut or in the nut, these notches and this nose being made so as to automatically allow the screwing of the lock nut and to automatically oppose the unscrewing of the latter as long as the nozzle is not voluntarily released from the notches by an action made possible by a notch provided in the vicinity of the nozzle, either in the 'nut, either in the lock nut,
depending on whether the washer is integral in rotation with the nut or the locknut,
It is also possible to use, in the case where frequent disassembly of the nut is to be envisaged, a locking device in which the latter has several equidistant housings for a lock which can be engaged at the same time in one of these housings and in a housing of the same type provided in the lock nut, the latter housing forming part of a series of equidistant housings the number of which is different from that provided for the housings in the nut.
In this case, the numbers of the housings in the nut and in the lock nut preferably differ from each other by only one unit, these numbers being, in practice, as large as possible.
According to another embodiment constituting a mixed solution of general use, the nut or the counter
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nut has, in its face in contact with the counter nut or with the nut, a series of equidistant notches which can receive, without lateral play, by plundering, one of the teeth of a plate fixed in rotation respectively to the lock nut or to the nut, this tooth being part of a series of equidistant teeth, the number of which is different from that provided for the notches in the nut or in the counter-nut.
In this case, the numbers of notches and teeth preferably differ from each other by only one unit, these numbers being, in practice, as large as possible.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto and which represent schematically, and by way of example only, some embodiments of a locking device according to the invention.
Figure 1 is, in its left part, an elevational view and, in its right part, an axial section along line 1-1 of Figure 2 in the end of a bolt equipped with a following device invention.
Figure 3 is a plan view of the bolt according to Figure 1.
FIG. 3 is a perspective view of a variant of a washer which can be used in the device according to the invention.
FIG. 4 is a view in elevation of the end of a bolt fitted according to a variant of the device according to the invention.
Figure 5 is a plan view of this device.
FIG. 6 is a view of the face of the lock nut of FIGS. 4 and 5, facing the nut.
Figure 7 is a section along the line VII-VII
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in figure 6.
Figure 8 is a perspective view of the washer shown in Figures 4 and 5.
FIG. 9 is an elevational view of the end of a bolt fitted with another variant of the device according to the invention.
Figure 10 is a plan view of a bolt as shown in Figure 9.
FIG. 11 is an elevational view of the end of a bolt fitted with another variant of the device according to the invention.
Figure 12 is a plan view of a bolt according to Figure 11
FIG. 13 is, in its lower half, a plan view of a new variant and, in its upper half, a plan view of another variant of a bolt equipped with the device according to the invention.
Figure 14 is an elevational view of the variant shown in the lower half of Figure 13.
FIG. 15 is an elevational view of part of a new variant of the device according to the invention.
Figure 16 is a plan view of part of the device according to Figure 15.
FIG. 17 is a plan view of a new variant of the device according to the invention, the shank of the bolt and the notches in the upper face of the nut having not been shown.
FIG. 1c is an axial section taken along lines XVIII-XVIII of FIGS. 17 and 19.
Figure 19 is a plan view of the nut of Figures 17 and 18.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
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The end of the bolt shown in Figures 1 and 3 comprises a threaded rod 2 having over its entire part
3 threaded one thread / inclined in one direction and over part 4 of its height, necessary for fitting the lock nut, a second thread inclined in the opposite direction to that of the thread 3
A nut 6 is engaged on the thread 3 and is surmounted by an intermediate sheet 7 which is preferably in the form of a washer pierced with a hole. This is placed between the nut 6 and the locknut 8, the thread of which corresponds to the second thread of part 4 of the threaded rod 2. Two flats 9 of the washer 7 are folded against the side faces of the 'nut 6 and two other sections 10 of the same washer are folded against two faces. sides of the locknut 8.
The washer 7 with folded sides 9 and 10 therefore constitutes an absolute locking device of the lock nut with respect to the nut which positively ensures complete solidarity with the rotation of the nut and the lock nut, after setting. in place of it.
When, as shown, the washer 7 has a radius equal to the radius of the circle circumscribed to the polygon limiting the nut and the locknut, increased by the thickness of this washer, it is easy to fold two consecutive sides 9 against the nut and two consecutive sides 10 against the locknut, which is preferable than folding only one side against each of these members. Thanks to this condition, it is also easy to remove the nut by simply unscrewing the lock nut 8 with a key.
This unscrewing causes, in fact, the straightening of the folded sides, for example, against the locknut, by progressive rolling of these sides and does not produce significant damage to the washer. This washer is therefore capable of a certain number of re-uses.
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To facilitate assembly of the device, it is possible to use between the nut and the locknut, a washer of which at least one side, and preferably two consecutive sides, have been folded back beforehand. A washer of this type is shown in FIG. 3, or, we see two consecutive sections 9 folded down on one side of the mean plane of the washer.
The washer 7 is preferably made of malleable metal, such as annealed mild steel or brass. Its thickness depends on the dimensions of the bolt,
When the device must be able to be disassembled frequently, it is advantageous that the assembly and disassembly operations only lead to elastic deformation of the parts, in order to avoid any deterioration thereof requiring their possible replacement. One can, in this case, use, for example, the device shown in Figures 4 to 8.
This device comprises between the nut 6 and the locknut 8, a spring washer 7 split radially between one of its ends 11 and its other end 12
The end 11 is bent at 13 (cuts 4 and 8 so as to be made integral in rotation with the nut 6.
The other end 12 is bent in the opposite direction, so as to form a spout 14 which can engage in notches 15 (Figures 4, 6 and 7) provided in the locknut 8. to simplify Figure 5, the notches 15 have not been shown.
The notches 15 and the spout 14 are made so as to automatically allow the screwing of the lock nut 8 by its rotation in the direction of the arrow X, for example, and to automatically oppose the unscrewing of the latter, as long that the spout is not released from the notches 15.
To facilitate this release, provision has been made in the
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nut 6 a notch 16, below the part of the washer 7 adjacent to the spout 14. This part is provided with an appendage 17 projecting on the periphery of the lock nut (FIG. 5). By pressing on this appendage, it is therefore possible to easily release the spout 14 from the notches 15 and unscrew the locknut by rotating the latter, for example, in the opposite direction of the arrow X. This release is effected by a simple elastic deformation of the washer 7
In order to be able to easily bring the lock nut 8 into a position such that the spout 14 is fully engaged, that is to say without play, in one of the notches 15, a washer 7 such as the one is preferably used. shown in figure 8.
This washer has on a part of its periphery a corrugation 18, the apex 19 of this corrugation, which limits it on the side of the spout 14 being situated on the side of the mean plane of the washer which is opposite to that in which is located. beak. In this way, during the slight crushing of the washer following the screwing of the lock nut 8, this spout 14 tends to rise and better ensure and maintain its engagement in the notches 15 of the lock nut,
In Figures 4 to 7 there is shown a lock nut which, instead of having a hexagonal cross section like that of Figures 1 and 2, has a circular cross section, this lock nut being provided with easy ears. both its screwing and unscrewing.
It goes without saying that the shape of the cross section of the lock nut is of no importance as regards the production of the locking device according to the invention.
When the locknut has a hexagonal cross section, it is advantageous that its face in contact with the washer 7 has, as shown in Figures 9 and 10, a circular base 21 of a certain height and a diameter.
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meter at most equal to that of the circle inscribed in the polygonal contour of the locknut, this base being connected to the hexagonal contour by a conical surface 50 with suitable inclination so that the appendix 17 of the washer 7 can present, while remaining accessible for the operation of the unlocking, a smaller projection from the contour. polygonal nut.
What has been said above about the nut and the locknut in relation to Figures 4 to 10, can be said about the locknut and the nut, respectively. Thus, for example, the washer 7, instead of being made integral in rotation with the nut 6, can be made integral in rotation with the locknut 8 and, in this case, the notches 15 are provided in the upper face of nut 6 and notch 16 in the lower face of lock nut 8 In this case, instead of pushing up and down on appendix 17 to release spout 14 from notches 15, you have to pull from bottom to top on this appendix,
which requires the use of a hook-shaped tool which is less commonly available than a rod for pushing on the appendix 17. This solution is therefore preferable when it is desired to guard against untimely or malicious disassembly. A voluntary dismantling can moreover be made convenient by the use of a special key, for example with hook and support bridge.
In order to allow its assembly and disassembly without causing damage to any part, provision has also been made, according to another variant of the device according to the invention, for the locking of the lock nut with respect to the nut, instead of being carried out automatically by simply screwing the lock nut, or carried out, after this screwing, by engaging a lock simultaneously in one of the equidistant housings provided in
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the nut and in-a-housing of the same type provided in the lock-nut, the latter housing being part of a series of equidistant housings whose number is different from that provided for. housings in the nut.
In Figures 11 and 12 there is shown an embodiment of this variant in which the lock is engaged simultaneously in a housing formed in part by one of the equidistant cells provided in the nut and in part by one of the cells of the same type provided in the locknut, the latter cell being part of a series of equally equidistant cells but the number of which is different from that provided for them. alveoli in the nut.
In FIG. 11, it can be seen that in the face 22 of the nut 6 in contact with the counter-nut 8, cells 23 are formed. In FIG. 12, the various cells 23 have been represented by hatching in one direction. As can be seen, these cells are arranged radially, are equidistant and tapering towards the axis of the nut. They are thirteen in number.
1- Figure 11, it can be seen that in the face 24 of the locknut 8 in contact with the nut 6, equidistant cells 25 have been formed, also radially, of the same shape as the cells 23 These cells 25 have been shown diagrammatically in FIG. 12 by hatching inclined with respect to their axis in a direction opposite to that adopted for the hatching of the cells 23 with respect to the axis thereof. These cells 25 are twelve in number, this number differing only by one unit from that expressing the number of cells 23 in the nut 6.
It can be seen in Figure 12, that the cells 23 and 25 are superimposed differently from one place to another of the nut and against the nut. When they
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overlap exactly, a lock 26 can be engaged therein which makes the locknut 8 integral in rotation with the nut 6.
The arrangement of the two series of cells 23 and 25 must obviously be such that it is possible, starting from a normal tightening position of the lock nut, which does not bring about an exact coincidence of two cells 3 and 25, to achieve such a coincidence by a complementary rotation whose amplitude is limited to the possibilities provided by the elasticity of the material. It is therefore necessary to determine the series of cells in such a way that they maximize the number of distinct and successive exact superimpositions which one obtains during a rotation of 3600 of the lock nut.
If we call n and n. ' the number of equidistant cells in the nut and in the locknut respectively, and if we call a, b, c, etc. etc. the prime factors common to these two numbers, it can be shown that the number of distinct and successive exact superimpositions obtained under the conditions defined above is equal to nn 'This number is obviously all the greater as abc .. n and n 'are the same and that, on the other hand, the product abc .. is more reduced, This last condition is satisfied if n and n' are prime numbers between them, as little different as possible, c that is, different from one unit only.
If, in practice, the conditions of encumbrance lead, for example, to limit the value of the greater of the two numbers n and n 'to thirteen, it is appropriate to adopt for these two numbers the values thirteen and twelve. .
This last value is moreover particularly suitable for the distribution of the cells in a hexagonal polygon.
We thus obtain, for a rotation of 3600 of the counter-nut, a number of exate superimpositions, distinct
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and successive, equal to 13 x 12 = 156, which reduces to 3600 x 1 = 360 1 8 '45 "the maximum of the amplitude
2 156 312 of the additional rotation that may be necessary to obtain an exact superposition of two cells 23 and 25, essential for the placement of the lock 26.
Such additional tightening is always and very easily achievable, often even by hand.
In FIGS. 11 and 12, the shape of the cells 23 and 25 is such that the housing formed by the superposition of two of these cells constitutes a housing of conical shape of the top placed at the point of breakthrough of the axis of the device with the contact plane of the nut and against the nut, and the lock 26 is of corresponding frustoconical shape.
This arrangement allows, if the superposition of the two cells 23 and 25 intended to constitute the blocking housing, is not strictly exact, to introduce all the same but partially the latch 26 and then to obtain its complete introduction, by light hammer blows, for example. The frustoconical shape in fact then acts in the manner of a wedge to achieve the complementary rotation of the lock nut, necessary to obtain the exact superposition of two cells 23 and 25 and the complete insertion of the lock 26.
The shapes which have just been described for the cells 23 and 25 pt for the latch 26 also contribute to facilitate the release of the latter for the disassembly of the device.
The lock 26 is integral with an elastic collar 27 which encloses the nut 6 and the locknut 8, so as to maintain the lock in its housing. to facilitate the positioning of this elastic collar 27, a circular section has been made for the
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parts of the nut and locknut which are pressed against each other.
Instead of providing radial cells 23 and 25 respectively in the nut and in the counter-nut, it is also possible to provide these elements with housings parallel to the axis thereof. These housings, which are distributed as indicated above with regard to the cells 23 and
28 of the nut and in a base 25, are advantageously provided in a base / 29 of the locknut 8 (FIG. 14).
The housings in question may be in the form of notches, such as the notches 30 and 31 shown in the upper part of Figure 13 or in the form of holes 32 and 33 shown in the lower part of Figure 13.
These housings parallel to the axis of the nut and of the lock nut can receive, when they are exactly superimposed, a lock constituted, for example, by the curved end 34 (FIG. 14) of a wire to. spring 35 which is shaped such that it can grip, both in the circular direction and in the longitudinal direction, the bases 28 and 29 over more than half of their periphery.
To separate the locknut 8 from the nut 6, it suffices to elastically open the collar formed by the spring wire 35 and to rotate it around its end 34, in the direction of the arrow Z (figure 13). The end 34 can then be easily released from the notches 30 and 31 or from the holes 32 and 33 as the case may be, the axes of which coincide.
The arrangement of notches or holes which are parallel to the axis of the nut and the locknut, has the effect of making it easier to observe the exact superposition of the notches or holes as well as the placement of the lock. , in the event that the bolts occupy positions which would make these operations difficult by the use of radial cells.
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In the case where the nuts are used under conditions allowing the placement, removal and possible replacement of a pin to be considered as easy operations, it is advantageously possible, when the bases of the nut and of the counter- nut are provided with holes, replacing the lock which has just been described, the one shown in Figures 15 and 16.
In these figures, a pin 36 is inserted into the holes 32 and 33, the axes of which coincide. One of the branches 37 of this pin is advantageously longer than the other branch 38, as shown in broken lines in FIG. 15. The use of unequal branches facilitates the folding of these branches after the introduction of the pin by. the underside, by two successive hammer blows given on the branch 37 and on the branch 38 respectively according to arrows 39 and 40.
In FIGS. 17 to 19, another variant of a device according to the invention is shown, based on the principle of superpositions which was discussed above with regard to the figures. 11 to 16.
In this variant, the nut 6 has, in its face in contact with the locknut 8, a series of equidistant notches 41 which can receive one of the equidistant teeth 42 formed at the periphery of a washer 43 without lateral play. This washer is interposed between the nut and the locknut and is made integral in rotation with the latter.
To this end, it has, for example, a hexagonal contour 44 which fits onto the corresponding peripheral shape which the projection with which the lower face of the locknut is provided.
The distribution of the notches 41 and of the teeth 42 is established according to the principle explained in connection with the housing.
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ments shown in Figures 11 to 16. Their numbers are prime among themselves, differ only by one unit and are as large as the practice allows for reasons of space.
By analogy with what has been described with regard to FIGS. 11 to 16, the nut 6 has, for example, thirteen notches 41 and the washer 43 integral in rotation with the locknut has twelve teeth 42
This arrangement makes it very easy to ensure, by screwing the lock nut onto the nut, the exact superposition of a tooth 42, of the washer on a notch 41 of the nut. This superposition therefore enables absolute locking of the nut by engaging the tooth in the notch by slightly bending this tooth. by the effect of a simple pressure or a hammer blow applied in the direction of arrow 47 in figure 18.
The washer 43 may, for ease of assembly, be held in place on the lock nut 8, for example, by punching strokes given at the points designated by 45 in FIG. 17.
The notches 41 are provided with lateral steps 46 (Figures 18 and 19 limiting the bending of the tooth and leaving a free space between them.
To release the nut, it suffices to release the tooth 42 engaged by bending in one of the notches 41 and, for this, to push a blade, such as the blade of a screwdriver, into the space remaining between the tooth 42 by question, the steps 46 and the inclined bottom 48 of the corresponding notch, then slightly raising the tooth 42 in question.
The very low deformation of the tooth which is sufficient to ensure the locking of the lock nut relative to the nut, guarantees a large number of bending operations.
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without risk of deterioration of the washer when the latter is made of a malleable metal, such as annealed mild steel or brass.
It can be seen in Figures 17 and 18, that the lock nut 8 has a smaller cross section than that of the nut 6. Thanks to this feature, the ends of the teeth are easily visible and accessible to achieve and control the superposition of the teeth. teeth 42 and notches 41 and to lower the tooth 42 into the notch 41 which corresponds to it.
It goes without saying that the circular shape of the cross section of the transverse locknut shown in Figures 17 and 18, can be replaced by any other shape and, for example, by a hexagonal shape which will then be of reduced dimensions compared to those of the cross section of the nut.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments. shown and that many modifications may be made in the form, arrangement and constitution of some of the elements involved in its realization, provided that these modifications do not contradict the object of each of the following claims.
It goes without saying, for example, that the second thread provided on the threaded rod 2 of the bolt, instead of being directed in the opposite direction to the first thread, could be directed in the same direction as the latter, provided that its pitch be smaller. Instead of being superimposed on the first thread, the second thread can be made on a part of the bolt shank of reduced diameter.
Instead of having several flaps folded over the nut and against the nut, the washer 7 of Figures 1 and 2 could have only one flap folded over the nut and against the nut.
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The lock. 26 and the cells 23 and 25 of Figures 11 and 12 need not necessarily have the shape shown in these figures. It is thus that these shapes can be cylindrical instead of being conical, - that they can also not be exactly complementary to one another, the housing being, for example, cylindrical and the frustoconical lock or hemispherical, etc.
All that has been said about the nut and the locknut in connection with Figures 11 to 19, can be said respectively about the locknut and the nut.
In the above, it has always been a question of nuts and bolts. It goes without saying that the devices according to the invention also relate to the nuts of the studs.