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DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT DE DEUX ORGANES ROTATIFS AUTOUR D'UN MEME AXE; TELS QU'UNE VIS ET UNE CLE DE COMMANDE DE CELLE-CI.
L'utilisation. des vis et boulons à tête six pans et des écrous six pans pose soient des problèmes de mise en oeuvre difficiles à résou- dre. En particulier, s'il s'agit d'assembler des éléments de machine soumis à des efforts importants, on est amené à utiliser des boulons ou vis d'as- semblage de grande dimension et disposés à intervalles rapprochés.
Dans ces conditions, l'encombrement de l'écrou ou de la tête six pans, déterminé par la dimension sur angle, est le plus souvent tel qu'il devient très difficile pour ne pas dire impossible, de mettre en oeuvre la clé six pans fermée, nécessaire au serrage ou desserrage des vis ou écrous, elé dont l'épaisseur augmente avec la précontrainte imposée à l'écrou.
Par ailleurs, on a été amené à utiliser d'une façon courante en mécanique des vis à t'été noyée, pour des raisons de nécessité de cons- truction., de sécurité- (pièces en mouvement) et d'esthétique.
La réalisation de ce mode dassemblage avec des vis classiques à tête hexagonale impose un lamage de diamètre supérieur à la dimension sur angle de la tête de vis, afin de permettre le passage d'une clé à tube du type classique.
Un progrès intéressant a été réalisé par 1'emploi de vis à tête six pans creux. Ce procédé présente l'avantage, pour un même diamètre nominal de la vis, de diminuer le diamètre du lamage, supérieur de quelques 1/10 de mm seulement au diamètre de la tête de vis et., accessoirement, d'a- méliorer l'aspect esthétique de la machinée
Malheureusement, la fabrication des vis à tête six pans creux est actuellement d'un prix de revient très élevée Le matriçage du six pans, après perçage du creux¯,
est en effet une opération onéreuse nécessitant un matériel spécial puissante
La présente invention vise d'une manière générale un disposi- tif d'accouplement de deux organes rotatifs autour d'un même axe pouvant
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être constitués en particulier par une vis et la clé de commande de celle- ci et susceptible d'écarter les divers inconvénients que l'on vient d'expo- sero
Suivant l'invention, le dispositif d'accouplement de deux orga- nes rotatifs autour d'un même axe tels qu'une vis et une clé de commande de celle-ci, est caractérise en ce que les dits organes comportent des éléments cylindriques respectivement mâle et femelle emboîtés l'un dans l'autre à frottement doux,
un seul évidement symétrique suivant un plan diamétral é- tant ménagé dans 1-'un des éléments et recevant un moyen de concernent.
En substituant ainsi à la forme six-pans usuelle, une forme cylindrique, le diamètre extérieur c'est-à-dire l'encombrement, se trouve réduit au cercle inscrit dans l'hexagone des écrous six-pans de même dia- mètre de filetage. Le gain d'encombrement ainsi réalisé est de l'ordre de 15%.
Pour le montage des écrous, vis ou boulons à tête cylindrique, la clé forme un alésage cylindrique qui est destiné à être engagé autour de la tête et un -évidement unique de la clé reçoit la goupille portée par une pièce; celle-ci peut former une lumière qui reçoit un taquet de la clé en contact avec un ressort prenant appui sur la dite pièce.
Pour le serrage des vis ou boulons à tête noyée, la clé forme une tige qui est destinée à être insérée dans le pergage cylindrique de la tête et qui comporte un chanfrein; cette tige peut être portée par un man- chon recevant dans l'évidement formé par le chanfrein la goupille qui est soumise à l'action d'un ressort prenant appui sur le dit manchon.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre de formes d'exécution choisies uniquement à ti- tre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un écrou cylindrique- selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation d'une vis ou d'un boulon à tête cylindrique selon l'invention; la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une vis à tête creuse selon l'invention; la figure 4 est une vue en élévation de la clé pour le serrage des écrous cylindriques et des vis ou boulons à tête cylindrique; la figure 5 est une coupe verticale de la clé suivant la figu- re 4; la figure 6 est une vue en plan de la même clé en position de repos;
la figure 7 est une vue en plan de la même clé en position de serrage ; la figure 8 est une coupe horizontale suivant X-X' de la figure 4; la figure 9 est une coupe horizontale d'une clé classique du type "goujonnière"; la figure 10 est une vue en élévation d'une clé pour le serra- ge des vis à tête creuse selon l'invention; la figure 11 est une vue en coupe partielle de la clé suivant la figure 10, engagée dans le creux de la tête de vis selon l'invention; la figure 12 est une vue en coupe suivant Y-Y' de la figure 11.
L'écrou représenté figure 1 présente la particularité d'être en forme d'anneau cylindrique, c'est-à-dire que sa surface latérale 1, au lieu d'être à six pans, est constituée par une surface cylindrique lisse con- centrique au filetage intérieur 2.
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De même;, on peut réaliser (figure 2) le boulon correspondant à l'ecrou de la figure 1 avec une tête dont la surface latérale 3 est cy- lindrique.
Dans le cas de vis ou boulons à tête noyée (figure 3), la sur- face latérale 4 de la tête est cylindrique'et on ménage dans cette tête un perçage cylindrique 5 concentrique à sa surface latérale 4.
Le serrage ou desserrage des écrous, boulons ou vis tels que dé- finis ci-dessus est assuré au moyen de clés représentées sur les figures 4 à 8 et 10 à 12.
Sur les figures 4 à 7 est représentée la clé de serrage de l'é- crou de la figure 1 et de la vis ou du boulon de la figure 2. Elle comprend un corps de clé 10 à l'extrémité duquel est prévu un alésage 11 comportant un évidement 12. En 13 est la poignée de manoeuvre.
Sur le corps est disposée une pièce mobile 20 tournant autour du corps de la vis 40. Cette pièce 20 porte un alésage 21 dans lequel est insérée l'extrémité 31 d'une tige 30 coudée suivant 33. Dans l'alésage 21 débouche une vis 22 s'engageant dans une rainure circulaire 32 de la tige 300
La pièce 20 comporte une lumière 23 dans laquelle passe la vis 40 et où débouche un taquet 24 poussé par un-ressort 25 prenant appui d'au- tre part sur une vis de réglage 26.
Le fonctionnement de la clé est le suivant :
La pièce mobile 20 est maintenue sur le corps de clé 10 par la vis 40 dont la partie filetée est bloquée dans 10. Grace à la lumière 23, la pièce 20 peut se déplacer longitudinalement et effectuer une rotation- autour de la vis 40. Sous l'effet du ressort 25, la pièce mobile 20 a ten- dance à se déplacer du coté poignée 13 de telle sorte que la goupille 31 est toujours au contact avec la surface cylindrique de l'évidement 12 (fig.
6)La tige 30 maintenue dans la pièce mobile 20 par la vis 22 dont l'extré- mité pénètre dans la gorge 32, est libre de tourner dans l'alésage 21. La goupille 31 peut donc rouler sur la surface de l'évidement 12.
Au repos, les différentes pièces de la clé se trouvent dans la position de la figure 6; la goupille 31 se trouve alors à l'endroit le plus profond de l'évidement 12 et son diamètre est tel qu'elle est, dans cette position, tangente à l'alésage 11.
Pour utiliser la clé, on engage l'alésage sur la pièce à vis- ser (écrou ou tête de vis ou de boulons).Dans ce but,le diamètre de l'a- lésage est prévu très légèrement supérieur à celui de la pièce à vissera
En imprimant alors à la clé un mouvement de rotation dans le sens indiqué par la flèche,figure 7, on provoque le déplacement de 31 (voir figures 4 et 5) dans 1?évidement 12; la goupille 31 se coince entre l'évi- dement et la pièce à visser et les pièces de la clé présentent la disposi- tion de la figure 7. L'effort de coincement entraîne une légère déformation de la clé qui épouse alors exactement la pièce à visser sur plus de la moi- tié de la surface latérale.
Il suffit de continuer le mouvement de rotation pour visser la pièce et la bloquer. Une simple pression du doigt tendant à ramener 33 à la position de repos permet de dégager la clé.
Le déblocage et le dévissage d'une pièce s'effectuent suivant le même processus avec, bien entendu, un sens de rotation inverse du premier.
Les figures 8 et 9 donnent l'encombrement comparé d'une clé se- lon l'invention (fig. 8) et d'une clé du type goujonnière (fige 9) pour un même diamètre D de pièce à serrer, un même diamètre d des' goupilles de coin- cement et une même épaisseur e de la tête de clé.
Sur les figures 10, Il et 12, on voit en 50 le corps de clé comportant un chanfrein 51 et une gorge 52; en 60 une poignée de manoeuvre; en 70 une goupille de coincement comportant un bec coudé 71; en 80 un manchon
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comportant une vis d'arrêt 81; en 90 deux taquets de centrage poussés par un ressort 91 maintenu par une vis 92.
Pour utiliser la clé, on engage l'extrémité du corps de clé 50 dans le creux 5 de la tête de vise La goupille 70 pénètre dans 5 avec 50.
A l'aide de la poignée 60, on imprime au corps de clé 50 un mouvement de ro- tation à droite ou à gauche suivant l'opération - blocage ou déblocage - à effectuer,, tout en maintenant d'une main. le manchon 80. Ce mouvement provo- que un déplacement relatif du corps 50 et de la goupille 70 solidaire, tout en pouvant tourner sur elle-même, du manchon 80 grâce aux taquets 90. La vis d'arrêt 81 dont l'extrémité pénètre dans la gorge 52 a pour but d'empê- cher le manchon de se détacher du corps de clé tout en n'entravant pas leur mouvement de rotation relatif
Par suite de son déplacement relatifla goupille 70 vient se coincer entre le chanfrein 51 formant rampe de coincement et la surface la- térale du creux 5.
La clé est alors solidaire de la vis à tête creuse et il suf- fit de poursuivre le mouvement de rotation imprimé à la clé pour visser et bloquer, ou débloquer et dévisser, la visa
En fin d'opération, une simple pression du doigt sur le bec coudé 71 dans le sens opposé au mouvement précédent suffit à libérer la clé.
L'utilisation des dispositifs objets de l'invention présente les avantages suivants :
1) - Réduction de l'encombrement- a) un écrou (ou une tête de boulon ou de vis) cylindrique est environ 15% moins encombrant que l'écrou six pans de diamètre de filetage correspondant. b) la clé selon l'invention représentée sur les figures 4 à 8 est 25% moins encombrante que la clé classique du type "goujonnière" dont la figure 9 donne une coupe horizontale.
2) - Réduction du -prix de revient - a) dans les grosses dimensions d'écrous pour lesquels on ne trouve pas de laminé six pans, le temps d'usinage d'un écrou pris dans du laminé rond ou dans une ébauche de forge est environ le double du temps d'u- sillage de l'écrou cylindrique correspondante b) l'utilisation des dispositifs selon l'invention pour les vis à tête creuse permet de supprimer l'opération du matriçage du six pans des vis classiques, opération onéreuse.
3) - Amélioration de l'aspect esthétique -
Dans la clé du type "goujonnière", le serrage se fait suivant ,les trois génératrices de contact des galets (figure 9) et l'entrainement a lieu par pénétration de ces trois galets dans la pièce à visser.
Dans la clé selon l'invention (figure 8), la pression due à l'effort d'entra Moment est répartie sur plus de la moitié de la surface latérale de la pièce à visser; la pression au droit de la génératrice de contact de la goupille 31 est faible et l'empreinte sur la pièce insignifian- teo
Dans la grosse boulonnerie, ceci est très important car les serrages obtenus doivent avoir une pré-contrainte de l'ordre de 12 à 15 Kgs/ mm2 et les écrous n'étant pas cachés comme c'est le cas pour les goujons, on ne peut absolument pas accepter d'empreintes importantes.
4) - Protection contre le vol ou le sabotage -
Une pièce fixée avec des écrous, des boulons et des vis selon l'invention ne peut être démontée sans le secours de la clé correspondante.
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La présente invention n'est nullement limitée aux dispositions décrites. Elle en embrasse., au contraire, toutes les variantes, en particu- lier dans les détails de réalisation de la clé.
Son application s'étend à tous les cas ou il est nécessaire de rendre momentanément solidaire un organe de manoeuvre tel que clé, poignée, manivelle etc.., et un élément de machine, d'appareil, etc.., comportant une partie à saisir soit de forme extérieure cylindrique,soit présentant un creux cylindrique.
REVENDICATIONS.
1 ) Dispositif d'accouplement de deux organes rotatifs autour d'un même axe tels qu'une vis et une clé de commande de celle-ci, caracté- risé en ce que les dits organes comportent des éléments cylindriques res- pectivement mâle et femelle emboîtés l'un dans l'autre à frottement doug, un seul évidement symétrique suivant un plan diamétral étant ménagé dans l'un des éléments et recevant un moyen de coincement..