Ecron de sûreté. La présente invention a pour objet un écrou de sûreté qui est retenu en position de serrage, d'une part, par des éléments agissant sensiblement à la manière d'une fraise en s'incrustant dans la pièce sur laquelle il est serré et, d'autre part, par un serrage concen trique de la tige sur laquelle il est vissé, pro venant d'une déformation élastique de la partie de l'écrou présentant les éléments précités.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe d'une première forme d'exécution, suivant la ligne<I>I-1</I> de la fig. 2; La fig. 2 en est une vue de dessous; Les fig. 3, 4, 7, 8, 11 et 12 -se rappor tent à trois autres formes d'exécution; Les fig. w, 6, 9 et 10 sont des schémas expliquant le fonctionnement des diverses formes d'exécution de l'écrou.
En référence à la fig. 1, l'écrou E com porte à sa partie inférieure une collerette .C à surface extérieure conique, venue de fabri cation avec lui. Cette collerette C présente plusieurs fentes radiales f, assez larges pour permettre un déplacement concentrique des parties formées entre elles, lors du serrage de l'écrou. En vue de prolonger les entail les f sur la partie taraudée de l'écrou, elles sont pratiquées au moyen d'une fraise-scie circulaire, ce qui leur donne le profil repré senté nu dessin. De cette façon, un plus grand nombre de filets de la tige filetée sur laquelle est vissé l'écrou, sont en contact avec les languettes de la collerette C, que si les fen tes n'intéressaient que cette dernière.
La face extérieure de la collerette C est striée comme représenté à la fig. 2, de ma nière à présenter une multitude d'arêtes tran chantes S, qu'on peut obtenir soit à la presse, soit par taillage.
La collerette C qui les porte peut être trempée par exemple au chalumeau et à l'huile on par tout autre moyen. Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant Il existe toujours un certain jeu entre la partie filetée de la tige d'an boulon et le perçage dans lequel elle est logée. Le bord de la collerette C, sans être tranchant, est cependant suffisamment éfilé pour pénétrer, lors du serrage du boulon, dans l'espace libre créé par le jeu précité. Les arêtes tranchan tes .S du cône C enlèvent en premier lieu les bavures résultant du perçage du trou du boulon dans la pièce P, puis elles entament l'arête de ce perçage et se forment peu à peu une surface d'appui en s'incrustant dans la pièce P jusqu'au blocage.
Les fentes f du cône C permettent, à ce moment, une légère déformation élastique des languettes formées entre elles, ce qui produit un serrage con centrique sur la tige du boulon.
En examinant le dessin, on constate que l'effort F; perpendiculaire à la génératrice du cône C donne lieu à deux composantes, l'une F' parallèle à l'axe de la tige du boulon et l'autre F" perpendiculaire à cet axe.
La composante F' fait fortement pression sur l'ensemble des filets de la tige de bou lon en prise avec l'écrou, dans le sens axial de cette tige, et la composante P" provoque un blocage des filets intéressés, par applica tion forcée des parties du cône C situées entre les fentes f, en raison de l'action de coincement très puissante de cette partie. Ce coincement produit aussi l'incrustation des arêtes AS dans la pièce P, ce qui empêche toute rotation de l'écrou. Cette incrustation tend naturellement à s'accentuer sous l'action des trépidations en raison de l'élasticité du cône C déformé concentriquement par la com pression contre la pièce P.
L'effet de serrage sur la tige filetée du boulon dépend, d'une part, de l'inclinaison des génératrices de C et de sa saillie et, d'autre part, de la pro fondeur des fentes f à l'intérieur de l'écrou.
On peut, en particulier pour des pièces de fortes dimensions, évaser légèrement l'ou verture du perçage du boulon en vue de préparer une assise pour le cône C de l'écrou. Pour que, sous l'action des trépidations. l'écrou ait plutôt tendance à se serrer qu'à se desserrer, on peut lui donner la forme représentée aux fig. 3 et 4.
On voit que le cône 2 de l'écrou 1 présente des fentes radiales 3, comme dans la première forme d'exécution, la surface du cône étant pourvue de stries hélicoïdales 5 présentant en profil la forme de dents de scie et disposées de telle façon qu'en tournant l'écrou suivant la flèche<B>fi,</B> dans le sens du serrage, la denture 5 n'offre pas de résistance, alors qu'en sens inverse, au contraire, les arêtes des dents ont ten dance à entamer la pièce sur laquelle l'écrou est serré et à s'opposer de ce fait au des serrage.
D'autre part, la disposition de la denture 5 suivant des hélices fait que, sous l'action de vibrations ou trépidations, l'écrou n'aura non seulement aucune tendance au desserrage, mais tendra plutôt à se visser sur la pièce 4 en prenant appui sur le filet.
Cette tendance au serrage est favorisée et aidée par la souplesse de la denture et les trépidations mêmes. La fig. 6 montre comment se composent les différentes actions qui interviennent: L'élasticité qui s'exerce suivant g et les trépidations qui agissent suivant la médiane m ont pour résultante la force P dans le sens du serrage et perpen diculaire à la tangente h à l'hélicoïde en son centre de gravité. Cet hélicoïde tendant à se visser par impression suivant cette tangente h, l'ensemble du système donne lieu finale ment à une résultante intégrale de réaction i dans le sens du serrage.
Cette disposition sera précieuse dans le cas où l'usure nécessite un rattrapage de jeu automatique, et ce notamment pour les éclis ses reliant, bout à bout, les rails des voies ferrées. En profil, la forme des dents peut être soit pointue 5 , soit aplatie 5d, soit arrondie 58, comme représenté à la fig. 5, suivant le but auquel est destiné l'écrou, ses dimensions et aussi suivant la nature du métal de la pièce 4 sur laquelle il est serré. On peut encore accentuer la tendance au serrage de l'écrou, en lui donnant la forme représentée aux fig. 7 et 8.
Ici la denture 5 est disposée comme dans la forme précé dente, mais dans chaque secteur situé entre deux fentes 3b, on prévoit un dégagement des dents successives 5f, 59 et 5h dans le sens du serrage, de manière que toutes les dents ne viennent pas simultanément en contact avec la pièce sur laquelle l'écrou est serré; comme cela est représenté à la fig. 8. D'autre part, les fentes 3b, au lieu d'être radiales, sont dirigées suivant des plans paral lèles à l'axe de l'ouverture et sensiblement tangentiels au filet de l'écrou.
Dans ces con ditions, l'effort de coincement F", déterminé par le cône, devient pratiquement également tangentiel par rapport au filet et tend ainsi à bloquer l'écrou dans le sens du serrage.
L'angle au sommet du cône est défini de telle sorte que l'effort de coincement F, per pendiculaire à la génératrice (fig. 9) donne deux composantes, dont l'une axiale F' plus petite que la composante F" et cela de façon â, ce que les filets de l'écrou coincent totale ment sur ceux du boulon sans jeu, comme représenté sur la partie droite de la fig. 10.
Ce jeu j que l'on trouve couramment dans les écrous ordinaires, dans lesquels la seule tension axiale F' fait porter la partie supé rieure des filets de l'écrou sur la partie infé rieure des filets du boulon, comme indiqué sur la partie gauche de la fig. 10, donne lieu à un martelage par inertie et au desserrage par les trépidations t qui ajoutent leur action à celle de F dans un écrou à embase conique et donnent<I>t'</I> et<I>t"</I> (fig. 9).
Les fig. 11 et 12 montrent une dernière forme d'exécution établie suivant les mêmes principes que la précédente, mais dans laquelle la partie conique 2 du corps de l'écrou 1 ne présente pas de stries, mais un simple déga gement 10 d'une partie du secteur situé entre deux fentes voisines 3b, de façon qu'une arête vive 1.1 de chaque secteur s'oppose au des serrage.
Cette forme d'exécution présente, par rapport aux autres; un avantage sérieux en ce qui concerne la simplification de la fabri cation et, d'autre part, il peut être serré et desserré plusieurs fois sur une même pièce sans que celle-ci soit 'endommagée. En effet, chaque secteur entre deux fentes présente une surface d'appui assez importante et cha que arête vive 11 ne tend à former sur la pièce, sur laquelle l'écrou est serré, qu'une légère empreinte, suffisante toutefois pour s'opposer à un desserrage de l'écrou.
Dans toutes les formes d'exécution décrites ci-dessus, les arêtes tranchantes peuvent être prévues sur toute la surface conique de la collerette de l'écrou ou seulement sur une partie de celle-ci. Les génératrices de la sur face extérieure de la collerette de l'écrou peuvent être soit rectilignes, soit légèrement incurvées.