Dispositif destiné à assurer la permanence du serrage d'un assemblage par boulon et écrou. Les assemblages par boulons et écrous sont toujours soumis à des actions qui tendent à leur desserrage, soit en provoquant la ro tation de l'écrou (action des vibrations ou des chocs faibles), soit en déterminant un allon gement du boulon (action d'efforts momenta nés supérieurs à la résistance à l'allongement du boulon ou action de dilatation produite par la temperature).
Pour empêcher la rotation de l'écrou, ou a imaginé un contre-écrou élastique qui a fait l'objet du brevet suisse No. 185488; ce con tre-écrou donne des résultats parfaits et s'op pose à tout desserrage des assemblages tant que ceux-ci ne sont pas soumis à des efforts tels qu'ils provoquent un allongement des boulons.
La présente invention a pour objet un dis positif destiné à assurer la permanence du serrage d'un assemblage par boulon et écrou, qui est caractérisé par la combinaison, avec un écrou de serrage, d'un organe élastique compensateur, interposé entre l'écrou et les pièces assemblées pour absorber les efforts susceptibles de provoquer l'allongement du boulon et d'un contre-écrou élastique, ledit contre-écrou étant serré sur la face externe de l'écrou et ayant pour fonction d'empécher toute rotation de l'écrou sur le boulon.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel les fig. 1 et 2 sont des vues, respective ment en plan et de profil, de la rondelle élastique qui joue le rôle d'organe compen sateur des efforts de traction; la fig. 3 est une vue en coupe, par l'axe du boulon auquel il est adjoint, de l'ensemble du dispositif qui fait l'objet de l'invention; la fig. 4 est une vue, partie en élévation et partie en coupe, d'une clé spéciale permet- tant le serrage, à la valeur voulue, des écrous sur l'organe compensateur;
la fig. 5 est une vue de la même clé, en coupe par V-V-V de la fig. 4.
Le dispositif compensateur des efforts anor maux que subit l'assemblage est constitué par une pièce de forme générale incurvée ou co nique analogue à celle qui est représentée sur les fig. 1 et 2 du dessin.
Cette pièce ou rondelle 1, d'épaisseur uni forme, est rendue élastique par la création, au moyen de perforations 2 faite dans toute son épaisseur, de bras radiaux 3, de faible largeur et qui, par suite, donnent à la zone annulaire comprise entre la partie centrale 4 et la partie périphérique 5, qui restent pleines et rigides, une certaine élasticité.
Il est indispensable, pour éviter des dé formations permanentes de la pièce, qu'elle comporte une ceinture périphérique continue et que sa partie centrale qui entoure l'ouver ture de passage du boulon soit également continue, l'élasticité ne devant être recherchée que dans la zone annulaire médiane, car si la souplesse est obtenue, dans de telles pièces, par des fentes radiales internes ou externes, on crée dans ladite pièce, au fond de ces fentes, des points faibles où s'amorcent des déformations permanentes; il en est de même pour les rondelles incurvées pleines, d'épais seur uniforme, dans lesquelles l'élasticité ap parente n'est obtenue que par un travail in terne anormal du métal qui aboutit, après peu de temps d'usage, à un avachissement complet de la pièce.
L'épaisseur de la rondelle, les dimensions de partie élastique et les caractéristiques du métal dont elle est constituée variant natu rellement suivant la grandeur des efforts qu'elle est destinée à amortir et à absorber; elles sont dans tous les cas choisies de telle sorte que l'élasticité de la rondelle joue avant que l'effort ait atteint une grandeur telle qu'il soit susceptible de provoquer un allon gement permanent du boulon.
Le montage du dispositif s'effectue de la manière montré sur la fig. 3 du dessin. La rondelle compensatrice 1 est interposée, sur le boulon 6, entre la pièce externe 7 de l'assemblage et l'écrou 8: Au montage, l'écrou 8 est serré de telle sorte que la pression exer cée sur la pièce 7, par l'intermédiaire de la rondelle 1, soit d'une grandeur inférieure à la limite de résistance à l'allongement du boulon 6, le rapport de cette grandeur à la dite limite pouvant varier, suivant les appli cations, de b/jo à e/io.
Lorsque l'écrou 8 est serré comme il vient d'être dit, le contre-écrou élastique 9, à ta raudage incliné, est vissé contre sa face ex térieure jusqu'à ce qu'il porte sur ledit écrou par une ligne de contact circulaire non inter rompue.
Le dispositif ainsi monté s'oppose à tout desserrage de l'assemblage, le contre-écrou 9 empêchant toute rotation de l'écrou par rap port au boulon et la rondelle compensatrice 1 freinant et absorbant élastiquement les efforts subis par l'assemblage et qui seraient suscep tibles, sans la présence de cette rondelle, de déterminer un allongement du boulon.
En effet, si l'on suppose qu'un tel effort soit appliqué à la pièce 7 (dans le sens de la flèche f), le boulon ne le supportera que par l'intermédiaire de la rondelle 1; mais celle-ci n'étant pas rigide se déformera.élas- tiquement en absorbant progressivement ledit effort; la paroi externe de la pièce 7 se dé placera, par exemple; de a à b et, en même temps, la rondelle, repoussée viendra occuper la position représentée en traits mixtes sur le dessin;
au cours dé cette déformation, sa résistance freinera la pression subie et, grâce à l'élasticité de sa zone médiane, l'écrou 8 (et, par conséquent, le boulon 6) ne sup portera qu'une partie de la pression exercée par la pièce 7 sur la rondelle, \partie qui, si les divers éléments ont été convenablement choisie, ne pourra pas atteindre la limite de résistance à l'allongement du boulon.
Lorsque l'effort cessera, la rondelle 1 repren dra sa place initiale et sa réaction ramènera la pièce 7 à sa position primitive, la valeur du serrage de l'assemblage revenant ce qu'elle était aussitôt après le montage; la permanence de l'action du système boulon-écrou sera donc ainsi réalisée.
Ainsi que cela a été dit plus haut, i1 est nécessaire, pour que - le dispositif donne les résultats recherchés, que le serrage de l'écrou soit effectué avec un couple de grandeur con venable correspondant à. la tension qu'on veut, dans chaque cas, donner à la rondelle com pensatrice.
Pour obtenir ce résultat, on devra utiliser pour le serrage des outils de manoeuvre à contrôle dynamométrique permettant de limi ter le couple- exercé à la grandeur voulue ou d'indiquer que cette limite est atteinte. A titre d'exemple, on a représenté sur les fig. 4 et 5 du dessin, une clé de serrage d'écrous à fonctionnement hydraulique, permettant ce contrôle.
Cette clé est constituée par deux pièces principales; une tête 10 et un bras de ma noeuvre 11. La tête 10 se termine à l'arrière par une chape 12 solidaire d'un cylindre 13. Sur la chape 12 s'articule, au moyen d'un axe 14, le bras de manoeuvre 11. Dans le cylindre 13 peut se déplacer longitudinalement un piston 15 muni d'un ou plusieurs segments 16 d'étan chéité; un couvercle 17 ferme le cylindre.
Entre le piston 15 et le couvercle 17 existe une capacité 18 qui est remplie d'huile et qui communique par un canal 19 avec un manomètre 20.
La face inférieure du piston 15 est bom bée et repose sur l'extrémité du bras de ma noeuvre, cette extrémité ayant elle-même un profil curviligne, formant came de telle sorte que la rotation dudit bras 11 sur l'axe 14 dé termine un déplacement longitudinal du piston.
Le couvercle 17 est serré de manière que, par l'intermédiaire d'une rondelle élastique 21 ou de tout autre moyen élastique conve nable, le piston exerce une pression sur l'ex trémité du bras 11 qui vient buter en 22 contre le bord inférieur du cylindre.
La tête de la clé étant engagée dans un écrou, si on agit sur le bras de manoeuvre pour serrer cet écrou, l'effort exercé sera trans mis, par le piston 15, à l'huile qui se trouve dans la capacité 18 et il sera enregistré par le manomètre 20 qui aura été préalablement réglé pour que les graduations de son cadran correspondent aux valeurs des couples exer <B>cés</B> sur l'écrou.
Lorsqu'on abandonnera le bras de manoeuvre, le piston 15, pressé par l'organe élastique 21, sera ramené >à sa position initiale et ramè nera en même temps le bras 11 dans cette même position.
Une telle clé permettra donc d'obtenir avec certitude, par l'examen du manomètre 20, le couple de grandeur convenable corres pondant à la tension qu'on veut donner à la rondelle compensatrice.
Bien entendu, le dispositif de cette clé n'a été cité qu'à titre d'exemple et tout autre système de clé dynamométrique permettant d'obtenir le même résultat ou provoquant un débrayage lorsque la valeur du couple est atteinte pourra être imaginé et utilisé pour. le serrage des écrous.
En ce qui concerne la rondelle compen satrice, l'élasticité de la zone annulaire mé-_ diane pourra être obtenue, sans qu'on sorte pour cela de l'invention, par un autre moyen que par des perforations; c'est ainsi, par exemple, qu'on pourra la réaliser par un amin cissement plus ou moins important de cette zone annulaire médiane.