EP0077346B1 - Cle dite "a couple ou dynamometrique a declenchement, pseudo-debrayage, et rearmement automatique" - Google Patents

Cle dite "a couple ou dynamometrique a declenchement, pseudo-debrayage, et rearmement automatique" Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1427—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to hand tools of the “dynamometric wrench” type enabling bolting or screwing of mechanical assemblies to a recommended torque. This proceeds from the predetermined deformation of a spring.
  • the amplitude of deformation of the spring, obtained with each stress, is constant.
  • the torque variation effects are proportional to the length of spring subject to deformation after adjustment.
  • the invention relates to a hand torque wrench, with automatic triggering and rearming, reversible, allowing tightening and loosening of the mechanical bolts comprising; a pivoting handle during operation around the axis with a triggering device comprising a cam integral with the body of the tool and a rocker arm oscillating around an axis integral with the handle, this rocker arm being retained at one end forming notch by the beak of the cam, characterized in that it further comprises a shock-absorbing block consisting of a steel block secured to the handle at its rear end, a force-absorbing spring leaf extending along the body and the handle in contact with the shock absorber block in its rest position at its rear end and at V5 of its length starting from its rear end with a friction roller crimped in the rocker arm at its end opposite to that retained by the beak of the cam in that the cam being made integral with the body by the action of a part of a spring pressing the end of the cam on
  • the key is equipped with a force receiving spring constituted by a straight leaf spring, of rectangular section, of constant width, but thick, decreasing allowing a better staggering of the graduations.
  • the torque wrench being equipped with 3 assorted sets composed of 3 leaf springs of different thicknesses associated one by one with a fixing band and a slider adapted to the 3 different thicknesses of leaf spring, these 3 sets being removable, allows with a single mount whose vernier is engraved with 3 parallel scales to cover a wide range of performances.
  • the translation generated by the rotation to the left or to the right of the adjusting screw varies the height of the cam spout allowing the calibration of the leaf springs according to the graduations of the body, and the subsequent recalibration of the key. depending on wear.
  • the device combines with the automatic resetting system, a simple pseudo-declutching device which allows safely for the operator's hand (without untimely slippage) greater tightening speed, greatly limiting the risk of exceeding the imposed torque. This improvement brings the appreciable double advantage of saving time and reducing the nervous tension of the user.
  • a receiving spring As a receiving spring, it employs a straight blade of great length (the size adopted allows precision and longevity) of rectangular section, of constant width but of decreasing thickness along a slope calculated so that the staggering of the vernier graduations traversed by the slider, that is to say closer to an arithmetic progression, than that obtained using a blade of constant section (graphical representation board 2/2) hence greater clamping precision in the area of heavy loads.
  • the spring fixing hoop (9), the slider (10) and the leaf spring (8) of which it is advisable to have a set of different thicknesses, it allows with a single frame ensuring a very wide range of tightening values (ranging from 0, 200 kg to 12 kg for example).
  • An adjustment screw (which can, if necessary, be made inviolable by the means existing for carburetor jets for example) allows the tool to be recalibrated according to wear.
  • this reversible tool ensures both right tightening and left tightening. He is precise and faithful. Its construction is simple (reduced number of components and large adjustment tolerances). His reduced head and slim body allow him the best access.
  • the leaf spring (8) releases part of the accumulated force by pushing back the rocker arm (3) through its point of contact with the roller (13), and its return effect is stopped at its free end by the shock absorber block (4).
  • the resulting shock constitutes the expected tactile and auditory signal.
  • the leaf spring (8) supports a residual tension lower than the nominal torque displayed since its free length increased while its torsion decreased. Consequently, the body (1) of the tool retains its angular position, while even carried away by its momentum, the operator's hand only accentuates the rotational movement of the handle (5).
  • This subsidiary effect is limited by the rise in tension of the leaf spring (8) and, at the end of the stroke, by the contact of the safety stop with the body (1) of the tool. It is during this period that the physiological reflex intervenes to interrupt the tightening action.
  • the released handle (5) is then pushed back to its starting position by the reaction of the free end of the leaf spring (8) on the damping block (4).
  • the rocker arm (3) also maintained by it, in the initial position, that is to say in support by its roller (13) and the base of its beak clears in passing the beak (12) of the cam (2) which slides in its buttonhole (15), compresses its return spring (6) and finally comes back out under its plane of contact with the spout (14) of the rocker arm (3).
  • the return movement of the handle (5) is stopped at this instant by the contact of the stop which is integral with the corresponding notch milled in the body (1) of the tool.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

  • La présente invention concerne les outils à main du type «clés dynamomètriques» permettant d'assurer le boulonnage ou le vissage d'ensembles mécaniques à un couple préconisé. Celle-ci procède de la déformation prédéterminée d'un ressort. L'amplitude de déformation du ressort, obtenue à chaque sollicitation, est constante. Les effets de variation du couple sont proportionnels, à la longueur de ressort soumise à déformation après réglage.
  • D'une manière générale les outils connus de ce genre tel celui breveté sous le n° FR, A, 1510105 du 19 Janvier 1968 s'utilisent avec précaution, lentement, par approches successives, en guettant le signal ténu annonçant que la valeur de couple souhaitée est atteinte. Certains sont très imprécis. D'autres très complexes et de réalisation onéreuse, sont fragiles. La plupart ne peuvent pas être employés au desserrage. Aucun ne peut être mêlé aux autres composants d'une caisse à outil sans être soigneusement protégé par un encombrant coffret.
  • L'intérêt essentiel de cette étude d'une clef dynamomètrique réside dans le perfectionnement inédit suivant:
    • - manifestation d'un pseudo-débrayage de la poignée de manoeuvre de la clef après déclenchement, associé au réarmement automatique de cette dernière.
  • Acune des réalisations connues ne présente cette disposition.
  • Antérieurement, en effet, en matière de réarmement après déclenchement au couple chosi, il existait deux principes:
    • - a) Le premier consistait à réenclencher manuellement la clef ce qui entraînait la certitude de ne pas dépasser le couple prescrit, avec comme corollaire, une certaine rapidité de l'action de serrage, partiellement infirmée par la nécessité d'effectuer systématiquement à la demande, le réarmement de l'outil.
  • Cette disposition revêtait deux défauts:
    • - oubli de réarmer qui n'apparaît pas immédiatement dans l'application de faibles couples.
    • - rupture brusque du couple au moment du débrayage, importante surtout lors de l'application de couples élevés, génératrice de dérapage dangereux pour la main de l'opérateur.
    • - b) Le deuxième principe concernait le réen- clenchement automatique de la clef après relâchement de l'effort de serrage. Ce perfectionnement impliquant que le relâchement de l'effort soit produit à l'instant exact du déclenchement, a entraîné la fâcheuse nécessité d'effectuer une approche lente et précautionneuse du couple de serrage choisi, pour éviter son dépassement. D'où perte de temps.
  • La clé dynamométrique telle qu'elle est caractérisée dans la revendication 1 permet de résoudre ces problèmes. En effet l'invention concerne une clé dynamomètrique à main, à déclenchement et réarmement automatiques, réversible, permettant serrage et desserrage de la boulonnerie mécanique comportant; une poignée pivotante en cours d'opération autour de l'axe avec un dispositif de déclenchement comprenant une came solidaire du corps de l'outil et un culbuteur oscillant autour d'un axe solidaire de la poignée, ce culbuteur étant retenu à une extrémité formant cran par le bec de la came caractérisé en ce qu'il comprend en outre, un bloc amortisseur constitué d'un bloc d'acier solidaire de la poignée en son extrémité postérieure, une lame ressort réceptrice d'effort s'étendant le long du corps et de la poignée en contact avec le bloc amortisseur dans sa position de repos à son extrémité postérieure et au V5 de sa longueur en partant de son extrêmité postérieure avec un galet de friction serti dans le culbuteur en son extrémité opposée à celle retenue par le bec de la came en ce que la came étant rendue solidaire du corps par l'action d'une part d'un ressort plaquant l'extrémité de la came sur l'extrémité filetée d'une vis vissée dans le corps et servant au tarage, et d'autre part par la coopération d'une boutonnière dont le fond vient en appui contre l'axe lorsque la poignée est sollicitée, et en ce que, comme lors de l'opération de serrage, le pivotement de la poignée autour de son axe par rapport au corps principal entraîne le culbuteur dans son mouvement de pivotement, celui-ci repousse, par son galet de friction, la lame-ressort dans le sens de pivotement, jusqu'à ce que, comme la came est solidaire du corps de l'outil et dont le fond est en appui sur l'axe, le cran du culbuteur (3) échappe au bec de la came la boutonnière guidant le déplacement de la came lors de son effacement pour permettre à l'extrêmité du culbuteur (3) de reprendre sa position d'origine lors du retour de la poignée et cesse sa contrainte sur la lame-ressort, celle-ci libérée revenant buter de son extrémité libre sur le bloc amortisseur en repoussant le culbuteur ce qui crée le signal tactile et sonore du déclenchement de la clé avertissant l'opérateur que le couple de serrage préfixé est atteint.
  • Avantageusement la clé est équipée d'un ressort récepteur d'effort constitué d'une lame-ressort droite, de section rectangulaire, de largeur constante, mais d'épaisseur, dégressive permettant un meilleur échelonnement des graduations.
  • De préférence la clé dynamomètrique étant équipée de 3 ensembles assortis composés de 3 lames-ressort d'épaisseurs différentes associées une à une à une frette de fixation et à un curseur adaptés aux 3 différentes épaisseurs de lame-ressort, ces 3 ensembles étant amovibles, permet avec une seule monture dont le vernier est gravé de 3 échelles parallèles de couvrir une large gamme de performances.
  • Par ailleurs, la translation engendrée par la rotation à gauche ou à droite de la vis de réglage fait varier la hauteur du bec de la came permettant l'étalonnage des lames-ressort en fonction des graduations du corps, et le réétalonnage ultérieur de la clef en fonction de l'usure.
  • Le dispositif associe au système de réarmement automatique, un dispositif simple de pseudo-débrayage qui autorise en toute sécurité pour la main de l'opérateur (sans dérapages intempestifs) une plus grande vitesse de serrage en limitant largement le risque de dépasser le couple imposé. Ce perfectionnement apporte le double avantage appréciable de faire gagner du temps et de réduire la tension nerveuse de l'utilisateur.
  • Son signal de déclenchement exceptionnellement audible s'accompagne d'un message tactile caractéristique et sans équivoque.
  • Il emploie comme ressort récepteur une lame droite de grande longueur (la taille adoptée permet précision et longévité) de section rectangulaire, de largeur constante mais d'épaisseur dégressive suivant une pente calculée de telle sorte que l'échelonnement des graduations du vernier parcourues par le curseur, soit plus proche d'une progression arithmétique, que celle obtenue en utilisant une lame de section constante (représentation graphique planche 2/2) d'où une plus grande précision de serrage dans la zone des fortes charges.
  • Grâce à l'amovibilité de trois de ses composants: la frette de fixation du ressort (9), le curseur (10) et la lame ressort (8) dont il convient de posséder un jeu d'épaisseurs différentes, il permet avec une seule monture d'assurer une très large gamme de valeurs de serrage (allant de 0,kg 200 à 12 kg par exemple).
  • La robustesse éprouvée de son articulation poi- gnée/corps lui permet d'assurer sans risque, le desserrage de la boulonnerie d'autant que les éléments dynamomètriques ne sont pas sollicités.
  • Son mécanisme entièrement protégé le met à l'abri des déréglages ou des détériorations, il peut être mêlé à d'autres outils sans précaution particulière et supporte sans dommage les chutes et les chocs.
  • Une vis de réglage (pouvant, en cas de nécessité être rendue inviolable par les moyens existant pour les gicleurs de carburateurs par exemple) permet de rétalonner l'outil en fonction de l'usure.
  • Enfin, cet outil réversible assure aussi bien les serrages à droite que les serrages à gauche. Il est précis et fidèle. Sa construction est simple (nombre réduit de composants et larges tolérances d'ajustement). Sa tête réduite et son corps mince lui permettent le meilleur accès.
  • Le dessin annexe montre l'aspect général (face et profil) de l'outil ainsi que le détail du mécanisme au repos.
    • CINEMATIQUE:
  • Quand l'outil est en position de travail et que l'utilisateur exerce sur sa poignée (5) une traction dans le sens du serrage, celle-ci pivote d'une faible amplitude autour de l'axe (P-P') qui l'associe au corps (1). Se faisant, elle entraîne par l'axe (T-T') le culbuteur (3) qui, repoussé à son extrêmité (14) par le bec (12) de la came (2) calée dans le corps (1) par l'effet antagoniste de l'axe (C-C') fixé dans le corps (1) retenant cette came (2) par le fond (17) de la boutonnière (15) et par l'action du ressort (6) maintenant l'extrêmité (16) de la came (2) en appui contre l'extrémité filetée de la vis (7), déforme la lame-ressort (8) en l'éloignant du corps (1) de l'outil au point de contact du galet de friction (13) dont il est muni à l'autre extrêmité. Ce mouvement a aussi pour effet d'éloigner de quelques millimètres du bloc amortisseur (4) l'extrêmité libre de la lame-ressort (8).
  • Quand le couple sélectionné par le curseur (10) est atteint, le culbuteur (3) échappe au bec (12) de la came (2).
  • Simultanément, la lame-ressort (8) libère une partie de l'effort accumulé en repoussant le culbuteur (3) par son point de contact avec le galet (13), et son effet de retour est stoppé au niveau de son extrémité libre par le bloc amortisseur (4).
  • Le choc qui en résulte constitue le signal tactile et auditif attendu. A ce stade la lame-ressort (8) supporte une tension résiduelle inférieure au couple nominal affiché puisque sa longueur libre augmentait alors que sa torsion diminuait. En conséquence, le corps (1) de l'outil conserve sa position angulaire, alors que même emportée par son élan, la main de l'opérateur ne fait qu'accentuer le mouvement de rotation de la poignée (5). Cet effet subsidiaire est limité par la remontée en tension de la lame-ressort (8) et, en fin de course, par le contact de la butée de sécurité avec le corps (1) de l'outil. C'est durant cette période que le reflex physiologique intervient pour interrompre l'action de serrage.
  • La poignée (5) relâchée est alors repoussée à sa position de départ par la réaction de l'extrêmité libre de la lame-ressort (8) sur le bloc amortisseur (4). Dans le même temps le culbuteur (3) maintenu lui aussi par elle, en position initiale, c'est-à-dire en appui par son galet (13) et la base de son bec efface au passage le bec (12) de la came (2) qui coulissant dans sa boutonnière (15), comprime son ressort de rappel (6) et revient finalement saillir sous sont plan de contact avec le bec (14) du culbuteur (3). Le mouvement de retour de la poignée (5) est arrêté à cet instant par le contact de la butée qui en est solidaire avec l'encoche correspondante fraisée dans le corps (1) de l'outil.
  • En conclusion, l'idée directrice de l'étude qui précède a été de vulgariser, en simplifiant sa construction et son utilisation, en élargissant ses possibilités, un outil à main encore mal connu et peu employé, rendu de plus en plus nécessaire par l'évolution de la technique en construction mécanique.

Claims (4)

1. Clé dynamomètrique à main, à déclenchement et réarmement automatiques, réversible, permettant serrage et desserrage de la boulonnerie mécanique comportant; une poignée (5) pivotante en cours d'opération autour de l'axe (P-P') avec un dispositif de déclenchement comprenant une came (2) solidaire du corps (1) de l'outil et un culbuteur (3) oscillant autour d'un axe (T-T') solidaire de la poignée (5), ce culbuteur (3) étant retenu à une extrémité formant cran (14) par le bec (12) de la came (2) caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre, un bloc amortisseur (4) constitué d'un bloc d'acier solidaire de la poignée (5) en son extrémité postérieure, une lame ressort (8) réceptrice d'effort s'étendant le long du corps (1) et de la poignée (5) en contact avec le bloc amortisseur (4) dans sa position de repos à son extrémité postérieure et au 1/5 de sa longueur en partant de son extremité postérieure avec un galet (13) de friction serti dans le culbuteur (3) en son extrémité opposée à celle retenue par le bec (12) de la came (2), en ce que la came (2) étant retenue solidaire du corps (1) par l'action d'une part d'un ressort (6) plaquant l'extrémité (16) de la came (2) sur l'extrêmité filetée d'une vis (7) vissée dans le corps (1) et servant au tarage, et d'autre part par la coopération d'une boutonnière (15) dont le fond (17) vient en appui contre l'axe (C-C') lorsque la poignée (5) est sollicitée, et en ce que, comme lors de l'opération de serrage, le pivotement de la poignée (5) autour de son axe (P-P') par rapport au corps principal (1) entraîne le culbuteur (3) dans son mouvement de pivotement, celui-ci repousse, par son galet de friction (13), la lame-ressort (8) dans le sens de pivotement, jusqu'à ce que, comme la came (2) est solidaire du corps de l'outil et dont le fond (17) est en appui sur l'axe (C-C'), le cran (14) du culbuteur (3) échappe au bec (12) de la came (2) la boutonnière guidant le déplacement de la came lors de son effacement pour permettre à l'extrémité (12) du culbuteur (3) de reprendre sa position d'origine lors du retour de la poignée (5) et cesse sa contrainte sur la lame-ressort (8), celle-ci libérée revenant buter de son extrémité libre sur le bloc amortisseur (4) en repoussant le culbuteur (3) ce qui crée le signal tactile et sonore du déclenchement de la clé avertissant l'opérateur que le couple de serrage préfixé est atteint.
2. Clé dynamomètrique, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un ressort récepteur d'effort constitué d'une lame-ressort (8) droite, de section rectangulaire, de largeur constante, mais d'épaisseur, dégressive permettant un meilleur échelonnement des graduations.
3. Clé dynamomètrique, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée de 3 ensembles assortis composés de 3 lames-ressort (8) d'épaisseurs différentes associées une à une à une frette de fixation (9) et à un curseur (10) adaptés aux 3 différentes épaisseurs de lame-ressort (8), ces 3 ensembles étant amovibles, permettent avec une seule monture dont le vernier est gravé de 3 échelles parallèles de couvrir une large gamme de performances.
4. Clé dynamomètrique, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle permet grâce à la translation engendrée par la rotation à gauche ou à droite de la vis de réglage (7) de faire varier la hauteur du bec (16) de la came (2), permettant l'étalonnage des lames-ressort (8) en fonction des graduations du corps (1), et le réétalonnage ultérieur de la clé en fonction de l'usure.
EP19820901132 1981-04-27 1982-04-27 Cle dite "a couple ou dynamometrique a declenchement, pseudo-debrayage, et rearmement automatique" Expired EP0077346B1 (fr)

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AT82901132T ATE22672T1 (de) 1981-04-27 1982-04-27 Sogenannter drehmoment- oder dynamometrischer schluessel mit automatischer ausschaltung, pseudo- auskupplung und wiederbekraeftigung.

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FR8108506A FR2504436A1 (fr) 1981-04-27 1981-04-27 Cle dite a " couple ou dynamometrique, a declenchement, pseudo-debrayage, et rearmement automatique "
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EP0077346A1 EP0077346A1 (fr) 1983-04-27
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