Brevet FR2220350A1 — publié le 19741004

1,1 invention se rapporte au type d'outil ou clé dynamo métrique, comportant un cadran gradué indiquant les forces que la clé exerce sur une pièce. Ce type de clé est communément désigné par le terme "clé à cadran" ou "clé dynamométrique à cadran". I1 existe deux types principaux de mécanismes montés dans les clés dynamométriques à cadran de l'art antérieur. Ce pendant, ces mécanismes présentent certains défauts nuisant au fonctionnement des clés. L'invention se rapporte à une clé dynamométrique com prenant un mécanisme de commande et un levier allongé, destiné à entre tenu à la main. Une barre flexible, de longueur limitée, est alignée avec le levier, à proximité de l'extrémité avant de ce dernier. Des organes fixent l'extrémité-arrière de la barre au levier. Une tette, destinée à s'appliquer sur une pièce, ainsi qutune tige de commande du cadran, orientée vers l'arrière dela barre, sont fixées. sur l'extrémité avant de cette dernière. "e levier supporte un cadran relié à la tige. La clé selon l'invention est conçue de manière que le fléchissement de la barre, qui transmet toutes les forces, et la meure qui en résulte ne dépendent pas de la longueur du levier et de l'emplacement ou du point d'application des forces sur ce dernier. T'indication donnée par le cadran ne dépend pas -de forces extérieures appliquées sur le levier. La longueur de ce dernier ne dépend pas de la longueur de la barre flexible, et inversement. l'emplacement du cadran ne dépend pas de la longueur de la barre flexible. Cependant, la longueur de la tige de commande peut varier et le cadran peut être placé dans toute position longitudinale du levier correspondant à la longueur de cette tige de commande.L'extrémité avant du levier comporte une butée destinée à limiter la déflexion de la barre de manière que cette dernière ne puisse être rendue défectueuse par dépas sement de sa limite d'élasticité à la flexion. le levier est conçu de manière à renfermer et à protéger la barre flexible. Les propriétés physiques de cette derniere dépendent de ses caractéristiques telles que la longueur, le poids, la résistance, la stabilité et les limites dlélas- ticité . Par conséquent, les dimellsions et le poids de cette barre peuvent êre réduits au minimum sans que sa solidité, sa stabilité ou sa limite d'élasticité à la flexion nten soient altérées. les dimensions extérieures, le poids et la forme de la clé peuvent donc etre réduits par rapport aux clés antérieures. La clé dynamométrique à cadran selon l'invention est de fabrication aisée et économique, de conception solide et durable et d"un fonctionnement efficace et sur. l'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective de la clé selon l'invention la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2 la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2 ; et la figure 6 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une variante de clé selon l'invention. La clé selon l'invention comporte un levier allongé A, une barre flexible B, également allongée, un élément M de montage reliant une extrémité de la barre au levier, une tette H destinee à entrer en contact avec une pièce et située à l'autre extrémité de la barre, une tige R de commande fixée à la barre et à la t8te, et un cadran D fixé sur le levier et la barre et relié à la tige de commande. les éléments et les barres ou organes décrits ci-dessus sont montés de manière que la barre B soit,en ce qui concerne les forces exercées, disposée entre le levier et la tête et quelle transmette toutes les forces appliquées entre ces deux éléments, de manière fixe, prédéterminée, uniforme et ininterrompue. La clé selon ltinvention comporte une butée S destinée à limiter la déviation de la barre B de manière que la limite d'élasticité de cette dernière ne soit pas dépassée. le levier A délimite une chambre longitudinale dans laquelle la barre et la tige se logent librement et sont pro tégées contre toute détérioration ou endommagement dus à des forces extérieures et autres. "e levier A de la clé selon l'invention est réalisé en acier et comporte une première plaque-simple, plate, allongée et supérieure en U, une deuxième plaque inférieure en Il et un élément central et intermédiaire E. La plaque en U comporte des extrémités avant 10 et arrière 41, des surfaces planes supérieure 12 et inférieure 13 et des bords latéraux et opposés 14. Elle est destinée à supporter et à transmettre des forces horizontales. Son épaisseur et sa largeur sont suffisantes pour qu'elle soit rigide et non fléchissable dans le plan horiaontal. "e levier (et les plaques et éléments qui le délimitent) comporte un tronçon avant X, un tronçon central Y et un tronçon arrière Z. le tronçon avant X, qui enveloppe et protège la barre B, 1g tige R et la tette H, supporte ou délimite la butée S, comme décrit ci-dessous. le tronçon central supporte la barre B et le cadran D. le tronçon arrière comprend une partie en forme de poignée et sa longueur peut etre de toute valeur voulue. La barre B, simple et allongée, est en acier flexible dont les caractéristiques de résistance aux contraintes sont prédéterminées. La section et la surface de cette barre peuvent varier. les caractéristiques de résistance aux contraintes du métal, le travail ou les contraintes devant Etre supportées par la barre et la fréquence des mouvements de cette dernière dé terminent sa section, sa surface et sa longueur effectives. En fait, ces dimensions sont telles que la barre B soit aussi courte, aussi légère et de section aussi faible que possible, sans pour autant que ses dimensions soient diminuées à un point entraînant une élévation du prix de fabrication et des difficultés de réalisation en la soumettant à des contraintes d'utilîsatio excessives en La barre peut etre aussi longue que voulue et dépend de la longueur souhaitée pour la clé et de ltemplacement du cadran sur cette dernière. La liberté du choix des dimensions de la barre B en simplifie la fabrication, en réduit le prix et laisse une grande liberté quant à la dimension,au poids et à la forme finale de la clé, Dansla réalisation représentée, la barre B est de section rectangulaire et sa longueur est approximativement égale à celle du tronçon X du levier A. La barre est disposée parallèlement au-dessous du tronçon avant de la plaque U. l'élément M de montage comporte un bloc simple, plat et rectangulaire 20 soudé sur une partie arrière de la barre et à la surface inférieure 13 de la plaque en fl, dans le tronçon central de cette dernière. En fait, le bloc 20 est d'abord soudé à la-barre et ensemble est ensuite traité therniquement. Puis le bloc est soudé à la plaque en U. Sa surface et sa dimension sont suffisamment grandes pour que son soudage sur le levier s'effectue sans détrempage ou sans autre détérioration de la barre traitée. "e bloc 20 permet également de positionner la barre au-dessous de la plaque en U au cours de l'assemblage de la clé. La tette H peut être de toute forme voulue et convenable et/ou de tout type conçu pour la transmission de forces de torsion. Cette tette H comprend un élément-allongé dont l'axe longitudinal est disposé verticalement et perpendiculairement à l'axe de la barre B. Cet élément est fixé convenablement à l'extrémité avant de la barre. Dans la forme préférée de réalisation selon 11 invention, la tte est constituée d'un élément allongé, orienté verticalement, de section polygonale ou carrée et fixé à l'extrémité avant de la barre B, par exemple par soudage, perpendiculairement à cette barre. L'extrémité inférieure de la tte est destinée à s'enclencher avec un organe de fixation au moyen d'un outil, par exemple d'une douille pour écrou, ou autre. La tête H représentée est soudée sur une partie avant de la barre B qui recouvre l'extrémité supérieure de cette tette. La tête H et la barre B, de m8me que le bloc 20 et la barre, sont assemblés et soudés avant le traitement thermique de manière que cette tette soit égalemen-t traitée thermiquement avec la barre et la plaque et que les caractéristiques de ré sistance aux contraintes de la barre ne soient pas modifiées ou affectées lors du soudage de la tte sur la barre, comme cela risquerait de se produire dans le cas où ce soudage serait consécutif au traitement thermique. le bloc, la barre et la teste, assemblés et traités thermiquement comme décrit ci-dessus, constituent un sousensemble simple, de réalisation aisée et économique, facile à manipuler et à assembler avec les autres éléments et pièces de l'outil. La tige R de commande est un élément simple, rectiligne, allongé et rigide et comprend, de préférence, un tube apportant une rigidité maximale pour un poids minimal. Cette tige R est fixée convenablement sur la tte H de manière à dépasser librement vers l'arrière de cette dernière, à une certaine distance du levier. Cette tige est orientée vers le tronçon central Y et le cadran D. La tige R peut être disposée au-dessus ou au-dessous de la barre B, selon les circonstances, selon ce qui est demandé. Dans le réalisation représentée, la tige R est disposée parallèlement et à une certaine distance au-dessous de la barre B. B'extrémité avant de la tige R peut être fixée à la tgte H, de toute manière convenable. Dans la réalisation représentée, cette extrémité avant est emboftée étroitement dans un trou 25 de la t8te à laquelle elle est fixée par soudage. La forme et la conception du cadran D, monté sur le tronçon central Y du levier A ou sur la plaque en U de ce levier et relié à la tige R, peuvent varier largement. Dans la réalisation représentée, ce cadran D comprend une face plate, circulaire et graduée 30 montée sur le levier, un arbre central 31 tournant sur ce levier et sur la face du cadran et dépassant de cette dernière par un trou central, et un indicateur ou aiguille 33, montée sur l'arbre et orientée radialement par rapport à ce dernier, à une certaine distance de la surface graduée du cadran. Un pignon 34 est calé sur 11 arbre et engrène avec un secteur 35 à crémaillère, pivotant à une certaine distance de l'arbre sur un axe parallèle à ce dernier.Un bras 36 dépasse radialement de l'axe de pivotement du secteur et un mécanisme 0 de commande est disposé entre le bras 36 et l'extrémité arrière de la tige R. les éléments et pièces 30 à 36 du cadran D sont pris dans grand nombre d'éléments commerciaux pouvant entre utilisés dans l'outil selon l'invention. "es éléments commerciaux mentionnés ci-dessus comprennent des batiks destinés à supporter l'arbre et le secteur à crémaillère et à faciliter le montage derganes de mouvement, des ressorts d'équilibrage, des bottiers de cadran-comportant des surfaces transparentes facilitant le montage de la face graduée du cadran et protégeant cette dernière et les aiguilles, et autres éléments convenables et appropriés. Dans la réalisation représentée, le cadran comporte un bâti F fixé sur la surface inférieur 13 du tronçon central Y de la plaque en U. l'arbre 31 est monté dans ce bati F et dépasse vers le haut par un trou 37 du levier. le secteur denté 35 pivote sur ce båti en un point espacé en avant de l'arbre, le bras 36 dépassant également en avant de cet arbre, parallèlement à l'axe longitudinal du levier A. La face 30 du cadran est montée dans un élément 38 du boitier, en forme de coupelle, portant sur la surface supérieure 12 de la plaque en U et fixé sur cette dernière et au bâti F par deux disques 39 et 40 et par des vis 41 traversant ces dernières, la plaque en U et le bâti B. le cadran comporte également un anneau ou une bague 42 décorative entourant l'élément 38 et fixant le verre W au-dessus de la face du cadran et de l'aiguille. le mécanisme 0, situé entre le bras 36 et la tige R peut Etre considéré comme faisant partie du cadran D ou de la tige R. Dans la réalisation représentée, ce mécanisme 0 comporte une tige allongée 50 coulissant dans liextrémité arrière de la tige tubulaire R et comportant, à son extrémité arrière, un ergot latéral 51, orienté vers le haut et passant et coulissant dans une ouverture 52 du bras 36, de manière à être relié à ce dernier. La tige 50 du mécanisme 0 agit à la manière d'un prolongernent de la tige R et, si elle est considérée comme faisant partie de cette dernière, cette tige R peut être jugée comme étant axialement extensible et de longueur réglable, de manière que le positionnement et l'enclenchement de l'ergot 51 dans l'ouverture 52 du bras 36 soient convenables. le mécanisme 0 comporte également un organe destiné à la fixation de la tige 50 dans la tige R et, dans la réalisation représentée, cet organe est constitué d'une simple vis 55 d'arrêt traversant la tige R et portant sur la partie de la tige 50 passant dans la précédente. la poignée Z du levier A est simple, rectiligne, de -toute longueur voulue et se prolonge vers l'arrière du tronçon central Y. Lorsque la tête H est enclenchée avec une pièce et quelle subit des forces de torsion, vers la gauche ou vers la droite, résultant de l'application de forces latérales sur le levier A, ces forces sont transmises du levier à la tige par la barre B qui s'infléchit latéralement vers la droite ou vers la gauche par rapport à l'axe longitudinal du levier. Cette déviation de la barre provoque un déplacement latéral et correspondant de la tête H et un pivotement de la tige R par rapport à l'axe du levier.Ce pivotement provoque un mouvement latéral de ltex- trémité arrière de li tige et de l'ergot 51 du mécanisme 0 sur une trajectoire courbe, vers la gauche ou vers la droite, et donc, par conséquent, un pivotement du secteur denté 35 et une rotation correspondante de l'arbre 31 et de l'aiguille 33 sur la face 30 du cadran. le cadran B indique donc avec exactitude et précision la flexion de la barre B. les caractéristiques de résistance aux contraintes de la barre peuvent dtre établies et/ou déterminées précisément et la face 30 du cadran D peut etre graduée convenablement de manière que ce dernier indique avec exactitude et précision la force du moment correspondant à la déviation de la barre. la tige R, bien qutorientée vers l'arrière par rapport à l'extrémité avant de la barre B, agit à la manière dfun prolongement vers l'avant de cette dernière et multiplie ou amplifie la déviation de cette barre à laquelle elle est reliée par le cadran D. Par conséquent, une légère ou faible déviation de la barre provoque un déplacement latéral important de l'ex- trémité arrière de la tige R et de l'ergot 51 du mécanisme 0 suffisant pour que le cadran D indique un résultat précis et de lecture aisée. la disposition de la barre, de la tige et du mécanisme 0, qui sont des éléments de faible longueur, provoque un mouvement composé de ces derniers et un déplacement latéral de l'ergot 51 qui serait sur une distance égale à ceLle/obtenue au moyen d'un appareil dont la longueur serait égale à la somme des longueurs de la barre, de la tige et du mécanisme 0. De plus, il est souhaitable que la clé selon l'invention comporte une butée S, mentionnée ci-dessus, de manièrefique la déviation latérale de la barre soit limitée et que cette dernière ne puisse s'infléchir au-delà de ses limites prédéterminées de résistance aux contraintes. la butée S comprend deux épaulements espacés 60 de ltextrémité avant du levier. Ces épaulements 60 sont espacés de part et d'autre des côtés opposés de la tette H et sont destinés à entrer en contact avec cette dernière par suite d'un déplacement latéral maximal et prédéterminé de cette t8te correspondant à une déviation maximale et également prédéterminée de la barre B. Par conséquent, la butée S limite efficacement le déplacement latéral de la tte et interdit 12 application de contraintes excessives sur la barre. La plaque inférieur L et un élément intermédiaire I du levier A coopèrent avec la plaque en U de manière à raidir. le levier A et à le rendre très rigide et résistant. Ces éléments délimitent une chambre longitudinale dans le levier renfermant dans l'obscurité et protégeant la barre B, la tige R, la partie supérieure de la tte H, le mécanisme 0 et le båti F du cadran D. La plaque inférieure L est aussi plané que la plaque U et elle est disposée au-dessous de cette dernière et des éléments cités ci-dessus. L'élément intermédiaire I, en métal fondu ou usiné, est disposé entre les plaques U et X et délimite une paroi continue entre les bords de ces dernières. Des vis convenables 72, passant dans les bords des plaques et de l'élément U, relient la plaque U et cet élément I. L'extrémité avant de la plaque U comporte une ouverture ou évidement 73 dans lequel la partie inférieure de la tette H passe librement et qui délimite les surfaces latérales et espacées 60 de la butée S. l'extrémité avant de ltélément I peut, comme représenté, etre formée de manière à coopérer avec l'ouverture 73 de la plaque, de manière à délimiter les surfaces 60 de la butée S. Il n'est pas nécessaire que l'élément I et la plaque U délimitent, à eux deux, les surfaces 60, mais seule l'une de ces pièces peut être utilisée dans ce cas. les plaques U et B et l'élément I délimitent un tronçon rigide, très résistant et léger, de section cn caisson et dont la partie avant délimite une chambre longitudinale comportant l'ouverture 73, renfermant et protégeant les éléments B, H, R, 0 et. F. La plaque U et l'élément I ou la plaque L et l'élément I peuvent être, selon l'invention, réalisés d'une seule pièce. la figure 6 représente une variante de réalisation selon l'invention, dans laquelle le levier A' comprend une plaque supérieure U" et un bottier moulé et allongé L', ouvert vers le haut, de longueur limitée,et fixé à la surface inférieure des parties centrale et avant de la plaque Ut. le cadran comprend des ouvertures de la plaque U' et du boiter X voisines de l'extrémité arrière de la tige R', des plaques 80 comportant des fentes courbes 81 et des graduations 82, et une aiguille 83 en forme de T, située à l'extrémité arrière de la tige et dont les extrémités de la partie transversale passent dans les fentes 81. Cette deuxième réalisation selon l'invention représente quantitativement et qualitativement les modifications pouvant entre apportées à l'invention sans sortir de son cadre. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent entre apportées à llappareil décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. EVET:DICnTIOiTS 1. Clé dynamométrique, caractérisée en ce quelle comporte un levier rigide et allongé, délimité par des extrémités avant et arrière, destiné à être -tenu à la main et situé dans l'axe longitudinal de la clé, ce levier délimitant une chambre longitudinale qui comporte une ouverture latérale voisine de l'extrémité avant dudit levier, une barre- élastique , délimitée par des extrémités avant et arrière, étant disposée longitudinalement avec jeu dans la chambre, des éléments de montage fixant l'extrémité arrière de cette barre dans ladite chambre, à une certaine distance en arrière de l'ouverture, une tige allongée comportant une partie intérieure située dans la chambre et une partie extérieure destinée s'appliquer sur une pièce , orientée latéralement, passant librement dans l'ouverture et sortant du levier, des organes fixant la partie intérieure de la tette à I'extrémité avant de la barre, cette clé comportant également une tige rigide de commande délimitée par des extrémités avant et arrière et dont la longueur est supérieure à celle de la barre, cette tige étant disposée longitudinalement et avec jeu dans la chambre, à une certaine distance de la barre, des organes fixant l'extrémité avant de la tige à la partie intérieure de la t8te-et l'extrémité arrière de cette tige aboutissant dans la chambre en un point situé en arrière de l'extrémité arrière de la barre, un cadran de lecture étant monté sur le levier à proximité de l'extrémité arrière de la tige avec laquelle il est enclenché au moyen d'un de ses éléments situés dans la chambre. 2. Clé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de montage comprennent un bloc soudé sur l'ex- trémité arrière de la barre et dépassant latéralement par rapport à l'axe longitudinal et central de cette barre, ce bloc étant également soudé fixement par rapport au levier sur une surface voisine de la chambre. 3. Clé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadran est disposé et peut être lu sur le côté du bras opposé à celui duquel la partie extérieure de la tête dépasse. 4. Clé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadran est positionné et peut etre lu sur le caté du bras opposé à celui duquel la partie extérieure de la tte dépasse, les éléments de montage comprenant un bloc fixé à l'extrémité arrière de la barre et dépassant latéralement par rapport à l'axe longitudinal et central de cette dernière, la t8te, la barre et le bloc constituant un ensemble d'une seule pièce et des parties du bloc, traitées thermiquement, et éloi gnées de la barre, étant soudées par rapport au levier sur une surface voisine de la chambre. 5. Clé selon la revendication I caractérisé en ce que le cadran comporte une face graduée située à l'extérieur du levier, un arbre dont I'extrémité extérieure est voisine de ladite face graduée et dont l'extrémité intérieure est située dans la chambre, une aiguille,montée sur l'extrémité extérieure de ltarbre, étant orientée vers les graduations de ladite face, des organes de commande étant disposés entre I'extrémité intérieure de l'arbre et l'extrémité arrière de la tige, de manière à faire tourner cet arbre en réponse à un déplacement latéral de la tette, à une déviation de l'extrémité avant de la barre par rapport à l'axe longitudinal du levier et à un déplacement latéral de l'extrémité arrière de la tige. 6. Clé selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de montage comprennent un bloc soudé sur l'ex- trémité arrière de la barre, traité thermiquement avec cette dernière, orienté latéralement par rapport à l2axe longitudinal et central de cette barre et soudé fixement par rapport au levier, sur une surface voisine de la chambre, à une certaine distance de la barre, le cadran comportant une face graduée située à l'extérieur du levier, un arbre dont l'extrémité extérieure, voisine de ladite face, comporte une aiguille orientée vers les graduations de la face et dont une extrémité intérieure est située dans ladite chambre, les organes de commande étant disposés entre l'extrémité intérieure de l'arbre et l'extréme de la tige, de manière à faire tourner cet arbre en réponse à un déplacement latéral de la t8te, > urle déviation de 11 extrémité avant de la barre par rapport à l'axe longitudinal du levier et à un déplacement latéral de l'extrémité arrière de la tige. 7. Clé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadran est dispose-' et peut êrc lu sur le cOté du bras opposé à celui duquel la partie extérieure de la tette dépasse, ce ca dran comportant une face graduée située à l'extérieur du levier, un arbre dont ltextrémité extérieure, voisine de ladite face, comporte une aiguille orientée vers les graduation de cette face, et dont l'extrémité intérieure est située dans ladite chambre, et des éléments de commande étant disposés entre l::extrémité intérieure de ltarbre et l'extrémité arrière de la tige, de manière à faire tourner cet arbre en réponse à un déplacement latéral de la tête, à une déviation de l'extrémité avant de la barre par rapport à l'axe longitudinal du levier et à un déplacement latéral de l'extrémité arrière de la tige. 8. Clé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadran est disposés de manière lisible sur le côté du levier opposé à celui duquel la partie extérieure de la tête dépasse, les organes de montage comprenant un bloc fixé à ltex- trémité arrière de la barre, orienté latéralement par rapport à l'axe central et longitudinal de cette dernière avec laquelle déterminée par rapport il est traité thermiquement, ce bloc étant soude en position/au levier sur une surface voisine de la chambre, à une certaine distance de ladite barre, le cadran comportant une face graduée située à 11 extérieur du levier, un bras dont ltextrémité extérieure, voisine de ladite face, comporte une aiguille orientée vers les graduations de cette dernière et dont l'extrémité intérieure est située dans la chambre, et des organes de commande étant disposés entre l'extrémité intérieure de l'arbre et latex trémité arrière de la tige de manière à faire tourner cet arbre en réponse à un déplacement latéral de la tete,à une déviation de l'extrémité avant de la barre par rapport à l'axe iongitudinal du levier et à un déplacement latéral de l'extrémité arrière de la tige. 9. Clé dynamométrique, caractérisé en ce quelle comporte un levier allongé et rigide, délimité par des extrémités avant et arrière, et destiné à être tenu à la main, une barre - délimitée par des extrémités avant et arrière et parallèle, à une certaine dir-tánce, à la partie avant du levier, les éléments de montage reliant l'extremité arrire de ladite barre au levier, cette clé comportant également une tête allongée, destinée à s'appliquer sur une pièce , fixée à l'extrémité avant de la barre et oriente latéralement par rapport à cette dernière, une tige de commande, délimitée par des extrémités avant et arrière et espacée latéralement et parallèlement par rapport à la barre et au levier, des organes reliant. ltextré- mité avant de la tige à l'extrémfté avant de la barre, et un cadran étant disposé en arrière de la barre et comportant des éléments situés entre le levier et l'extrémité arrière de la tige, cette clé comportant également des organes de limitation de charge, situés à l'extrémité avant du levier et destinés à limiter les déviations latérales de la barre, ces organes comportant des surfaces latérales et espacées de butée, situées à une certaine distance, face aux cotés opposés de la tette.