Brevet FR2316049A1 — publié le 19770128

L'invention a pour objet un dispositif pour le vissage, avec couple de serrage prédéterminé, d'éléments filetés dont le vissage est effectué grâce à l'action d'un organe moteur, par exemple un moteur pneumatique. Des dispositifs de ce genre sont déjâ connus; ils comprennent généralement un moteur portant sur son arbre une clé qui s'adapte à la vis ou au boulon à visser; le moteur est monté sur ses supports de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de son propre arbre, et sa rotation se fait contre la retenue de moyens élastiques antagonistes qui constituent un dynamomètre de torsion. Le moteur cesse d'être alimenté quand le couple de réaction sur les supports provoque une rotation contre l'effet des moyens élastiques d'une amplitude préétablie, qui correspond à un certain couple de vissage. Il est souvent prévu un organe de détection pour mesurer l'amplitude de cette rotation et arrêter le moteur lorsqu'une certaine valeur limite est dépassée. Ce type de dispositif bien connu présente de nombreux inconvénients. En premier lieu, sa construction est complexe et il est. encombrant à cause du montage oscillant du moteur. L'encombrement, en particulier, est une caractéristique critique de ce dispositif. En effet, il est utile que l'on puisse monter plusieurs dispositifs de vissage sur une seule plaque, de façon à effectuer le vissage simultané de plusieurs éléments filetés qui maintiennent une pièce mécanique; un cas typique est, par exemple, le montage de la culasse des moteurs à explosion, où la faible distance entre les différents goujons limite les dimensions des dispositifs de vissage. Le but principal de l'invention est donc d'apporter un dispositif dynamométrique, d'un encombrement réduit, capable de créer des couples de vissage réglables, avec de faibles tolérances, correspondant aux besoins du montage mécanique, y compris dans le cas d'appareillages pour lesquels on exige des couples de serrage à valeur plutôt critique. Selon l'invention, un dispositif de vissage couple prédéterminé comprend un moteur qui entraîne en rotation un pignon engrenant avec les satellites d'un ensemble d'engrenages épicycloidaux montés sur un porte-satellites lui-même solidaire d'un organe prévu pour être accouplé à l'élément fileté à visser; les satellites engrenent, en outre, avec une couronne extérieure pouvant tourner et sur laquelle agissent des organes de freinage avec un couple préétabli; en outre, des moyens de détection détectent la rotation de la couronne et coupent l'alimentation du moteur lorsque la couronne commence à entrer en rotation contre l'effet antagoniste des organes de freinage. D'autres buts de l'invention, ainsi que d'autres caractéristiques apparaîtront, de même que ses avantages, au cours de la description que l'on donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, d'une réalisation de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle, en coupe axiale selon I-I de la figure 2, d'un dispositif de vissage dynamométrique conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1. Le dispositif de l'invention comprend un corps désigné par la référence générale 10 sur lequel est fixé par des brides un moteur 11, par exemple du type pneumatique, dont l'arbre 12 entraine un-pignon 13 qui tourne dans des coussinets 14; le pignon 13 engrène avec des satellites 15 montés tournant en 16 sur un porte-satellites 17 guidé en rotation par des coussinets 18 et 19. Les satellites, à leur tour, engrènent avec une couronne 20 à denture interne, tenue dans des coussinets 21, dont la face- extérieure est taillée en came et présente une série de lobes 22. Contre la surface extérieure de la came porte un galet 23, monté en 24 sur un bras oscillant 25 lui-même articulé en 35, et poussé par un poussoir 26 sur lequel agit un ressort taré 27. Ce dernier se trouve dans une douille 28 qui lui sert d'appui et qui se visse en 29 pour permettre le réglage de la force du ressort, de façon à tarer la charge initiale avec laquelle le galet 23 s'appuie contre la surface extérieure de la couronne 20. Un organe détecteur 34 s'appuie contre le bras 25 et pilote une électro-vanne 36 qui commande l'alimentation du moteur 11, comme on l'expliquera plus en détail ci-après. Le porte-satellites 17 reçoit, avec un montage à glissement axial transmettant toute rotation grâce à des clavettes 30, une tige 31 se terminant par un nez 32 apte à porter l'outil qui prend la tête de la vis, ou du boulon, que le dispositif doit visser. Un ressort 33 pousse élastiquement la tige 31 et tend à la faire dépasser du porte-satellites 17. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. Le moteur Il étant en marche, le porte-satellites 17 tourne, la couronne 20 étant retenue par le galet 23 qui s'appuie contre un lobe 22. Le dispositif est rapproché de 11 élément à visser, et l'adaptation de la tige 31 à la tête de l'élément en question est facilitée par le déplacement élastique de la tige elle-même, selon une disposition connue en soi. Le recul de la tige permet, en effet, à la clé 32, ou au nez correspondant, de s'appuyer sur l'écrou pour s'engager ensuite avec lui quand la rotation relative place les parties en position d'accouplement. En outre la partie saillante de la tige 31 accompagne l'élément visse pendant son mouvement de déplacement en sens axial au cours du serrage. Pendant le vissage s'exerce sur la couronne 20 un couple de réaction qui est fonction du couple applique par le porte -satellites 17 à l'élément à visser. En particulier, le couple auquel est soumise la couronne C c est un multiple du couple de vissage Ca, facilement calculable d'après les lois connues du rapport de transmission des trains d'engrenages épicycloldaux. En particulier, le rapport entre ces couples est égal au rapport des nombres de dents du pignon et de la couronne. En admettant que le pignon 13 (figure 2) soit mis en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, le porte -satellites 17 tourne également dans le même sens, alors que la couronne 20 est soumise à un couple de réaction en sens contraire. En tarant convenablement la charge du ressort 27, on peut régler la valeur limite du couple Cc qui provoque la rotation de la couronne 20, le galet 23 se soulevant à chaque passage d'un sommet 22. Lorsque le couple C a dépasse sa valeur limite, le couple Cc dépasse sa propre valeur limite et un lobe 22 repousse le galet 23, en faisant pivoter le bras 25 et en actionnant l'organe sensitif 34 qui pilote la valve 36 d'arrêt du moteur 11. Un retard quelconque, même dû à l'inertie, de l'arrêt du moteur n'influe pas de manière importante sur le couple de serrage Ca, car la rotation de la couronne 20 arrête de toutes façons la rotation du porte-satellites 17 qui provoque le vissage. La construction du dispositif de l'invention, permettant d'atteindre les buts fixés, est compacte : plusieurs dispositifs ayant une taille convenable permettent le vissage d'éléments avec des distances entre axes assez réduites. Le moteur 10 lui-même est d'un enco:r,brement limité, compte tenu du fait que le couple qui lui est demandé ne représente qu'une fraction du couple de vissage, puisque sa vitesse est démultipliée pat le train epicy cloîdal. Il a été démontré, en outre, que, en plaçant le contrôle du couple sur la couronne 20, avec une faible vitesse propre de rotation dans l'engrenage épicycloidal, et que, en reportant la réaction du couple de serrage sur une couronne de faible masse plutôt que sur le moteur qui est, en outre, relié à des tuyaux (même flexibles), on peut obtenir des valeurs peu variables du couple d'entraînement et un couple de vissage ayant une tolérance tout à fait satisfaisante même dans les conditions les plus critiques couramment rencontrées dans les montages mécaniques. I1 est évident pour le spécialiste de ce domaine de la technique qu'il est possible d'apporer de nombreuses variantes à la réalisation décrite à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. On peut ainsi modifier à volonté les rapports entre les différents engrenages qui constituent le train épicycloîdal, et on peut également donner une autre forme à l'organe qui retient, avec un couple prédéterminé et réglable, la couronne 20. I1 est possible encore d'adopter plusieurs autres moyens de détection qui arrêtent le moteur lorsque la couronne se libère de son organe de retenue; la nature même du détecteur dépendant du type et de la nature du moteur utilisé-. REVENDICATIONS 1. Dispositif de vissage et de serrage, à couple préétabli, d'éléments filetés, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur mettant en rotation un pignon qui engrène avec les satellites d'un train d'engrenages epicycloidal montés sur un porte-satellites solidaire d'un organe conçu pour être accouplé à l'élément fileté à visser, les satellites engrènent avec une couronne extérieure tournante sur laquelle agissent des organes de freinage à couple préétabli, cependant que des moyens de détection détectent la rotation de la couronne et coupent l'alimentation du moteur lorsque la couronne commence à entrer en rotation contre l'action desdits organes de freinage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure de ladite couronne est taillée en came, avec au moins un lobe, et un galet qui constitue un organe de freinage est poussé contre cette surface par des moyens élastiques réglables. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de détection détectant la rotation de la couronne est sensible au déplacement dudit galet.