Brevet FR2397920A1 — publié le 19790216

L'invention est relative à une clé dynamométrique. De telles clés sont utilisées pour transmettre à des organes de liaison filetés un couple de serrage déterminétA cette fin, elles comportent des moyens sonores,ou autres,qui avertissent l'opérateur lorsque ce couple est atteint. Les clés dynamométriques actuelles mettent généralement en oeuvre comme éléments de réaction et de mesure de la résistance à la rotation de l'écrou à serrer: -soit une tige flexible de longueur constante ou variable dispo sée radialement par rapport à l'axe longitudinal de l'organe à serrer, -soit,dans le cas des clés avec déclenchement à came,un ressort à boudin à tension variable disposé dans l'axe de la clé,c'est à-dire radialement par rapport à l'axe longitudinal de l'organe à serrer. Dans l'un ou l'autre type de clés,l'effort de réaction agit directement sur l'élément élastique qui1pour le réglage de la clé,soit présente une partie utile plus ou moins raccourcie,lorsque cette clé est du type à tige flexible, soit est plus ou moins comprimé lorsque cette clé est du type à ressort à boudin. Dans les deux cas,la mesure du couple de serrage est assurée par l'intermédiaire d'éléments élastiques fournissant un effort de réaction qui varie dans des proportions importantes en fonction de la position des moyens assurant leur tarage.Sachant que les éléments élastiques,tels que les tiges flexibles et les ressorts, fournissent des efforts d'autant plus reguliers que leur angle de flexion ou leur écrasement est faible,il apparait déjà que,du fait de la variation importante de l'effort de réaction,les clés dynamométriques précitées ne permettent pas d'obtenir une grande précision dans la détermination des couples de-serrage. Par ailleurs,les caractéristiques mécaniques des éléments élastiques dépendant de leurs conditions de fabrication,mais aussi des caractéristiques du matériau les constituant,il s'avère que leurs caractéristiques mécaniques varient de manière sensible d'un élément à un autre,ce qui est encore défavorable à la précision recherchée.Cette variation est si sensible sur les tiges flexibles que certaines d'entre elles doivent etre mises au rebut alors que leur fabrication est terminée. Enfin,ces clés mettent en oeuvre de nombreux éléments dont le montage doit astre réalisé avec précision pour ne pas influen cer le fonctionnement ultérieur.Il en résulte que ces clés sont d'un prix de revient assez important. La présente invention a pour but de fournir une clé dynamomé- trique qui,composêe d'éléments en nombre réduit et dont la fabrication et le montage nécessitent peu de précision,permette de transmettre des couples de serrage précis,quelle que soit la valeur de ce couple,entre deux valeurs extrEmes,dont celle inférieure est beaucoup plus faible que celle rencontrée sur les clés dy namomêtriques traditionnelles, Cette clé est du type comportant un levier rigide de commande, une texte d'entrainement ménagée à l'c-NStrémité libre d'un levier d'entrainement rigide,lui-mme articulé par rapport au levier de commande,des moyens de réglage du couple de serrage et des moyens indiquant que ce couple est atteint. Selon l'invention, les moyens dé réglage du couple de serrage sont constitués par des moyens à ressort à tarage faible et constant exerçant des efforts transversaux opposes sur le levier de commande et sur un prolongement du levier d'entrainement,et par un curseur déplaçable longitudinalement par rapport à une graduation dont est muni l'un des leviers et apte à modifier le rapport des bras de levier des leviers précités. Dans cette clé dynamométrique et à la différence des clés tra ditionnelles -d'une part,les moyens de réglage du couple sont constitués par des moyens à ressort fournissant un effort qui,transversal au rayon de la trajectoire de serrage,a une valeur constante et faible,quel que soit le couple de serrage, -et,d'autre part,la variation de ce couple de serrage est obtenue uniquement par modification du point d'application de l'effort transversal sur deux leviers,donc par modification des bras de levier et sans modificat-on du tarage des moyens à ressort. Dans une forme de réalisation,le levier d'entrainement est articulé à l'extrémité antérieure du levier de commande et son prolongement ,au-delà de cette articulation, s'étend parallèlement audit levier et comporte ,à proximité de son extrémité libre,au moins une face de butée apte à coopérer avec des moyens solidaires du levier de commande et limitant son pivotement sous l'action des moyens à ressort et,à son extrémité libre,au moins une face coopérant avec les moyens indiquant que le couple est atteint. Dans une autre forme de réalisation,le levier d'entrainement est articulé à l'extrémité antérieure du levier de commande et son prolongement est constitué par un levier complémentaire disposé parallèlement audit levier de commande sur lequel il est articulé par son extrémité postérieure,tandis que son extrémité antérieure est appliquée,par les moyens à ressort et au niveau de l'articulation des leviers d'entrainement et de commande,sur une rampe ménagée sur le levier d'entrainement. Dans une autre forme de réalisation, le levier d'entrainement s'étend parallèlement au levier de commande et son articulation par rapport à ce dernier est constituée par un pivot,disposé entre ces deux leviers et porté par un curseur déplaçable longitudinalement sur eux,tandis que les moyens à ressort sont disposés autour de l'extrémité libre d'un tenon transversal solidaire de l'un des leviers et traversant l'autre et prenant appui,d'une part,sur la t8te du tenon et,d'autre part,sur le levier traversé par ce tenon. Quelles que soient ses formes de réalisation,cebte clé,de conception simple,est très facile à fabriquer et à assembler et conduit donc à un prix de revient beaucoup plus bas que celui des clés traditionnelles. De plus,mettant en oeuvre des moyens à ressort qui ne sont soumis en permanence qu'à une faible tension, elle permet d'obtenir des couples de serrage dont les valeurs sont régulières dans le temps,ce qui n'est pas le cas avec les clés comportant un ressort longitudinal perdant ses caractéristiques lorsqu'il reste longtemps sous forte tension. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit eh référence au dessin schématique annexé représentant,à titre d'exemples non limitatifs,plusieurs formes d'exécution de la clé dynamométrique selon l'invention: Figure 1 est une vue de côté en élévation montrant,de manière schématique,le principe de fonctionnement d'une première forme d'exécution de la clé, Figure 2 est une vue de côté en élévation d'une forme de réalisation préférée de cette clé, Figure 3 est une vue de c8té montrant,lorsqu'une des joues latérales est enlevée,la position du levier d'entrainement juste avant le déclenchement, Figures 4,5 et 6 sont des vues en coupe suivant 4-4,5-5 et 6-6 de figure 2, Figures 7 et 8 sont des vues de coté en élévation montrant deux autres formes de réalisation de la clé. Cette clé est du type comportant une tête d'entrainement 2 ménagée à l'extrémité libre d'un levier d'entrainement 5,un levier de commande 4,des moyens de réglage du couple de serrage désignés de manière générale par la référence 5 à la figure I,et des moyens indiquant que cé couple est atteint désignés par la référence 6.Le levier de commande 4 est solidaire d'une poignée 2 et est articulé autour d'un axe 8 par rapport au levier d'entrainement 5. Dans les formes d'exécution décrites en référence aux figures 1 à 6,le levier d'entrainement 3 est articulé à l'extrémité du levier de commande et comporte un prolongement 9 qui s'étend sensiblement parallèlement à ce levier de commande son extrémité libre,ce prolongement comporte une face de butée 10 apte à coopérer avec les moyens 6 indiquant que le couple de serrage est atteint.Les moyens de réglage du couple sont constitués par des moyens à ressort et,notamment,par un ressort à boudin 12,et par un curseur,désigné de manière générale par 13. A la figure 1,le ressort 12 est interposé entre le levier de commands4 et le prolongement 2 du levier d'entrainement sur lequel il prend appui par des patins 11.Ce ressort exerce sur les deux leviers des efforts transversaux F? et F2 de valeur faible mais constante. Il est disposé à l'intérieur du curseur JI en forme de bottier tubulaire,déplaÇable longitudinalement entre les deux leviers et apte à coopérer avec la graduation 14 dont est muni le levier de commande 4.Enfin, le prolongement 2 est associé à des moyens qui,disposés à proximité de son extrémité postérieure,limitent son ecartement par rapport au levier de commande 4 sous l'action du ressort 12,moyens qui,dans cette forme d'exécution, sont constitués par un anneau 16. Lorsque cette clé est utilisée pour serrer un organe de liaison fileté et que le couple de serrage de celui-ci est atteint,le ressort 12 se comprime et permet donc au levier dten- trainement de pivoter par rapport au levier de commande 4,donc au prolongement 2 de ce levier ,d'actionner les moyens avertisseurs 6. Il est évident que le réglage du couple de serrage s'effectue par déplacement du bortier-curseur 13 entre les deux leviers , respectivement,de commande 4 et complémentaire 9,jusqu a ce qu t il soit en face de l'index de 4a graduation correspondant au couple désiré. Il est à remarquer que,lorsque l'amplitude du dispositif de déclenchement reste constante,du fait du rapprochement des deux leviers 4 et 9,l'amplitude d'écrasement du ressort 12 varie légèrement suivant que celui9cl se trouve à proximité de l'une ou l'autre des extrémités de la graduatîon.Cette variation n'est pas gênante,mais au contraire permet d'allonger la graduation,c est- à-dire d'obtenir une plus grande précision. La forme d'exécution d'exécution décrite en référence aux figures 2 à 6 qui est celle préférée,se différencie de la précédente par le fait que le prolongement du levier d'entrainement 3 est disposé parallèlement et entre deux joues 4a et 4b constituant le levier de commande.Ces deux joues sont liées à leur extrémité posterieure par la poignée 2 et,à leur extrémité antérieure,par l'axe d'articulation 8 (fig.4). Les moyens de réglage du couple de serrage comportent également un ressort à boudin 12 disposé dans un curseur 13 en forme de bottier tubulaire 20.Ce bottier compofte,comme montré figure 6, deux fentes longitudinales 19,grâce auxquelles il est traversé par le levier de commande 4 et le prolongement 9 du levier d'entrainement 30Son fond 18 prend appui sur les faces inférieures des joues 4a et 4b du levier de commande. sa partie supérieure,il est muni d'un logement 21 débouchant transversalement à l'exté- rieur et apte à recevoir le ressort 12.11 est à noter que,lorsque le ressort est au repos,il dépasse légèrement de la face supérieure du boiter tubulaire 20.Enfin,ce bottier comporte un file- tage 22 sur lequel peut se visser un chapeau 23 agencé de manière à venir en butée par sa face antérieure sur la face supérieure du botter 20 pour donner toujours le même tarage au ressort 12.Lorsque le ressort est ainsi taré,il exerce,d'une part,un effort vertical de haut en bas sur la face supérieure du prolongement 9 du levier complémentaire,disposé sensiblement dans le plan des faces supérieures des joues 4a et 4b et,d'autre part, un effort vertical de bas en haut sur le chapeau 23 et le bolA tier ,ce qui entraine le blocage du boîtier. La figure 6 montre qu'un jeu j sépare le bord supérieur des fentes 19 de la face supérieure des joues 4a-4b afin de permettre le pivotement vers le haut du prolongement 9 du levier d'entrainement 3.Enfin,le pivotement vers le bas de ce prolongement 9 est limité par un doigt 25 traversant les deux joues 4a-4b et sur lequel il prend appui en position de repos. Comme montré à la figure 3,lorsque le couple résistant devient voisin du couple de serrage desiréyle levier de commande pivote autour de l'articulation 8 par rapport au prolongement 9 et la face 10 de ce dernier chasse le marteau 6a de l'avertisseur 6,:Dès que le couple de serrage est égal au produit de la tension du ressort 12 par la distance séparant de l'articulation 8 le point d'application des efforts du ressort sur les leviers 4 et 9,le marteau 6a échappe de la face 10 et engendre un bruit signalant cette situation. Ce dispositif d déclenchement sonore correspond à celui décrit dans le brevet français 1.550.074 du 2 Février 1567.I1 est toutefois évident qu'il peut être remplacé par tout autre dispo sites similaire. La clé dynamométrique représentée à la figure 7 est à type à déclenchement à came.Son levier d'entrainement 3 est articulé en 8 à l'extrémité du levier de commande 4 composé de deux voues 4a et 4b.Ces deux joues sont liées à leur extrémité antérieure par l'axe 8 précité et,à leur extrémité postérieure,par une poignée 7.Le prolongement du levier d t entraineme-nt est constitué par un levier complémentaire 30,disposé sur la plus grande parte de sa longueur entre les deux joues 4a et 4b sur lesquelles il est articulé en 32 par son extrémité postérieure.Son extrémité antérieure 33,qui est coudée et contrecoudée,prend appui,par l'in termédiaire d'un galet 34,sur une rampe 35 ménagée à l'extrémité postérieure du levier d'entrainement 3 et au niveau de l'articulation de ce levier sur le levier de commande 4 .Les moyens de réglage 5 du couple de serrage et le fonctionnement du ressort par rapport aux deux leviers sont en tous points identiques à ceux décrits en référence aux figures 2 à 6. Dans cette clé dynamométrique,lorsque le couple de serrage est atteint,le levier de commande 4 pivote par rapport au levier d'entrainement 3 et ne transmet plus aucun effort à ce dernier. Dans la forme d'exécution décrite en référence à la figure 8, le levier d'entrainement 3 s'étend parallèlement au-dessous du levier de commande 4 et son articulation par rapport à ce dernier est constituée par un pivot 40,disposé entre ces deux leviers et porté par un curseur 42.Ce curseur qui peut tre déplacé longitudinalement par rapport aux deux leviers est muni de moyens de blocage 43.Des moyens à ressort,également constitués par un ressort à boudin 12,sont disposés autour de l'extrémité libre d'un tenon 44 transversal solidaire du levier d'entrainement 3 et traversant l'extrémité antérieure du levier de commande 4.Le ressort 12 prend appui sur la tête 44a du tenon 44 et sur la face du levier de commande 4 traverse par le tenon.Enfin,une bague de calage 45,disposée autour du tenon, est interposée entre le levier de commande 4 et le levier d' entrainement 3 pour limiter leur rapprochement sous l'action du ressort 12. A son extrémité postérieure,le prolongement 9 du levier d'entrainement 3 comporte une face de butée 10 apte à coopérer avec les moyens 6 indiquant que le couple de serrage est atteint. On conçoit aisément que le déplacement du curseur 42 entraine une modification du rapport des bras de leviers entre les leviers 4 et 3 et permet donc de modifier la valeur du couple de serrage. Bien entendu,cette valeur est déterminée par une graduation disposée,soit sur le levier de commande 4,soit sur le prolongement 9 du levier d'entrainement 3. Il ressort de ce qui precède que cette clé,de construction simple,a un fonctionnement plus sûr et plus précis que celui des clés traditionnelles,puisque la mesure des couples ne dépend pas de la variation du tarage d'un élément élastique,mais uniquement de la variation d'un rapport de bras de leviers.Grâce à son agencement,les valeurs extrtmes des couples indiquées sur sa graduation peuvent descendre beaucoup plus bas que dans une clé traditionnelle de caractéristiques similaires.Enfin,une simple modification des moyens à ressort et,notamment,iu ressort à boudin 12, permet de modifier l'échelle des mesures,c'est-à-dire d'utiliser la m8me clé pour serrer des organes de liaison avec des couples dîfférents.Dans ce cas,il est également nécessaire de remplacer la graduation par une autre adaptée aux couples à mesurer. Enfin, les moyens à ressort qui,dans les formes d'exécution décrites,sont constitués par un ressort à boudin,peuvent être remplacés par tout antre moyen équivalent. -REVEKDICAvIONS- 1-Clé dynamométrique du type comportant un levier rigide de commande,une tQte d'entrainement ménagée à l'extrémité libre d'un levier d'entrainement rigide,lui-même articulé par rapport au levier de commande,des moyens de réglage du couple de serrage et des moyens indiquant que ce couple est atteint,caractérisée en ce que les moyens de réglage du couple de serrage sont constitués par des moyens à ressort à tarage faible et constant exerçant des efforts transversaux opposés sur le levier de commande et sur un prolongement du levier d'entrainement,et par un curseur déplaçable longitudinalement par rapport à une graduation dont est muni l'un des leviers et apte à modifier le rapport des bras de leviers des leviers précités. 2-Clé dynamométrique selon la revendication I,caractérisée en ce que le levier dtentrainement est articulé à l'extrémité antérieure du levier de commande et son prolongement,au-delà de cette articulation,s'étend parallèlement audit levier et comporte,à proximité de son extrémité libre,au moins une face de butée apte à coopérer avec des moyens solidaires du levier de commande et limitant son pivotement sous l'action des moyens à ressort et,à son extrémité libre,au moins une face coopérant avec les moyens indiquant que le couple est atteint. 3-Clé dynamométrique selon la revendication 1,caractérisée en ce que le levier d'entrainement est articulé à l'extrémité antérieure du levier de commande et son prolongement est constitué par un levier complémentaire,disposé parallèlement audit levier de commande sur lequel il est articulé par son extrémité postérieure,bandis que son extrémité antérieure est appliquée,par les moyens à ressort et au niveau de l'articulation des leviers dten- trainement et de commande , sur une rampe ménagée sur le levier d'entrainement. 4-Clé dynamométrique selon l'une quelconque des resrendica- tions 1 à 3,caractérisée en ce que le prolongement du levier d'atrainement est disposé entre deux joues qui,constituant levier de commande, sont liées à idr exbimité postérieure par une poignée et à leur extrémité antérieure par l'articulation du levier d'entrainement. 5-Clé dynamométrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisée en ce que les moyens à ressort sont disposés dans le curseur. 6-Clé dynamométrique selon l'ensemble des revendications 4 et 5 et l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le curseur est constitué par un boitier tubulaire traversé avec jeu par le levier de commande et le prolongement du levier d'entrainementce boRtier5dont le fond prend appui sur les faces des joues du levier de commande,comportant à son extrémité libre,d'une part9un logement débouchant à l'extérieur pour les moyens à ressort7prenant appui au moins sur la face correspondante du prolongement du levier d'entrainement et dépassant au repos du logement précité et7dlautre part,un filetage pour un chapeau dont le serrage en butée sur ledit bottier détermine le tarage constant des moyens à ressort et assure le blocage du curseur. 7-Clé selon la revendication 1,caractérisée en ce que le levier dtentrainement s'étend parallèlement au levier de commande et son articulation,par rapport à ce dernier,est constituée par un pivot,disposé entre ces deux leviers et porté par un curseur déplaçable longitudinalement sur eux, tandis que les moyens à ressort sont disposés autour de l'extrémité libre d'un tenon transversal solidaire de l'un des leviers et traversant l'autre, et prennent appui,d'une part,sur la tête du tenon et,d'autre part,sur le levier traversé par ce tenon. 8-Clé dynamométrique selon la revendication 7,caractérisée en ce que le tenon traverse ltextrémité antérieure du levier de commande et une bague de calage intercalée entre ce dernier et le levier d'entrainement.