Brevet FR2439900A1 — publié le 19800523

L'invention concerne un procédé de freinage d'organes d'assemblage taraudés ou filetés. On connait de nombreux moyens de freinage d'organes de fixation tels que vis et écrous. Certains comportent un élément rapporte, par exemple goupille, rondelle frein du type "Belleville ou Grower", rondelles éventail dentelées intérieurement ou extérieurement. D'autres comportent des moyens intégres tels qu'écrou à créneaux, écrous frein à une ou deux fentes radiales associees à une déformation locale, ou encore des ecrous combinés avec une rondelle en matière plastique sertie sur une face et se taraudant sur la vis, ou recevant par sertissage une rondelle métallique élastiquement déformable dont la périphBrie,s'appuyant sur l'organe à serrer, est crénelée. L'invention a pour objet de fournir un moyen de freinage applicable aux ecrous quels qu'en soit le type ainsi qu'aux vis avec ou sans tête, ceci avec une grande efficacité de freinage, généralement plus importante et plus durable que dans les système connus, ce moyen etant monobloc avec écrou ou vis. Cet objet est atteint selon une premiere réalisation de l'invention dans le cas d'un écrou, par une gorge circulaire interne coopérant avec une gorge circulaire externe située ou non dans un même plan en définissant sur l'écrou une zOne annulaire déformable élastiquement par une compression préalable provoquant une pré-contrainte de freinage. L'effet de freinage est obtenu par allongement de la zOne annulaire au moment de la mise en place de l'écrou sur la vis. Contrairement aux écrous à fente radiale, la précontrainte de freinage peut être bien plus importante car elle s'exerce avec une force égale sur 360". De plus, elle nécessite des aciers moins résilients. Selon un second mode de réalisation, l'écrou peut recevoir une unique gorge interne ou externe. Selon une troisième realisation, le freinage est obtenu de la même façon sur des vis avec ou sans tête, tiges filetees, goujons filetés ou filetage incorporé à une pièce massive, au moyen d'une gorge unique pour les petits diamètres et au moyen d'une gorge associée à un trou borgne pour les plus gros diametres. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 montre en coupe un écrou selon une réalisation prefé rentiel le, - les figures 2,3,4 et 5 montrent des variantes de réalisation d'ecrou frein, - les figures 6 et 7 montrent l'application du procedé à une vis ou à une tige filetée, - les figures 8,9 et 10 montrent des variantes de réalisation de vis selon l'invention, - la figure 11 montre une presse à cylindre prévue pour produire la précontrainte sur les écrous. Tel qu'il est représente en coupe sur la figure 1, l'écrou 1, muni du procede de freinage, comporte une gorge interne 2 acutangulaire à angle vif ou rayonne définissant, en coopération avec une rainure externe 3, disposée ou non sur un même plan, une zone annulaire 4 elastiquement déformable sous l'effet d'une pression suffisante pour provoquer une precontrainte suivant le sens des flèches 5, d'une valeur telle qu'elle n'entratne pas la destruction des filets, mais seulement le rapprochement de la zOne taraudee 6 par rapport à la zOne taraude 7 de telle sorte que la vis puisse; au moment du vissage, s'engager sur la partie rapprochée en allongeant la partie précontrairr te jusqu'a se retrouver à la position initiale.L'allongement elastique engendre une contrainte de frottement et donc le freinage, en fonction de la résilience du matériau constitutif de l'écrou, de la pression de precontrainte, et de la section annulaire 4. Ces divers paramètres, section annulaire, résilience et précontrainte sont calcules en fonction de l'effort de freinage à obtenir. Bien entendu, le procedé s'applique à toutes les formes usuelles d'écrous et de vis et avec tous les matériaux normalement utilisés. Sur la figure 2, on a représenté une première variante d'écrou frein selon l'invention. La zOne annulaire 8, deformée par précontrainte, est obtenue par une unique gorge extérieure 9. La taraudage, dans ce cas, se trouve légèrement déforme et provoque une contrainte de freinage supplémentaire en 9a. Sur les figures 3 et 4 on a représenté une seconde variante d'ecrou dans laquelle la zOne annulaire 10 est définie par une unique gorge intérieure 11, qui peut venir presque tangenter les pans de l'écrou voir même les crever pour ne laisser subsister que 6 zOnes de déformation dans le cas d'un écrou à 6 pans. Sur la figure 5 on a représente une 3ème variante d'écrou lequel comporte une zOne annulaire 12 déformée élastiquement par précontrainte définie par une gorge interne 13 et par un épaulement 14 supprimant la nécessité d'effectuer une gorge extérieure. Cette disposition est particulière- ment intéressante dans le cas ou l'on utilise des ebauches matricées, ce qui a pour effet de réduire le temps et le coflt des usinages. Sur la figure 6 on a montre,en coupe partielle, le procédé de freinage applique à un corps de vis 15 dont la section annulaire 16 est définie d'une part par une gorge extérieure 17 et par une trou borgne 18, la précontrainte de déformation est effectuée dans le sens des fleches 19. La longueur filetée 20 est fonction, en coopération avec les autres paramètres de définition du freinage, du résultat à obtenir. Sur la figure 7, on a montré un corps de vis sur lequel la zOne de déformation par précontrainte est obtenue au moyen d'une unique gorge extérieure 21 définissant un noyau 22 qui est precontraint de façon à rapprocher légèrement la partie filetée d'extrémité 23 du corps de vis 24. Cette dispositnon s'applique uniquement pour les vis de faible diamètre. Sur la figure 8, on a montre l'application du procedé de freinage à des vis arrêtoir telles que vis sans tête à 6 pans creux ou tout autre moyen d'entraSnement, carré, fente fraisee etc. Bien entendu, suivant le diamètre de la vis, on peut utiliser le procéde de la figure 6 ou de la figure 7. Il en est de même pour les figures 9 et 10. Sur la figure 9, le procédé de freinage est appliqué, à titre d'exemple, sur une vis à tête hexagonale. Il est evident que le procédé s'applique à tous les types de vis. La figure 10 montre un goujon comportant le procedé de freinage 25 appliqué en coopération avec le serrage à fond de filet. On pourrait également accrottre l'effet de serrage en terminant sur le fond de filet d'un taraudage borgne. On peut egalement prévoir un second moyen de freinage 26, de précontrainte plus faible, sur la partie libre du goujon recevant un écrou non freiné de façon à éviter le devissage du goujon par différentielle de couple de serrage. Pour les vis, la précontrainte peut être appliquée sur une machine de frappe équipée d'un outillage de présentation des vis. Ce procédé s'applique préférablement sur les vis de courte longueur Sur la figure 11, on a représenté une presse à cylindres comportant un cylindre 27 monté sur un arbre fixe 28, coopérant avec un second cylindre mobile 29, monté sur un levier articulé et recevant la pression de précontrainte hydraulique ou mecanique, dont la hauteur est rendue réglable au moyen d'une butee non représentée. On a represente un écrou 30 en cours de mise en precontrainte, figurée par les hauteurs respectivement h (hauteur initiale) et h - p (p etant la valeur de la précontrainte). Une telle presse présente l'avantage de permettre la precontrainte en continu d'une nappe d'écrous distribués en permanence à la sortie des machines d'usinage. REVENDICATIONS 1 - Procédé de freinage d'organes d'assemblage taraudés ou filetés destiné notamment à la réalisation d'écrous et de vis freinés, caractérisé en ce que l'effet de freinage est obtenu en définissant sur l'organe à freiner, vis ou écrou, au voisinage d'une extrémité, une zône annulaire continue de moindre résistance, en ce que la zône annulaire de moindre résistance est soumise à une pression telle qu'elle provoque une déformation réguliere par précontrainte calibrée en fonction du couple de freinage désiré, en ce que la déformation de précontrainte rapproche légèrement les parties filetées ou taraudees definies de chaque côté de la zône annulaire. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zône annulaire de moindre resistance est réalisée, sur un écrou, au moyen d'une gorge interne coopérant avec une gorge externe située ou non sur un même plan. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur un écrou, la zOne annulaire de moindre résistance soumise à l'effort de précontrairr te est réalisée au moyen d'une unique gorge soit interne (11), soit externe (9). 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur un écrou, la zône annulaire de moindre résistance soumise a l'effort de précontrainte est obtenue au moyen d'une gorge interne (13) coopérant avec un epaulement externe (14) définissant une partie cylindrique. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zOne de moindre résistance est réalisée, sur un corps de vis, au moyen d'une gorge externe (17) coopérant avec un trou borgne (18), en ce que ladite gorge est ménagée au voisinage de l'extrémité active de la vis laquelle est soumise à une pression provoquant la précontrainte calibrée. 6 - Procédé selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que la zône de moindre résistance est réalisée, sur les corps de vis, au moyen d'une unique gorge externe définissant un noyau subissant la pression provoquant la précontrainte. 7 - Procédé selon les revendications 1,5 et 6, caractérisé en ce qu'il est appliqué au freinage des vis arrêtoir sans tête. 8 - Procédé selon les revendications 1,5 et 6, caractérisé en ce qu'il s'applique au freinage de goujons comportant une zOne de moindre résistance precontrainte dans la partie vissée sur l'organe support, et éventuellement une seconde une de précontrainte de valeur plus faible menagée sur la partie recevant un écrou non freiné. 9 - Procede selon les revendications 1,5 et 6, caractérisé en ce qu'il s'applique sur les vis présentant tous les types de tête usuelle. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression provoquant la précontrainte de freinage est obtenue au moyen d'une presse à cylindre réglée à la hauteur correspondante à la précontrainte à obtenir.