Brevet FR2440484A1 — publié le 19800530

L'invention concerne un accouplement pour des éléments mécaniques, ces éléments comprenant des éléments ayant une section transversale pleine ou tubulaire, et également une section transversale semi-pleine, par exemple des fils ou analogues. On connait aéja un grand nombre de types différents d'accouplements ou raccords destinés à faciliter la jonction entre deux éléments, comme des joints permanents, par exemple par soudage, et également différents types d'accouplements et autres joints non permanents, par exemple différents types d'accouplements pour tubei fixations pour axes, moyens de blocage pour fils, fixations pour cibles et analogues. Des accouplements ou jonctions permanents ont un inconvénhat évident puisque les éléments joints sont déformés ou endommagés lorsque la jonction est supprimée. Des types connus d'accouplemais non permanents ont également un inconvénient parce que les élé- ments attachés sont plus ou moins déformés plastiquement et/ou mécaniquement lorsque la jonction est établie. Cette déformation fait que le joint est moins résistant aux vibrations et a la pres sion, et que des assemblages/désassemblages répétés ne peuvent être effectués en conservant les propriétés souhaSfes i# la jonction. Le but de l'invention est de divulguer un développement ori ginal d'un accouplement du type non déformant, basé sur la techni# que connue par le brevet suédois N07201350-1 (publication 372607) Ce brevet divulgue un accouplement dans lequel une bague elastiq tronconique est tordue ou déformée sur un élément tubulaire avec lequel la partie périphérique de la bague est en contact. La bagua sert de moyen de transformation de force, cette force étant transi mise par l'élément tubulaire à un élément devant étre attaché par l'accouplement.Une caractéristique importante de la conception connue est donc l'utilisation d'une bague élastique tronconique i qui est tordue ou déformée pour obtenir la fixation de l'élément qui doit attacher l'accouplement. L'élément tubulaire contre lequel agit la bague élastique est de plus agencé sous la forme d'un élément tubulaire cylindrique, alternativement conique, et la force appliquée par la bague n'est pas appliquée de manière similaire le long de toute la surface périphérique de contact de l'élément tubulaire, c'est-à-dire qu'une force plus grande est appliquée là oh la bague est en contact avec l'élément et qu'une force m o i n d r e est a p p 1 i q u é e à une c e r t a i n e distance du premier point. On obtient de plus un effet d'étanchX té en utilisant deux surfaces de contact coniques, avec le risque que la partie d'extrémité' frontale de l'élément tubulaire, qui a un bord périphérique aigu, coupe l'élément attaché. L'invention constitue un développement du type d'accouplements susmentionné, destiné à faciliter l'utilisation d'une bague élastique plane au repos, sur laquelle une force est appliquée par un élément d'application de force, par l'intermédiaire d'un anneau de support, après quoi la force est transmise à un élément ayant en coupe longitudinale la forme d'un poutre, destiné à appliquer une force de retenue similaire, le long de toute sa surface de contact interne, sur un élément devant être attaché. Selon un mode de réalisation préféré, la fixation est effectuée en plusieurs stades successifs, l'élément en forme de poutre étant agencé pour, dans un premier stade, établir le contact avec l'élé- ment à attacher, la force de retenue étant distribuée uniformément sur la surface de contact; dans un second stade, l'élément en forn# de poutre se déplace linéairement, forçant un élément d'étanchéi- I té à se déplacer vers l'élément attaché et à établir un contact étanche entre une surface conique et la surface périphérique de l'élément attaché, formant ainsi une jonction de maintien et d'étanchéité. I1 faut remarquer que la méthode selon laquelle la force de retenue est uniformément distribuée le long de toute la surface de contact évite que l'accouplement ne déforme l'élément attaché, et aucun élément de l'accouplement n'est déformé, c'est d-dire que l'on peut effectuer des assemblages/désassemblages répétés en conservant à l'accouplement de bonnes propriétés de maintien et d'étanchéité. D'autres aspects, caractéristiques et avantages de l'invention apparattront de la description détaillée qui suit, et des dessins annexés sur lesquels - la Figure 1 représente schématiquement la relation entre le coefficient de frottement et la force appliquée, pour obtenir des propriétés de retenue similaires, - la Figure 2 présente un mode de réalisation d'un accouplement selon l'invention, au repos et non fixé, - la Figure 3 présente une coupe longitudinale, correspondant à la figure 2, montrant un premier stade de fixation, - la Figure 4 présente une coupe longitudinale, correspondant à la figure 3, montrant un second stade de fixation, et - la Figure 5 présente l'accouplement fixé à un élément ou organe. En se reportant à la figure 1, on voit la relation entre le coefficient de frottement et la force appliquée lors qu'il faut atteindre certaines propriétés de retenue prédétermi- nées. On peut voir que, pour un coefficient de frottement aux environs de 1,0, ce qui signifie en pratique une prise mécanique entre les organes, la force requise pour empêcher un glissement est relativement faible. En augmentant la surface de contact, et en maintenant la même force de retenue par unité de surface, on peut obtenir une fixation de propriétés correspondantes avec un coefficient de frottement inférieur à 0,2. La force totale appli quée, indiquée dans le dessin par une ligne verticale, serait évidemment bien plus grande. L'invention est basée sur un mécanisme de transforma- I tion de force comprenant un anneau de support 1, comme on le voit sur le dessin, disposé en contact avec un élément d'application de force, par exemple un écrou 2, le mouvement linéaire produit par une rotation de l'écrou est transmis par l'anneau de support 1 à une bague élastique 3 qui, au repos, constitue un disque plan. Cette bague 3 est disposée avec sa partie périphérique interne contre un élément de contact 4 ayant en coupe longitudinale la forme d'une poutre, pourvu d'une surface de contact extérieure inclinée coopérant avec la bague 3. Dans le premier stade de fixa tion (figure 3), l'élément de contact 4 est amené d'une première position parallèle à un élément entouré' 5, dans une position de léger contact avec cet élément, la bague 3 ayant été déplacée dans une position axiale telle, par rapport à l'élément de con tact 4, qu'un nouveau mouvement de glissement par rapport à l'élément 4 est impossible. Dans le stade de fixation suivant (figure 4), la bague 3 est forcée de prendre une position tordue ou déformée par rapport à la position précédente essentiellement perpendiculaire vis-à-vis de l'axe longitudinal de l'élément entouré 5, en s'inclinant dans la direction' de mouvement ou à l'opposé de cette direction. L'anneau de support 1 est de préfé rence pourvu d'un plan interne incliné contre lequel la bague 3 peut établir le contact. Comme on le voit à la figure 3, l'élé ment de contact 4 est complètement en contact avec l'élément entouré 5, la pression de surface étant uniformément distribuée sur toute la longueur. L'élément de contact 4 peut de préférence etre pourvu d'une rainure traversante dans le sens longitudinal. Pour des applications qui ne demandent pas seulement des propriétés de retenue, par exemple lorsque l'on souhaite également des propriétés d'étanchéité, l'élément de contact 4 est de préférence associé à un nez 6, ces parties étant de préférence élastiques et associées de façon détachable l'une à l'autre. Le nez 6 coopère par une surface externe convexe avec une surface inclinée du corps 7 auquel est attaché l'écrou 2, et la surface entrant en contact avec l'élément attaché 5 est de préférence pourvue d'au moins une rainure interne qui la divise en au moins deux parties séparées, la surface avant étant de préférence jointe à une surface convexe, jointe à la surface de contact convexe susmentionnée. Pour certaines applications, on souhaite améliorer le guidage de l'anneau de support 1 par rapport à l'écrou 2. Pour ces cas, l'écrou 2 et l'anneau de support 1 sont de préférence pourvus de surfaces de contact inclinées soit vers, soit à l'opposé de la direction de mouvement, comme indiqué sur l'anneau de support 1 à la figure 5. L'utilisation d'une bague élastique 3 plane au repos avec l'anneau de support s permet d'appliquer la force requise, par l'élément d'application de force, l'écrou 2, avec un couple minimum, ce qui permet d'appliquer une force de retenue uniformément distribuée sur toute la surface de l'élément 4 en contact avec l'élément 5; l'élément de contact 4 devrait bien str Entre dimensionné d'une façon telle que l'application d'une force en un point déterminé assure les propriétés de retenue souhaitées. La surface inclinée de l'anneau de support 1 avec laquelle la bague 3 entre en contact, lorsqu'elle est tordue ou déformée, permet également de décider la grandeurlde la torsion ou déformation, c'est-a-dire de la force appliquée sur l'élément entouré 5. Lorsqu'une étanchéité n'est pas nécessaire, par exemple dans la jonction de fils, on peut évidemment éliminer le nez puisqu'on ne souhaite que des propriétés de retenue. Le mode de réalisation représenté et décrit n'est qu'illustratif d'un mode de réalisation dans lequel un mouvement i axial est transmis à une bague élastique 3 essentiellement plane,: de préférence par l'intermédiaire d'un anneau de-support 1; la bague 3, qui est en contact avec une surface inclinée d'un élé- ment 4 ayant en coupe longitudinale la forme d'une poutre, est tordue ou déformée par rapport à son état de repos, appliquant ainsi une force sur l'élément 4 qui entre en contact uniforme et complet avec l'élément 5 que l'on souhaite attacher. Lorsque l'on souhaite une étanchéité, un nez 6 est fixé de façon amovible à l'élément 4, ce nez 6 coopérant par une surface extérieure convexe avec une surface inclinée et étant agencé pour etre élastiquement comprimé entre la surface inclinée et l'élément entouré .5, assurant ainsi l'étanchéité. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit, qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS. 1. Accouplement pour éléments mécaniques, comprenant un premier élément (5) à attacher, un élément de contact t4) entourant la surface externe de l'élément à attacher, une bague élastique (3) en contact avec la surface périphérique de l'élément de contact (4) éloignée de l'élément (5), un élément d'application de force (2) mobile linéairement dans un second élément (7) qui l'entoure, agencé pour tordre ou déformer la bague (3) en liaison avec l'élément de contact (4), assurant ainsi une force de retenue produisant un contact à frottement entre le premier élément (5) et l'élément de contact (4), caractérisé en ce que la bague (3) constitue au repos un disque essentiellement plan, perpendiculaire à l'axe longitudinal du premier élément (5), et en ce que la bague (3) est agencée pour prendre une position inclinée par rapport au dit axe longitudinal lors de l'application d'une force sur l'élément de contact (4), lorsque l'élément (2) est actionné. 2. Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un anneau de support (1) est prévu entre l'élément d'application de force (2) et la bague élastique (3), est pourvu d'une surface inclinée dirigée vers la bague (3), et est agencé pour entrer en contact avec le plan adjacent de la bague (3) lorsque celle-ci a été tordue ou déformée jusqu'à une orientation angulaire déterminée par rapport à l'axe longitudinal du premier élément (5). 3. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi de l'élément de contact (4) a en coupe longitudinale la forme d'une poutre dimensionnée comme une poutre soumise à une force en un point, ce point étant le point contre lequel la bague (3) est tordue ou déformée à partir de son état plan , la charge étant calculée comme étant la force exercée par la bague (3) lorsqu'elle a pris une orientation angulaire déterminée par rapport à l'axe longitudinal du premier élément (5), l'élément de contact (4) étant agencé pour appliquer une force de retenue essentiellement uniforme sur toute la surface dirigée vers le premier élément (5). 4. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'anneau de support (1) disposé entre l'élément (2) et la bague (3) est pourvu d'une surface de contact inclinée vers ou à l'opposé de l'élément (2), et en ce que l'élément (2) est pourvu d'une surface de contact inclinée correspondante. 5. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de contact (4) est fixé de façon amovible à un nez (6) à son extrémité opposée à l'élément (2), ce nez ayant du cté opposé au premier élément (5) une surface essentiellement convexe en contact avec une surface conique du second élément (7), le nez (6) étant ainsi agencé pour établir un contact étanche avec la surface conique et la surface externe du premier élément (5) lorsqu'il est déplacé axialement dans la direction du mouvement de l'élément (2). 6. Accouplement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le nez (6) est agencé pour être légèrement comprimé élastiquement lorsqu'il est en contact avec la surface externe du premier élément (5) et la surface conique du second élément (7). 7. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la partie du nez (6) venant en contact avec le premier élément (5) est pourvue d'au moins une rainure qui divise la surface de contact dans le sens longitudinal en au moins deux parties séparées.