Brevet FR2510022A1 — publié le 19830128

Cl de manoeuvre d'éléments pourvus d'une tête carrée. La présente invention a pour objet une clé de manoeuvre pour organes de réglage ou d'assemblage munis d'une tête carrée mâle, laquelle clé est du type comprenant un corps tubulaire muni de bras de manoeuvre et des moyens de préhension disposés å une extrémité du corps tubulaire opposée aux bras de manoeuvre pour s'engager autour de ladite tette carree. I1 est usuel de devoir manoeuvrer des organes de réglage tels que des robinets ou des vannes pourvus d'une tête carrée mâle. Pour cela, on dispose généralement d'un jeu de des dont chacune présente une extrémité femelle en forme de carré dont les dimensions sont adaptées à un calibre donné de tete de robinet. Les tiges carrées de robinets présentent toutefois des dimensions très diverses et qui ne sont pas toutes normalisées, de sorte qu'il est nécessaire de disposer d'un grand nombre de clés différentes. La présente invention vise précisément h permettre la réalisation d'un dispositif de manoeuvre rE- glable de façon progressive et capable de s'adapter a des tiges carrées de calibres divers, de marnière a pouvoir 3 la fois diminuer l'encombrement de l'outillage nécessaire pour la manoeuvre d'organes de réglage qui ne sont pas tous normalisés comme clest souvent le cas dans les réseaux d'alimentation en gaz ou en eau par exemple, et garantir une manoeuvre aisée, rapide et sûre de chaque organe de réglage. Ces buts sont atteints grâce h une clé de manoeuvre du type mencionné en tête de la description, dans laquel-le les moyens de préhension comprennent une paire de mâchoires montées pivotantes sur un cadre support solidaire de l'extrmité libre du corps tubulaire, reliées entre elles par des moyens élastiques de rappel et présentant chacune un talon profilé qui coopère avec une piece commune de réglage mobile perpendiculairement aux axes des mâchoires pour provoquer la fermeture sélective des mâchoires h un degré d'ouverture désiré correspondant la section de la tête carrée mâle manoeuvrer. Les talons profilés des mâchoires symétri4ues par rapport un plan axial présentent des faces internes tournées l'une vers l'autre courbes et convexes qui coopèrent avec un insert pourvu de deux faces planes convergentes symétriques par rapport audit plan de sy métrie des mâchoires et l'insert constitue ladite pièce commune de réglage. La pièce commune de réglage peut être solidaire d'une tige montée dans le corps tubulaire et présentant au moins une portion filetée qui coopere avec un filetage correspondant du cadre support pour permettre des déplacements en translation de ladite tige le long de l'axe du corps tubulaire. Dans ce cas, la tige filetée de commande de la pièce commune de réglage s'étend avantageusement sur toute la longueur du corps tubulaire et est solidaire d'une poignée disposée à l'extrémité du corps voisine des bras de manoeuvre. Chacune des mâchoires présente sur sa face interne au voisinage de l'extrémite libre une encoche de forme prismatique ou pyramidale. Chaque encoche présente deux parois latérales qui sont inclinées par rapport à la face interne plane de la mâchoire correspondante, délimitent une rainure en V et sont réunies par une arête de fond inclinée d'un angle aigu compris entre environ 15 et 400 et de préférence voisin de 300 par rapport à la face interne plane de la mâchoire correspondante. Selon une caractéristique particulière, chaque encoche présente une rainure en V axiale qui présente du côté de la face frontale de la mâchoire correspondante une section en forme de triangle rectangle isocèle de faible hauteur et du côté de l'extrémité la plus interne une section en forme de triangle rectangle isocèle de plus grande hauteur. La face arrière de la rainure en V opposée à la face frontale de la mâchoire peut elle-même être constituée par une rainure en V'dont l'arête est in clinée d'un angle compris entre environ 100 et 1300 par rapport à la face interne plane de la mâchoire correspondante. Selon un mode de réalisation particulier, le corps support des mâchoires présente la forme d'un étrier avec deux faces latérales en forme de cadre qui supportent les axes des mâchoires et sont reunies à leurs extrémités par un pont formant entretoise. A titre de variante, l'invention concerne également une paire de pinces de préhension pour la saisie de têtes carrées mâles de sections diverses, comprenant une paire de mâchoires pivotantes associées à une paire de branches de manoeuvre et, le cas échéant, à des moyens élastiques de rappel dans l'une des positions d'ouverture maximale ou de fermeture, caractérisées en ce que chacune des mâchoires comprend une encoche prismatique ou pyramidale qui présente deux parois latérales inclinées par rapport h la face interne plane de la mâchoire correspondante, lesquelles parois latérales délimitent une rainure en V axiale et sont réunies par une arête de fond inclinée vers l'carrière d'un angle aigu compris entre environ 15 et 400 et de préférence voisin de 300 par rapport h la face interne plane de la mâchoire correspondante, en ce que la rainure en V présente sur toute la longueur de son arête de fond une section en forme de triangle rectangle isocèle et en ce que la face arriere de la rainure en V opposée à la face frontale de la mâchoire est elle-même constituée par une rainure en V dont l'arête est inclinée d'un angle compris entre environ 100 et 1300 par rapport à la face interne plane de la mâchoire correspondante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui fait suite de modes particuliers de réalisation, en réf éren- ce aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élé- vation de l'ensemble d'une clé de manoeuvre selon l'in vention, - la figure 2 est une vue agr'andie de la figu re 1, - la figure 3 est une vue d'extrémité montrant la clé de la figure 2 avec les mâchoires complètement fermées, - - la figure 4 est une vue partielle de dessus de la clé de la figure 2 avec la mâchoire supérieure enlevée, - la figure 5 est une vue en perspective des mâchoires de la clé de manoeuvre des figures 2 à 4, et - la figure 6 est une vue schématique en élé- vation d'une paire de pinces mettant en application certaines des caractéristiques de la clé de manoeuvre des figures 1 à 5. On voit sur la figure 1 une clé de manoeuvre conforme à l'invention prévue pour manoeuvrer une tete ou tige mâle de section carrée, par exemple d'un robi net ou d'une vanne. La clé de manoeuvre est en particulier adaptée à la manoeuvre d'organes de réglage ou d'assemblage difficilement accessibles et par exemple situés au fond de tranchées ou de canalisations.En ef fet, la clé de manoeuvre selon l'invention représentée aux figures I à 5 comprend un corps tubulaire allongé 2 de relativement grande longueur à l'extrémité duquel est fixé un cadre I de support pour des mâchoires ae préhension 4a,4b destinées à saisir la tete carrée t manoeuvrer Les mâchoires 4a;4b, articulées sur le cadre support I autour d'axes I4a,14b perpendiculaires à l'axe du corps 2 sont sollicitées dans une position d'ouverture par des moyens élastiques de rappel tels q... ressort j et peuvent être fermées en conservant un degré d'ouverture ajustable grâce à un insert 5 qui coopère avec les mâchoires 4a,4b. Les ma choires 4a,4b munies d'encoches 44a,44b peuvent ainsi être réglées pour saisir des têtes carrées de différen tes dimensions. La man@euvre de la cle est toutefois effectuée facilement et intégralement à partir de l'ex- trémité libre du corps tubulaire 2 qui est opposee au cadre support 1 et aux mâchci@es 4a,4b.Une tige file tée 6 qui est engagée dans un filetage correspondant formé dans le cadre support 1 est solidaire de l'in sert 5 et traverse le tube 2 r t'pute sa longueur pour émerger à son extrémit@ @ibre opposée au cadre support 1. Une poignée 8 fixée sur l'extrémité de la tige 6 permet la commande de la tige axiale 6 pour la faire tourner autour de son axe et modifior ainsi la posi tion axiale de l'insert 5 t par suite le degré verture des mâchoires 4a,4b.Une fois les mâchoires en prise sur a tte carrée à manoeuvrer, les bras 21a, 21b, qui en position de repos, sont rabattus le long du corps tubulaire 2, sont amenés en position perpen diculaire au corps 2 par pivotement par rapport à des axes 9 montés sur des pattes 20a,20b solidaires de l'extrémité libre du corps tubulaire 2. Cette position déployée des bras 21a,21b est représentée en pointil les sur la figure 1 et permet de disposer d'un couple de rotation important pour serrer ou desserer la tête saisie entre les mâchoires. La structure particulière de la cle de n0anoeu- vre selon l'invention sera décrite de façon -plus détaillée en référence aux figures 2 à 5. On voit sur ces figures que le cadre support 1 soudé à l'extrémité du corps tubulaire 2 présente la forme d'un étrier avec deux branches latérales parallèles 11,12 et deux faces 10 > 17 qui entretoisent les faces latérales 11,12 supportant les axes 14a,14b d'articulation des mâchoires 4a, 4b lesquels axes sont retenus par des circlips 15. Les faces 10,17 formant entretoises présentent des rebords frontaux 16 (figure 4) un peu en retrait par rapport à l'extrémité frontale des faces latérales 11,12 afin de ne pas gêner le débattement des mâchoires 4a,4b.Les faces latérales 11,12 présentent la forme de cadres avec des ouvertures permettant le Pontage initial aisé de la pièce 5 de réglage de l'écartement des mâchoires 4a,4b sur l'extrémité de la tige filetée 6 avec un élément d'assemblage 7. La tige 6 de commande de la pièce de réglage 5 comprend une première partie 61 qui est solidaire d'une poignée S et peut coulisser dans une ouverture de guidage 22 formée dans la face d'extrémité arrière du corps tubulaire 2. Une deuxième partie 62 de la tige 6, solidaire de la première partie 61 est filetée et engagée dans un filetage formé dans une pièce annulaire 13 disposée à l'intérieur du corps tubulaire 2 et montée sur le cadre support 1, de telle sorte que la tige 6 est guidée axialement tout en étant déplaçable de façon con trôlée le long de l'axe de la clé de manoeuvre par rotation de la poignée 8. Les déplacements de la tige 6 modifient à la fois la position axiale de la pièce de réglage 5 et son orientation.La pièce 5 présente deux faces latérales 50a,50b an forme de dièdre qui convergent vers la partie avant de la clé en direction des axes 14a,14b des mâchoires 4a,4b et coopèrent avec les parties arrières ou talons desdites mâchoires. Chaque mâchoire 4a,4b présente a sa partie arriere formant talon, sur la face tournée vers la pièce 5, une surface courbe convexe 45a,45b en forme de portion de cylindre dont l'axe est parallèle aux axes 14a,14b. En position d'ouverture complete des mâchoires 4a,4b la pièce 5 n'est engagée que de façon limitée entre les faces 45a,45b des talons des mâchoires 4a,4b et les faces latérales planes convergentes 50a,50b de la pièce 5 en forme de prisme, tangentes aux faces 45a, 45b des talons de mâchoires, sont sensiblement perpendiculaires aux faces latérales 11,12 du cadre support I. Le ressort 3 engage dans des trous borgnes 42a,42b formes dans les parois avant 41a,41b des mâchoires 4a,4b agit en extension de manière à maintenir les faces 45a, 45b des talons de mâchoires appliquées contre la pièce 5 de réglage. Par rotation de la tige 6 h l'aide de la poignée 8, la pièce de réglage 5 avance légèrement vers l'avant dans le sens axial et tend à écarter les talons de mâchoires et donc à fermer les parties des mâchoires 41a,41b munies d'encoches 44a,44b, situées à l'avant des axes de pivotement 14a,14b . Ce mouvement est accentué par le pivotement des faces planes 50a,50b, par rapport à l'axe de la clé. Les faces planes 50a,50b exercent dans ce cas un couple sur les surfaces convexes 45a,45b par deux arêtes opposées. La pièce de réglage 5 peut naturellement présenter des formes diverses et être réalisée par exemple en tronc de pyramide ou en tronc de cône. Dans ce dernier cas, le réglage du degré de fermeture des mâchoires n'est dû qu'au déplacement axial de la pièce 5 de section circulaire et peut être tres progressif dans la mesure où il n'y a pas accentuation de l'action de fermeture des mâchoires par le simple effet de pivotement de la pièce 5 indépendamment de son avance axiale. La pièce 5 en forme de coin peut également selon une variante être solidaire en translation, mais non en rotation, de la figure 6, auquel cas le mouvement de fermeture des mâchoires 4a,4b ntest réalisé que par le déplacement longitudinal des surfaces 50a,50b parallèlement à elles-mêmes. Le degré de progressivité de l'action de fermeture des mâchoires 4a,4b par le système tige 6- insert 5 - dépend du pas du filetage de la tige 61, de l'inclinaison des faces 50a,50b de la pièce 5 par rapport à l'axe et du rayon de courbure des faces 45a,45b. Ces différents paramètres peuvent être ajustés en fonction des applications compte-tenu de la démultiplication de l'effort qui veut être réalisée au niveau de la poignée 8. Grâce au systeme de réglage du degré de fermeture des mâchoires 4a,4b, il est aisé de saisir des tâtes carrées de dimensions différentes. La forme des encoches 44a,44b réalisées l'extrémité des faces avant 41a,41b contribue à assurer une bonne prise des têtes carrées pour une gamme relativement large. Ainsi, à titre d'exemple, les encoches 44a,44b peuvent être prévues pour la saisie de têtes carrées présentant des dimensions comprises entre 8 et 40 mm. La forme pyramidale des encoches 44a,44b est visible sur les figures 2 à 5. Chaque encoche 44a,44b présente deux parois latérales qui sont inclinées par rapport à la face interne plane 41a,41b de la mâchoire correspondante et délimitent une rainure en V. L'arête de fond 48a,48b de la rainure en V principale de chaque encoche 44a,44b est inclinée d'un angle aigu0(compris entre environ 15 et 400 et de préférence- voisin de 300 par rapport h la face interne plane 41a,41b de la mâchoire correspondante. Chaque rainure en V principale limitée par une arête de fond 48a,48b présente du côté de la face frontale 46a,46b de la mâchoire correspondante 4a,4b une section en forme de triangle rectangle isocèle de faible hauteur et de côté de l'extrémité la plus interne de la rainure une section en forme de triangle rectangle isocèle de plus grande bauteur. En réalité, ces rainures en V prin@@pales présentent des sections droites croissantes @@ façon @on@inue depuis les faces frontales 46a.46b m@@@ conservant la forme de triaugles rectangles isocùles. La fac@ @rrie@e @@a cha@ue @@@nure en V princi- pai@ est elle même ré@@@@@@e sous forme de rainure en 7 secondaire dont @@@@@@ @@@@@@@ @@@@inclimés d'un @ngle ss compnis entre @@@@@@ @@@ @@@@@@@ par rap@o@r @ @@ fa@ ce interne p@@@@ la 4@@@@@@ @@@@@ @@@@ 4a,4b @oires@cadante @e@ @@@@@@ @@@@@ @@@@ @@ @@@ @ @i@@@t à @aciliter la @ais e@ de@ @@@@@ @@@@a@@ @@@@@@ @@rand l@@@étre. @a @@@@ @@@@@ @@@@@@@ @@@@@ @@@ @@ @ à 5 peut sub@r@ @@@er es m@dif@@@@@@ @@@ @@@@ des @@plieations en @@@@@@ @@@@@@@ @@@@@ @@@ @@@@@ @l @@@@@@@@ @ s@isir des @@@ @@@@@ @@@@ @@@ @@me@@ dicile@@n@ @@@ @@@@ s@@@@@, le ré@@@@@ @@@@@ @@ @@@ @@ @@ @@ piècE de rég@@@ g@@@ @@@t être @f@@@ @u@ @@@@ @ @@@@ systè@@@ à @réme@@ @èes @@@@ @@@@@@ @@@@@ @é@@@@@@@@ @@@@ tige 61 pouver être réal@@@@ @@@@@ @@@@@@ @@@let@a @@@u@e au @oisinage du ca@@@ @@prort @@@@@ @@ @@rme @ supyrimer la partie de tige @@ et @@ p@@gree @. @ titre de varia@@e@ @ou@ @@@taines applica- tions @our @ equelles @e @e@e@ cs@ @@s à manoeuvr@r sont racilement a@@casibler et @@@@g@@s, e@ peuvent être serrées ou desserré@@ avec @@ @@@@ @@@elativement faible, le dispositif de @egla@@ de la @@@@ plus des m@choires pe t@etre supprimé et le dispositif de saisi@ de têtes car@ée adaptable à les @im@@si@@@@ @@verses peut alor@ présenter la forme @@@@@@ @@@@ d@@@ince@, comme repré- senté sur la figure 6, avec deux branches de manoeuvre 106a,106b un axe d'articulation 114, une paire de mâchoires 104a,104b pouvant pivoter autour de l'axe 114 et un ressort 103, qui peut etre disposé entre les mâ choires 104a,104b ou entre les brunches 106a,106b pour solliciter l'ouverture des mâchcires.Un tel type de pinces pour têtes carrées est essentiellement particularisé par le fait que les mâchoires 104a,104b présentent sur leur face iliterna 141a,141b chacune une encc- che prismatique ou pyramidale 144a,144b dont la forme est tout à fait semblable à celle des encoches 44a,44b d@ mode de réalisation des figures 1 à 5. Ainsi, une rainu@e en V principale avec une arê@e de fond 148a,148b analogne à l'arête 48a,48b, et une rainure en V second@ire avec une arête de fond 149a. 149b ana@ogue à l'arête 49a,49b des encoches 44a,44b. Les @iver@es pièces des clés d@ manoeuvre selon l'invention sont de préférence fabriquées @n @eier at la zone des mâch@ires 4a,4b; 104a,104b en contact avec le carrê à m@noeuvrer, c'est-à-dire la zo@@ des encoches 44a,44b; 144a,144b, est soumise a @n @raite- ment @@ermique de cémentation qui contribue à @ssurer une dureté convenable. REVENDICATIONS 1. Clé de manoeuvre d'organes de réglage ou d'assemblage munis d'une tête carrée mâle, la clé comportant un corps tubulaire (2) muni de bras de manoeuvre (21a, 21b) et des moyens de préhension disposés à une extrémité (22) du corps tubulaire opposée aux bras de manoeuvre pour s'engager autour de ladite tête carrée, caractérisée en ce que les moyens de préhension comprennent une paire de mâchoires (4a,4b) montées pivotantes sur un cadre support (1) solidaire de l'extrémité libre du corps tubulaire, reliées entre elles par des moyens élastiques de rappel (3) et présentant chacune un talon profilé qui coopère avec une pièce commune de réglage (5) mobile perpendiculairement aux axes (14a,14b) des mâchoires pour provoquer la fermeture sélective des mâchoires (4a,4b) à un degré d'ouverture désiré correspondant à la section de la tête carrée mâle à manoeuvrer. 2. Clé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les talons profilés des mâchoires (4a,4b) symétriques par rapport à un plan axial présentent des faces internes (45a,45b) tournées l'une vers l'autre courbes et convexes qui coopèrent avec un insert (5) pourvu de deux faces planes convergentes (50a,50b) symétriques par rapport audit plan de symétrie des mâchoires (4a, 4b) et en ce que l'insert (5) constitue ladite pièce commune de réglage. 3. Clé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce commune de réglage (5) est solidaire d'une tige (6) montée dans le corps tubulaire (2) et présentant au moins une portion filetée (62) qui coopère avec un filetage correspondant du cadre support (1) pour permettre des déplacements en translation de ladite tige (6) le long de l'axe du corps tubulaire (2). 4. Clé selon la revendication 3, caractérisée en ce que la tige filetée (6) de commande de la pièce commune de réglage (5) s'détend sur toute la longueur du corps tubulaire (2) et est solidaire d'une poignée (8) disposée à l'extrémité du corps (2) voisine des bras de manoeuvre (21a,21b). 5. Clé selon l'unie quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chacune des mâchoires (4a, 4b) présente sur sa face interne au voisinage de ltex- trémité libre -une encoche (44a,44b) de forme prismatique ou pyramidale. 6. Clé selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque encoche (44å,44b)présente deux parois la térales qui sont inclinées par rapport à la face interne plane (41a,41b) de la mâchoire correspondante, délimitent une rainure en V etsont réunies par une arête de fond (48a,48b) inclinée d'un angle aigu compris entre environ 15 et 400 et de préférence voisin de 300 par rapport à la face interne plane (41a,41b) de la mâchoire correspondante. 7. Clé selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que chaque encoche (44a,44b) présente une rainure en V axiale qui présente du côté de la face frontale de la mâchoire correspondante une section en forme de triangle rectangle isocèle de faible hauteur et du côté de ltextrémité la plus interne une section en forme de triangle rectangle isocèle de plus grande hauteur. 8. Clé selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que la face arrière de la rainure en V opposée à la face frontale de la mâchoire est elle-même constituée par une rainure en V dont l'arête (49a,49b) est inclinée d'un angle compris entre environ 100 et 1300 par rapport à la face interne plane (41a,41b) de la mâchoire correspondante. 9. Clé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisee en ce que le corps (1) support des mâchoires (4a,4b) présente la forme d'un étrier avec deux faces latérales (11,12) en forme de cadre qui supportent les axes (14a,14b) des mâchoires (4a,4b) et sont réunies à leurs extrémités par un pont formant ontretoise. 10. Clé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de bras de manoeuvre (21a,21b) montes pivotants par rapport au corps tubulaire (2).