Brevet FR2518749A1 — publié le 19830624

L'invention concerne un capteur de force de serrage pour dispositifs rotatifs de serrage, comportant au moins deux pièces de compression se faisant face, à appliquer sur les éléments de serrage du dispositif de serrage correspondant et qui sont disposées dans un corps porteur, au moins l'une desdites pièces de compression agissant sur un capteur de force dont les valeurs de mesure sont prises à partir de l'enveloppe rotative du capteur de force de serrage par l'intermédiaire d'une enveloppe fixe de transfert. De tels capteurs de force de serrage sont connus à propos de mandrin aâ trois mors Ils possèdent trois pièces de compression introduites dans un corps porteur, qui s'appuient en commun sur une tige centrale de contre- butée et sont conformées respectivement comme des capteurs de force Dans ce butchaque pièce de compression possède plusieurs bandes de mesure d'allongement qui sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un montage en pont et mesurent respectivement la force de serrage exercée sur la pièce de compression. Les capteurs connus de force de serrage sont constitués de beaucoup de pièces individuelles et impli- quent une dépense technique assez élevée qui provoque un besoin en espace important D'autres inconvénients pro- viennent du fait qu'aucune adaptation des capteurs de force de serrage connus des dispositifs de serrage ayant des nombres de mors différents et des diamètres de serrage différents n'est possible L'inconvénient décisif est finalement que la rigidité du capteur de force de serrage dépend de façon décisive de la rigidité des pièces de compression La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients des capteurs connus de force de serrage et de développer plus avant un capteur de force de serrage du type décrit ci-dessus de telle manière qu'il puisse être utilisé sans grande dépense non seulement pour des diamètres de serrage différentsmais encore avec des dispositifs de serrage ayant un nombre différent d'éléments de serrage, et ceci sans modification de la rigidité du capteur de force de serrage. La solution de ce problème telle qu'elle est offerte par la présente invention se caractérise en ce que les pièces de compression sont disposées de façon démonta- blemais cependant fixe,sur les bras d'un corps de mesure à plusieurs bras et en ce qu'au moins un bras du corps de mesure est conformé en capteur de force. Avec cette forme de réalisation selon la pré- sente inventionon a l'avantage qu'en remplaçant les pièces de compression disposées de façon fixe sur le corps de mesure, on peut obtenir une adaptation simple du cap- teur de force de serrage à des diamètres de serrage diffé- rents et sans modifier de ce fait la rigidité du capteur de force de serrage Comme le corps de mesure est conformé simultanément comme un corps porteur pour les pièces de compression, il en résulte que les pièces indispensables sont en nombre faible et q Ue le volume de structure est également petit La conformaticirkdu corps de mesure avec plusieurs bras offre finalement la possibilité d'utiliser le capteur de force de serrage selon la présente invention avec des dispositifs de serrage ayant un nombre différent d'éléments de serrage, la rigidité définie et toujours constante du capteur de force de serrage n'étant alors pas modifiée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps de mesure peut être conformé en une étoile ayant six bras qui sont munis respectivement d'un raccordement vers une pièce de compression Il est possible de cette manière d'utiliser le capteur de force de serrage au -choix avec des dispositifs de serrage ayant deux, trois, quatre et six éléments de serrage Il en résulte en particulier la possibilité de mesurer la force de serrage non seule-. ment sur des mandrins ayant deux et trois mors, mais également sur des mandrins d'équilibrage ayant six mors qui sont conformés de manière à se trouver en suspension par paires pour obtenir une tension d'équilibrage. Pour pouvoir prendre en compte avec l'appareil de mesure de force de serrage selon la présente invention, également l'influence de la force centrifuge agissant sur les éléments de serrage, on propose finalement selon la présente invention de disposer,sur l'enveloppe rotative du capteur de force de serrage,un générateur d'impulsions destiné à un capteur d'impulsions disposé sur l'enveloppe stationnaire de transfert De cette manièreles forces de serrage mesurées peuvent être directement associées au nombre respectif de rotations. La présente invention va maintenant être décrite à propos d'un exemple de réalisation d'un capteur de force de serrage, à l'aide des dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue en bout du capteur de force de serrage; et la figure 2 est une coupe longitudinale passant par le capteur de force de serrage selon la ligne de coupe II-II de la figure 1. Le capteur de force de serrage pour dispositifs de serrage rotatifs comprend une enveloppe 1 sur laquelle est vissée une bride de montage 2 avec un axe de montage 3. Ce dernier est disposé au moyen de paliers de roulement 4 de manière à pouvoir tourner dans une enveloppe de trans- fert 5 qui peut être munie d'une poignée,non représentée aux dessins,pour tenir le capteur dé force de serrage. A l'extrémité avant de l'enveloppe 1 est fixé à l'aide de vis 6 un corps porteur 7 o est disposé un corps de mesure 8 Ce dernier est en étoile à six branches 8 a qui dépassent,dans l'exemple de réalisation,légèrement du corps porteur 7 Chaque branche 8 a du corps de mesure 8 est munie dans l'exemple de réalisation d'un alésage taraudé 8 b o peut être vissée une pièce de compression 9. Les pièces de compression 9 sont munies dans ce but de faces 9 a destinées à une clé. Au moins une branche 8 a du corps de mesure 8 est conformée au moyen de bandes de mesure d'allongement 10 comme un capteur de force Dans l'exemple de réalisation représenté aux dessinsil s'agit de la branche 8 a dirigée verticalement vers le haut aux figures 1 et 2 -Les bandes de mesure d'allongement 10 sont reliées à des bagues collectrices 12 disposées sur l'axe de montage 3 par des conducteurs 11 s'étendant dans des alésages centraux du corps de mesure 8, de l'enveloppe 1, dé la bride de montage 2 et de l'axe de montage 3 Ces bagues collectrices 12 sont à leur tour en communicationpar l'intermédiaire de disposi- tifs de prélèvement 13 qui sont-disposés dans l'enveloppe de transfert 5, avec les âmes 14 a d'un câble 14, de telle manière que les bandes de mesure d'allongement 10 tour- nant avec l'enveloppe 1, du corps de mesure 8, soient reliées électriquement par conduction avec le câble 14. Pour mesurer la force de serrage exercée par les éléments de serrage d'un dispositif de serrage rotatif, on utilise dans le dispositif de serrage le capteur'de force de serrage décrit ci-dessus dans sa structure de telle manière que ses éléments de serrage soient mis en contact avec les pièces de compression 9 du corps de mesure 8. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 1 et 2, le capteur de force de serrage est équipé pour être uti- lisé avec un mandrin à trois mors, du fait que trois des six branches 8 à du corps de mesure 6 sont munies de pièces de compression 9 Si le capteur de force de serrage doit être utilisé au lieu de cela avec un mandrin à deux mors ou à quatre mors, les pièces de compression 9 sont reti- rées des branches 8 a regardant obliquement vers le bas à la figure 1 et on y substitue une pièce de compression- 9 sur la branche 8 a regardant verticalement vers le bas qui est opposée à la branche 8 a regardant verticalement vers le haut et conformée comme capteur de force Comme dans un mandrin à quatre mors il s'agit toujours d'un mandrin serrant de manière centrale, on ne rattache au corps de mesure 8 que deux éléments de serrage opposés. Pour le cas o le capteur de force de serrage doit être utilisé pour mesurer la force de serrage-d'un mandrin à six mors, toutes les branches 8 a sont munies de pièces de compression 9. Dans tous les cas décrits,la branche 8 aconfor- mée en capteur de force, du corps de mesure 8, est ratta- chée a un élément de serrage du dispositif de serrage. Lors d'un contact de ce capteur de force avec la force de serrage exercée par l'élément de serrage respectif, sa valeur est obtenue par la bande de mesure d'allongement et elle est amenée à un dispositif d'affichage par les conducteurs 11, les bagues collectrices 12, les dispo- sitifs de prélèvement 13 et le câble 14 Comme l'enveloppe de transfert 5 est fixée au cable 14, tandis que l'enve- loppe 1 tourne avec le corps porteur 7 et le corps de mesure 8 en compagnie du dispositif de serrage, la force respective de serrage peut être détectée également avec des dispositifs de serrage rotatifs, et on peut ainsi capter en particulier les influences provenant de la force centrifuge. Pour pouvoir associer à chaque nombre de tours ces influences de la force centrifuge, on réalise sur l'en- veloppe 1 un générateur d'impulsions 15 Celui-ci coopère avec un récepteur d'impulsions 16 disposé sur l'enveloppe de transfert, c'est-a- dire stationnaire Le nombre de tours donné par le générateur d'impulsions 15 et le récep- teur d'impulsions 16 est amené par un conducteur d'impul- sions 17 a un dispositif d'affichage du nombre de tours monté en aval et non représenté aux dessins. Il résulte des explications données plus haut que le capteur de force de serrage peut être adapté de manière simple selon le but d'utilisation respectif, sur des dispositifs de serrage ayant des éléments de serrage différents, en changeant les pièces de compression 9 des branches 8 a du corps de mesure 8 En choisissant des pièces de compression 9 d'une longueur différenteon peut de la même manière réaliser une adaptation rapide du capteur de force de serrage à des diamètres de serrage différents La rigidité du capteur de force de serrage demeure ici inchangéecar elle est déterminée essentiellement par la rigidité du corps de mesure 8. REVENDICATIONS 1 Capteur de force de serrage pour dispositifs de serrage rotatifs comprenant au moins deux pièces de compression se faisant face, à rattacher aux éléments de serrage du dispositif de serrage respectif et qui sont disposées dans un corps porteur, l'une au moins desdites pièces de compression agissant sur un capteur de force dont les valeurs de mesure sont transmises à partir d'une enveloppe rotative de capteur de force de serrage par l'intermédiaire d'une enveloppe fixe de transfert, carac- térisé en ce que les pièces de compression ( 9) sont dis- posées de manière démontablemais cependant fixe sur les branches ( 8 a) d'un corps de mesure à plusieurs branches ( 8) et en ce qu'au-moins une branche ( 8 a) du corps de mesure ( 8) est conformée en capteur de force. 2 Capteur de force de serrage selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le corps de mesure ( 8) est en étoile à six branches ( 8 a) qui sont munies respective- ment d'un raccordement (alésage taraudé 8 bj destiné à une pièce de compression ( 9). 3 Capteur de force de serrage selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on dispose sur l'enve- loppe rotative ( 1) un générateur d'impulsions ( 15) pour un récepteur d'impulsions ( 16) disposé sur l'enveloppe de transfert ( 5) stationnaire.