Brevet FR2574013A1 — publié le 19860606

CLE DE PUISSANCE ACTIONNEE HYDRAULIQUEMENT L'invention concerne une clé de puissance actionnée hydrauliquement comprenant une tête qui présente un élément annulaire monté de manière rotative entre deux parois frontales et destiné à recevoir le mandrin d'une clé à boulon ou analogue, et qui contient un levier monté coaxialement par rapport à l'élément annulaire et qui vient en prise avec ledit élément annulaire par l'extérieur au moyen d'un élément à cliquet, la clé de puissance comportant en outre un carter de cylindre, lié à la tête, contenant un piston agissant sur ledit levier par l'intermédiaire d'une articulation. Dans une clé de puissance connue de ce type (DE-PS 29 16 497), la tête et le carter du cylindre constituent un boîtier monobloc. Pour pouvoir monter le piston à l'intérieur du carter de cylindre, la paroi d'extrémité dudit carter est démontable. Par ailleurs, on connaît une clé de puissance (DE-OS 23 46 251), dans laquelle le carter de cylindre est relié à la tête,cependant il n'est pas indiqué comment cette liaison est réalisée. Dans les clés de puissance il est nécessaire que le carter de clé soit en mesure d'absorber des forces importantes et de les diriger vers un appui qui, en règle générale, se trouve sur le carter de cylindre. Le carter des clés de puissance est non seulement exposé à des sollicitations élevées de flexion, mais en outre peuvent se produire d'importantes sollicitations de torsion. Un autre problème posé par les clés de puissance consiste dans le fait que le fluide hydraulique qui actionne l'ensemble cylindre piston peut présenter des pressions différentes. Des pressions d'un ordre de grandeur de 150 bars sont considérées comme rela- tivement basses. Depuis quelque temps, il n'est pas rare de voir fonctionner des clés de puissance sous des pressions de 700 bars. Plus la pression hydraulique est élevée, plus le carter du cylindre peut être petit. D'autre part, pour des raisons de prudence, on renonce parfois à utiliser des pressions très élevées. Dans ce cas, le piston et le cylindre doivent présenter des sections plus grandes afin de permettre l'application d'un couple de serrage déterminé. En utilisant un carter monobloc pour la clé de puissance, il est nécessaire de prévoir pour chaque pression de service du fluide hydraulique, un type précis de clé de puissance de dimensions déterminées en raison du fait que les dimensions du carter de cylindre déterminent dans une large mesure les dimensions totales de la clé de puissance. Les constructeurs de ces clés de puissance doivent donc fabriquer des carters différents destinés respectivement aux différentes pression de service et les tenir en stock. Pour l'utilisateur d'une telle clé de puissance, l'acqui- sition des pièces de rechange peut donc devenir relativement onéreuse. La fabrication du carter en une seule pièce, en particulier en fonte, présente en outre l'inconvénient que, si des retassures se trouvent dans la zone du cylindre, des fuites peuvent se produire rendant l'ensemble du carter inutilisable, ce qui entraîne des dépenses importantes. L'invention a pour objet de réaliser une clé de puis- sance hydraulique du type mentionné ci-dessus de telle manière que la tête puisse être utilisée, sans aucune modification, en liaison avec différents carters de cylindre, tout en permettant la déviation de forces de réaction élevées par l'intermédiaire du carter de l'appareil. En outre, il doit être possible de pouvoir remplacer la partie du carter appelée "cylindre" en cas d'usure, sans être obligé de remplacer le carter dans sa totalité, en vue de réduire les cotts de réparations. La solution de ce problème réside conformément à l'invention dans le fait que le carter du cylindre est relié de manière amovible avec la tête et présente dans la zone de liaison un profil non circulaire s'étendant longitudinalement 2 coopère avec un contre-profil non circulaire de la tête et par le fait qu'un dispositif de maintien est prévu qui bloque le carter de cylindre afin d'empêcher son retrait de la tête dans le sens axial. Dans la clé de puissance conforme à l'invention, le carter de cylindre et la tête sont deux éléments différents mi sont fabriqués séparément et qui ne sont montés l'un sur l'a-utre qu'au moment de l'assemblage. La tête permet d"utili- ser des carters de cylindre différents, nécessaires pour ao des pressions de service différentes. Il est donc possible de fabriquer la tête qui constitue l'unité de base et de l'uti- liser conjointement avec un carter de cylindre sélectionné parmi plusieurs autres. Les carters de cylindre destinés à des pressions de service différentes présentent des diment sions extérieures différentes. La tête ne possâde aucun élément de construction faisant saillie dans la zone d'assem- blage qui pourrait gêner la mise en place d'un carter de cylindre plus grand. Les zones de raccordement de tous les carters de cylindre sont identiques entre elles et adaptées aux cotes de raccordement de la tête. Les forces de torsion sont transmises par l'intermédiaire du profil du carter de cylindre s'engrenant dans le contre-profil. La tête et le carter de cylindre sont bloqués en rotation l'un par rapport à l'autre au moyen du profil et du contre-profil de telle sorte que les forces de torsion qui apparaissent sont répar- ties sur les nombreuses nervures des profils ou analogues. De ce fait, on évite des pressions superficielles élevées. Par ailleurs, dans la zone de raccordement, la tête et le carter de cylindre se chevauchent sur une certaine longueur de telle sorte que même les sollicitations de flexion ne conduisent pas à des contraintes locales trop élevées. Le dispositif de maintien sert à empêcher que le carter de cylindre et la tète puissent être désassemblés. Selon un développement préféré de l'invention, le dispositif de maintien est constitué par un manchon fileté qui est vissé par l'intérieur de la tête dans un alésage taraudé du carter de cylindre et qui s'appuie par une bride contre une butée de la tête orientée vers l'intérieur. Dans cet exemple, ce vissage s'effectue par l'intérieur de la tête de telle sorte qu'aucune bride faisant saillie du côté extérieur de la clé de puissance ne soit nécessaire. Cette solution offre un mode de construction très compact, économe en matériau. En outre, il est possible de réaliser la paroi arrière du carter du cylindre opposée à la tete en une seule pièce avec le carter du cylindre car dans ce cas il est possible de monter le piston par l'intérieur de la tête. Il est vrai que la tête elle-même est constituée par un Doitier monobloc, mais un orifice peut être prévu sur ce bottier que l'on peut obturer par un couvercle pour réaliser l'accès vers l'intérieur de ce boîtier. La construction monobloc du boîtier constituant la tête ne concerne que ses éléments susceptibles de transmettre des forces qui consti- tuent, tous ensemble, une unique et seule structure. On va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexes. Sur ces dessins: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'une clé de puissance destinée à fonctionner avec une pression de service hydraulique relativement élevée; et la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un carter de cylindre avec un piston disposé à l'intérieur, propre àfonctionner à une faible pression de service hydraulique et destiné à remplacer le carter du cylindre de la figure 1. La clé de puissance de la figure 1 comprend un boîtier qui est constitué par la tête 11 et le carter du cylindre 12 relié à la tête de manière amovible. Ladite tête 11 présente des parois frontales parallèles 13 dont une seule est visible sur le dessin. L'élément annulaire 14 est positionné entre deux perçages à alignement axial réciproque pratiqués dans les parois frontales 13. Ledit élément annu- laire 14 présente un profil interne 15 dans lequel on peut introduire un arbre (non représenté). Cet arbre présente un profil extérieur correspondant au profil intérieur 15. Cet arbre peut être monté à partir des deux côtés du boîtier. Il est supporté dans les parois latérales 13 et dans les deux oeillets du levier 18. Cet arbre fait saillie d'un seul ou des deux côtés du boîtier. Il possède sur son extré- mité faisant saillie un profil interne ou un profil externe permettant de le rendre solidaire de la tête de vis ou du mandrin d'une clé. Un élément à cliquet 17 coopère avec la denture externe 16 de l'élément annulaire 14, élément 17 qui comprend un mécanisme à genouillère qui s'appuie à l'extrémité du levier 18. Ledit levier 18 est positionné coaxialement à l'élément annulaire 14 et, par rapport à cet élément annulaire, il peut pivoter autour de l'axe commun. A l'extrémité du levier 18 se trouve un contre-appui réglable 19 dont la position peut être réglée et bloquée au moyen du contre-écrou 19a. Sur le contre-appui 19 vient s'appuyer un bloc 21 par l'intermédiaire d'une bille, ou sphère 20. Contre l'autre extrémité dudit bloc 21 s'appuie, par l'inter- médiaire d'une autre bille 22, le sabot à cliquet 23. Le bloc 21 constitue, conjointement avec le sabot à cliquet 23 et les deux billes 20 et 22, le mécanisme à genouillère de l'élément à cliquet 17. Le sabot à cliquet 23 s'engrène par une denture dans la denture externe 16 de l'élément annulaire 14. I1 est orienté de telle manière que, lors d'un mouvement de l'élément annulaire 14 dans l'une des directions de rotation (selon la figure l dans la direction inverse des aiguilles d'une montre) il se soulève de la denture externe 16 de telle sorte que l'élément annulaire 14 peut tourner librement dans cette direction et, lors d'une rotation de l'élément annulaire 14 dans la direction opposée (selon la figure 1 dans la direction des aiguilles d'une montre), il bloque l'élément annulaire au moyen de sa denture. Le carter de cylindre 12 présente une chambre cylindrique 24 dont l'axe est orthogonal à l'axe de l'élément annulaire 14 et qui se trouve à une certaine distance de cet axe de telle sorte que l'ensemble du boltier 10 a une forme en L. A l'intérieur de la chambre du cylindre 24, le piston 25 peut se déplacer en un mouvement de va-et-vient par l'effet de la pression d'un fluide hydraulique. La tige de piston 26 fait saillie du piston 25 en direction de la tête 11. A l'extrémité de la tige de piston 26 est fixée une sphère 28 dans un évidement 27 en forme de calotte, sphère 26 qui présente sur sa partie extérieure une cuvette en forme de calotte 29 constituant une surface sphérique concave. Le rayon de cette surface sphérique est considérablement supé- rieur au rayon de la sphère 28. La surface sphérique convexe d'une calotte sphérique 30, fixée sur le levier 28, s'appuie contre la cuvette 29. Le diamètre de la cuvette 29 corres- pond à celui de la calotte sphérique 30, de telle sorte que les deux surfaces sphériques viennent s'appliquer l'une contre l'autre. La tige de piston 26 passe à travers le perçage axial d'une paroi d'étanchéité 31 qui est rendue étanche par rapport au carter de cylindre 12 par des joints 32 et par rapport à la tige de piston 26 par d'autres joints 33. Cette paroi d'étanchéité 31 bute sur son extrémité opposée à la tête 11 contre une butée 34 du carter de cylindre 12. La tête 11 est munie d'un collet cylindrique 35 qui entoure l'extrémité du carter de cylindre 12. Dans la zone de fixation entre le carter de cylindre 12 et la tête 11, le carter de cylindre 12 est muni, sur son c6té externe, d'un profil non circulaire 36 présentant des rainures de clavetage longitudinales. Dans ce cas, par profil "non circulaire" on désigne un profil cannelé ou analogue. Dans ce profil 36 s'engrène le contre-profil 37 qui est disposé du côté interne du collet cylindrique 35. Lors du montage, la partie avant du carter de cylindre 12 est introduite dans le collet 35 de la tête 11, le profil 36 s'engrenant alors dans les creux du contre-profil 37, de telle sorte que le carter de cylindre 12 est rendu solidaire en rota- tion de la tête. Le blocage contre tout déplacement axial s'effectue au moyen du manchon fileté 38 qui est vissé par l'intérieur de la tête 11 dans un filetage interne 39 du carter de cylindre 12 de forme tubulaire. Pour réaliser ce vissage, le manchon cylindrique 38 est muni, sur son côté frontal avant de rainures radiales 40 ou autres évidements, dans lesquels un outil peut s'engrener. Sur le côté frontal avant du manchon fileté 38 se trouve une bride 41 qui appuie contre une butée avant 42 à l'intérieur du collet 35, de telle sorte que lorsqu'on visse le manchon fileté 38, le carter de cylindre 12 pénètre dans le collet 35 jusqu'à venir buter, par son extrémité avant contre la paroi arrière de la bride 41. Le montage du piston 25 et de la paroi d'étanchéité 31 peut être réalisé avant de fixer le carter de cylindre 12 sur la tête 11. Ensuite, on visse, par l'intérieur de la tête 11, le manchon fileté 38 dans le carter de cylindre 12. A cette fin une ouverture 44 est prévue sur la paroi péri- phérique reliant les parois frontales 13, ouverture 44 obturée par un couvercle démontable 43. Dans le carter de cylindre 12 de la figure 1, le fond 44a est une pièce monobloc du carter de cylindre 12. Du côté extérieur du carter de cylindre 12 est-fixée une plaque d'appui 45 qui s'étend parallèlement à l'axe de l'élément annulaire 14 et qui peut être placée contre une contre- butée fixe (non représentée). Pendant le fonctionnement de la clé de puissance, le piston 25 est commandé de telle manière qu'il effectue des mouvements de va-et-vient. De ce fait, le levier 18 effectue des oscillations autour de l'axe de l'élément annulaire 14, ce qui a pour effet que l'élément appliqué 17 entraîne l'élément annulaire 14 pas à pas. Si le piston 25 se déplace vers la gauche, conformément a la figure 1, la sphère 28 pousse la calotte sphérique 30 également vers la gauche. Si le piston 25 se déplace par contre vers la droite, la sphère 28 entraîne le levier 18 par l'intermédiaire d'un organe de traction 46 qui relie ces deux éléments. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le diamètre de la chambre de cylindre 24 est relativement petit, de telle sorte que le diamètre externe du carter de cylindre 12 est également petit. La clé de puissance représentée fonctionne à des pressions relativement élevées. Sur la figure 2 est représenté un carter de cylindre 12' qui peut être fixé sur la tête 11 de la même manière que le carter de cylindre 12, toutefois le diamètre de sa chambre interne 24 est plus grand, La paroi d'étanchéité 31 est prévue sur le carter de cylindre 12' avec lequel elle forme une seule pièce. L'extrémité avant du carter de - cylindre 12' est équipée du profil non circulaire 36 qui peut être introduit dans le contre-profil 37 prévu sur la surface interne du collet 35 de forme annulaire. Le fond 44a est constitué sous forme de couvercle selon la figure 2, couvercle qui obture l'extrémité arrière du carter de cylindre 12' après le montage du piston 25 à travers cette extrémité arrière, Le carter de cylindre 12' peut être utilisé avec la tête 11 représentée sur la figure 1 à la place du carter de cylindre 12. - REVENDICATIONS 1. Clé de puissance actionnée hydrauliquement comprenant une tête qui comporte un élément annulaire monté de manière rotative entre deux parois frontales et destiné à recevoir un mandrin de clé ou analogue, et qui contient un levier monté coaxialement audit élément annulaire, levier qui vient en prise avec l'élément annulaire par l'extérieur au moyen d'un élément à cliquet, et comportant un carter de cylindre lié à la tête et qui contient un piston agissant sur le levier par l'intermédiaire d'une articulation, caractérisée par le fait que le carter de cylindre (12) est lié'de manière amovible à la tête (11) et présente dans la zone de liaison un profil non circulaire (36) s'étendant longitudi- nalement qui coopère avec un contre-profil non circulaire (37) de la tête (11), et par le fait qu'un dispositif de maintien est prévu qui bloque le carter de cylindre (12) contre tout retrait axial de la tête (11). 2, Clé de puissance actionnée hydrauliquement, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le-dispositif de maintien est constitué par un manchon filets (38) qui est vissé par l'intérieur de la tête (11) dans un alésage taraudé (39) du carter de cylindre (12) et s'appuie au moyen d'une bride (41) contre une butée (42) orientée vers l'intérieur de la tête (11). 3. Clé de puissance actionnée hydrauliquement,selon la revendication 1 ou 2, caractériséepar le fait que le fond (44a) du carter de cylindre (12) constitue une seule pièce avec la paroi du cylindre et que la tête (11) est munie d'une ouverture (44) pratiquée du coté opposé au carter de cylindre (12).