Brevet FR2589959A1 — publié le 19870515

l L'invention part d'un dispositif pour blo- quer de façon détachable l'assemblage d'une pièce ayant une forme cylindrique concave et d'une pièce ayant une forme cylindrique convexe, par dilatation de la pièce convexe au moyen d'une pièce d'expansion. On connaît déjà un dispositif, comportant un axe de fermeture ou axe terminal creux pour chaînes, dans lequel un tube fendu longitudinalement possède, aux deux extrémités, un cone intérieur qui contient, de chaque côté du tube, un cône à filetage extérieur qui, par vissage dans le cône intérieur du tube fendu, se tire par lui-même vers l'intérieur, augmentant ainsi le diamètre extérieur du tube, avec le résultat que l'axe creux de fermeture se bloque dans les mailles de la chaîne (DE-OS 28 18 381). Un tel axe creux de fermeture ne convient pas au blocage détachable de l'assemblage d'une pièce cylindrique concave et d'une pièce cylindrique convexe, par dilatation de cette dernière, parce que le filetage est détruit avant que des forces de compression suffi- santes pour verrouiller l'assemblage ne soient atteintes. De plus, on connaît déjà un dispositif et un procédé pour l'assemblage rigide et le détachement des maillons de fermeture voisins d'une chaîne de trac- tion à capacité limite de véhicules sur chenilles, qui utilisent un axe de fermeture de chaîne qui est intro- duit à ajustement libre dans les trous des plaques de la chaîne, ce qui est suivi de l'établissement d'un ajus- tement serré de l'axe, dans la région des trous des plaques extérieures de la chaîne, par un agrandissement élastique et réglable du diamètre, obtenu par l'intro- duction d'un cône pourvu d'un alésage et d'un filetage dans une cavité conique à chaque extrémité de l'axe, le détachement consécutif étant possible par l'extraction dudit axe (DE-OS 34 32 074). L'inconvénient de ces dispositifs de l'art antérieur est que, dans la pratique, seulement des par- ties de la surface conique contribuent au blocage de l'assemblage mécanique. De cette manière, il est diffi- cile d'obtenir des forces de compression suffisantes sans destruction du matériau. L'invention vise notamment à éviter ces in- convénients de l'art antérieur. Selon l'invention, un dispositif comme dé- fini au début est caractérisé en ce que la pièce convexe présente une cavité centrale,, qui est cylindrique dans au moins une zone de blocage, dans laquelle peut être introduit un axe de blocage, destiné à produire une di- latation, qui est constitué d'une zone de pression de diamètre constant supérieur au diamètre de la zone de blocage, d'une zone de guidage de diamètre constant in- férieur au diamètre de la zone de blocage, ainsi que d'une zone de dilatation de forme conique, qui relie les zones de pression et de guidage. Comparativement à l'art antérieur, un dis- positif ainsi réalisé a l'avantage, grace à la forme nouvelle de la pièce d'expansion, qu'il suffit de faibles efforts de pression au montage pour introduire l'axe de blocage et pour l'extraire de nouveau, et que, en plus, l'assemblage mécanique peut être bloqué de manière sûre, tout en permettant le détachement consécutif, avec la fa- culté de choisir des surfaces définies de pression et de compression. Selon un mode de réalisation particulier, l'axe de blocage possède une zone de pression qui, par sa position et son appui dans une cavité de la pièce convexe, correspond à peu près à la position de la zone à comprimer de la pièce concave de l'assemblage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limi- tatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente, en coupe axiale, le principe d'un dispositif selon l'invention; - les figures 2 à 5 montrent d'autres dé- tails des éléments qui composent ce dispositif; et - la figure 6 est une coupe axiale d'un exemple d'application préféré du dispositif selon l'in- vention. La figure 1 représente le principe d'un dispositif selon l'invenLion, servant au blocage déta- chable d'un assemblage mécanique d'une pièce 1 possédant une partie 2 de forme concave et d'une deuxième pièce 3 possédant une partie 4 de forme convexe. Comme représen- té, il est préférable que les deux parties, l'une con- vexe et l'autre concave soient cylindriques. La partie convexe 4 présente une cavité centrale 5, pouvant être réalisée par alésage ou au tour. Au moins dans la zone de blocage des deux pièces 1 et 2, cette cavité centrale possède une forme cylindrique. La cavité 5 contient un axe de blocage 6, produisant une dilatation, qui est constitué d'une zone de pression 7, d'une zone de gui- dage 8 et d'une zone conique 9 de dilatation qui relie les deux zones 7 et 8. On voit également sur la figure 1 que l'axe de blocage 10 comporte un alésage central 10 qui s'étend sur toute sa longueur et est pourvu d'un filetage 11 à partir de la paroi transversale externe de l'axe 6 si- tuée du côté de la zone de pression. De cette manière, l'alésage 10 peut être fermé par un bouchon fileté 12, si bien que, éventuellement, de l'huile peut être intro- duite dans l'alésage 10 et dans l'espace 13 situé à côté de la zone de guidage 8 et l'axe de blocage 6. Une cavité à plusieurs pans, de préférence un six pans creux, est creusée à des fins de montage et de démontage dans le bouchon fileté 12. L'ensemble représenté sur la figure 1 est complété par une tige filetée 15 qui est vissée dans un filetage médian 16 de la deuxième pièce 3. Cette tige filetée 15 est pourvue, à une extrémité 17 au moins, d'une tête 18 avec une cavité présentant plusieurs pans. Cette cavité est de préférence réalisée également comme un six pans creux. La figure 1 montre clairement qu'après en- lèvement du bouchon fileté 12, un outil à emboîtement peut être engagé à travers l'alésage 10 de l'axe de blo- cage 6 dans la tête creuse 18 et que, par'la rotation de cet outil, la tige filetée 15 peut être tournée, donc déplacée longitudinalement. La tête creuse 18 débouche dans un espace de transition 19 de la cavité centrale 5 de la deuxième pièce 3, réalisée comme une pièce de forme convexe 4, entre l'espace cylindrique 20 et le tronçon présentant le filetage médian 16. L'opération d'extraction de l'axe de blocage 6 hors de la deuxième pièce 3 ressort clairement de la figure 1. Pour cette extraction, après enlèvement du bouchonfileté 12, donc lorsque l'alésage 10 de l'axe de blocage 6 est dégagé, on introduit une clé avec une ex- trémité à emboîter dans la tige filetée 15 pour dévisser cette dernière en direction de l'axe de blocage. Comme le diamètre de tête de la tige 15 est plus grand que le diamètre de l'alésage 10, la tige vient s'appliquer, après quelques tours, par sa face frontale contre la face extrême du côté de la zone de guidage 8 de l'axe 6, ce qui provoque l'expulsion de cet axe. La figure 2 montre séparément la deuxième pièce 3, réalisée comme une pièce 4 de forme convexe. La cavité centrale 5 a des conformations différentes dans le sens de la longueur de la deuxième pièce 3 et elle est constituée essentiellement de l'espace cylin- drique 20, de l'espace de transition 19 et du tronçon avec le filetage médian 16. La figure 3 représente l'axe de blocage 6 séparément. Cet axe est constitué, extérieurement, d'une zone de pression 7, d'une zone de guidage 8 et d'une zone de dilatation 9 de forme conique qui relie les deux zones 7 et 8. La zone de pression 7 possède un plus grand diamètre que l'espace cylindrique 20 de la deuxième pièce 3, tandis que la zone de guidage 8 possède up plus petit diamètre que cet espace. La zone de dilatation conique 9 forme la liaison entre les parties de diamètres diffé- rents. On voit également l'alésage 10 et sa partie comportant le filetage 11. Pour bloquer l'assemblage de la pièce 1 et de la deuxième pièce 3, l'axe de blocage 6 est enfoncé dans la cavité centrale 5 au moyen d'un outil à emman- cher, non représenté, qui est en soi connu. La zone de guidage 8, dont le diamètre est inférieur à celui de l'espace cylindrique 20, permet, pendant cet enfoncement, un bon guidage et le centrage de l'axe 6. Au cours de l'enfoncement, la zone de dilatation élargit l'espace cylindrique 20 en portant son diamètre à celui de la zone de pression 7. Pendant cette opération, le matériau de la paroi est lissé et comprimé. L'enfoncement est fa- cilité par des lubrifiants en eux-mêmes connus. Lors de l'enfoncement de l'axe de blocage 6, en utilisant toute la surface de la zone de pression 7 de diamètre constant, la pièce (partie) convexe 4 est élargie et pressée contre la pièce (partie) concave 2. Pour obtenir le blocage sûr de l'assemblage, il est très important que l'on peut pré- déterminer des surfaces de compression exactement définies. L'un des avantages de l'invention est que la zone conique de dilatation 9 permet de produire l'enfoncement avec des efforts étonnamment faibles. Pour les développer, il suffit d'appareils de montage maniables et transportables. Un autre avantage très important est que, en raison des fortes compressions pouvant être obtenues, l'épaisseur de paroi de la pièce convexe 4 au niveau de l'espace cylindrique 20 peut être importante, ce qui permet d'assurer que les forces de cisaillement pouvant agir sur l'assemblage mécanique ne risquent pas de dé- truire la deuxième pièce 3. La figure 4 montre séparément le bouchon fileté 12 avec sa cavité 14 à plusieurs pans et le file- tage 11 à l'extérieur. La figure 5 représente la tige 15 avec son filetage extérieur sur toute la longueur et avec une tête creuse 18 d'un côté au moins. En revenant à la représentation du principe d'un dispositif selon l'invention, sur la figure 1, com- prenant les différents éléments des figures 2 à 5, on voit clairement que l'assemblage selon l'invention est applicable de manière très générale. C'est ainsi que, par exemple, la pièce 1 peut représenter le moyeu d'une roue, en particulier d'une roue de chemin de fer, auquel cas la deuxième pièce 3 serait l'essieu. Une telle appli- cation du dispositif selon l'invention a le grand avan- tage que la mise en place de la roue sur l'essieu - pouvant avoir un plus petit diamètre que la partie concave (moyeu) - peut se faire très facilement et en évitant tout endommagement de l'essieu. Le blocage des deux pièces s'effectue ensuite sans déplacement avec frottement d'une pièce sur l'autre, pendant l'opération de dilatation par l'enfoncement de l'axe de blocage. Les pressions à produire à cet effet sont également très inférieures à celles nécessaires pour le calage de la roue sur l'essieu tel qu'il est pratiqué jusqu'à présent, ce qui nécessite des presses stationnaires. Le disposi- tif selon l'invention est avantageux surtout lorsque, par la suite, les essieux complets des véhicules ferro- viaires doivent être démontés pour la réfection des sur- faces de roulement. Le dispositif selon l'invention évite également les endommagements susceptibles de se produire au démontage de la roue de son essieu. La représentation de la figure 1, montrant le principe de l'invention, fait également ressortir, sans qu'il soit nécessaire de le représenter en détail, que le même dispositif permet aussi le montage et le dé- blocage d'écrous, formant la pièce 1, sur une broche fi- letée formant la deuxième pièce 3. A l'enlèvement de l'axe de blocage 6, si l'ensemble est conçu de façon adéquate, le tronçon fileté correspondant à la partie convexe 4 se rétrécit, ce qui s'accompagne du décollage de son filet dans les différentes spires du filetage de l'écrou. Ainsi, l'écrou peut être enlevé facilement. Dans le cas d'assemblages mécaniques exposés à des ef- forts de détachement moins élevés, on peut prolonger l'axe de blocage, du côté opposé à la partie de guidage, aussi bien pour l'enfoncement au marteau par exemple que pour obtenir une surface de prise pour des outils de démontage tels que des pinces. Selon un perfectionnement du dispositif de l'invention, la zone de pression 7 de l'axe de blocage 6 est rendue plus grande que la zone à comprimer de la pièce concave 2. Ainsi, suivant l'agrandissement prévu de la zone de pression, cette zone est bombée, d'un côté ou des deux côtés, sur les bords de la pièce concave de forme cylindrique, si bien que la déformation ainsi pro- duite contribue également à empêcher le déplacement de la pièce 1 dans le sens de l'axe de la deuxième pièce 3. Sous sa forme la plus simple, l'assemblage mécanique est un assemblage par emboîtement des pièces 1 et 3, mais ces pièces peuvent également être conformées différemment dans leurs surfaces de contact mutuel, pour obtenir d'autres types d'assemblages, comme décrit dans ce qui précède, I'invention étant applicable aussi,par exemple, à un assemblage vissé. La figure 6 montre un exemple de réalisa- tion préféré du dispositif selon l'invention pour l'as- semblage avec blocage et possibilité de détachement des maillons voisins de fermeture d'une chaîne de traction de véhicules sur chenilles. Dans cet exemple, il s'agit de fixer l'axe de fermeture 21 de façon amovible mais rigidement dans les trous 22 des plaques extérieures de la chaîne. Les plaques intérieures 24 de la chaîne sont montées sur une douille intérieure 23. Au moyen de l'axe de blocage 6 et de l'application - comme décrit dans ce qui précède - du dispositif selon l'invention, le blo- cage fiable avec possibilité de défection de l'assem- blage est réalisable facilement, même sur les grosses chaînes de lourds excavateurs. Etant donné que, dans une telle application, comme il y a un trou 22 de plaque extérieure sur les deux côtés, on utilise, dans ce cas, deux axes de blo- cage 6 pour produire un assemblage rigide à deux endroits de l'axe de fermeture 21. Il est avantageux, dans un tel cas, de do- ter la tige filetée 15 diune tête creuse 18 à plusieurs pans sur chaque extrémité, de sorte que l'axe de blocage 6 peut être extrait de chacun des deux côtés, étant donné que la chaîne est éventuellement accessible d'un côté seulement. Au cas o les deux côtés seraient accessibles, on peut introduire deux outils à emboîtement dans les têtes 18 de la tige filetée pour extraire l'axe de blo- cage. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits; au contraire, elle est applicable partout o, par des adaptations simples réalisables par l'utilisateur, il est possible de bloquer des assemblages devant pouvoir être défaits. C'est ainsi que, dans de nombreux cas, on peut choisir des longueurs différentes pour la zone de pression de l'axe de blocage 6 et la zone à comprimer dans la pièce concave 2; le point essentiel à observer est que la so- lidité de l'assemblage reste supérieure à la force maxi- male tendant à rompre l'assemblage. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour bloquer de façon détachable l'assemblage d'une pièce ayant une forme cylindrique concave et d'une pièce ayant une forme cylindrique con- vexe, par dilatation de la pièce convexe aumoyen d'une pièce d'expansion, caractérisé en ce que la pièce con- vexe (4) présente une cavité centrale (5), qui est cy- lindrique dans au moins une zone de blocage, dans la- quelle peut être introduit un axe de blocage (6), des- tiné à produire une dilatation, qui est constitué d'une zone de pression (7) de diamètre constant supérieur au diamètre de la zone de blocage, d'une zone de guidage (8) de diamètre constant inférieur au diamètre de la zone de blocage, ainsi que d'une zone de dilatation (9) de forme conique, qui relie les zones de pression et de guidage. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'axe de blocage (6) présente un alé- sage central (10) sur toute sa longueur. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'une partie de l'alésage porte un file- tage (11). 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le filetage (11) part de la face trans- versale externe de l'axe de blocage (6) située du côté de la zone de pression. 5. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que l'alésage (10) peut être fermé par un bouchon fileté (12). 6. Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le bouchon fileté (12) présente une cavité (14) à plusieurs pans, ménagée dans une extrémité formant tête. 7. Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que le bouchon fileté (12) présente un six pans creux dans une extrémité formant tête. 8. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la cavité centrale (5) de la pièce con- vexe (4) présente un filetage médian (16) situé en dehors de la partie longitudinale cylindrique. 9. Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que la cavité centrale peut être fermée, dans sa partie filetée, par une tige filetée (15). 10. Dispositif selon les revendications 9 et 2, caractérisé en ce que la tige filetée possède un plus grand diamètre que l'alésage de l'axe de blocage. 11. Dispositif selon la revendication 10, carac- térisé en ce que la tige filetée (15) comporte, à une extrémité au moins, une tête (18) avec une cavité à plu- sieurs pans. 12. Dispositif selon la revendication 11, ca- ractérisé en ce que la cavité à plusieurs pans est un six pans creux. 13. Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que la tige filetée (15) est déplaçable longitudinalement par son vissage au moyen d'un outil à emboîtement, lequel est engagé, à travers l'alésage (10) de l'axe de blocage, dans la cavité à plusieurs pans de la tête de tige. 14. Dispositif selon les revendications 1 et 8, caractérisé en ce qu'un espace de transition (19) est prévu dans la cavité centrale (5) de la pièce convexe (4), entre l'espace cylindrique (20) et le tronçon avec le filetage médian (16). 15. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'axe de blocage (6) peut être introduit dans la cavité centrale (5), à commencer par sa partie de guidage (8), au moyen d'un outil à emmancher. 16. Dispositif selon au moins une des revendi- cations 1 à 15, caractérisé en ce que l'axe de blocage (6) peut être extrait de la cavité centrale (5) de la pièce convexe (4) par rotation de la tige filetée (15). 17. Dispositif selon au moins une des revendi- cations 1 à 15, caractérisé en ce que la zone de pres- sion (7) de l'axe de blocage -(6) correspond à peu près, par sa position et son appui dans la cavité (5) de la pièce convexe (4), à la position de la zone à comprimer de la pièce concave (2) de l'assemblage. 18. Dispositif selon la revendication 17, ca- ractérisé en ce que la zone de pression (7) de l'axe de blocage (6) est agrandie d'un côté au moins. 19. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'assemblage est un assemblage à emboi- tement. 20. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'assemblage est un assemblage vissé. 21. Dispositif selon la revendication 1 pour la liaison et le détachement de maillons voisins d'une chaîne de traction, au moyen d'un axe de fermeture de chaîne, axe qui est introduit avec jeu dans les trous des plaques de la chaîne, caractérisé en ce qu'un ajus- tement serré de l'axe de fermeture (21) est réalisable dans les trous (22) des plaques extérieures de la chaîne par introduction de l'axe de blocage (6) dans l'axe de fermeture et que l'axe de fermeture (21) peut être dé- taché de nouveau par l'extraction de l'axe de blocage (6), lequel est constitué d'une zone de pression (7) de diamètre constant supérieur au diamètre de la zone de blocage, d'une zone de guidage (8) de diamètre constant inférieur au diamètre de la zone de blocage, ainsi que d'une zone de dilatation (9) de forme conique, qui relie les zones de pression et de guidage.