Brevet FR2593425A1 — publié le 19870731

*1 Clef de serrage en matière plastique ". L'invention concerne les outils de serrage tels que les clefs de serrage, les clefs à molette, les pinces ou analogues, et plus particulièrement les outils du type ci-dessus réalisés en matière plastique pour pouvoir être utilisés au voisinage de céramiques cassables, de verres fragiles ou analogues. Les corps principaux de ces outils ont classiquement été réalisés en acier et les matières plasti- ques n'ont pas été utilisées jusqu'ici pour réaliser ces corps principaux, du fait qu'elles présentent de-moins bon- nes caractéristiques mécaniques et en particulier une moins bonne rigidité que l'acier. les matières plastiques ont été utili- sées dans certains cas mais dans un but d'isolation électri- que ou pour assurer une meilleure prise. Cependant, ces matières plastiques n'ont pas été utilisées pour réaliser la partie de corps principal mais simplement pour former un revêtement sur la partie de poignée de serrage. On n'a pas trouvé jusqu'ici d'outils entièrement réalisés en matière plastique. Ces outils sont fréquemment utilisés pour les travaux de plomberie dans les W.C, les salles d'eau, les salles de bains, après que la construction des maisons et des immeubles soit terminée. Comme les cuvet- tes de W.C, les bacs de douches ou analogues sont dans la plupart des cas en céramique, de même que les carrelages sur lesquels ils sont montés, on risque, en utilisant un outil en acier pour ces travaux de plomberie sur des céra- miques, de cogner l'outil par inadvertance ou de le lais- ser tomber sur les céramiques au risque de les briser. La réparation de ces céramiques demande beaucoup de travail et de temps et coûte cher. Par exemple, une clef à molette uti- lisée pour serrer des écrous ou des boulons est générale- ment constituée d'un corps principal (ou mâchoire fixe) et d'une mâchoire mobile en prise avec la mâchoire fixe et pouvant se déplacer dans la direction axiale du corps principal. Un exemple d'une telle clef à molette classique est représenté sur la figure 1, dans laquelle la mâchoire fixe 1 est forgée, tandis que la mâchoire mobile 2 est moulée. Comme aucun soin special n'est généralement appor- té à la réalisation de la partie d'engagement la avec la mâchoire mobile 2, il se produit fréquemment du jeu à cet endroit la. Lorsqu'on utilise des écrous plaqués ou des écrous en métal tendre comme le cuivre, le laiton, le bronze ou analogues, l'angle 0 entre les faces de con- tact du corps principal 1 et de la machoire mobile 2 devient plus grand de a9 comparativement au cas normal. Comme le matériau de la clef à molette est plus dur et plus rigide que le matériau de l'écrou à serrer, les écrous peuvent être endommagés. L'invention a donc pour but de créer une clef de serrage en matière plastique qui ne risque pas de briser les parties environnantes fragiles en céramique ou en carrelage, lorsqu'on l'utilise au voisinage de ces matériaux fragiles en le heurtant ou en le laissant tomber par erreur; l'invention a également pour but de créer une clef de serrage qui ne risque pas d'endommager des écrous, même en métal tendre. A cet effet, l'invention concerne un outil de serrage caractérisé en ce qu'au moins sa partie de surface extérieure convexe est réalisée dans un matériau en résine. Le matériau en résine est constitué par une matière plastique type nylon ou analogue renforcée de fibre de verre. Cette résine est utilisée pour réaliser la totalité de l'outil ou, en variante, un matériau métal- lique est utilisé pour réaliser une ou plusieurs parties de l'outil, comme par exemple la partie de surface exté- rieure concave, l'intérieur de l'outil ou la partie con- cave de la surface extérieure de l'outil et la partie in- térieure de l'outil. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue explicative d'une clef à molette selon l'art antérieur, destinée à décrire l'état de l'ou- verture entre les mâchoires de l'outil, cette ouverture s'écartant sous l'effet du jeu; - la figure 2 est une vue de face d'une forme préférée de réalisation d'une clef à molette selon l'invention; et - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 2. Les formes de réalisation préférées de l'outil selon l'invention seront expliquées en détails en se référant aux figures 2 et 3. La figure 2 représente une clef à molette pratique à utiliser dans les travaux de plomberie. Sur la figure 2, une mâchoire fixe 11 cons- titue le corps principal de la clef à molette. Dans cette forme de réalisation, la mâchoire fixe 11, la mâchoire mobile 12 et une vis 13 d. 'entrainement de la mâchoire mobile 12 dans la direction axiale du corps principal 11, sont toutes réalisées dans une résine constituée, dans le cas présent, par du nylon renforcé de fibre de verre, ce produit étant spécialement choisi pour ses qualités supérieu- res de rigidité, parmi les résines connues. Dans cette forme de réalisation, on utilise comme matière plastique renforcée de fibre de verre, de la résine de nylon fabriquée par une fabricant Japonais du nom de Toray Industries, Inc, la résine étant vendue sous le nom de AMILAN (marque de fabrique Japonai- se), de type N NYLON 6 et de Catégorie NI CM 101lG-45. Cette résine est obtenue en utilisant de la résine de nylon et en y ajoutant pour la renforcer 45 % de fibre de verre courte, ce produit étant bien connu par sa bonne solidité mécanique, sa bonne stabilité contre les change- ments de taille, sa grande facilité de mise en forme et sa faible sensibilité aux variations de température et d'humidité. Selon le rapport technique relatif aux matières plastiques renforcées de fibre de verre, publié par Toray Industries, Inc., ce matériau présente des qualités mécaniques suffisantes, comparables à celles de l'aluminium moulé sous pression, à l'état absolument sec. Ce matériau présente également une bonne résistance aux chocs. A titre de référence, la comparaison entre les propriétés à l'état absolument sec de l'aluminium moulé sous pression (N SPE 903) et les matières plastiques renforcées de fibre de verre, est tirée du rapport techni- que indiqué ci-dessous, et portée dans le tableau ci-après. Tab I eau Propriété (23 C) Un i té Test ASTM AMILAN CMlOIl1G-45 (absolument sec) Ai moulé s/pression (SPE 903) Poids spécifique - D-792 1,48 2,71 Résistance en ten- 9,8x104 Pa D-638 2000 3020 sion Allongement en % D-638 5,0 2,0 tension Résistance à la courbure 9,8x104 Pa D-790 2900 Module d'élasticité 4 à la courbure 9,8x10 D-790 1200 7000 Résistance au choc Izod (avec encoche) 9,8Ncm/cm D-256 15 17 Résistance au choc Izod (sans encoche) 9,8Ncm/cm D-256 85 90 Dureté Rockwell (échelle R/échelle M) - D-785 121/95 r,, UJ1 o ru un L'essai de rupture effectué par l'auteur de l'invention sur une clef à molette double tête de 8,4 mm d'épaisseur de poignée, 18,3 mm de largeur et 220 mm de longueur, réalisée en matière plastique de Catégorie N0 CMlOllGC-45, a montré que la rupture était obtenue pour un couple appliqué de 14 x 9, 8 Nm. Cette valeur coincide pratiquement avec celle de M = 13,4 x 9,8 Nm obtenue par l'équation ob = M/Z dans laquelle ob, M, Z sont respectivement la contrainte maximum, le moment et le module de section. La position de la poignée d'une clef à molette ou d'une clef anglaise dans la main est géné,ra- lement à environ 20 cm du centre des écrous à serrer, de sorte que la poignée de l'outil se brise pour une force de torsion ou de travail d'environ 70 x 9,8 N. Les résultats d'essais ci-dessus ont montré que la solidité de l'outil selon l'invention était suffisante pour supporter les couples de torsion nécessai- res aux travaux de plomberie courants. On remarquera que même un outil complètement réalisé en matière plastique est tout à fait utilisable pour des travaux de plomberie courants dans un environnement fragile. Une clef à molette d'environ 280 mm de longueur totale a été effectivement fabriquée dans la résine ci-dessus, et une charge continue de 10 x 9,8 Mm/ minute a été appliquée à la partie de tête du corps prin- cipal 1. Il n'en est pas résulté de dommages apparents sur les faces Ila, 12a des mâchoires 11 et 12 venant en contact avec un écrou ou analogue tel que l'écrou à serrer repré- senté sur la figure 2, et l'outil a ensuite pu être uti- lisé de façon répétée pour des travaux de plomberie. Une rainure lib est formée de chaque côté du corps principal 11 de l'outil et, comme on peut le voir clairement sur la figure 3, chacune des rainures lib reçoit des saillies correspondantes formées sur les côtés intérieurs de la mâchoire mobile 12 pour guider le mouvement axial de la machoire mobile 12. Une ouverture lic est prévue à une extrémité de la poignée du corps 11 pour accrocher l'outil. L'abrasion se produit essentiellement sur les faces de contact lla, 12a et sur la vis 13 dépla- çant axialement la mâchoire mobile 12. L'auteur de l'in- vention a utilisé des pièces d'acier noyées dans les faces de contact lla, 12a, et a-également réalisé la vis 13 en acier. Cela a permis de réduire considérablement l'abrasion et d'augmenter la durée de vie de l'outil. Comme ces par- ties sont toutes situées dans la partie concave ou partie intérieure du corps d'outil, aucun des avantages de la matière plastique indiquée cidessus, n'est perdu, bien que le poids de l'outil soit légèrement augmenté. Comme déjà décrit sur la figure 1 dans le cas d'une clef à molette classique, le problème du jeu se pose. Au contraire, dans la clef à molette selon l'invention, les parties d'engagement entre le corps prin- cipal 11 et la mâchoire mobile 12 sont réalisées en matière plastique. La matière plastique présente une bonne souples- se de mise en forme, une bonne stabilité aux changements de taille et une moins grande sensibilité à la température et à l'humidité. Par suite, on peut obtenir une précision suffisante des éléments venant en prise sans qu'il soit nécessaire de prévoir un usinage particulier, et la struc- ture ne donne pas de jeu. La dureté de surface du matériau est beaucoup moins grande que celle de l'acier, comme l'indique la dureté Rockwell du Tableau, de sorte que l'outil ne risque pas d'endommager les écrous ou la sur- face de ceux-ci. Non seulement la dureté de surface de l'outil n'est pas grande, mais encore son poids spéci- fique est très faible, de sorte que même, si on le cogne ou le laisse tomber par erreur, son moment d'inertie ou de choc est faible et ne risque pas de briser ou d'endomma- ger les céramiques. L'essai de chute a été effectué en laissant tomber la clef à molette de 250 mm de longueur totale selon l'invention, d'une hauteur de 100 cm audes- sus du sol, sur des carreaux de céramique. Absolument au- cun carreau n'a été brisé ou fêlé. Comme déjà décrit en détails ci-des- sus, la totalité ou la plus grande partie des outils en matière plastique selon l'invention, sont réalisées dans une résine constituée par exemple par du nylon renforcé de fibre de verre, ce qui permet de rendre ces outils très doux en surface et très légers. On peut donc les utiliser dans les W.C, les salles d'eau, les salles de bains, les cuisines ou analogues à proximité d'objets en céramique ou de carrelages sur le sol ou sur les murs sans risquer de briser ou d'endommager ces céramiques et ces carrelages en heurtant les outils ou en les laissant tomber par erreur, ce qui permet ainsi d'effectuer faci- lement et en toute sécurité les travaux de plomberie au moyen de ces outils. De plus, comme ces outils en matière plastique sont moins durs en surface que les outils en acier, ils ne risquent pas d'endommager les écrous pla- qués ou les écrous en métaux tendres tels que le cuivre, le laiton, le bronze ou analogues. Dans la clef à molette, la torsion de serrage se fait entre le corps principal et la mâchoire mobile, de sorte que le problème du jeu risque de détériorer sérieusement les écrous, comme déjà indiqué ci-dessus. Au contraire, comme les outils selon l'invention sont en matière plastique, on peut facilement obtenir une beaucoup plus grande précision dans les parties d'engagement entre le corps principal et la machoire mobi- le, ce qui permet de serrer des écrous en métal tendre sans risquer de les endommager. RE VE N D I C A T I 0 N S 1 ) Outil de serrage en matière plas- tique, outil cardactérisé en ce qu'une partie au moins de la surface extérieure du corps principal (11) de cet outil est réalisée dans un matériau en résine. 2 ) Outil de serrage en matière plas- tique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau en résine est du nylon ou analogue renforcé de fivre de verre. 3 ) Outil de serrage en matière plas- tique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau en résine est utilisé pour réaliser la totalité de l'outil de serrage. ) Outil de serrage en matière plas- tique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un matériau métallique est utilisé dans une partie au moins de l'outil. ) Outil de serrage en matière plas- tique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau métallique est utilisé dans: la partie concave de la surface extérieure de l'outil; la partie intérieure de l'outil; ou la partie concave de la surface extérieure et la partie intérieure de l'outil. 6 ) Outil de serrage en matière plas- tique selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet outil est une clef, une clef à molette ou une pince.