Brevet FR2710715A1 — publié le 19950407

La présente invention concerne un dispositif permettant de bloquer mécaniquement, rapidement, manuellement tous les assemblages mamelon-écrou de canalisations afin de garantir leur total maintien en position lors des utilisations. Plusieurs techniques de freinage ou de blocage sont aujourd' hui employées - la technique du fil-frein. Cette technique, très utilisée dans le domaine aéronautique, ne garantit pas le maintien mécanique de l'assemblage. Ce système de freinage étant plus moral que mécanique. - les techniques de freinage par rondelle plastique sertie dans l'écrou, par écrou élastifié ou déformé, par rondelle élastifiée, par frottement. Ces systèmes limitent, soit le jeu d'assemblage du filetage du mamelon et de l'écrou, soit augmentent le couple nécessaire au desserrage. Ils ne garantissent donc pas totalement le risque de dévissage de l'installation lors de l'utilisation. La plupart de ces techniques ne sont pas réutilisables après un démontage. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. I1 est constitué, selon une première caractéristique en effet, de trois éléments : une coupelle fixe à dentelure, solidaire du mamelon, une coupelle mobile coulissant sur la coupelle fixe. Cette dernière coupelle possède un ou plusieurs ergots de forme compatible à la forme de la ou des dents de la coupelle fixe et une empreinte identique ou partiellement identique à la tête de l'écrou à bloquer, d'un ressort de compression logé entre ces deux coupelles. Par l'action du ressort tendant à éloigner les deux coupelles l'une de l'autre, le ou les ergots de la coupelle mobile viennent se loger dans la ou les dents de la dentelure de la coupelle fixe en même temps que son empreinte épouse la partie de la tête de l'écrou choisie pour le blocage. L'arrêt en rotation de l'écrou est effectif. Le dispositif est réutilisable après chaque démontage de l'écrou. Les dimensions et la course données à la coupelle mobile lors d'une manipulation volontaire doit, soit au montage et après serrage de l'écrou permettre à l'empreinte de cette coupelle d'atteindre la tête de l'écrou en même temps que son ou ses ergots se positionnent dans la dentelure de la coupelle fixe, soit, à l'inverse, de libérer largement par une compression manuelle de la coupelle mobile la tête de l'écrou pour son démontage et de lui permettre une rotation. Dans ce cas, le ou les ergots de la coupelle mobile doivent pouvoir se positionner dans le système de maintien autonome en position basse de déverrouillage. Le système de maintien en position basse de déverrouillage doit permettre à l'opérateur de lâcher la coupelle mobile afin de travailler librement sur l'écrou. Ce maintien peut être réalisé, soit par un léger renflement cylindrique de la partie basse de la coupelle fixe afin que les ergots de la coupelle mobile viennent se bloquer légèrement par élasticité, soit par une ou plusieurs parties de dégagement prévues à chaque groupe de dentelure suffisamment en pente pour maintenir momentanément le dispositif. Ce maintien ne doit tenir qu'au moment du travail de l'opérateur sur l'écrou. L'opérateur doit remettre le dispositif à l'état de verrou après serrage de l'écrou. En cas d'oubli, le système doit pouvoir, et par les vibrations de la tuyauterie en utilisation, et par l'action du ressort, se remettre seul en position de verrou. Soit l'empreinte à ce moment trouve parfaitement la forme de la tête de l'écrou et il y a blocage, soit celle-ci ne correspond pas et la face extérieure de la coupelle mobile où se trouve l'empreinte vient freiner la face de la tête de l'écrou et l'empêcher de tourner. Cette face extérieure de la coupelle mobile peut être d'un état de surface suffisamment rugueux pour augmenter le couple de desserrage de l'écrou. - Le ressort doit, par sa forme et ses dimensions, minimiser l'enveloppe du dispositif, laisser le libre passage à l'écrou tout en permettant de maintenir en position de blocage la coupelle mobile lors de l'utilisation. - Le ressort doit permettre une compression manuelle afin de dégager la partie de l'écrou bloquée. - La dentelure réalisée sur la coupelle fixe sert à positionner et bloquer au mieux, et en rotation et en translation, par l'intermédiaire d'ergots, l'empreinte de la coupelle mobile suivant la position de la tête de l'écrou après son serrage. Le nombre de ses dents peut varier suivant la forme de la tête de l'écrou. La dentelure de la coupelle fixe, si elle en fait le tour, peut être dissymétrique afin de permettre la rotation de la coupelle mobile dans le sens de serrage de l'écrou et empêcher le desserrage. - L'extérieur de la coupelle mobile doit, par son état de surface, permettre une manipulation sans glissement des doigts de l'opérateur. - Certaines gravures sur cette coupelle mobile indiquent la forme et la position de l'empreinte par rapport à la tête de l'écrou, ceci afin de faciliter la mise en place à l'état de verrou. Les dessins annexés illustrent l'invention. - La figure 1 représente, en perspective cavalière, le dispositif éclaté (sauf la coupelle fixe qui, elle, est en position sur le mamelon) dans le cas où l'écrou à bloquer possède un taillage. - La figure 2 représente, en perspective cavalière, le dispositif éclaté (sauf la coupelle fixe qui, elle, est en position sur le mamelon) dans le cas où l'écrou à bloquer possède un six pans. - La figure 3 représente, en coupe, le montage de la figure 2, le dispositif étant en position de verrou pour l'écrou. - La figure 4 représente, en coupe, le montage de la figure 2 le dispositif étant en position basse de déverrouillage de 1 'écrou. - La figure 5 représente, en vue extérieure de face, un dispositif en position de verrou sur un écrou six pans. - La figure 6 représente, en vue extérieure de face, la figure 5 en position basse de déverrouillage de l'écrou avec un système de maintien autonome dans cette position. - La figure 7 représente, en vue extérieure de face, un dispositif en position de verrou sur un écrou six pans, avec une variante de dentelure. - La figure 8 représente,en vue extérieure de face, la figure 7 en position basse et autonome de déverrouillage. En référence à ces dessins, le dispositif comporte : une coupelle fixe ( 3 ) à dentelure ( 6 ) solidaire du mamelon (1 ); une coupelle mobile (4 ) coulissante sur la coupelle fixe ( 3 ); un ressort de compression ( 5 ) logé entre les deux coupelles. La coupelle mobile ( 4 ) possède un ou plusieurs ergots (7 ) de forme compatible à la forme de la ou des dents de la dentelure ( 6 ) de la coupelle fixe ( 3 ) et une empreinte identique ( 8 )oupartiellement identique à la tête ( 9 ) de l'écrou (2 ). Par l'action du ressort (M) les ergots (7 ) de la coupelle mobile ( 4 ) se logent dans la dentelure ( 6 ) de la coupelle fixe, en même temps que son empreinte ( 8 ) épouse la tête (9 ) de l'écrou (2). Aucune rotation n'est alors possible. te système de maintien en position basse ( Fig.6 - Fig.8 de déverrouillage doit permettre à l'opérateur de lacher la coupelle mobile (4 ) afin de travailler librement sur 1 'écrou (2 ). Ce maintien peut être réalisé, soit par un léger renflement cylindrique (lui) de la partie basse de la coupelle fixe (3 afin que les ergots (7 ) viennent se bloquer légèrement par élasticité (fig.8 ), soit par une ou plusieurs parties de dégagement (12 ) prévues à chaque groupe de dentelure suffisamment en pente pour maintenir le dispositif (fig.6 ). L'opérateur doit remettre le dispositif à l'état de verrou (fig.S - fig.7 )après serrage de l'écrou (2 ). En cas d'oubli, le système doit pouvoir, et par les vibrations de la tuyauterie en utilisation, et par l'action du ressort ( S ) se remettre seul en position de verrou (fig.5 - fig.7 ). Soit l'empreinte ( a ) à ce moment trouve parfaitement la forme de la tête (9 ) de l'écrou (2 ), et il y a blocage (fig.5 -fig.7 soit celle-ci ne correspond pas et la face extérieure (10 ) de la coupelle mobile (4 ) où se trouve l'empreinte (8 ) vient freiner la face (15) de la tête ( 9 ) de l'écrou. Cette face extérieure (10) de la coupelle mobile ( 4 ) peut être d'un état de surface ou de formes géométriques suffisam- ment rugueux pour augmenter le couple de desserrage de l'écrou (2 ). Le ressort ( 5 ) doit par sa forme et ses dimensions minimiser l'enveloppe du dispositif, laisser le libre passage de l'écrou (2 ) tout en permettant de maintenir en position de blocage la coupelle mobile (4 ) lors de l'utilisation (fig.5 fig. 7 ). Le ressort (5 ) doit permettre une compression manuelle ( F afin de dégager la partie de l'écrou ( 2 ) bloquée (fig.6 fig. ). La dentelure (6) réalisée sur la coupelle fixe sert à positionner et bloquer (f,9.5-Wi9.S) en rotation et en translation par l'intermédiaire d'ergots ( 7 ) l'empreinte (8) de la coupelle mobile ( 4 ) suivant la position de la tête (9 ) de l'écrou après son serrage. Le nombre de dents (6 ) (fig 5-fig 7) peut varier suivant la forme de la tête (9 ) et de l'ecrou (2 ). La dentelure (6 ) de la coupelle fixe ( 3 ), si elle en fait le tour (exemple (ç9ç)) peut être dissymétrique (non dessinée) afin de permettre la rotation de la coupelle mobile dans le sens de serrage de l'écrou et d'en empêcher le desserrage. L'extérieur (13) de la coupelle mobile ( 4 ) doit, par son état de surface, permettre une manipulation sans glissement des doigts de l'opérateur. Certaines gravures (11 ) réalisées sur la coupelle mobile (4 indiquent la forme et la position de son empreinte ( 8 ) par rapport à la tête ( 9 > de l'écrou (2 ) afin de faciliter la mise en place à l'état de verrou (fig. 5 - fig. w ) Les matériaux utilisés pour la réalisation du dispositif doivent être suffisamment résistantset doivent garantir une utilisation illimitée du dispositif de verrou. Dans certains domaines, ils peuvent être ou inoxydable avec une tenue d'utilisation en température supérieure à celle demandée afin de garder les propriétés mécaniques demandées, ou en alliage de titane si la tenue en température demandée est conséquente. Ce dispositif, selon l'invention, est particulièrement destiné à bloquer les ensembles de canalisations mamelon-écrou dans le domaine mécanique industriel et tout particulièrement dans l'aéronautique. 1 - Dispositif réutilisable pour bloquer mécaniquement et rapidement tous les assemblages mamelon (1 ) - écrou (2 ) de canalisations caractérisé en ce qu'il comporte une coupelle fixe dentelée (3 ) rendue solidaire du mamelon (1 ), d'une coupelle mobile (4 ) coulissant facilement sur la coupelle fixe possédant un ou plusieurs ergots ( 7 ) de positionnement et une empreinte identique ou partiellement iden tique ( e ) à la partie de l'écrou servant au blocage ( 9 ), d'un ressort de compression ( 5 ) logé entre les deux coupelles qui, par son action, pousse la coupelle mobile afin que le ou les ergots ( 7 ) prennent position dans la dentelure (6 ) de la coupelle fixe ( 3 ) et que l'empreinte (B ) épouse la partie de l'écrou (2 ) choisie pour le verrouillage, ceci afin d'interdire toute rotation de l'écrou. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dimensions et la course de la coupelle mobile (4 ) lors d'une manipulation volontaire doit, soit au montage et après serrage de l'écrou ( 2 ) permettre à l'empreinte (8 ) de cette coupelle d'atteindre la tête de l'écrou (9 ) en même temps que son ou ses ergots ( 7 ) se positionnent dans la dentelure (6 ) de la coupelle fixe (3 ), soit à l'inverse de libérer largement par une compression manuelle de la coupelle mobile la tête de l'écrou pour son démontage et de pouvoir se positionner grâce aux ergots dans le dispositif de maintien (fig. 6 - figue ) en position basse de déverrouillage. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système de maintien en position basse de déverrouillage fig. 6 - fig. 8 ) doit, et permettre à l'opérateur de lâcher la coupelle mobile (4 ) afin de travailler librement sur l'écrou et, en cas d'oubli de verrouillage du dispositif après serrage de l'écrou ( 2 ) de permettre à la coupelle mobile (4 aidée par les vibrations de la tuyauterie lors de l'utilisation et par l'action du ressort (5 ) de reprendre sa place de verrou vers la tête de 1 ' écrou (9 ). 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la face extérieure (10) de la coupelle mobile (4 ) où se situe l'empreinte (8 ) identique ou partiellement identique peut comporter un état de surface ou une forme géométrique suffisamment rugueux afin de freiner en rotation l'écrou (2 ) si, lors du déverrouillage automatique l'empreinte ne trouve pas de suite la forme de l'écrou à bloquer. 5 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le système de maintien en position basse de déverrouillage (fig. ô - fig. B ) de la coupelle mobile peut être réalisé soit par un léger renflement cylindrique (14 ) de la partie basse de la coupelle fixe (3 ) et par l'élasticité des ergots ( 7 ) de la coupelle mobile ( 4 ), soit par une ou plusieurs parties de dégagement (12 ) prévues après chaque groupe de dentelure et suffisamment en pente pour maintenir le dispositif en position basse lors d'un démontage de l'écrou (fig.6 ). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ressort ( 5 ) doit, par sa forme et ses dimensions, minimiser l'enveloppe du dispositif, laisser le libre passage à l'écrou ( 2 ) tout en permettant de maintenir en position de blocage la coupelle mobile (4 ) lors de l'utilisation et de permettre une compression manuelle (F) de cette coupelle afin de dégager la partie de l'écrou bloquée (9 ) et de laisser la coupelle mobile (4 ) en position basse (fig. 6 - fig. 8 ) le temps du démontage de l'écrou. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la dentelure (6 ) réalisée sur la coupelle fixe sert à positionner et bloquer au mieux par l'intermédiaire d'ergots( 7 ) l'empreinte ( 8 ) de la coupelle mobile, suivant la position de la tête de l'écrou (9 ) après serrage sur le mamelon (1 ) et qu'elles peuvent être de nombre différent suivant la forme de la tête ( 9 ) et de l'écrou (2 ). 8 - Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la dentelure ( 6 ) de la coupelle fixe (3 ) si elle en fait le tour peut être dissymétrique afin de permettre la rotation de la coupelle coulissante ( 4 ) dans le sens de serrage de l'écrou et d'en empêcher le desserrage. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'extérieur (13) de la coupelle mobile ( 4 ) doit, par son état de surface, permettre une manipulation sans glissement des doigts de l'opérateur lors du montage ou du démontage et lui facilite sa mise en place à l'état de verrou (fig. 5 ) par certaines gravures (11) indiquant la forme et la position de l'empreinte (8 ) de la coupelle mobile ( 4 ). 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ou les ergots ( 7 ) de la coupelle mobile (4 ) doivent être de forme compatible à celle de la dentelure ( 6 ) de la coupelle fixe (3 ) et de nombre suffisant au maintien de la coupelle mobile en position de blocage (fig. 5 - fig. 7 ) total et en rotation et en translation lors de l'utilisation.