Brevet FR2744501A1 — publié le 19970808

DISPOSITIF DE RATTRAPAGE D'UN DEFAUT D'ALIGNEMENT DE MOYENS D'ANCRAGE D'UNE PIECE SUR SON SUPPORT L'invention concerne un dispositif de rattrapage dun défaut d'alignement des moyens d'ancrage prévus pur la fixation d'une pièce comportant à cet effet au moins un perçage au droit d'une surface de ladite pièce venant en appui sur une surface homologue d'un support dont est issu au moins un tirant de fixation tel que boulon ou tige filetée, destiné à traverser un perçage de la pièce, éventuellement désaligné, afin de la contre-serrer sur le support au moyen d'un écrou et d'une rondelle coopérant avec une platine d'alignement. Dans de nombreuses circonstances, où l'on souhaite fixer une pièce quelconque sur un support, on est souvent confronté à un problème de précision de positionnement de la pièce sur son support, dans la mesure où, les moyens d'ancrage qui sont utilisés ne peuvent être disposés dans le support avec suffisamment de précision ; il peut en effet s'agir de travaux en galerie ou en milieu fortement encombré qui saccomodent mal des méthodes de repérage classiques permettant de positionner avec précision par exemple un ou plusieurs tirants susceptibles de recevoir ultérieurement et fixer une potence ou une console par simple vissage d'écrous. Les solutions connues en pareils cas reviennent à peu près toutes à élargir suffisamment les perçages ou les oeillets équipant les ailes ou les pieds des pièces à fixer, de telle manière qu'au montage il y ait surement coïncidence entre les mêmes perçages ou oeillets et les tirants préalablement encastrés dans les supports. On sait aussi, qu'en de nombreux cas, les pièces à fixer prendront des inclinaisons ou des travers qui, pour être acceptables, ne procureront pas au montage final une complète fonctionnalité ; ici encore, la solution revient à déplacer le support ou à agrandir, sur le site même, les perçages pour obtenir finalement le redressement de la pièce sur son support. I1 est évident que dans tous ces cas, le montage s'avère coûteux car mal aisé ou nécessitant de longues reprises sur le site même et, dans de nombreux cas, il est constaté un réel affaiblissement des ancrages pouvant, le cas échéant, mettre en péril la destination du montage. Pour palier à tous ces inconvénients, on a déjà proposé des solutions qui permettent un certain réalignement des perçages de la pièce à monter sur un support avec les tirants issus dudit support. L'une des solutions les plus efficaces est par exemple décrite dans la demande internationale WO92/07151 où il est proposé un système de solidarisation de deux pièces de machine utilisant une rondelle que l'on vient enserrer dans des trous pratiqués dans l'un des deux éléments ; la dimension des trous est telle qu'en principe l'espace autorisé pour le passage d'un élément de fixation tel qu'un boulon reste toujours possible même en cas de fort désalignement dans les points de fixation ; la rondelle que l'on vient insérer dans les trous agrandis de la pièce comporte une fente traversante de largeur constante et sensiblement égale au diamètre du tirant qui sera utilisé pour assembler les deux pièces ; l'axe longitudinal de la fente en question coïncide avec un rayon de la rondelle et la longueur de la fente est au moins égale à la distance maximale probable du désalignement. I1 suffit alors pour procéder au montage, de positionner une pièce portant les trous agrandis par rapport à l'autre qui porte par exemple les tirants, en jouant sur les décalages possibles procurés par l'élargissement des trous.Une fois obtenues les positions relatives correctes des deux pièces, on enfile une rondelle autour de chaque tirant de manière à ce qu'elle vienne coïncider exactement avec l'espace non occupé de chaque trou, et ce, par simple pivotement sur elle-même jusqu'à complète coïncidence de la rondelle avec le trou. I1 suffit alors de serrer le tout au moyen d'un simple écrou pour obtenir un vissage particulièrement efficace sans risquer des déformations de pièces ou des mauvais positionnements de la pièce sur son support au moment du serrage définitif. Toutefois, cette solution dont on retrouve d'autres exemples dans la littérature, et notamment dans le brevet US-3.077.960 du 6 décembre 1954, présente l'inconvénient de ne pas garantir une totale fiabilité du montage dans tous les cas possibles ; en effet, s'il n'y a qu'un seul point d'ancrage pour permettre le rattrapage de jeu dans la position relative entre la pièce et son support, on comprend bien qu'une fois mise en place, la pièce contreserrée sur son support, il n'est pas certain que le serrage qui est suffisant pour un arrachement, soit également suffisant pour interdire, et même limiter un glissement de la pièce sur son support, suivant la direction libre de l'axe longitudinal de la fente allongée de la rondelle ;; il ressort bien dans ce cas, que le tirant peut se déplacer dans l'espace laissé libre par la fente, aucun moyen positif de butée ne venant sérieusement entraver un tel déplacement. I1 en va de même dans tous les cas où le désalignement des organes de fixation correspond en fait à de simples translations linéaires desdits éléments de fixation, c'est par exemple le cas où, lorsque l'on a deux chevilles ou plus de fixation qui sont décalées de la zone attendue de la même manière, cest- -dire que toutes les fixations sont en réalité décalées dans le plan d'une même valeur d'ordonnée et d'une même valeur d'abscisse. On comprend que dans toutes ces situations particulières, il n'y ait pas de sécurité dans le serrage, dans la mesure où, la pièce n'est limitée en translation par aucune butée autre que les deux extrémités de la fente radiale de la rondelle de rattrapage. La présente invention vise à palier de tels inconvénients, et à cet effet, il est proposé un dispositif de rattrapage d'un défaut d'alignement des moyens d'ancrage prévus pour la fixation d'une pièce à une autre ou à un support comportant à cet effet, au moins un perçage au droit d'une surface de ladite pièce venant en appui sur une surface homologue de l'autre pièce ou dudit support, d'où est issu, au moins un tirant de fixation, tel que boulon ou tige filetée, destiné à traverser un perçage de la pièce, éventuellement désaligné, afin de la contre-serrer sur l'autre pièce ou sur le support, par le moyen d'un écrou et d'une rondelle coopérant avec une platine d'alignement circulaire munie d'une fente allongée traversante, de largeur constante et égale au diamètre du tirant, de manière à ce que sa position relative par rapport à la platine, puisse varier depuis une position centrale, coaxiale avec ladite platine, jusqu'à une position périphérique débouchante ou proche du bord externe de la platine, le dispositif de rattrapage étant caractérisé en ce qu'au moins une partie des surfaces en contact de la platine d'alignement et de la rondelle disposée entre l'écrou et ladite platine sont munies de stries concordantes, interdisant tout glissement radial. Selon une variante particulièrement satisfaisante, la direction des stries sur la platine d'alignement sera choisie parallèle à la droite passant par le centre de la platine, ladite droite étant perpendiculaire aux deux bords de la fente allongée. On comprend bien tout l'avantage du dispositif conforme à l'invention, puisqu'il permet tout à la fois de rattraper les défauts d'alignement tel qu'il a été dit précédemment, tout en assurant le blocage des translations dans le plan de contact des pièces entre-elles ou d'une pièce avec son support. D'un autre côté, la platine d'alignement peut accessoirement être réalisée selon diverses variantes procurant encore une sécurité accrue dans la fixation des pièces entre elles ou d'une pièce sur son support dont les points de fixation sont plus ou moins désalignés. D'autres avantages ressortiront encore mieux de la description qui va être faite d'un exemple particulier d'un dispositif de rattrapage de défaut d'alignement donné ci-après à titre d'exemple non limitatif, d'ailleurs complété de la description d'un certain nombre de variantes possibles, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente en coupe verticale un exemple de fixation unitaire utilisant le dispositif de rattrapage de défaut d'alignement conforme à l'invention. - La figure 2 représente en vue de dessus la platine d'alignement comportant selon une variante préférée de l'invention, une fente débouchante et des stries ayant la forme de simples crantages. - La figure 3 représente selon 3 variantes, une vue en coupe III/III de la platine d'alignement de la figure 2, la figure a correspondant à une variante à jupes droites et rebords ; la figure b correspondant à une variante à jupes latérales coniques et rebords ; la figure c étant une variante à jupes coniques sans rebords. - La figure 4 représente en vue de dessous, la rondelle de serrage intercalée entre l'écrou de serrage et la platine d'alignement. - La figure 5 est une représentation de la même pièce que la figure 4 suivant une coupe V/V. - La figure 6 représente en vue de dessus quelques formes particulières que peuvent prendre les stries disposées sur les faces en contact de la platine d'alignement et de la rondelle conformes à l'invention la variante a correspond à des stries en lignes brisées la variante b montre des stries formées à partir de lignes courbes ; la variante c montre des stries formées par une succession de tenons verticaux. Conformément à la figure 1, il est proposé de résoudre le problème d'un défaut d'alignement d entre un élément de fixation 1 et une pièce 2 à fixer sur un support 3 dans lequel l'élément de fixation 1 qui est en l'espèce une tige filetée est préalablement enchâssée. Dès l'origine et en prévision de ce même défaut d'alignement, le ou les perçage(s) 4 prévus sur la pièce 2 en vue de sa fixation, ont été effectués suivant un diamètre D élargi par rapport au diamètre qui, en l'absence de défaut d'alignement, eut été nécessaire pour coopérer avec la tige filetée 1 ; bien entendu, le diamètre D du ou des perçages finalement exécuté(s) correspond au maximum prévisible de défaut d'alignement d. Comme il a été dit plus haut, le rattrapage de jeu nécessairement procuré par cet élargissement D, des perçages 4 dans la pièce 2 est obtenu d'une manière déjà connue, par une platine circulaire 5 présentant une fente allongée traversante 6, de largeur constante et égale ou supérieure -quoiqu'avantageusement égale- au diamètre de la tige filetée 1. La fente 6 de la platine 5, selon une variante avantageuse et préférée de l'invention, est telle que son axe longitudinal 7 coïncide avec un rayon de la platine 5, la fente 6 prenant son origine au centre de la platine 5 de telle manière qu'en cas de défaut d'alignement nul, c'est-à-dire d = 0, l'axe de la tige filetée 1 coïncide avec le centre de la platine circulaire 5.La fente 6 est par ailleurs débouchante à la périphérie de la platine 5 selon une même variante avantageuse ; il est néanmoins tout à fait clair qu'une autre solution consisterait à prévoir une fente 6 non débouchante, solution qui à priori rentre dans le cadre de l'invention. I1 est toutefois remarqué que la solution débouchante, outre une fabrication plus aisée, présente l'avantage d'une manipulation au moment du montage nettement plus aisée, comme il sera dit plus loin. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la platine fendue 5 est munie sur l'une de ses surfaces, de stries 8, disposées longitudinalement suivant une direction générale perpendiculaire à l'axe longitudinal 7 de la fente 6 ; avantageusement, les stries 8 occuperont tout ou partie de la surface extérieure de la platine 5, bien qu'avantageusement, il ne soit pas nécessaire de couvrir toute la surface, ainsi qu'il est présenté en figure 2 des dessins ; en effet, les stries 8 ont été disposées sur la platine 5 pour coopérer avec une rondelle 9 représentée en figure 4 des dessins, selon une forme rectangulaire, sans que cette forme ne soit nécessaire au bon fonctionnement du dispositif conforme à l'invention.La rondelle 9 comporte sur sa face intérieure, conformément à la figure 5, des stries 10 homothétiques des stries 8 de la platine 5 avec lesquelles elles devront ultérieurement coopérer au moment du serrage de la pièce 2 sur son support 3. A cet égard, la rondelle 9 comporte un perçage 11 au même diamètre que la tige filetée 1, un écrou 12 procurant le serrage final de l'empilage des pièces tel que montré en coupe verticale sur la figure 1. On remarquera à cet effet, que les stries 8 et 10 sont en concordance, ce qui donne l'effet immédiat de bloquer la platine 5 en translation le long de l'axe longitudinal 7 de la fente 6 de la platine 5.Dans ces conditions, la tige filetée 1 engendre une réelle fixation à l'arrachement par le serrage vertical de l'écrou 12 et constitue des butées dans le plan horizontal soit sur les bords parallèles 61,62, dans l'axe longitudinal 7 de la fente 6, par l'intermédiaire de la rondelle 9 et la coopération des stries concordantes 8 et 10 formant butée de translation ; ainsi, le montage ne laisse aucun degré de liberté entre la tige filetée 1 et le perçage 4 de la pièce 2 malgré son élargissement D permettant comme on l'a vu de récupérer tout défaut d'alignement b comme il a déjà été dit. Outre des variantes déjà évoquées sur le caractère débouchant ou non de la fente 6 de la platine 5, on peut éventuellement concevoir que la fente 6 au lieu de coïncider avec un rayon 7 de la platine 5 prenne une forme curviligne depuis une position centrale identique à la variante préférée jusqu'à venir déboucher ou tangenter le rebord externe de la platine 5. Sur le plan rattrapage de jeu, une telle variante, beaucoup plus couteuse que la précédente, n'apporte aucune sécurité ou blocage supplémentaire, de sorte qu'il sera préféré la solution purement radiale de la figure 2. En référence aux figures 3, il convient en revanche de remarquer que suivant la forme de la partie de platine 5 encastrée dans le perçage 4 de la pièce 2 peut avoir une réelle influence sur la précision du montage final ou encore contribuer à une amélioration du blocage de l'ensemble. A cet égard, la variante figurant à la figure 3a correspond à la forme normale de la semelle 51 de la platine 5.La semelle 51 est dans cette variante purement cylindrique de diamètre externe égal ou légèrement inférieur au diamètre D du ou des perçages 4 de la pièce 2 ; la partie supérieure externe 52 de la platine 5 supportant les stries 8 est une simple couronne circulaire dont le diamètre externe est largement supérieur au diamètre D des perçages 2 afin de procurer de part et d'autre des perçages 4 de ladite pièce 2 des rebords 53 procurant un appui vertical pour la platine 5, sur la pièces 2, lesdits rebords 53, transmettant tout l'effort vertical du serrage ; c'est pourquoi l'épaisseur de ces rebords 53 sera calculée d'une manière connue de l'Homme du Métier pour procurer une résistance mécanique susceptible de résister aux efforts d'arrachement maximum de la pièce 2 par rapport à son support 3 sans fléchir au moment du serrage.Il est fait observé ici qu'un calcul simple à la portée de lHomme du Métier montre que l'épaisseur globale de la platine 5 doit être avantageusement égale à l'épaisseur de la pièce 2 pour obtenir un serrage optimum. Selon une deuxième variante de la platine 5 conformément aux figures 3b et 3c, il est prévu de donner à la semelle 51 une forme tronconique, clest-a-dire qu'en section verticale ladite semelle présente la forme d'un trapèze isocèle ; bien entendu, on peut distinguer encore entre une variante sans rebords telle qu'en figure 3c ou avec rebords 53 telle qu'en figure 3b pour constituer après serrage vertical de l'écrou 12 un appui positif sur la face supérieure de la pièce 2. Dans les deux cas, la semelle tronconique 51 est telle que le petit diamètre situé en partie inférieure de la platine 5 soit plus petit que le diamètre D des perçages 4 de la pièce 2 alors que le grand diamètre de la partie tronconique de la semelle 51 est supérieur strictement au diamètre D du ou des mêmes perçage(s) 4.Dans ces variantes, on comprend bien qu'après la mise en place correcte de la platine 5 autour de la tige filetée 9, le serrage de l'écrou 12 sur la rondelle 9 correctement disposée pour que ses stries 10 coïncident avec les stries 8 de la platine 5 dont la semelle 51 vient progressivement s'encastrer dans un perçage 4 jusqu'à venir en butée sur les rebords 53, procure une fixation de la pièce 2 quasi indémontable ; bien entendu, selon la variante de la figure 3c, le serrage doit normalement conduire à un complet encastrement de la platine 5 dans les perçages 4 de la pièce 2 éliminant définitivement tous les jeux résultants du défaut d'alignement. Enfin, et conformément à la figure 6, il est prévu que les stries 8, et corrélativement les stries 10 de la rondelle 9 qui doivent concorder, puissent prendre diverses formes telles que représentées en figure 6a, 6b et 6c, c'est-à-dire que les stries 8, 10 peuvent avoir la forme de lignes brisées continues (figure 6a) ou encore de lignes courbes continues (figure 6b) mais également la forme de tenons verticaux (6c) venant coopérer avec des dispositions identiques ou combinées et coïncidantes prévues sur la rondelle 9. Dans tous les cas, de telles variantes seront toujours disposées de telle manière que leur direction générale soit perpendiculaire à l'axe 7 de la fente 6. Enfin, la géométrie des formes préconisées pour les stries 8 et 10 relève d'un simple calcul de résistance de matériau qui tient compte de la nature du matériau et de ses caractéristiques dimensionnelles : par exemple, l'angle ss et la profondeur des stries dans le plan vertical tout comme le dimensionnement des stries non linéaires dans le plan horizontal seront déterminés par les connaissances habituelles de l'Homme du Métier. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de rattrapage d'un défaut d'alignement (b) des moyens d'ancrage prévus pour la fixation d'une pièce (2) à une autre, ou à un support (3), comportant à cet effet au moins un perçage (4) au droit d'une surface de ladite pièce (2) venant en appui sur une surface homologue de l'autre pièce, ou dudit support (3) d'où est issu au moins un tirant de fixation tel que boulon ou tige filetée (1), destiné à traverser un perçage (4) de la pièce (2) éventuellement désalignée afin de la contre-serrer sur l'autre pièce ou sur le support (3) par le moyen d'écrou (12) et d'une rondelle (9) coopérant avec une platine d'alignement (5) circulaire munie d'une fente (6) allongée traversante, de largeur constante et égale au diamètre du tirant (1), de manière à ce que sa position relative par rapport à la platine (5) puisse varier depuis une position centrale coaxiale avec ladite platine jusqu'à une position périphérique débouchante ou proche du bord externe de la platine (5), caractérisé en ce qu'au moins une partie des surfaces en contact de la platine d'alignement (5) et de la rondelle (9) disposée entre écrou (12) et ladite platine (5) sont munies de stries (8,10) concordantes interdisant tout glissement radial. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la direction générale des stries (8) sur la platine d'alignement (5) est parallèle à la droite (7) passant par le centre de la platine (5) et qui est perpendiculaire aux deux bords (61,62) de la fente allongée (6). 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fente allongée (6) débouche sur la partie externe de la platine (5). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'axe longitudinal (7) de la fente (6) coïncide avec un rayon de la platine (5). 5 - Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la surface striée minimum de la platine (5) entoure complètement la fente (6) et s'étend en principe jusqu'au bord externe de ladite platine. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'axe longitudinal (7) de la fente (6) est curviligne. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la section verticale de la semelle (51) de la platine d'alignement (5) est un rectangle dont la longueur est supérieure au diamètre (D) du ou des perçage(s) (4) dans la pièce (2) à fixer. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la section verticale de la semelle (51) de la platine d'alignement (5) est en forme générale de T dont la largeur de la barre verticale est au plus égale au diamètre (D) du ou des perçages (4) dans la pièce (2) à fixer, procurant un encastrement droit de la platine (5) qui vient reposer sur la pièce (2) par ses rebords externes (53) formés par les ailes horizontales du T, la surface d'appui et l'épaisseur desdits rebords (53) étant déterminés pour un serrage voulu en fonction de l'épaisseur de la pièce à fixer. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la section verticale de la semelle (51) de la platine d'alignement (5) est un trapèze isocèle dont la petite base est plus petite que le diamètre (o) du ou des perçages (4) de la pièce à fixer (2) et dont la grande base est plus grande que le même diamètre (D). 10 - Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que coopérant avec la jupe latérale conique, la platine (5) est munie d'un rebord périphérique (53) procurant un appui horizontal complémentaire sur la pièce à fixer (2), la surface d'appui et l'épaisseur desdits rebords (53) étant déterminés pour un serrage voulu en fonction de l'épaisseur de la pièce à fixer (2). 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en que ce l'épaisseur de la platine (5) est globalement identique à l'épaisseur de la pièce à fixer (2). 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les stries (8,10) sont normalement une succession de crêtes disposées en lignes qui peuvent être continues, discontinues, ponctuelles ou encore des lignes brisées ou courbes, ou une combinaison de ces formes.