Brevet FR2761919A1 — publié le 19981016

L'invention concerne la mise en tension d'éléments linéaires, tels que les colliers universels qui sont utilisés notamment dans les harnais aéronautiques. On sait que ces colliers comprennent classiquement une bande terminée à une extrémité par une boucle, la bande passant dans la boucle en coulissant pour enserrer les objets à maintenir ensemble, par exemple des câbles électriques. Les colliers sont de type métallique ou plastique selon les utilisations. On connaît aujourd'hui des outils de serrage de ces colliers universels, qui sont capables de s'arrêter de tirer sur la bande lorsqu'un effort prédéterminé de tension est atteint. L'invention vise un outil de mise en tension d'un élément linéaire de ce genre, qui soit simple à fabriquer et commode à utiliser. L'invention propose à cet effet un outil de mise en tension d'un élément linéaire, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réception d'un mouvement de rotation appliqué par une source externe, un moyen de traction sans glissement de l'élément linéaire, et un moyen de transmission sans glissement d'efforts mécaniques entre ledit moyen de réception et ledit moyen de traction. On voit qu'il suffit d'utiliser une source de rotation externe munie d'un limiteur de couple, tel qu'il en existe dans le commerce à des prix trés raisonnables, y compris lorsque le limiteur est d'une bonne précision, pour cesser de tirer sur l'élément linéaire lorsque la force de traction voulue est atteinte, I'absence de glissement dans l'outil garantissant que le couple limite réglé est représentatif de la force de traction maximum exercée sur l'élément linéaire. On obtient ainsi un outil nettement plus simple que les dispositifs antérieurs comportant un limiteur d'efforts intégré, à un coût bien plus faible. Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de traction sans glissement comporte deux galets moletés pour entraîner entre eux l'élément linéaire, par friction. Encore plus particulièrement, L'outil comporte des moyens de réglage de la pression exercée par les deux galets sur l'élément linéaire. Ces dispositions permettent de mettre en oeuvre une traction sans glissement dans d'excellentes conditions. Le réglage de la pression exercée sur l'élément linéaire dépend évidemment de l'épaisseur et du matériau de l'élément. On obtient ainsi une adaptabilité à une variété d'éléments de caractéristiques différentes. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de transmission sans glissement d'efforts mécaniques comporte un couple roue et vis sans fin, adapté à créer une irréversibilité du mouvement de traction exercé sur l'élément linéaire. Cette disposition garantit que la force de traction exercée sur l'élément linéaire est conservée après la fin de l'opération de tirage. Ceci est avantageux dans le cas d'utilisation avec des éléments linéaires ne présentant pas de dispositif anti-retrait. Selon un mode de réalisation particulier, ledit moyen de réception comporte un carter, adapté au montage d'une source de rotation de type visseuse dévisseuse. Cette adaptabilité à ce type d'outil motorisé d'usage courant qui est par ailleurs souvent doté d'un limiteur de couple, permet de mettre en oeuvre l'invention de manière particulièrement avantageuse. Selon une mise en oeuvre particulière, L'outil comporte une poignée et un système démultiplicateur actionné par cette poignée, et adapté à entraîner en mouvement un moyen de sectionnement de l'élément linéaire. Dans le cas d'une utilisation en conjonction avec un outil de type visseuse dévisseuse, cette disposition permet de manipuler le dispositif complet en le tenant par la poignée de la visseuse, et en actionnant pour effectuer le sectionnement une poignée disposée immédiatement en avant de la poignée de la visseuse. L'invention vise également, sous un autre aspect, un dispositif complet de mise en tension d'un élément linéaire, qui comporte un outil tel qu'exposé cidessus, et une source de rotation comportant un limiteur de couple réglable. La description d'un mode préféré de réalisation de l'invention, donnée ci-après à l'appui des dessins annexés, permettra de mieux comprendre l'invention. II est clair que cette description est donnée à titre d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 représente en vue de côté un dispositif complet, comportant un outil selon l'invention sur lequel est adaptée une visseuse dévisseuse à titre de moyen de motorisation - la figure 2 représente le même dispositif selon une vue d'en haut; - la figure 3 est une coupe longitudinale montrant de façon plus précise les éléments constitutifs de l'outil proprement dit; - la figure 3A détaille en vue perspective le sélecteur de dimension de bande; - la figure 4 montre l'outil en coupe transversale - la figure 5 montre partiellement l'outil vu de dessus ; et - les figures 6 et 7, qui sont des vues de l'outil en coupe transversale, en explicitent le fonctionnement respectivement en mode de serrage par motorisation et en mode de serrage manuel. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, L'outil se compose d'un nez de guidage 1, d'un boîtier 2 de traction de la bande, d'un carter interface 4 avec une source de rotation externe 6 et d'un système de sectionnement 5. De façon plus détaillée (voir figures 3 à 5), le nez de guidage 1 comprend : un guide 11 d'introduction de la bande d'un collier universel tel que décrit entre autres dans le brevet US-A-4 896 402, un sélecteur 12 de dimension de la bande, adapté aux bandes de largeur 4 mm ou 6 mm, un indexage 13 du sélecteur de dimension et un dispositif de rabat 14 visible sur la figure 1. Le sélecteur de dimension en largeur est réalisé sous la forme d'un cylindre (voir figure 3A) percé de trous rectangulaires 121,122 correspondant à des gabarits adaptés au passage des bandes des tailles les plus courantes, ici 4 mm et 6 mm (respectivement réf. 121 et 122 fig. 3A). Ce sélecteur est éventuellement amovible et interchangeable selon les types de bande utilisés. Le dispositif de rabat se compose d'une palette poussoir, articulée autour d'un axe non représenté, permettant après serrage à la force de traction nominale le rabat de la bande avant son sectionnement. Cette opération réalise une languette de retenue, qui permet pendant le sectionnement et le rabat final, de maintenir sur le collier enroulé les caractéristiques mécaniques du serrage. Le nez de guidage 1 comporte enfin une mini-cisaille, faisant partie du système 5, qui permet un sectionnement de la bande par le couteau 15, après mise en place et rabat. On observera que l'arête de coupe du couteau 15 (voir figure 5), située à son extrémité libre, est incurvée. Cela permet d'éviter qu'il n'y ait, au niveau du sectionnement, des angles vifs susceptibles de causer des blessures. Le boîtier 2 de traction de la bande est plus visible sur les figures 3 à 7. II comprend un boîtier 21 proprement dit, qui sert de support mécanique aux pièces de traction et permet la liaison avec le nez de guidage 1 et le carter interface 4. Dans le boîtier est monté un dispositif de traction de la bande d'un collier, et un dispositif pour transmettre au dispositif de traction les efforts mécaniques appliqués par l'intermédiaire du carter interface 4, ou par la roue moletée 27. Plus précisément, la source de rotation 6 entraîne directement un arbre qui porte une vis sans fin 221 coopérant avec une roue 222 montée sur un arbre 23 (figure 6). Comme on le comprendra par la suite, l'utilisation du couple 22 roue et vis sans fin permet, par le principe d'irréversibilité de la rotation, de maintenir la traction sur la bande, et donc le serrage du collier. L'axe 23 porte un galet moleté de traction inférieur 24 et un pignon d'entraînement inférieur 25, coopérant avec un pignon supérieur 30 d'entraînement d'un galet moleté de traction supérieur 29 coopérant avec le galet 24. La solidarisation du galet 24 et du pignon 25 avec l'arbre 23 est réalisée par l'intermédiaire d'un carré mâle et femelle 232 pratiqué sur ces trois pièces. L'arbre 23 comporte un tourillon 233 (figure 7) coopérant avec une porte-palier latéral. De l'autre côté de la roue 222,1'arbre 23 porte une roue moletée externe 27, liée en rotation avec cet arbre, mais pouvant être déplacée axialement vis-à-vis de celui-ci. La roue 222 est au contraire liée axialement à l'arbre 23, mais n'est pas directement liée en rotation avec celui-ci. Un système de crabotage 26 entre les roues 27 et 222 permet d'accoupler en rotation l'arbre 23 et la roue 222, ou de les désaccoupler, respectivement quand la roue 27 est poussée vers l'intérieur (figure 6) et tirée vers l'extérieur (figure 7). Lorsque la roue 222 est accouplée (figure 6), les efforts mécaniques issus du mouvement de rotation reçu dans le carter 4 sont transmis aux galets 24 et 29, alors que l'on ne pourrait transmettre des efforts à ces galets à partir de la seule roue 27 à cause de l'irréversibilité du couple 22 (vis 221 et roue 222). Lorsque la roue 222 est désaccouplée (figure 7), on peut transmettre des efforts à ces galets à partir de la roue 27, mais pas à partir du carter 4 puisque la roue 222 tourne librement sur l'arbre 23. La roue 27 fait donc office de sélecteur du type de traction, selon qu'elle est tirée vers l'extérieur (position manuelle représentée figure 7) ou au contraire poussée vers l'intérieur du boîtier (position motorisée représentée figure 6). Il est possible en position manuelle d'introduire à l'intérieur du carré d'entraînement normalisé 271 de la roue 27 un outil auxiliaire tel que clef à cliquet ou clef dynamométrique, qui permet par rotation l'entraînement direct des galets 24 et 29, et donc l'avance, l'enroulement, et le serrage du collier. Le boîtier 21 comporte enfin une balancelle 28 articulée autour d'un axe 28A transversal (voir figures 3 et 5), qui supporte le galet moleté supérieur 29 de traction, son pignon 30 d'entraînement et un arbre 31. La solidarisation du galet moleté supérieur 29 et du pignon 30 est assurée par un carré 234 mâle et femelle pratiqué sur l'arbre 31 maintenu au travers de la balancelle 28. La balancelle articulée a une position autour de son axe de rotation 28A réglable par un dispositif 32, dont la fonction est de permettre le réglage de l'écartement et de la pression du galet moleté supérieur vis-à-vis du galet moleté inférieur. Le réglage de la pression entre les deux galets permet d'éviter qu'il y ait un glissement entre la bande et les galets avant que ne soit atteinte la force de traction nécessaire, compte-tenu des caractéristiques mécaniques d'enroulement et de serrage des bandes. Le dispositif de réglage 32 comprend un palier 33 dans lequel est mobile, selon un axe 28B perpendiculaire à l'axe 28A de rotation de la balancelle 28, un piston 34 venant prendre appui par sa partie inférieure sur la balancelle 28. Le piston est retenu selon l'axe 28B par un dispositif élastique 35 tel qu'un ressort de compression ou une rondelle élastique de type dit Belleville qui transmet au piston la force appliquée par une vis 36 de réglage munie d'un contre-écrou 37 de blocage. Le dispositif de réglage comporte enfin un capot 38 de protection destiné à interdire de changer le réglage de pression entre les deux galets une fois celui-ci effectué. Le carter interface 4, tel qu'on peut le voir sur la figure 1, assure la liaison entre le boîtier 2 de traction et une source 6 de rotation motorisée. Ce carter comprend également un point d'articulation 41 de la poignée 51 de sectionnement. La prise en charge de la fonction interface par un élément distinct du boîtier de traction permet, comme on le comprend, de disposer de carters spécifiques à chaque type de motorisation envisagée. Une bague de sécurité 42 assure éventuellement la fixation du réglage de couple de rotation de la motorisation assurant l'effort de traction de la bande nécessaire au serrage du collier. Le système 5, qui permet le sectionnement de la bande après serrage et rabat, comprend une poignée 51 de commande et un levier 52 multiplicateur d'effort articulé sur le nez de guidage 1, par l'intermédiaire d'un point 41 de rotation créé sur le carter interface, et actionnant le couteau 15 de la mini-cisaille. La motorisation 6 est munie d'un dispositif limiteur de couple permettant le contrôle du couple exercé par ladite motorisation, et l'arrêt de la transmission de force si le couple excède une valeur pré-définie. Ceci est indispensable pour assurer une force de traction exercée sur la bande correspondante aux caractéristiques mécaniques nécessaires à l'enroulement et au serrage des différents types de colliers. On comprend que conformément à cette mise en oeuvre, L'outil selon l'invention n'a plus besoin de comporter un limiteur d'efforts intégré, et est donc très économique. Le limiteur de couple est du type muni d'un système offrant une plage de réglage des valeurs de couple suffisamment grande pour permettre une large souplesse d'utilisation suivant les assemblages à effectuer. La source de couple est fournie par un ensemble complet type visseuse dévisseuse. Le mode de fonctionnement du dispositif est alors très simple. La première étape est la mise en place du collier, par exemple de type 4 ou 6 mm pour usage sur harnais aéronautique. Le collier est d'abord bouclé autour de la zone à sertir sur le harnais, puis l'extrémité libre de la bande est introduite dans le nez de guidage 11. La bande est poussée vers l'intérieur jusqu'à atteindre le point de butée engendré par les deux galets moletés. On va maintenant expliquer le système de crabotage 26, à l'appui des figures 6 et 7. Dans le cas d'un serrage par motorisation (figure 6), la roue 27 d'entraînement est placé en position poussée vers l'intérieur du boîtier. Les obtacles 272 de la roue 27 sont alors engagés avec les obstacles 261 de la roue 222, les obstacles 273 de la roue 27 étant engagés avec les cannelures 231 d'entraînement de l'arbre 23. La cinématique ainsi constituée assure la continuité de la transmission du mouvement entre la motorisation 6, le galet 24 et le pignon 25. Dans le cas de serrage manuel (figure 7), la roue 27 est placée en position tirée vers l'extérieur du boîtier 21. Les obstacles 272 se trouvent alors désolidarisés des obstacles 261. La motorisation 6 est ainsi libérée de l'arbre 23 d'entraînement. Les obstacles 273 et les cannelures 231 d'entraînement de l'axe 23 restent solidaires et assurent un entraînement direct des galet 24 et pignon 25. La possibilité d'exercer une force de traction est obtenue par la pression exercée par le galet moleté supérieur 29 au travers de la balancelle 28 sur laquelle s'exerce une force d'appui crée par le dispositif élastique 32. L'articulation de la balancelle autour d'un axe permet un effet de levier sur le galet moleté supérieur 29, et donc une démultiplication des forces et contraintes. Le réglage de la vis 36 est fonction à la fois de l'épaisseur des colliers utilisés et de leurs caractéristiques de matériau. Ce réglage dépend enfin de la force de serrage souhaitée sur le collier, une force de serrage plus grande exigeant une pression supérieure entre les galets pour provoquer l'entraînement sans glissement de la bande. La force de traction nécessaire au serrage du collier est alors obtenue par le passage de la bande du collier entre les deux galets moletés 24, 29 et par I'engrènement des deux pignons 25, 30 égaux communiquant aux deux galets des vitesses de rotation égales en sens opposé. Dans le cas de serrage par motorisation, le réglage du limiteur de couple sera effectué en rapport avec la force de traction souhaitée. La mise en marche de la motorisation provoque alors le défilement de la bande entre les deux galets à l'intérieur du couloir 39 de guidage pratiqué au travers du boîtier 21. Ce guidage précis, ainsi que le centrage de la bande dans le nez de guidage par le sélecteur 12, est une condition d'une coupe centrée par rapport à l'axe de la bande, et particulièrement pour les colliers de largeur inférieure à la largeur maximale acceptable par l'outil, ici 6 mm. Le défilement de la bande étant ainsi réalisé, la force de traction s'exerce sur la bande, provoquant le serrage du collier, jusqu'à obtention de la valeur nominale préalablement définie par l'intermédiaire du limiteur de couple. A ce moment, la traction ne s'exerce plus, la phase de serrage est terminée. Dans le cas de serrage manuel, si la force de traction nécessaire au serrage n'est pas trop élevée, l'enroulement de la bande peut se faire à la main par l'intermédiaire de la collerette moletée de la roue 27 d'entraînement, jusqu'à l'obtention du serrage préconisé. Si la force de traction nécessaire au serrage est élevée et rend impossible un serrage manuel direct par action sur le crabot 27, I'utilisation d'un outil auxiliaire (non représenté sur les figures) est possible, pourvu que ledit outil soit muni d'un carré d'entraînement mâle adapté au carré femelle 271. Cet outil peut être une simple clef coudée pour des serrages ne nécessitant pas le respect d'une force de traction bien définie, ou une clef dynamométrique pour des serrages devant obtenir des caractéristiques mécaniques de traction bien définies. Dans ces trois cas, une fois le serrage désiré obtenu, l'utilisateur rabat l'ensemble collier-harnais par la palette poussoir 14, de manière à obtenir au ras de la boucle un pliage de la bande avant coupe. Cette opération de pliage permet le maintien à la force nominale de traction du serrage appliqué au collier. Le sectionnement de la bande est réalisé en actionnant la poignée 51 qui entraîne le couteau 15 centré sur l'axe de la bande. Le rebut de bande est évacué par mise en marche d'un quelconque des systèmes d'entraînement du collier (manuel ou motorisé) jusqu'à dégagement total du rebut au travers du couloir de guidage du boîtier. Dans une variante de réalisation non représentée, L'outil peut être utilisé pour des colliers de largeur supérieure à 6 mm. Dans une autre variante, le système de traction de la bande par galets moletés est remplacé par un autre système exerçant une force de traction. Dans encore une autre variante de réalisation, l'outil est utilisé pour la mise en traction d'autres éléments que des bandes, par exemple pour des fils, en modifiant au moins l'un des galets pour y pratiquer une gorge de diamètre correspondant à celui du fil à mettre en tension. De façon générale, tout élément linéaire peut être concerné. Dans une autre variante encore, pour le cas dans lequel une cinématique non irréversible est suffisante (par exemple lorsque les colliers comportent des moyens anti-retrait), le couple roue-vis sans fin est remplacé par un couple conique. Dans la description ci-dessus, une source de rotation externe électrique a été mentionnée, ce qui est le mode le plus classique. Une variante d'exécution consiste à remplacer cette source par une autre source de rotation, par exemple pneumatique, ou hydraulique. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérés à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Outil de mise en tension d'un élément linéaire, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réception (4, 27) d'un mouvement de rotation appliqué par une source externe, un moyen (24, 29) de traction sans glissement de l'élément linéaire, et un moyen de transmission sans glissement d'efforts mécaniques entre ledit moyen de réception et ledit moyen de traction. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de traction sans glissement comporte deux galets moletés (24, 29) pour entraîner entre eux l'élément linéaire, par friction. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (28, 32) de réglage de la pression exercée par les deux galets sur l'élément linéaire. 4. Outil selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de transmission sans glissement d'efforts mécaniques comporte un couple roue (222) et vis sans fin (221), adapté à créer une irréversibilité du mouvement de traction exercé sur l'élément linéaire. 5. Outil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de réception comporte un carter (4), adapté au montage d'une source de rotation de type visseuse dévisseuse (6). 6. Outil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une poignée (51) et un système démultiplicateur (5, 41, 52, 15) actionné par cette poignée, et adapté à entraîner en mouvement un moyen de sectionnement de l'élément linéaire. 7. Outil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de rabat (14) permettant, après traction à la force souhaitée, le rabat de l'élément linéaire avant son sectionnement. 8. Outil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un système (12) de sélection de la largeur de l'élément linéaire utilisé. 9. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit système de sélection comporte sur le chemin d'entrée de l'élément linéaire un cylindre de position angulaire sélectionnable (12), percé de trous (121, 122), adaptés à se placer sélectivement en une position coaxiale avec le chemin de passage des éléments linéaires, et de sections correspondant aux sections des éléments linéaires utilisés. 10. Dispositif de mise en tension d'un élément linéaire, caractérisé en ce qu'il comporte un outil selon l'une des revendications 1 à 9, et une source de rotation (6) comportant un limiteur de couple réglable.