Brevet FR2766117A1 — publié le 19990122

La présente invention est relative à un outil destiné à permettre le vissage de deux éléments de dimensions différentes, tels que deux têtes de vis ou deux écrous présentant respectivement des tailles distinctes, avec un seul équipement de commande de leur entraînement en rotation pour réaliser ce vissage. On sait que dans de nombreuses étapes opératoires d'élaboration d'un matériel quelconque, par exemple sur une chaîne de montage ou autre, il est fréquemment nécessaire de réaliser le vissage consécutif de deux éléments distincts dont les dimensions de la partie destinée à venir en prise avec le mécanisme d'entraînement ne sont pas les mêmes. En particulier, on peut souvent avoir à serrer et bloquer une première vis dont la tête présente un profil déterminé, avec un contour conçu pour coopérer avec une clé, du genre dit à tube ou à douille, cette clé venant coiffer la tête de la vis par l'extérieur en s'adaptant exactement au profil de celle-ci, par exemple hexagonal, pour commander sa rotation, manuellement ou par l'intermédiaire d'un moyen de commande automatique, puis une seconde vis ou un écrou, dont le profil n'est pas le même et notamment dont les dimensions transversales sont différentes, de sorte que la clé à tube ou similaire, qui permet le serrage de la première vis, est inadaptée à la seconde ou à l'écrou considéré. I1 est donc indispensable dans ce cas d'utiliser deux clés distinctes dont chacune présente un profil interne correspondant respectivement à l'une ou à l'autre des deux vis ou écrous. De plus, il est aussi fréquemment nécessaire de réaliser le serrage des deux vis ou écrous avec des couples qui ne sont pas obligatoirement identiques, ce qui exige également deux mécanismes d'entraînement différents pour chacune des deux clés. La présente invention est relative à un outil de vissage multiple qui pallie ces inconvénients, en permettant d'assurer le serrage (ou évidemment et par une rotation en sens inverse le déserrage) de deux vis ou écrous de tailles différentes à partir d'un même mécanisme d'entraînement, commandé avec la même vitesse et le cas échéant avec des couples distincts pour chacune de ces deux vis ou écrous. A cet effet, l'outil considéré, pour le serrage ou le déserrage de deux vis ou écrous dont les têtes ont des dimensions différentes, comprenant un mandrin d'entraînement allongé muni à une de ses extrémités de moyens de liaison avec un arbre commandé par un organe moteur propre à transmettre au mandrin un mouvement de rotation selon son axe, se caractérise en ce que le mandrin d'entraînement se prolonge, à son extrémité opposée, par une première douille creuse, dont le profil interne correspond à la tête de l'une des deux vis ou écrous, qui présente la plus grande dimension transversale, de manière à pouvoir coiffer cette tête en assurant son vissage sous l'effet de la rotation du mandrin, et en ce qu'il comporte une seconde douille creuse, montée à coulissement axial à l'intérieur de la première douille, le profil de cette seconde douille correspondant à celui de la tête de l'autre des deux vis ou écrous, afin de coiffer celle-ci en réalisant son vissage de façon similaire, des moyens étant prévus pour assurer la commande du coulissement de la seconde douille vis-à-vis de la première. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour assurer la commande du coulissement comportent une goupille transversale solidaire de la seconde douille, présentant des extensions latérales traversant deux fentes longitudinales en regard ménagées dans la première douille de telle sorte que les deux douilles soient libres de coulisser axialement l'une par rapport à l'autre tout en étant liées ensemble en rotation avec le mandrin, et un ressort de compression, logé dans la première douille entre une portée d'appui sur la seconde douille et une surface de poussée prévue dans le mandrin, ce ressort provoquant au repos le dépassement axial de la seconde douille par rapport à l'extrémité de la première pour venir en prise sur la tête de la vis correspondante, tandis qu'un effort de poussée exercé sur le mandrin, en comprimant le ressort, provoque le coulissement de la première douille sur la seconde jusqu'à ce que son extrémité opposée au mandrin vienne en prise sur la tête de l'autre vis. De préférence également, le ressort de compression est un ressort en spirale, guidé axialement entre les deux douilles au cours de leurs mouvements relatifs de coulissement, par une tige axiale portée par la seconde douille et s'étendant à l'intérieur de la première dans l'axe du ressort. Selon une autre caractéristique de l'outil considéré, la goupille de la seconde douille est solidarisée par ses extensions latérales avec un manchon externe, coaxial aux deux douilles, monté à coulissement sur la surface extérieure de la première douille, ce manchon comportant à son extrémité opposée à la goupille, une collerette transversale, mobile avec le manchon et la deuxième douille par rapport au mandrin et à la première douille prolongeant celui-ci. Avantageusement, le mandrin est associé à un capteur, propre à contrôler la position relative de la collerette du manchon, selon que la première ou la seconde douille coopère avec la tête de l'une ou de l'autre des deux vis ou écrous, afin de transmettre une information à l'organe moteur d'entraînement du mandrin, pour produire un couple éventuellement différent pour le serrage de chacune des deux vis respectivement. Dans un mode de réalisation préféré, le capteur de position est un capteur inductif, porté par un support lié à l'organe moteur d'entrainement. Selon encore une autre caractéristique avantageuse et dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de liaison du mandrin avec l'arbre de l'organe moteur sont constitués par un logement creux prévu en bout du mandrin, à profil carré ou autre, en prise avec l'extrémité de l'arbre, de même profil. D'autres caractéristiques d'un outil de vissage multiple établi conformément à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel les Figures 1 et 2 sont des coupes longitudinales avec vue extérieure partielle de l'outil considéré, représenté dans deux positions distinctes selon que l'une ou l'autre des deux douilles de cet outil sont respectivement en prise avec l'une puis l'autre des deux vis ou écrous à serrer (ou déserrer). Sur ces figures, la référence 1 désigne de façon schématique une pièce quelconque, sur laquelle on souhaite réaliser successivement, en deux emplacements distincts, le serrage (ou le déserrage) de deux vis ou écrous respectivement 2 et 3, de dimensions transversales différentes, à l'aide d'un outil unique, lequel est désigné dans son ensemble sous la référence 4. Dans l'exemple décrit, les références 2 et 3 désignent deux écrous, dont le profil est normalisé et présente ici un contour hexagonal à six pans, l'écrou 2 illustré sur la Figure 2 présentant une taille supérieure à celle de l'écrou 3 représenté sur la Figure 1. Bien entendu, les deux écrous pourraient présenter des profils différents de l'un à l'autre. L'outil de vissage multiple 4 est essentiellement constitué d'un mandrin allongé 5, présentant un axe longitudinal autour duquel s'effectue la rotation des écrous 2 et 3 pour assurer, selon le sens de cette rotation, leur vissage ou leur dévissage sur des goujons filetés correspondants, schématisés sous les références 2a et 3a sur les figures, et de deux douilles 6 et 7, montées à coulissement relatif l'une par rapport à l'autre, ces douilles, creuses, étant aménagées à leurs extrémités opposées au mandrin 5 de manière à pouvoir coiffer et venir respectivement en prise avec les écrous 2 et 3. A cet effet, la section droite des douilles 6 et 7 dans leur extrémité coopérant avec les écrous 2 et 3, présente un profil identique à celui de ces deux écrous respectivement, ces douilles jouant le rôle pour chacun de ceux-ci d'une clé à tube. Le mandrin 5 présente à son extrémité supérieure une partie massive 8 et comporte en bout un logement borgne 9, à section carrée ou autre, dans lequel est susceptible de s'engager l'extrémité 10 de même profil, de l'arbre 11 d'un organe moteur d'entraînement, très schématiquement désigné sur le dessin sous la référence 12, cet organe moteur étant susceptible de communiquer, à travers la liaison réalisée entre l'extrémité 10 de l'arbre 11 et le logement 9, un mouvement de rotation au mandrin 5, rotation qui peut s'exercer dans un sens ou dans l'autre pour le serrage ou le déserrage des écrous 2 et 3, de la manière décrite ciaprès. En règle générale, l'organe moteur entraîne le mandrin 5 à vitesse constante. La partie massive 8 du mandrin 5 se prolonge axialement, à l'opposé de l'organe moteur 12, par une partie tubulaire 13, laquelle se continue vers le bas par la première douille 6, dont l'extrémité inférieure est prévue pour venir en prise avec l'écrou 2 comme représenté sur la Figure 2. Cette première douille 6 comporte dans sa surface latérale deux fentes longitudinales en regard 14 et 15, traversées respectivement par des extensions latérales 16 et 17 de part et d'autre d'une goupille transversale 18, laquelle est solidarisée avec l'extrémité de la seconde douille 7 opposée à celle par laquelle celle-ci vient en prise avec l'autre écrou 3, comme illustré sur la Figure 1. Les deux douilles 6 et 7 sont ainsi solidarisées mutuellement en rotation par cette goupille 18, le mouvement communiqué à la première douille 6 par le mandrin 5 qu'elle prolonge, étant transmis à la seconde douille 7. En revanche, ces deux douilles sont susceptibles de coulisser l'une par rapport à l'autre, les extensions latérales 16 et 17 de la goupille 18 parcourant les fentes longitudinales en regard 14 et 15 de la première douille 6, au fur et à mesure que la seconde douille 7 pénètre à l'intérieur de la précédente, comme on peut le voir en comparant les deux figures du dessin. Le profil extérieur de la seconde douille 7 est nécessairement identique au profil intérieur de la première douille 6 pour permettre ce coulissement. Dans l'exemple représenté, ce profil est hexagonal, résultant de l'usinage des douilles pour leur faire comporter à leur extrémité inférieure le contour adapté aux écrous 2 et 3. Toutefois, d'autres profils pourraient être envisagés, pour autant que le coulissement relatif des deux douilles soit autorisé. Un ressort de compression 19 est monté dans la partie tubulaire 13 du mandrin 5, entre une portée d'appui 20 à l'extrémité supérieure de la seconde douille 7 et une surface de poussée 21 ménagée au fond de cette partie tubulaire, ce ressort 19 en spirale étant de préférence guidé par une tige axiale 22, solidarisée avec la seconde douille 7 et s'étendant au-delà de celle-ci à partir de la portée 20. L'équipement de l'outil se complète à l'aide d'un manchon 23, coaxial à la seconde douille 7 et rigidement lié à cette douille par l'intermédiaire de la goupille 18, ce manchon présentant une surface intérieure qui correspond à la surface extérieure de la première douille. A sa partie supérieure, opposée à la goupille 18, le manchon 23 comporte une collerette transversale 24. L'équipement de l'outil se complète avantageusement en adaptant sur le carter de l'organe d'entraînement 12 un support 25 pour un capteur 26, permettant de disposer celui-ci en regard de la collerette 24. Ce capteur 26 est de préférence un capteur inductif et raccordé par des connexions électriques 27 à un dispositif de mesure et de contrôle (non représenté), qui permet en fonction du signal délivré par le capteur, selon la position relative vis-à-vis de celui-ci de la collerette 24, de savoir laquelle de la première ou de la seconde des deux douilles 6 ou 7 est opérationnelle, en prise sur l'un ou l'autre des deux écrous 2 ou 3 correspondants et le cas échéant, de fournir à ces douilles un couple de serrage ou de déserrage différent pour l'un ou l'autre de ces derniers. Le fonctionnement de l'outil de vissage ci-dessus se déduit aisément de la description qui précède. Dans la position des pièces illustrée sur la Figure 1, le ressort 19 est détendu, la seconde douille 7 faisant saillie à l'extérieur et en dessous de la première douille 6, la goupille transversale 18 de liaison entre ces douilles étant disposée à la partie inférieure des fentes 14 et 15 de cette première douille. Dans cette position, la seconde douille 7 peut être amenée en prise sur l'écrou 3 à la manière d'une clé à tube, la commande de la rotation du mandrin 5 par l'arbre 11 de l'organe d'entraînement 12 permettant d'assurer le serrage ou le déserrage de cet écrou selon le sens de cette rotation. Lorsqu'il s'agit en revanche d'assurer la même opération de vissage de l'autre écrou 2, l'opérateur exerce sur le mandrin 5 une poussée dirigée vers le bas de telle sorte que le ressort 19 soit progressivement comprimé, au fur et à mesure que la seconde douille 7 coulisse à l'intérieur de la première douille 6, jusqu'au moment où cette dernière vient en prise à son tour sur l'écrou 2 comme illustré sur la Figure 2. Dans ce cas, les extensions latérales 16 et 17 de la goupille 18 ont parcouru les fentes longitudinales 14 et 15 de la première douille 6, au fur et à mesure que le ressort 19 s'est comprimé, en étant guidé dans son mouvement par la tige axiale 22 portée par la seconde douille 7. Simultanément, la collerette 24, qui s'est déplacée relativement par rapport au mandrin avec la seconde douille 7, s'est rapprochée du capteur 26, le signal produit pouvant être utilisé pour modifier le couple de serrage ou de déserrage de l'écrou 2 par rapport à celui utilisé avec l'écrou 3 dans la phase de mise en oeuvre précédente. On réalise ainsi un dispositif de conception très simple et dont la mise en oeuvre est extrêmement facile, permettant de disposer d'un seul et même appareil pour le vissage de deux écrous de taille différente, sans aucune nécessité de démontage ou de remontage des douilles formant clés à tube mises en oeuvre. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Outil multiple pour le serrage ou le déserrage de deux vis ou écrous (2, 3), dont les têtes ont des dimensions différentes, comprenant un mandrin d'entraînement allongé (5) muni à une de ses extrémités de moyens de liaison (9, 10) avec un arbre (11) commandé par un organe moteur (12) propre à transmettre au mandrin un mouvement de rotation selon son axe, caractérisé en ce que le mandrin d'entraînement (5) se prolonge, à son extrémité opposée, par une première douille creuse (6), dont le profil interne correspond à la tête de l'une des deux vis ou écrous (2), qui présente la plus grande dimension transversale, de manière à pouvoir coiffer cette tête en assurant son vissage sous l'effet de la rotation du mandrin, et en ce qu'il comporte une seconde douille creuse (7), montée à coulissement axial à l'intérieur de la première douille, le profil de cette seconde douille correspondant à celui de la tête de l'autre des deux vis ou écrous (3), afin de coiffer celle-ci en réalisant son vissage de façon similaire, des moyens étant prévus pour assurer la commande du coulissement de la seconde douille vis-à-vis de la première. 2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour assurer la commande du coulissement comportent une goupille transversale (18) solidaire de la seconde douille, présentant des extensions latérales (16, 17) traversant deux fentes longitudinales en regard (14, 15) ménagées dans la première douille de telle sorte que les deux douilles soient libres de coulisser axialement l'une par rapport à l'autre tout en étant liées ensemble en rotation avec le mandrin, et un ressort de compression (19), logé dans la première douille entre une portée d'appui (20) sur la seconde douille et une surface de poussée (21) prévue dans le mandrin, ce ressort provoquant au repos le dépassement axial de la seconde douille par rapport à l'extrémité de la première pour venir en prise sur la tête de la vis correspondante, tandis qu'un effort de poussée exercé sur le mandrin, en comprimant le ressort, provoque le coulissement de la première douille sur la seconde jusqu'à ce que son extrémité opposée au mandrin vienne en prise sur la tête de l'autre vis. 3 - Outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort de compression est un ressort (19) en spirale, guidé axialement entre les deux douilles (6, 7) au cours de leurs mouvements relatifs de coulissement, par une tige axiale (22) portée par la seconde douille (7) et s'étendant à l'intérieur de la première (6) dans l'axe du ressort. 4 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la goupille (18) de la seconde douille (7) est solidarisée par ses extensions latérales (16, 17) avec un manchon externe (23), coaxial aux deux douilles (6, 7), monté à coulissement sur la surface extérieure de la première douille (6), ce manchon comportant à son extrémité opposée à la goupille, une collerette transversale (24), mobile avec le manchon et la deuxième douille par rapport au mandrin (5) et à la première douille prolongeant celui-ci. 5 - Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mandrin (5) est associé à un capteur (26), propre à contrôler la position relative de la collerette (24) du manchon (23), selon que la première (6) ou la seconde douille (7) coopère avec la tête de l'une ou de l'autre des deux vis ou écrous (2, 3), afin de transmettre une information à l'organe moteur d'entraînement (12) du mandrin, pour produire un couple éventuellement différent pour le serrage de chacune des deux vis respectivement. 6 - Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de position (26) est un capteur inductif, porté par un support lié à l'organe moteur d'entraînement (12). 7 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison du mandrin (5) avec l'arbre (11) de l'organe moteur (12) sont constitués par un logement creux (9) prévu en bout du mandrin, à profil carré ou autre, en prise avec l'extrémité de l'arbre, de même profil.