Brevet FR2807958A1 — publié le 20011026

L'invention concerne un outil d'extraction du type utilisé au bout d'un arbre pour extraire une pièce mécanique montée à force sur ledit arbre, cet outil comprenant un corps sur lequel sont articulées des griffes présentant chacune une extrémité libre destinée à prendre appui sur une face postérieure de la pièce mécanique à extraire, et une tige centrale filetée susceptible de mouvement de vissage par rapport audit corps et auxdites griffes, dont l'extrémité proximale est munie de moyens d'entraînement en rotation et dont l'extrémité distale est destinée à prendre appui sur une extrémité libre antérieure de l'arbre. De tels outils sont notamment utilisés pour retirer des poulies ou disques de leur arbre, ou encore des roulements montés autour d'un arbre ou à l'intérieur d'un arbre creux. Après une période d'utilisation longue, il arrive que la liaison entre ces pièces mécaniques et leur arbre respectif soit grippée, de sorte qu'un effort d'extraction très important est nécessaire pour désolidariser ces pièces mécaniques de leur arbre. D'autre part, les frottements existant entre la tige filetée de l'outil d'extraction et le corps de l'outil dans lequel elle est montée, tendent à entraîner en rotation le corps et les griffes solidairement avec la tige filetée lorsque celle-ci est actionnée par l'utilisateur. Il en résulte une perte de déplacement relatif en translation de la tige filetée par rapport au corps, à laquelle les utilisateurs sont naturellement amenés à remédier par l'interposition d'un outil de retenue, tel qu'une barre, entre une griffe et l'axe fileté, de manière à bloquer la rotation des griffes et du corps et à permettre le déplacement en translation de l'axe fileté par rapport audit corps. Compte-tenu de l'importance des efforts mis en jeu, l'appui d'une barre utilisée de cette façon sur la tige filetée, détériore très sensiblement le filetage de la tige, au point que l'outil peut être rendu inutilisable. Un but principal de l'invention est de remédier à cet inconvénient et de proposer un dispositif très économique permettant d'éviter la détérioration de la tige filetée d'un outil d'extraction par un organe de retenue en rotation des griffes. Le dispositif suivant l'invention est constitué par un manchon pour outil d'extraction du type précité, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être monté sur ladite tige filetée et pour former un organe d'appui pour un organe de retenue en rotation des griffes lors du vissage de la tige filetée. Suivant d'autres caractéristiques: - le manchon est constitué d'un écrou adapté pour être vissé sur la tige filetée; - le manchon est constitué d'un écrou de type écrou rapide; - le manchon est constitué d'une pièce coulissante sur la tige filetée, munie d'un organe de blocage coopérant avec les filets de la tige, ledit organe de blocage étant actionnable par un utilisateur; - la surface extérieure dudit manchon présente une gorge; - le manchon présente une forme extérieure générale en diabolo; - la surface extérieure dudit manchon est sensiblement cylindrique et présente au moins un méplat; - la surface extérieure dudit manchon est sensiblement polyédrique; - la longueur du manchon est supérieure à son diamètre maximal. - le manchon est constitué d'un manchon sensiblement cylindrique présentant dans sa périphérie un trou borgne adapté pour recevoir l'organe de retenue; et - le manchon est constitué d'un manchon sensiblement cylindrique présentant sur sa surface extérieure une patte en saillie dans laquelle est pratiquée un perçage adapté pour recevoir l'organe de retenue. L'invention vise également un outil d'extraction du type précité comprenant un manchon tel que décrit précédemment. L'invention vise en outre un procédé d'extraction d'une pièce mécanique montée à force ou collée sur un arbre, dans lequel on utilise un outil du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - on monte un manchon tel que défini plus haut sur la tige filetée de l'outil; - on place l'outil en bout d'arbre, de façon que les griffes saisissent la pièce mécanique à extraire; - on tourne la tige filetée jusqu'à son blocage sur l'arbre et au maintien de l'outil sur la pièce mécanique à extraire; - on positionne axialement le manchon sur la tige filetée; - on place un organe de retenue en rotation des griffes en appui sur au moins l'une des griffes et sur le manchon d'appui et de protection; et - on entraîne la tige filetée en rotation, tout en maintenant fixe l'outil par l'organe de retenue, de façon à extraire la pièce mécanique de l'arbre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1 est une vue en coupe dans un plan axial d'un outil d'extraction de type connu, équipé d'un manchon suivant une première variante de l'invention, en cours d'utilisation sur une pièce mécanique montée sur un arbre; - la Figure 2 est une vue en perspective d'un manchon suivant la même variante de l'invention; - les Figures 3 à 6 sont des vues analogues suivant d'autres variantes de l'invention; - la Figure 7 est une vue de dessus d'un manchon suivant une autre variante de l'invention; et - la Figure 8 est une vue analogue suivant une autre variante de l'invention. A la Figure 1, on a représenté un outil d'extraction 1 de type connu, couramment utilisé pour retirer d'un arbre 2 une pièce mécanique 3 de révolution, comme par exemple une poulie, un disque ou encore un pignon ou un roulement, montée à force sur ledit arbre 2. L'outil d'extraction 1 présente une bague 4 sous la forme d'un manchon taraudé sensiblement cylindrique, solidaire d'un corps 5 supportant des griffes 6 de préhension de la pièce mécanique à extraire 3. Les outils d'extraction les plus courants comportent deux ou trois griffes, l'outil représenté étant un outil convertible entre une configuration à deux griffes et une configuration à trois griffes. Chaque griffe 6 est formée d'une bande métallique coudée, dont une première extrémité 8A reçoit un axe de pivotement 7 reliant ladite griffe 6 au corps 5, et la seconde extrémité 8B, constituant l'extrémité libre ou distale, est conformée pour présenter un crochet 9 à épaulement plan 10 tourné vers la première extrémité 8A et destiné à prendre appui sur une face postérieure 11 de la pièce mécanique 3 à extraire. Une pièce tronconique 12 montée coulissante sur la bague 4 est sollicitée vers le corps 5 par un ressort hélicoïdal 14 comprimé entre ladite pièce tronconique 12 et une pièce d'arrêt 13 vissée sur l'extrémité proximale de la bague 4. L'ensemble ainsi constitué est destiné à faire pression, sous l'effet du ressort 14, sur la première extrémité 8A des griffes 6, de façon à générer un couple de pivotement des griffes 6 tendant à resserrer l'extrémité libre 8B des griffes 6 sur la périphérie de la pièce mécanique 3 à extraire. Ce système permet de centrer l'outil sur la pièce à extraire. L'outil d'extraction 1 comporte d'autre part une tige filetée 20 vissée dans la bague 4 de façon à constituer avec elle une liaison vis/écrou. L'axe X-X de la tige 20 constitue l'axe central de l'outil et est ici représenté vertical. La tige filetée 20 présente une extrémité proximale de manoeuvre 21 destinée à permettre, au moyen d'un outil approprié tel qu'une clé 22, à un utilisateur de manoeuvrer à rotation la tige filetée 20, et ainsi de générer un mouvement hélicoïdal de cette tige filetée 20 par rapport à la bague 4. La tige filetée 20 comporte une extrémité distale 23 destinée à prendre appui au cours de l'utilisation de l'outil d'extraction 1, sur une face antérieure 25 de l'arbre 2, constituée par une de ses extrémités proche de la pièce mécanique 3 à extraire. On comprend aisément le mode de fonctionnement de l'outil d'extraction 1: lorsqu'un utilisateur visse, au moyen de la clé 22 par exemple, la tige filetée 20 dans la bague 4, l'extrémité 23 de la tige filetée 20 vient prendre appui sur l'extrémité antérieure de l'arbre 2. Les griffes 6 étant fixes par rapport à la pièce mécanique 3, l'outil d'extraction 1 génère des efforts axiaux opposés d'une part sur la face postérieure 11 de la pièce mécanique 3 par l'intermédiaire des crochets 9, et d'autre part sur la face antérieure 25 de l'arbre 2 par l'intermédiaire de l'extrémité 23 de la tige filetée 20. Un tel outil d'extraction permet de générer un effort axial sur la vis beaucoup plus important que celui appliqué par l'utilisateur sur la clé 22. Une cause de dysfonctionnement ou de perte de rendement d'un tel outil d'extraction, se trouve dans les frottements existant entre les filets de la bague 4 et de l'axe fileté 20, qui tendent à entraîner en rotation le corps 5 et les griffes 6 solidairement avec la tige filetée 20. On comprend alors qu'un utilisateur peut manoeuvrer à rotation la tige filetée 20 sans obtenir de déplacement relatif en translation de l'arbre 2 et de la pièce mécanique 3. Pour remédier à cet inconvénient, une tendance naturelle chez les utilisateurs consiste à placer une barre métallique en appui sur une griffe 6 et sur la tige filetée , comme cela a été représenté en pointillé sur la Figure 1, afin de créer un couple de retenue des griffes et du corps de l'outil. L'importance des efforts mis en jeu dans ce type d'outil, conduit à la détérioration par la barre 27 des filets de la tige filetée 20. L'outil d'extraction ainsi endommagé peut être par conséquent rendu inutilisable dans certaines conditions d'utilisation. Comme cela a été représenté à la Figure 1, un manchon 30 est monté sur la tige filetée 20 de façon à constituer un organe d'appui pour la barre 27, et un organe de protection de la tige filetée 20. Le manchon 30 est, dans cette configuration, de forme allongée axialement, à savoir que sa longueur est supérieure à son diamètre maximal, de façon à offrir une surface d'appui importante. Suivant la première variante de l'invention représentée sur cette Figure ainsi que sur la Figure 2, le manchon 30 est constitué d'une pièce taraudée sensiblement cylindrique, destinée à être vissée sur la tige filetée 20, et comportant une gorge annulaire 32 formée dans sa périphérie. Ladite gorge 32 donne au manchon 30 une forme générale en diabolo, dans laquelle les extrémités présentent un diamètre supérieur à celui de la partie centrale, et permet de caler la barre 27 lors du vissage de la tige filetée 20. Suivant une autre variante de l'invention représentée à la Figure 3, le manchon 40 est de forme sensiblement cylindrique et présente deux encoches 42 symétriques par rapport à l'axe, formant chacune un méplat dans une région médiane du manchon 40, destiné à favoriser l'appui et la rétention de la barre 27 ou d'un autre organe de blocage. Suivant encore une autre variante, représentée à la Figure 5, le manchon 50 présente deux méplats 52 symétriques par rapport à l'axe, formés sur toute la longueur du manchon et destinés à assurer également une fonction d'appui. Les manchons 60 et 70 représentés sur les Figures 5 et 6 respectivement, présentent des surfaces d'appui respectives 62 et 72 constituées par des faces de polyèdres droits, générés respectivement par un rectangle et un hexagone. En variante encore (non représentée), le manchon d'appui peut être constitué par un écrou déplaçable rapidement dit " écrou rapide ", formé de deux demi-coques taraudées intérieurement et partiellement à une extrémité, l'autre extrémité définissant une zone de préhension, articulées l'une à l'autre dans une zone intermédiaire, un dégagement étant disposé entre les zones de préhension, et un élément de rappel sollicitant les extrémités taraudées vers leur rapprochement pour coopérer avec le filetage de la tige, de telle manière qu'une sollicitation tendant à rapprocher les zones de préhension l'une de l'autre éloigne les extrémités taraudées l'une de l'autre et permette le déplacement axial. En variante encore (non représentée), le manchon d'appui peut être constitué par une pièce cylindrique déplaçable rapidement, coulissante sur la tige filetée et munie d'un organe de blocage coopérant avec les filets de la tige, un élément de rappel sollicitant l'organe de blocage en prise avec la tige filetée afin d'immobiliser en position la pièce coulissante sur la tige de façon qu'une action volontaire de l'utilisateur sur l'organe de blocage libère la pièce et permette son déplacement axial. Suivant deux autres variantes de l'invention représentées respectivement sur les Figures 7 et 8, le manchon 80, 90 est de forme cylindrique et présente dans sa périphérie un logement 81, 91 adapté pour recevoir la barre 27. Dans le mode de réalisation représenté à la Figure 7, le logement 81 est un trou borgne radial réalisé dans le manchon 80. Dans le mode de réalisation représenté à la Figure 8, le logement 91 est un trou traversant réalisé dans une patte radiale 93 en saillie de la surface extérieure du manchon 90. Les modes de réalisation qui ont été décrits se rapportent à des arbres autour desquels sont montées les pièces mécaniques à extraire, mais l'invention s'applique également aux outils d'extraction adaptés aux arbres creux dans lesquels sont montés des roulements par exemple. L'invention qui vient d'être décrite permet, par l'adjonction d'une pièce d'une grande simplicité, adaptable aux outils d'extraction existants, de protéger une pièce essentielle au fonctionnement de ces outils, et de réaliser une économie importante de réparation ou de rechange des pièces endommagées. L'invention apporte en outre un plus grand confort d'utilisation des moyens anti-rotation généralement utilisés en association avec les outils d'extraction, c'est-à-dire les barres et autres leviers couramment placés à la portée des utilisateurs. REVENDICATIONS 1. Manchon pour outil d'extraction du type utilisé au bout d'un arbre (2) pour extraire une pièce mécanique (3) montée à force ou collée sur ledit arbre (2), cet outil comprenant un corps (5) sur lequel sont articulées des griffes (6) présentant chacune une extrémité libre (8B) destinée à prendre appui sur une face postérieure (11) de la pièce mécanique (3) à extraire, et une tige centrale filetée (20) susceptible de mouvement de vissage par rapport audit corps (5) et auxdites griffes (6), dont l'extrémité proximale est munie de moyens d'entraînement en rotation et dont l'extrémité distale (23) est destinée à prendre appui sur une extrémité libre antérieure (25) de l'arbre (2), caractérisé en ce qu'il est adapté pour être monté sur ladite tige filetée (20) et pour former un organe d'appui pour un organe (27) de retenue en rotation des griffes (6) lors du vissage de la tige filetée. 2. Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un écrou (30; 40; 50; 60; 70; 80;90) adapté pour être vissé sur la tige filetée (20). 3. Manchon suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un écrou de type écrou rapide. 4. Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pièce coulissante sur la tige filetée (20), munie d'un organe de blocage coopérant avec les filets de la tige (20), ledit organe de blocage étant actionnable par un utilisateur. 5. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface extérieure dudit manchon (30; 40) présente une gorge (32; 42). 6. Manchon suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente une forme extérieure générale en diabolo. 7. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface extérieure dudit manchon (40; 50) est sensiblement cylindrique et présente au moins un méplat (42; 52). 8. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface extérieure dudit manchon (60; 70) est sensiblement polyédrique. 9. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que sa longueur est supérieure à son diamètre maximal. 10. Manchon suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un manchon (80) sensiblement cylindrique présentant dans sa périphérie un trou borgne (81) adapté pour recevoir l'organe de retenue (27). 11. Manchon suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un manchon (90) sensiblement cylindrique présentant sur sa surface extérieure une patte en saillie (93) dans laquelle est pratiqué un perçage (91) adapté pour recevoir l'organe de retenue (27). 12. Outil d'extraction du type utilisé au bout d'un arbre (2) pour extraire une pièce mécanique (3) montée à force ou collée sur ledit arbre (2), cet outil comprenant un corps (5) sur lequel sont articulées des griffes (6) présentant chacune une extrémité libre (8B) destinée à pendre appui sur une face postérieure (11) de la pièce mécanique (3) à extraire, et une tige filetée (20) susceptible de mouvement de vissage par rapport audit corps (5) et auxdites griffes (6), et dont l'extrémité proximale est munie de moyens d'entraînement en rotation et dont l'extrémité distale (23) est destinée à prendre appui sur une extrémité libre antérieure (25) de l'arbre (2), caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (30; 40; 50; 60; 70; 80; 90) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. Procédé d'extraction d'une pièce mécanique montée à force ou collée sur un arbre, dans lequel on utilise un outil (1) du type comprenant un corps (5) sur lequel sont articulées des griffes (6) présentant chacune une extrémité libre (8B) destinée à pendre appui sur une face postérieure (11) de la pièce mécanique (3) à extraire, et une tige filetée (20) susceptible de mouvement de vissage par rapport audit corps (5) et auxdites griffes (6), dont l'extrémité proximale est munie de moyens d'entraînement en rotation et dont l'extrémité distale (23) est destinée à prendre appui sur une extrémité libre antérieure (25) de l'arbre (2), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - on monte un manchon (30; 40; 50; 60; 70; 80; ) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11 sur la tige filetée (20) de l'outil (1); - on place l'outil (1) en bout d'arbre (2), de façon que les griffes (6) saisissent la pièce mécanique (3) à extraire; - on tourne la tige filetée (20) jusqu'à son blocage sur l'arbre (2) et au maintien de l'outil sur la pièce mécanique (3) à extraire; - on positionne axialement le manchon sur la tige filetée; - on place un organe (27) de retenue en rotation des griffes (6) en appui sur au moins l'une des griffes (6) et sur le manchon (30; 40; 50; 60; 70; 80; 90); et 13 2807958 - on entraîne la tige filetée (20) en rotation, tout en maintenant fixe l'outil par l'organe de retenue (27), de façon à extraire la pièce mécanique (3) de l'arbre (2).