Brevet FR2807355A1 — publié le 20011012

La présente invention est relative à un outil de serrage, notamment une pince-étau. L'invention a pour but de fournir un outil de serrage qui, de façon particulièrement ergonomique, permette d'obtenir un pré-serrage d'un objet libérant les mains l'utilisateur, afin de permettre à celui-ci d'effectuer ajustement de la position de l'objet avant de réaliser un serrage fort et stable de cet objet. Ceci est particulièrement intéressant lorsque l'objet en question est constitué d'au moins deux pièces superposées que l'on veut par exemple souder les unes aux autres. A cet effet, l'invention a pour objet un outil de serrage, notamment une pince-étau, caractérisé en ce qu'il comprend - une mâchoire fixe ; - une mâchoire mobile ; - des moyens d'ouverture des mâchoires ; - un mécanisme d'application d'une force de serrage sur les deux mâchoires à travers un chemin d'application de force de serrage ; et - un ressort de pré-serrage qui sollicite les mâchoires l'une vers l'autre à travers un chemin d'application de force de pré-serrage indépendant du chemin d'application de force de serrage. L'outil de serrage suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes leurs combinaisons techniquement possibles. - l'outil comprend en outre un organe de blocage normalement actif qui, dans chaque position relative deux mâchoires, interdit l'éloignement des mâchoires l' de l'autre, et des moyens de libération de l'organe de blocage actionnables par l'opérateur ; - l'organe de blocage est un organe de blocage unidirectionnel qui autorise 1e rapprochement relatif des deux mâchoires ; - l'outil comprend un équipage fixe s'étendant suivant une direction longitudinale et comprenant sous- ensemble rigide fixe relié rigidement à l'avant à la mâchoire fixe et relié à l'arrière à une première poignée par une liaison qui est rigide au moins pour l'actionnement d'ouverture des mâchoires; un équipage mobile comprenant un sous-ensemble rigide mobile articulé par un pivot sur le sous-ensemble fixe, la mâchoire mobile étant reliée à la partie avant de ce sous-ensemble mobile, et les moyens d'ouverture des mâchoires comprenant un levier relié à la partie arrière du sous-ensemble mobile par une liaison qui est rigide au moins pour l'action d'ouverture des mâchoires ; lesdits moyens de libération étant actionnables par la main qui tient la première poignée et le levier d'ouverture des mâchoires; ledit mécanisme d'application d'une force de serrage étant adapté pour être activé par l'opérateur au moyen d'un levier d'activation dans n'importe quelle position relative de pré-serrage des mâchoires, l'organe de blocage étant actif, l'agencement étant tel que l'action d'une seule main tendant à appliquer un effort de rapprochement de la première poignée vers le levier d'ouverture des mâchoires sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale de l'équipage fixe, actionne les moyens de libération puis provoque l'ouverture des mâchoires, et que l'action de la même main tendant à relâcher ledit effort de rapprochement permet au ressort de pré-serrage d'exercer sur un objet à serrer un effort de pré-serrage ; - le levier d'ouverture constitue une seconde poignée dont le déplacement vers la première poignée provoque l'ouverture des mâchoires ; - la mâchoire mobile est portée par le sous-ensemble mobile ; - le mécanisme d'application d'une force de serrage est une genouillère articulée par une extrémité sur la mâchoire mobile et par l'autre extrémité sur le sous ensemble mobile ; - la mâchoire mobile est montée sur le sous-ensemble mobile avec une possibilité de déplacement par rapport à celui-ci ; - la mâchoire mobile est articulée sur le sous- ensemble mobile ; - la genouillère est sollicitée vers une position de brisure et comporte un organe de limitation de son angle de brisure ; - la genouillère est sollicitée vers sa position de brisure par le ressort de pré-serrage ; - le levier d'activation est articulé sur le sous- ensemble mobile ; - les moyens de libération de l'organe de blocage comprennent un organe d'actionnement prévu du côté de la mâchoire fixe ; - les moyens de libération de l'organe de blocage comprennent une gâchette disposée à la portée de l'index de la main qui tient la première poignée et le levier d'ouverture des mâchoires ; - les moyens de libération de l'organe de blocage comprennent un levier de libération combiné à une poignée de manière que la main qui saisit la première poignée et le levier d'ouverture des mâchoires actionne d'abord le levier de libération puis, dans le même mouvement, provoque le rapprochement mutuel de la première poignée et du levier d'ouverture des mâchoires ; - le pivot se trouve dans la moitié arrière du sous- ensemble fixe ; - l'organe de blocage se trouve dans la moitié avant du sous-ensemble mobile ; - le contour extérieur, en vue de côté, de l'ensemble de l'outil est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian qui passe par le pivot ; - le levier d'ouverture des mâchoires est rigidement solidaire du sous-ensemble mobile ; et - la ladite première poignée est rigidement solidaire du sous-ensemble rigide fixe. Les US-A-2 997 903 et 3 354 759 decrivent des pinces-étaux dans lesquelles un ressort sollicite les mâchoires l'une vers l'autre. Cependant, dans ces outils connus, le ressort précité ne permet pas d'obtenir un pré- serrage réel de l'objet, c'est-à-dire un maintien de l'outil de lui-même sur cet objet. L'invention a également pour objet procédé de serrage d'un objet au moyen d'un outil de serrage tel que défini ci-dessus. Suivant ce procédé . - on saisit avec une main le levier ouverture des mâchoires et la première poignée ; - on libère l'organe de blocage par actionnement des moyens de libération et, tout en maintenant cet actionnement, on rapproche l'un de l'autre le levier d'ouverture des mâchoires et la première poignee; - on place l'objet à serrer entre les deux mâchoires; - on relâche le levier d'ouverture des mâchoires et la première poignée, de sorte que l'objet est pré-serré sous l'action du ressort de pré-serrage; et - on active le mécanisme d'application d'une force de serrage, - l'ensemble de ces opérations étant effectué d'une seule main. Suivant un mode de mise en oeuvre de ce procédé, l'objet étant constitué par au moins deux pièces superposées, après avoir relâché le levier d'ouverture des mâchoires et la première poignée, on utilise les deux mains pour ajuster les pièces les unes par rapport aux autres, avant d'activer le mécanisme d'application d'une force de serrage. Un exemple de réalisation va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, suivant lesquels - 1a Figure 1 est une vue extérieur d'une pince-étau suivant l'invention ; - la Figure 2 est une vue montrant les divers organes de cette pince-étau, en position de repos de l'outil ; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 représentant l'ouverture des mâchoires ; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 2 représentant l'outil en position de pré-serrage d'un objet ; - la Figure 5 est une analogue à la Figure 2 représentant la phase de serrage de l'objet ; et - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 2 représentant la phase de libération de la genouillère. La pince-étau 1 représentée aux dessins, supposée contenue dans un plan général vertical, constituée essentiellement des quatre parties suivantes . (1) Un équipage fixe 2, rigide, comprenant une platine rigide 3 qui se prolonge vers l'avant par une mâchoire fixe 4 et vers l'arrière par une poignée fixe 5. Dans la position représentée, la mâchoire 4 la mâchoire inférieure de l'outil, et la poignée 5 est la poignée inférieure. (2) Un équipage mobile 6 qui comprend lui-même - un basculeur 7 articulé à peu près à mi-longueur sur la région arrière de la platine 3 au moyen d'un premier pivot ou pivot principal 8. La partie du basculeur située en arrière du pivot 8 forme un levier 9 d'ouverture des mâchoires ; - une mâchoire mobile 10 en forme générale de C ouvert vers le bas, c'est-à-dire vers la mâchoire 4. Cette mâchoire 10 a son extrémité arrière inférieure articulée sur l'extrémité avant du basculeur 7 au moyen d'un deuxième pivot 11 ; et - une genouillère 12 à deux bielles avant 13 et arrière 14. L'extrémité avant de la bielle 13 est articulée à un point arrière supérieur de la mâchoire 10 au moyen d'un troisième pivot 15. L'extrémité arrière de bielle 13 et l'extrémité avant de la bielle 14 sont articulées l'une à l'autre au moyen d'un quatrième pivot 16, qui constitue le point intermédiaire de la genouillère. L'extrémité arrière de la bielle 14 est articulée sur le basculeur 7, au-dessus du pivot 8, au moyen d'un cinquième pivot 17. De plus, un ressort hélicoïdal 18 est tendu, à peu près verticalement, entre un point intermédiaire 19 de la bielle 13, situé en avant du pivot 16, et un emplacement inférieur de la platine. Ce ressort sollicite en permanence la genouillère vers la position brisée vers le bas représentée, dont l'angle de brisure est limité de façon réglable par une vis-pointeau 20 à tête moletée vissée de haut en bas dans l'extrémité arrière de la bielle 13, en arrière du pivot 16. (3) Un levier 21 de passage de la genouillère. Ce levier est articulé dans sa partie avant sur le pivot 17 et se prolonge vers l'avant par un bec d'actionnement 22. A l'arrière du pivot 17, le levier 21 est reçu sur une certaine longueur dans un évidement inférieur 23 du levier 9, puis il se prolonge vers l'arrière au-delà de l'extrémité arrière de ce dernier. Le levier 9 et le prolongement du levier 21 ont ensemble une forme sensiblement symétrique de celle de 1a poignée inférieure 5. De cette manière, l'ensemble de l'outil a un contour général (Figure 1) qui est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian P passant par le pivot 8, et un agencement général du type pince à linge , c'est-à-dire non croisé, vis-à-vis du pivot principal 8. Un ressort hélicoïdal de traction 24 tendu entre les leviers 9 et 21 sollicite la partie intermédiaire du levier 21 dans l'évidement 23, tandis qu'un ressort hélicoïdal de compression 25 est disposé entre le fond de cet évidement et la surface supérieure du levier 21. (4) Un dispositif de freinage unidirectionnel désactivable. Ce dispositif comprend - une surface arrière 26 de la mâchoire fixe 4, centrée sur le pivot 8 ; - une surface avant 27 du basculeur 7, qui forme avec la surface 26 un espace 28 en forme de coin convergent vers le bas ; - une bille de verrouillage 29 disposée dans l'espace 28 est sollicitée vers le bas par un ressort hélicoïdal de compression 30, lequel s'appuie dans un logement prévu à l'avant du basculeur 7, sous pivot 11 ; - un premier renvoi 31 de désactivation du frein. Ce renvoi, articulé par un point intermédiaire 32 sur le basculeur 7, comporte un bec avant adapté pour coopérer avec la bille 29 ; - un second renvoi 33 de désactivation du frein. Ce renvoi, articulé par un point intermédiaire 34 sur le basculeur 7, est sollicité dans le sens horaire par un ressort 35, jusqu'à butée de son extrémité avant sur une saillie 36 du basculeur ; et - une gâchette de désactivation frein 37, articulée par son extrémité arrière sur la poignée 5 et dont l'extrémité avant, retenue par une languette 38 solidaire de la platine 3, coopère avec la partie arrière du renvoi 33. Au repos (Figure 2), le ressort 18 maintient la genouillère brisée et, par sollicitation de l'équipage mobile 6 dans le sens anti-horaire autour du pivot 8, maintient les mâchoires 4 et 10 en contact mutuel. Sous l'action du ressort 30, la bille 29 est coincée entre les surfaces 26 et 27, ce qui interdit toute ouverture des mâchoires. La première phase de l'utilisation de la pince-étau est représentée sur la Figure 3. L'opérateur saisit l'outil à la manière d'une pince, ce qui amène son index sur la gâchette 37 et son pouce sur le levier 9. Dans un premier temps, la gâchette est enfoncée à l'encontre du ressort 35. Par l'intermédiaire des deux renvois 33 et 31, ceux-ci soulèvent la bille 29 à l'encontre du ressort 30 et supprime ainsi le coincement. Dans le même geste, la gâchette étant maintenue enfoncée, l'opérateur appuie sur le levier 9. Ceci fait basculer d'un bloc l'ensemble de l'équipage mobile 6, à savoir le basculeur 7, la mâchoire 10 et la genouillère 12, autour du pivot 8, à l'encontre du ressort 18. Par suite, les mâchoires s'ouvrent. Ensuite (Figure 4), un objet 39 à serrer, typiquement constitué de deux éléments superposés comme représenté, est disposé entre les deux mâchoires, et l'opérateur relâche son action sur le levier . Le ressort 18 provoque alors la fermeture des mâchoires l'objet 39, et le pré-serrage de ce dernier avec la seule force du ressort 18. La gâchette 37 peut alors être relâchée, et la pince-étau reste en place d'elle-même sur l'objet 39. L'opérateur a ainsi les mains libres, et peut utiliser les deux mains pour ajuster la position relative des deux éléments de l'objet 39. Comme on le comprend, on choisit la raideur du ressort 18 de façon que celui-ci soit suffisamment fort pour maintenir en place la pince-étau sur l'objet 39 sous sa seule action, mais suffisamment faible pour permettre un déplacement de cet objet entre les mâchoires. Puis (Figure 5) l'opérateur saisit le levier 21 et la poignée 5, et les rapproche l'un de l'autre, ce qui ne nécessite qu'un léger recul de la main par rapport à la position d'ouverture de la Figure 3. Le bec avant 22 de ce levier, poussant vers le haut la région avant de la bielle 14, redresse la genouillère 12 et lui fait légèrement franchir son point mort. Des butées appropriées (non représentées) prévues sur les deux bielles limitent ce mouvement légèrement au-delà du point mort. On remarque que cet actionnement de la genouillere est permis grâce à l'articulation 11 de la mâchoire 10 le basculeur 7. En variante, les éléments 7 et 10 pourraient être réalisés d'une seule pièce et l'articulation 11 être remplacée par une liaison élastique en flexion entre ces deux éléments. Enfin (Figure 6), pour libérer l'objet 39, une main de l'opérateur saisit avec ses quatre doigts le levier 21 et presse le levier 9 avec son pouce. Une saillie 40 du levier 21 située en arrière du pivot 17 attaque alors l'extrémité arrière de la bielle 14, qui se trouve en arrière du pivot 17, ce qui provoque le basculement. de cette bielle dans le sens anti-horaire et, par suite, le redressement puis la brisure de la genouillère. La pince-étau revient ainsi à sa position de pré-serrage de la Figure 4. Pour libérer l'objet 39, l'opérateur presse de nouveau la gâchette 37, ce qui désactive le frein 29, et ouvre les mâchoires en rapprochant le levier 9 de la poignée 5 comme décrit plus haut en regard de la Figure 3. Enfin, le relâchement du levier 9 et de la poignée 5 ramène l'outil dans sa position de repos de la Figure 2, sous l'action du ressort 18. On remarque a_-je comme la genouillère 12 est tendue entre deux parties 7 et 10 de l'équipage mobile 6, la brusque détente de cette genouillère lors de sa libération ne produit aucune réaction violente dans la main de l'opérateur. Le maniement de la pince-étau est donc d'une grande douceur et procure une sécurité élevée. Bien entendu, en variante, l'une au moins des mâchoires peut comporter à son extrémité libre une mâchoire mobile articulée, comme il est connu dans la technique. REVENDICATIONS 1. Outil de serrage, notamment pince-étau, caractérisé en ce qu'il comprend - une mâchoire fixe (4) ; - une mâchoire mobile (10) ; - des moyens (5, 9) d'ouverture des mâchoires (4, 10) ; - un mécanisme (12) d'application d'une force de serrage sur les deux mâchoires à travers un chemin d'application de force de serrage ; et - un ressort de pré-serrage (18) qui sollicite les mâchoires (4, 10) l'une vers l'autre â travers un chemin d'application de force de pré-serrage indépendant du chemin d'application de force de serrage. 2. Outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de blocage (29) normalement actif qui, dans chaque position relative des deux mâchoires, interdit l'éloignement des mâchoires l'une de l'autre, et des moyens (31, 33, 37) de libération de l'organe de blocage actionnables par l'opérateur. 3. Outil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de blocage (28) est un organe de blocage unidirectionnel qui autorise le rapprochement relatif des deux mâchoires (4, 10). 4. Outil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend - un équipage fixe (2) s'étendant suivant une direction longitudinale et comprenant un sous-ensemble rigide fixe (3) relié rigidement à l'avant à la mâchoire fixe (4) et relié à l'arrière à une première poignée (5) par une liaison qui est rigide au moins pour l'actionnement d'ouverture des mâchoires; - un équipage mobile (6) comprenant un sous-ensemble rigide mobile (7) articulé par un pivot (8) sur sous- ensemble fixe (3), la mâchoire mobile (10) étant reliée à la partie avant de ce sous-ensemble mobile, et les moyens (5, 9) d'ouverture des mâchoires comprenant un levier (9) relié à la partie arrière du sous-ensemble mobile par une liaison qui est rigide au moins pour l'action d'ouverture des mâchoires ; - lesdits moyens de libération (31, 33, 37) étant actionnables par la main qui tient la première poignée (5) et le levier (9) d'ouverture des mâchoires - ledit mécanisme (12) d'application d'une force de serrage étant adapté pour être activé l'opérateur au moyen d'un levier d'activation (21) dans 'importe quelle position relative de pré-serrage des mâchoires, l'organe de blocage (29) étant actif, l'agencement étant tel que l'action d'une seule main tendant à appliquer un effort de rapprochement de la première poignée (5) vers le levier (9) d'ouverture des mâchoires sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale de l'équipage fixe, actionne les moyens de libération puis provoque l'ouverture des mâchoires, et que l'action de la même main tendant à relâcher ledit effort de rapprochement permet au ressort de pré-serrage (18) d'exercer sur un objet à serrer (29) un effort de pré- serrage. 5. Outil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le levier d'ouverture (9) constitue une seconde poignée dont le déplacement vers la première poignée (5) provoque l'ouverture des mâchoires (4, 10). 6. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la mâchoire mobile (10) est portée par le sous-ensemble mobile (7). 7. Outil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme d'application d'une force de serrage est une genouillère (12) articulée par une extrémité sur la mâchoire mobile (10) et par l'autre extrémité sur le sous- ensemble mobile (7). 8. Outil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la mâchoire mobile (10) est montée sur le sous- ensemble mobile (7) avec une possibilité de déplacement par rapport à celui-ci. 9. Outil suivant la revendication 7, caractérise en ce que la mâchoire mobile (10) est articulée sur le sous ensemble mobile (7). 10. Outil suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la genouillère (12) est sollicitée vers une position de brisure et comporte un organe (20 de limitation de son angle de brisure. 11. Outil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la genouillère (12) est sollicitée vers sa position de brisure par le ressort de pré-serrage (18). 12. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le levier (21) d'activation est articulé sur le sous-ensemble mobile (7). 13. Outil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que les moyens (31, 33, 37) de libération de l'organe de blocage comprennent un organe d'actionnement (37) prévu du côté de la mâchoire fixe (4). 14. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que les moyens (31, 33, 37) de libération de l'organe de blocage comprennent une gâchette (37) disposée à la portée de l'index de la main qui tient la première poignée (5) et le levier (9) d'ouverture des mâchoires. 15. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que les moyens de libération de l'organe de blocage comprennent un levier de libération (37) combiné à une poignée de manière que la main qui saisit la première poignée (5) et le levier (9) d'ouverture des mâchoires actionne d'abord le levier de libération (37) puis, dans le même mouvement, provoque le rapprochement mutuel de la première poignée (5) et du levier (9) d'ouverture des mâchoires. 16. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 15, caractérisé en ce que le pivot (8) se trouve dans la moitié arrière du sous-ensemble fixe (3). 17. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 16, caractérisé en ce que l'organe de blocage (29) se trouve dans la moitié avant du sous ensemble mobile (7). 18. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 17, caractérisée en ce que contour extérieur, en vue de côté, de l'ensemble de l'outil (1) est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian (P) qui passe par le pivot (8). 19. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 18, caractérisé en ce que le levier (9) d'ouverture des mâchoires (4, 10) est rigidement solidaire du sous-ensemble mobile (7). 20. Outil suivant l'une quelconque des revendications 3 à 19, caractérisé en ce que ladite première poignée (5) est rigidement solidaire du sous-ensemble rigide fixe (3). 21. Procédé de serrage d'un objet au moyen d'un outil de serrage suivant l'une quelconque des revendications 3 à 20, caractérisé par les étapes successives suivantes - on saisit avec une main le levier (9) ouverture des mâchoires (4, 10) et la première poignée (5); - on libère l'organe de blocage (29) par actionnement des moyens de libération (31, 33, 37) et, tout en maintenant cet actionnement, on rapproche l'un de l'autre le levier (9) d'ouverture des mâchoires (4, 10) et la première poignée (5); - on place l'objet à serrer (39) entre les deux mâchoires (4, 10); - on relâche le levier (9) d'ouverture des mâchoires (4, 10) et la première poignée (5), de sorte que l'objet (39) est pré-serré sous l'action du ressort de -serrage (18); et - on active le mécanisme (12) d'application d'une force de serrage ; - l'ensemble de ces opérations étant effectué d'une seule main. . Procédé de serrage suivant la revendication caractérisé en ce que, l'objet (39) étant constitué par moins deux pièces superposées, après avoir relâché le levier (9) d'ouverture des mâchoires (4, 10) et la première poignée (5), on utilise les deux mains pour ajuster les pièces les unes rapport aux autres, avant d'activer le mécanisme (12) d'application d'une force de serrage.