Brevet FR2948454A1 — publié le 20110128

L'invention concerne un agencement de mesure pour établissement du couple de vissage total, du couple sous tête et de la tension axiale d'une connexion à vis à écrou, du type comprenant un dispositif de mesure qui comporte une partie axialement interposée entre deux brides d'appui et pourvue de jauges de contraintes, la vis traversant axialement le dispositif en prenant appui par sa tête et son écrou sur les faces extérieures des brides. La figure 1 représente le principe d'un dispositif de mesure classique du type qui vient d'être énoncé. Ce dispositif comporte un corps tubulaire 1 qui est interposé entre deux brides d'appui 2, 3. La vis 5 traverse axialement ce dispositif et prend appui par sa tête 6 sur la face extérieure de la bride 2 tandis que l'écrou 7 prend appui contre la face extérieure de la bride 3. Le tube 2 porte une jauge JCst destinée à mesurer le couple sous tête Cst et une jauge JFo qui a pour fonction de mesurer la tension axiale Fo appliquée par la vis. La bride 3 comporte deux bras 8 de mesure du couple total Ct à l'aide de jauges JCt, qui sont reliés au bâti du dispositif. Le dispositif connu, selon la figure 1 présente l'inconvénient que le couple sous tête Cst et la tension Fo sont mesurés sur le même tube qui est sollicité à la fois en compression et torsion, ce qui a pour conséquence que les deux valeurs de mesure s'influencent mutuellement. L'invention a pour but de pallier cet inconvénient. Pour atteindre ce but, l'agencement de mesure selon l'invention est caractérisé en ce que la partie interposée comporte des moyens conçus pour être uniquement sollicités en compression/traction et pourvus de jauges de contraintes de mesure de ces sollicitations, ainsi que des moyens de calcul du couple sous tête Cst et de la tension axiale Fo, à partir de valeurs mesurées par lesdites jauges. Selon une caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que les moyens précités sont formés par une pluralité de bras qui sont disposés entre les deux organes d'appui de façon à être inclinés par rapport à l'axe du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que chaque bras comporte une jauge de contrainte destinée à mesurer les contraintes en compression/traction du bras. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que les bras sont montés en zigzag entre les deux organes d'appui de façon que deux bras adjacents présentent le même angle d'inclinaison a par rapport à l'axe du dispositif, mais dans des sens opposés, les jauges étant montées en série afin de constituer deux voies de mesure. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que la tension axiale est fonction de la somme des efforts mesurés sur les deux voies. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que le couple sous tête est fonction de la différence des efforts mesurés dans les deux voies. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'agencement est caractérisé en ce que les organes d'appui sont formés par des brides. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, simplifiée, d'un agencement de mesure classique ; - la figure 2 est une vue schématique d'un agencement de mesure selon l'invention, et - la figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'agencement selon la figure 2. En se reportant aux figures 2 et 3, on constate que l'agencement selon l'invention est un système isostatique qui est constitué de deux brides 2 et 3 en forme d'anneaux, qui sont reliés par six bras 10 dont chacun est pourvu d'un capteur de force 11 formé par une jauge qui ne mesure que l'effort en compression et, le cas échéant, en traction. Chaque bras est disposé entre les deux anneaux de façon que l'extrémité 12 reliée à l'anneau 3 du bras 10 soit angulairement décalé par rapport à l'extrémité 13 reliée à l'anneau 2. Chaque bras est donc incliné par rapport à l'axe du dispositif selon un angle a. Les six bras sont disposés en zigzag autour de la périphérie des anneaux de façon que dans l'exemple représenté les extrémités reliées au même anneau, qui se succèdent autour des anneaux soient placées sensiblement au même endroit. Dans ces conditions, les six bras 10 indépendants sont sollicités uniquement en compression/traction. Les sollicitations des six bras 10 sont indiquées par les indications Fl à F6. Les jauges 11 respectives des bras pairs et impairs sont montées en série de façon à constituer deux voies de mesure. La tension Fo est fonction de la somme des efforts sur ces deux voies. Le couple Cst est fonction de leur différence. La force ou tension axiale Fo et le couple sous tête Cst peuvent être ainsi établis par calcul à partir des valeurs mesurées Fl à F6 selon les formules suivantes, l'angle a étant l'angle d'inclinaison des bras 10 par rapport à l'axe de l'agencement de mesure. Fo = cosa((Fl + F3 + F5 ) + (F2 + F4 + F6)) Cst = Rxsina((Fl + F3 + F5 ) - (F2 + F4 + F6)). Comme il ressort de la description qui vient d'être faite, l'invention permet de mesurer indépendamment la tension axiale Fo et le couple sous tête Cst. Autrement dit, l'invention propose un agencement de mesure dans lequel la tension n'exerce aucune influence sur le couple sous tête et réciproquement. L'agencement est insensible à l'excentration de la charge. L'invention atteint donc son but en faisant en sorte que le corps de mesure est uniquement sollicité en compression/traction, sans flexion, torsion ou cisaillement. Bien entendu des multiples modifications peuvent être apportées à la structure qui est représentée à la figure 2 et n'est données qu'à titre d'exemple simplifié reflétant le principe de la structure d'un agencement selon l'invention. Ainsi la figure 3 montre un mode de réalisation d'un agencement dans lequel les extrémités de deux bras successives ne sont pas reliées à l'anneau respectif au même endroit. Cependant on constate que deux bras adjacents 10 sont toujours inclinés selon le même angle par rapport à l'axe de l'agencement, mais dans des directions opposées.20 REVENDICATIONS1. Agencement de mesure pour l'établissement du couple sous tête et de la tension axiale d'une connexion à vis à écrou, du type comprenant un dispositif de mesure qui comporte une partie axialement interposée entre deux organes d'appui et pourvue de jauges de contraintes, la vis traversant axialement le dispositif en prenant appui par sa tête et son écrou sur les faces extérieures des organes d'appui, caractérisé en ce que la partie interposée comporte des moyens conçus pour être uniquement sollicités en compression/traction et pourvus de jauges de contraintes de mesure de ces sollicitations, ainsi que des moyens de calcul du couple sous tête (Cst) et de la tension axiale (Fo), à partir de valeurs mesurées par lesdites jauges. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités sont formés par une pluralité de bras (10) qui sont disposés entre les deux organes d'appui (2, 3) de façon à être inclinés par rapport à l'axe du dispositif (1). 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bras (10) comporte une jauge de contrainte (11) destinée à mesurer les contraintes en compression/traction du bras. 4. Agencement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les bras (10) sont montés en zigzag entre les deux organes d'appui (2, 3) de façon que deux bras (10) adjacents présentent le même angle d'inclinaison (a) par rapport à l'axe du dispositif, mais dans des sens opposés, les jauges étant montées en série afin de constituer deux voies de mesure. 5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tension axiale (Fo) est fonction de la somme 35 des efforts mesurés sur les deux voies. 6. Agencement selon l'une des deux revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le couple sous tête (Cst) estfonction de la différence des efforts mesurés dans les deux voies. 7. Agencement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes d'appui (2, 3) sont 5 formés par des brides.