EP1894676B1

EP1894676B1 - Pince de serrage à système anti-retour

Info

Publication number: EP1894676B1
Application number: EP07113927A
Authority: EP
Inventors: Gaël Lachaize; Cyriaque Fouqueray; Nicolas Thierry
Original assignee: Etablissements Caillau SAS
Current assignee: Caillau SAS
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: PL1894676T3; EP1894676A3; FR2905296A1; DE602007006115D1; FR2905296B1; EP1894676A2; ATE465846T1

Description

L'invention concerne une pince. Plus particulièrement, l'invention concerne une pince du type comprenant des mâchoires et des premier et deuxième bras d'actionnement montés pivotant l'un par rapport à l'autre autour d'un premier axe, l'écartement et le rapprochement de ces bras d'actionnement entraînant l'ouverture et la fermeture des mâchoires.
Une telle pince peut être utilisée, notamment, pour serrer des colliers de serrage et, plus particulièrement, des colliers formés d'une bande élastique enroulée sur elle-même et présentant deux portions d'extrémité respectivement munies d'un crochet et d'une saillie radiale appelée oreille. La pince est utilisée pour réaliser le serrage du collier, c'est-à-dire rapprocher le crochet de l'oreille jusqu'à ce que le crochet passe au-dessus de l'oreille et vienne s'accrocher sur celle-ci, de manière à verrouiller le collier dans sa position serrée.
Pour poser un tel collier, d'abord on positionne correctement le collier au repos (i.e. desserré) autour de l'objet à serrer (par exemple un tuyau). Puis on engage les mâchoires de la pince avec l'oreille et le crochet du collier et on ferme les mâchoires de manière à serrer et à verrouiller le collier autour de l'objet.
Si on manipule mal la pince lors d'une telle opération, il arrive qu'on ne ferme pas suffisamment les mâchoires, auquel cas le collier est serré mais pas verrouillé. Si on ne remarque pas ceci, le collier va pouvoir se desserrer, ce qui, en fonction des applications, peut avoir des conséquences plus ou moins graves.
L'invention a pour but d'éviter le problème précité, en assurant à chaque utilisation de la pince, le serrage et le verrouillage du collier.
Dans un autre domaine technique que celui des colliers de serrage, à savoir le domaine des connecteurs électriques, on connaît la pince décrite dans le document US 2,737,070 .
L'invention a pour objet une pince du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend : une pièce rotative montée rotativement sur le premier bras d'actionnement, autour d'un deuxième axe sensiblement parallèle au premier axe, cette pièce rotative effectuant un tour complet en un cycle ouverture/fermeture/réouverture des mâchoires ; un système anti-retour n'autorisant qu'une rotation unidirectionnelle de la pièce rotative; et une bielle assurant une liaison entre la pièce rotative et le deuxième bras d'actionnement.
La cinématique d'une telle pince sera décrite en détail ci-après.
De manière générale, l'association de la pièce rotative, du système anti-retour, et de la bielle, oblige l'opérateur à fermer les mâchoires de la pince au maximum avant de pouvoir les rouvrir. On s'arrange alors pour que la position de fermeture maximum corresponde à la position de verrouillage du collier à serrer.
Ladite pièce rotative est libre de tourner à 360° autour du deuxième axe, ce qui lui permet d'effectuer un tour complet en un cycle ouverture/fermeture/réouverture des mâchoires. Une telle pièce rotative n'existe pas-dans la pince de US 2,737,070 , et l'invention constitue donc une alternative à la pince de US 2,737,070 .
Selon un mode de réalisation, la pince de l'invention est telle qu'elle comprend des moyens d'écartement pour modifier la longueur de la liaison assurée par la bielle, entre la pièce rotative et le deuxième bras d'actionnement.
Ceci permet de serrer différents types et différentes tailles de colliers de serrage. En effet, en fonction du type ou de la taille du collier à serrer, les mâchoires de la pince doivent être plus ou moins écartées dans leur position d'ouverture maximum afin de venir en prise contre l'oreille et le crochet du collier, lorsque celui-ci est au repos (i.e. desserré). Grâce aux moyens d'écartements précités, il est possible de faire varier la longueur de la liaison entre la pièce rotative et le deuxième bras d'actionnement, donc l'écartement des bras d'actionnement, et donc la position d'ouverture maximum des mâchoires.
Par ailleurs, il arrive parfois que l'on se rende compte seulement après avoir commencé à serrer le collier, que celui-ci est mal positionné, ou que le type ou la taille de ce collier ne sont pas les bons. Dans ces cas de figure, il est souhaitable de pouvoir rouvrir les mâchoires de la pince pour repositionner le collier ou changer celui-ci plutôt que de devoir impérativement poursuivre le serrage du collier en fermant lesdites mâchoires. En effet, le serrage d'un collier mal positionné ou d'un collier d'un mauvais type ou trop petit, peut endommager l'objet à serrer.
Dans cet optique, selon un mode de réalisation avantageux, la pince de l'invention comprend des moyens de séparation pour rompre la liaison assurée par la bielle, entre la pièce rotative (solidaire du premier bras d'actionnement) et le deuxième bras d'actionnement. Ainsi, dans les cas précités, il est possible d'utiliser les moyens de séparation pour pouvoir écarter les bras d'actionnement et ainsi rouvrir les mâchoires de la pince afin de repositionner ou changer le collier.
Selon un mode de réalisation, les moyens de séparation peuvent permettre de rompre la liaison entre la bielle et le deuxième bras d'actionnement.
Selon un autre mode de réalisation, la bielle comprend des première et deuxième parties liées ensemble et articulées respectivement sur la pièce rotative et sur le deuxième bras d'actionnement, les moyens de séparation permettant de rompre la liaison entre ces première et deuxième parties.
Une autre solution pour éviter d'avoir à fermer complètement les mâchoires de la pince et pouvoir rouvrir celles-ci afin de repositionner ou changer le collier à serrer, consiste, si les moyens d'écartement précités le permettent, à augmenter la longueur de la liaison entre la pièce rotative et le deuxième bras d'actionnement et donc l'écartement entre les bras d'actionnement, jusqu'à ce que l'ouverture des mâchoires de la pince soit suffisante pour dégager le collier.
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation de l'invention. Cette description fait référence aux figures annexées sur lesquelles :

la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de pince selon l'invention ;
la figure 2 est une vue de côté du premier exemple de pince, dans sa position d'ouverture maximum ;
la figure 3 est une vue de côté du premier exemple de pince, en cours de fermeture ;
la figure 4 est une vue de côté du premier exemple de pince, dans sa position de fermeture maximum ;
la figure 5 est une vue de côté du premier exemple de pince en cours de réouverture ;
les figures 6 et 7 sont des vues normale et éclatée de l'assemblage comprenant la pièce rotative, le système anti-retour, et la bielle du premier exemple de pince ;
la figure 8 est une vue en perspective, partielle, d'un deuxième exemple de pince selon l'invention ; et
la figure 9 est une vue en perspective, partielle, suivant la flèche IX du deuxième exemple de pince.

En référence à la figure 1, on va décrire un premier exemple de pince selon l'invention.
Cette pince 10 comprend des premier et deuxième bras d'articulation 11 et 12 montés pivotant l'un par rapport à l'autre, autour d'un premier axe A1. La pince 10 comprend, en outre, deux bras de support 21 et 22 s'étendant respectivement en prolongement des bras d'articulation 11 et 12. Chacun des bras de support porte une mâchoire 14. Les mâchoires 14 peuvent être amovibles ou fixées définitivement sur les bras de support.
Le bras de support 21 est monté pivotant sur le bras d'actionnement 11 autour d'un axe A3 parallèle au premier axe A1. L'axe A3 est situé par rapport à l'axe A1 du côté opposé à celui des mâchoires 14 de la pince. Dans l'exemple, le bras 21 est monté sur le bras 11 par rivetage. De la même manière, le bras de support 22 est monté pivotant sur le deuxième bras d'actionnement 12, autour d'un axe A4.
De plus, un galet 16 (voir figures 2 à 5) est monté à l'extrémité 11A, 12A de chaque bras d'actionnement 11, 12. Il s'agit ici des extrémités des bras d'actionnement 11, 12 situées par rapport au premier axe A1, du côté des mâchoires 14. Les deux galets 16 sont respectivement montés sur deux axes A5 et A6 parallèles au premier axe A1.
Par ailleurs, chaque bras de support 21 (22) est pourvu d'une ouverture oblongue 18 en forme d'haricot (voir figures 2 à 5) à l'intérieur de laquelle roule le galet 16 monté sur l'autre bras de support 22 (21). Les figures 3 à 5 montrent la position d'un galet 16 dans l'ouverture 18 au cours des différentes étapes de fermeture et d'ouverture de la pince.
Lorsque la pince est entièrement ouverte, le galet 16 est dans la position représentée sur la figure 2. Lors de la fermeture de la pince, il se déplace jusque dans la position représentée sur la figure 4. Le trajet du galet entre les figures 2 et 3 est une course d'approche. Grâce à la forme oblongue en haricot de l'ouverture 18, un faible rapprochement des bras d'actionnement 11 et 12 entraîne un rapprochement important des mâchoires 14. Lorsqu'un collier de serrage est placé entre les mâchoires 14, lors de cette étape, on commence à rapprocher l'oreille et le crochet du collier. Les efforts exercés sur le collier restent modérés.
Le trajet du galet entre les figures 3 et 4 correspond à la fin de serrage et au verrouillage du collier. Grâce à la forme de l'ouverture 18, un faible rapprochement des bras d'actionnement 11 et 12 entraîne un faible rapprochement des mâchoires 14. Les efforts exercés sur le collier sont alors importants, de manière à pouvoir verrouiller celui-ci.
Le système de galet 16 et d'ouverture 18 en forme d'haricot permet d'exercer des efforts adaptés en fonction de l'état de serrage du collier tout en gardant la possibilité d'ouvrir au maximum les mâchoires de la pince. En outre, ce système permet de diminuer la distance de rapprochement des bras d'actionnement nécessaire au serrage du collier, de sorte que l'ergonomie de la pince est améliorée.
Selon l'invention, la pince comprend une pièce rotative montée rotativement sur le premier bras d'actionnement 11, autour d'un deuxième axe A2 parallèle au premier axe A1. L'axe A2 est situé par rapport au premier axe A1 du côté opposé aux mâchoires 14. La pièce rotative peut tourner à 360° autour de l'axe A2, c'est-à-dire effectuer un tour complet autour de cet axe A2.
Plus précisément, une pièce d'axe 31 est portée par le premier bras d'actionnement 11. Entre la pièce d'axe 31 et la pièce rotative 30, est disposé un système anti-retour 32 n'autorisant qu'une rotation unidirectionnelle de la pièce rotative 30. Dans l'exemple, le système anti-retour 32 est un moyeu à roue libre. Cependant, d'autres types de système anti-retour pourraient être utilisés et, notamment, un système d'encliquetage avec cliquet et roue à denture ou un système d'engrenage à dents dissymétriques. En général, le système anti-retour agit entre le premier bras d'actionnement 11 et la pièce rotative 30. En d'autres termes, une partie du système anti-retour est solidaire du bras d'actionnement 11 et l'autre partie du système est solidaire de la pièce rotative 30.
La pièce rotative 30 est de forme sensiblement ovoïdale et présente dans une partie éloignée de l'axe A2 une ouverture oblongue 34. Cette ouverture 34 est orientée de telle sorte que la zone de l'ouverture la plus éloignée de l'axe A2 se situe en amont de la zone de l'ouverture la moins éloignée de cet axe, suivant le sens de rotation de la pièce 30 (représenté par la flèche F).
La pince comprend également une bielle 36 dont la première extrémité est articulée sur la pièce rotative 30 et dont la deuxième extrémité est articulée sur le deuxième bras d'actionnement 12. Plus précisément, la première extrémité de la bielle 36 présente un doigt 38 apte à s'engager dans l'ouverture oblongue 34 de la pièce 30, de manière à pouvoir tourner dans cette ouverture 34 et pouvoir se déplacer suivant la direction longitudinale de celle-ci. La deuxième extrémité de la bielle est montée sur une pièce d'axe 47 portée par le premier bras d'actionnement 11. La bielle 36 est ainsi montée rotativement sur le bras 11 autour d'un axe A7 parallèle au premier axe A1.
La bielle 36 comprend des première et deuxième parties 40 et 42 (voir figures 6 et 7) liées ensemble et articulées respectivement à la pièce rotative 30 et au deuxième bras d'actionnement 12. La première partie 40 présente un évidement 44 doté d'un filetage intérieur. La deuxième partie 42 est traversée de part en part suivant l'axe longitudinal X de la bielle, par un trou 46. Les parties 40 et 42 sont liées entre elles à l'aide d'une vis 48, dont la tige traverse le trou 46 et se visse à l'intérieur de l'évidement 44. La tête de la vis 48 est de section plus importante que celle du trou 46, de manière à ne pas pouvoir traverser celui-ci.
La bielle 36 comprend, en outre, une entretoise 50 entre ses première et deuxième parties 40, 42. Cette entretoise 50 est également trouée de manière à pouvoir être traversée par la tige de la vis 48.
Le montage de la bielle 50 s'effectue en positionnant d'abord l'entretoise 50 entre les parties 40 et 42, puis en vissant la vis 48 dans l'évidement 44. Ensuite, la bielle 50 est montée sur le deuxième bras d'actionnement 12 à l'aide de la pièce d'axe 47 qui traverse transversalement (i.e. perpendiculairement à l'axe X) la deuxième partie 42 de la bielle et le deuxième bras d'actionnement 12.
En fonction de la longueur de l'entretoise 50, la vis 48 pénètre plus ou moins profondément à l'intérieur de l'évidement 44. La longueur de l'entretoise 50 détermine donc la longueur de la bielle 36 et donc la longueur de la liaison assurée par la bielle, entre la pièce rotative 30 et le deuxième bras d'actionnement 12. L'entretoise 50 forme des moyens d'écartement au sens de l'invention.
On va maintenant décrire le fonctionnement de l'assemblage comprenant la bielle 36, la pièce rotative 30 et le système anti-retour 32.
Le sens de rotation de la pièce rotative 30 autorisé par le système anti-retour 32 est repéré par les flèches F.
Lorsqu'on ferme les mâchoires de la pince 10, c'est-à-dire pour passer de la position de la figure 2 à celle de la figure 4, la pièce rotative 30 est entraînée par la bielle 36 suivant le sens de rotation autorisé par le système anti-retour 32. Comme représenté, le point d'entraînement de la pièce 30 passe du côté droit au côté gauche de l'axe A2 et remonte du côté gauche de l'axe A2, jusqu'à la position de fermeture maximum des mâchoires 14, représentée sur la figure 4. Il n'est pas possible d'écarter les bras 11, 12 pour rouvrir les mâchoires 14 tant que cette position de fermeture maximum n'est pas atteinte, car le système anti-retour 32 empêche la pièce rotative 30 de tourner dans le sens contraire à celui indiqué par la flèche F.
Une fois la position de fermeture maximum des mâchoires atteinte, il devient possible d'écarter les bras 11, 12 pour rouvrir les mâchoires 14 car le point d'entraînement de la pièce 30 passe du côté droit de l'axe A2 (i.e. passe une position critique du système) et la bielle 36 peut redescendre du côté droit de l'axe A2, la pièce 30 tournant dans le sens de rotation autorisé.
Lorsque les mâchoires 14 de la pince 10 passent de leur position ouverte à leur position fermée, puis repassent en position ouverte, on dit qu'elles effectuent un cycle ouverture/fermeture/réouverture. Lors d'un tel cycle, la pièce 30 effectue un tour complet autour de l'axe A2.
L'inclinaison particulière de l'ouverture oblongue 34 de la pièce 30 et le fait que le doigt 38 puisse se déplacer suivant la direction longitudinale de cette ouverture, permet de passer les deux positions critiques (ou points morts) dans lesquelles le système risque de se bloquer et qui correspondent à l'alignement du doigt 38 dans le plan comprenant les deux axes A2 et A7. Dans ces positions critiques, l'inclinaison de l'ouverture 34 oblige le doigt 38 à entraîner la pièce 30 dans le sens autorisé, de sorte que le système ne se bloque pas.
Comme expliqué précédemment, il peut être intéressant de pouvoir rompre la liaison assurée par la bielle 36 entre la pièce rotative 30 et le deuxième bras d'actionnement 12. Dans ce cas, selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'axe 47 est remplacée par une goupille. Cette goupille fait office de moyens de séparation permettant de rompre la liaison entre la bielle 36 et le deuxième bras d'actionnement 12.
En référence aux figures 8 et 9, on va maintenant décrire un deuxième exemple de pince selon l'invention.
Les éléments de ce deuxième exemple de pince 110 analogues à ceux du premier exemple de pince 10 sont repérés par les mêmes références numériques augmentées de 100.
On notera tout d'abord que les figures 8 et 9 représentent la pince 110 sans son premier bras d'actionnement 111. Ceci permet de mieux visualiser la pièce rotative 130 et la bielle 136. La pince 110 diffère de la pince 10 des figures 1 à 7 uniquement du point de vue de la structure de la bielle 136.
La bielle 136 comprend une première partie 140 liée à une extrémité à la pièce rotative 130, par l'intermédiaire d'un doigt 138.
Sur cette première partie 140, est fixée une partie creuse formant manchon 152. Ce manchon 152 présente sur sa surface latérale deux fentes 154 situées de chaque côté du manchon 152, qui se font face et qui sont orientées suivant l'axe longitudinal X de la bielle.
La bielle 136 comprend également une deuxième partie ou tringle 142 articulée sur le deuxième bras d'articulation 112. Cette tringle 142 comprend à une de ses extrémités une portion filetée 142A. Cette portion filetée 142A traverse une pièce d'axe 157 montée rotativement sur le deuxième bras 112, autour de l'axe A7. La portion filetée 142A peut coulisser dans un trou traversant la pièce d'axe 157, suivant la direction longitudinale X de la bielle. La position de la tringle 142 par rapport à la pièce d'axe 157 peut être réglée à l'aide de deux écrous 159 placés sur la portion filetée 154, de part et d'autre de la pièce d'axe 157. Ceci permet de modifier la longueur de la liaison assurée par la bielle 136 entre la pièce rotative 130 et le bras d'actionnement 112. Les écrous 159 et la portion filetée 142A forment ainsi des premiers moyens d'écartement au sens de l'invention. Ces premiers moyens d'écartement sont utilisés pour régler l'ouverture maximum des mâchoires 114 de la pince.
La portion d'extrémité de la tringle 142, située à l'opposé de la pièce d'axe 157, est passée à l'intérieur du manchon 152 et traversée transversalement (i.e. perpendiculairement à l'axe X) par une tige 161 qui traverse également les fentes 154 du manchon 152. Cette tige 161 porte à une extrémité un bouton poussoir 160 et à son autre extrémité une tête bloquante 162.
En temps normal, la tête bloquante 162 est maintenue contre un épaulement 164 formé à la surface du manchon 152 et le bouton poussoir 160 est dans sa position ressortie. Un ressort ou tout autre moyen élastique (non représenté) peut être prévu entre la tringle 142 et le bouton poussoir 160 pour maintenir ce dernier dans sa position ressortie.
Lorsqu'on enfonce le bouton poussoir 160, la tête bloquante 162 se dégage de l'épaulement 164 et la tige 161 peut alors glisser suivant la flèche G dans les fentes 154, de sorte qu'une portion de la tringle 142 sort du manchon 152. On modifie ainsi la longueur de la liaison assurée par la bielle 136 entre la pièce rotative 130 et le bras d'actionnement 112. La tige 161 et le manchon 152 forment donc des deuxièmes moyens d'écartement au sens de l'invention. Ces deuxièmes moyens d'écartement, contrairement aux premiers, ne sont pas utilisés pour régler l'ouverture maximum des mâchoires de la pince mais pour rouvrir les mâchoires lors de leur fermeture, dans le cas d'un mauvais positionnement du collier à serrer ou d'une erreur sur le type ou la taille du collier.

Claims

Pince comprenant des mâchoires (14) et des premier et deuxième bras d'actionnement (11, 12) montés pivotant l'un par rapport à l'autre autour d'un premier axe (A1), l'écartement et le rapprochement des bras d'actionnement entraînant l'ouverture et la fermeture des mâchoires, caractérisée en ce qu'elle comprend : une pièce rotative (30) montée rotativement sur le premier bras d'actionnement, autour d'un deuxième axe (A2) sensiblement parallèle au premier axe, cette pièce rotative (30) effectuant un tour complet en un cycle ouverture/fermeture/réouverture des mâchoires (14); un système anti-retour (32) n'autorisant qu'une notation unidirectionnelle de la pièce rotative; et une bielle (36) assurant une liaison entre la pièce rotative (30) et le deuxième bras d'actionnement (12).
Pince selon la revendication 1, dans laquelle ledit système anti-retour (32) est un moyeu à roue libre.
Pince selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle une extrémité de la bielle (36) présente un doigt (38) et la pièce rotative (30) présente une ouverture oblongue (34) dans laquelle le doigt est engagé de sorte qu'il peut tourner dans l'ouverture oblongue et se déplacer suivant la direction longitudinale de celle-ci.
Pince selon la revendication 3, dans laquelle ladite ouverture oblongue (34) est orientée de telle sorte que la zone de l'ouverture la plus éloignée du deuxième axe (A2) se situe en amont de la zone la moins éloignée du deuxième axe, suivant le sens de rotation de la pièce rotative.
Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant des moyens de séparation pour rompre la liaison assurée par la bielle (36), entre la pièce rotative (30) et le deuxième bras d'actionnement (12).
Pince selon la revendication 5, comprenant des moyens de séparation pour rompre la liaison entre la bielle (36) et le deuxième bras d'actionnement (12).
Pince selon la revendication 5, dans laquelle ladite bielle comprend des première et deuxième parties liées ensemble et articulées respectivement sur la pièce rotative et sur le deuxième bras d'actionnement, la pince comprenant des moyens de séparation pour rompre la liaison entre les première et deuxième parties.
Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant des moyens d'écartement (50; 152, 159, 161) pour modifier la longueur de la liaison assurée par la bielle (36; 136), entre la pièce rotative (30; 130) et le deuxième bras d'actionnement (12; 112).
Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle ladite bielle comprend des première (40) et deuxième parties (42) liées ensemble et articulées respectivement à la pièce rotative (30) et au deuxième bras d'actionnement (12), la pince comprenant une entretoise (50) entre les première et deuxième parties.