FR2498108A1 - TIGHTENING TOOL HAVING A TORQUE LIMITING FILLER AND A DECENTRESS SPRING - Google Patents

Abstract

OUTIL DE SERRAGE POSSEDANT UN EVIDEMENT LIMITEUR DE COUPLE ET UN RESSORT DE DECENTREMENT. L'OUTIL 10 SELON L'INVENTION POSSEDE UN EVIDEMENT LIMITEUR DE COUPLE 48 DE DIMENSION AXIALE VARIABLE DECENTRE VERS SA POSITION LA PLUS LONGUE PAR UN RESSORT RIGIDE 18. DANS LES CONDITIONS DE SERRAGE NORMALES, LE RESSORT RIGIDE MAINTIENT L'EVIDEMENT LIMITEUR DE COUPLE A SA LONGUEUR MAXIMALE. SI L'OPERATEUR SOUHAITE APPLIQUER A LA TETE DE L'ATTACHE UN COUPLE SUPPLEMENTAIRE, IL N'A QU'A INCLINER L'OUTIL EN APPLIQUANT UNE CONTRAINTE AXIALE EXTREME QUI COMPRIME LE RESSORT RIGIDE ET PERMET A L'OPERATEUR DE REMETTRE L'OUTIL EN PRISE AVEC LA TETE DE L'ATTACHE. L'INVENTION TROUVE SON APPLICATION PRINCIPALE DANS LES ATTACHES UTILISEES POUR LA FIXATION DES PIECES DE CONSTRUCTION.TIGHTENING TOOL WITH A TORQUE LIMITER RECESS AND AN OFFSET SPRING. TOOL 10 ACCORDING TO THE INVENTION HAS A TORQUE LIMITER RECESS 48 OF VARIABLE AXIAL DIMENSION OFF-CENTERED TO ITS LONGEST POSITION BY A RIGID SPRING 18. UNDER NORMAL TIGHTENING CONDITIONS, THE RIGID SPRING MAINTAINS THE TORQUE LIMITER RECESS A ITS MAXIMUM LENGTH. IF THE OPERATOR WISHES TO APPLY AN ADDITIONAL TORQUE TO THE HEAD OF THE ATTACHMENT, ALL THEY HAVE TO TILT THE TOOL BY APPLYING AN EXTREME AXIAL STRESS WHICH COMPRESSES THE RIGID SPRING AND ALLOWS THE OPERATOR TO REFIT THE TOOL ENGAGED WITH THE HEAD OF THE TIE. THE INVENTION FINDS ITS MAIN APPLICATION IN THE FASTENERS USED FOR THE FIXING OF CONSTRUCTION PARTS.

Description

L'invention concerne un outil destiné au serra-The invention relates to a tool for

ge des attaches, et plus particulièrement une disposition spéciale d'un évidement limiteur de couple du type utilisé  fasteners, and more particularly a special arrangement of a recess limiting torque of the type used

en liaison avec les outils mixtes décrits dans les bre-  in connection with the mixed tools described in the

vets des Etats-Unis d'Amérique No 3 965 510 et N0 4 107 800. Ce type d'évidement s'est avéré particulièrement utile pour empêcher de serrer les attaches au-delà du couple maximal, ce qui, dans des matériaux tendres, par exemple les constructions à mur sec, peut provoquer un écrasement du panneau et abîmer la surface et, dans des matériaux durs, par exemple le béton, arracher les filets du béton ou de  United States of America No. 3,965,510 and No. 4,107,800. This type of recess has been particularly useful in preventing clamps from being tightened beyond the maximum torque, which in soft materials for example dry wall constructions, can cause a crushing of the panel and damage the surface and, in hard materials, for example concrete, tear the nets of concrete or

l'attache et/ou détacher la tête de l'attache.  attaching and / or detaching the head from the fastener.

Il est donc important que la longueur axiale de  It is therefore important that the axial length of

l'évidement limiteur de couple soit en correspondance étroi-  the torque limiting recess is in close correspondence with

te avec la hauteur et la forme de la tête d'attache avec laquelle l'outil doit être utilisé. Il existe cependant des situations o l'on souhaite être à même de faire varier instantanément la longueur de l'évidement, de façon à continuer l'enfoncement de la tête, en particulier quand la tête n'est plus en prise avec la surface de serrage de l'outil. Cette situation peut survenir en cas de contact avec un point dur localisé dans un matériau, tel  te with the height and shape of the attachment head with which the tool is to be used. However, there are situations where it is desired to be able to instantly vary the length of the recess, so as to continue the depression of the head, especially when the head is no longer in contact with the surface of the recess. tightening the tool. This situation can arise in the event of contact with a hard point located in a material, such as

que l'attache ne puisse être entièrement enfoncée par l'ou-  that the fastener can not be fully depressed by the

til de serrage normal, au point de devoir être remplacée par une autre (si elle est du type du brevet No 3 965 510)  normal tightening force, to the point of having to be replaced by another (if it is of the type of the patent No. 3,965,510)

ou ajustée (si elle est du type du brevet No 4 107 800).  or adjusted (if it is of the type of patent No. 4,107,800).

Aucune de ces deux solutions n'est extrêmement  None of these two solutions is extremely

commode, voire possible, dans certaines conditions prati-  convenient, if not possible, under certain practical conditions.

ques. Il existe d'autres cas o il est souhaitable de fai-  c. There are other cases where it is desirable to

re varier instantanément la profondeur de l'évidement li-  instantaneously vary the depth of the recess

miteur de couple: (a) quand on est confronté à des va-  couple: (a) when one is confronted with

riations de la hauteur de la tête de l'attache, en raison d'une détérioration ou des tolérances dimensionnelles;  the height of the fastener head, due to deterioration or dimensional tolerances;

(b) quand il survient dans l'outil lui-même de légers si-  (b) when it occurs in the tool itself

1ú qnes d'usure ou de variations dimensionnelles; (c) quand on souhaite, pour une raison quelconque, enlever l'outil de la  1º of wear or dimensional variations; (c) when, for whatever reason, it is desired to remove the tool from the

pièce en oeuvre.piece in work.

L'invention a pour but de créer un moyen permet-  The object of the invention is to create a means for

tant de faire varier instantanément la longueur de l'évide-  both to instantly vary the length of the recess

ment limiteur de couple. Ce moyen comprend un ressort rigide,  torque limiter. This means comprises a rigid spring,

qui décentre, vers sa position avant, c'est-à-dire sa posi-  which decenter, towards its forward position, ie its posi-

tion de longueur maximale, le manchon formant la zone non génératrice de rotation. Sous l'effet de la charge axiale  maximum length, the sleeve forming the non-generating area of rotation. Under the effect of the axial load

normale présente pendant le serrage, le ressort rigide main-  during clamping, the rigid spring

tient la position du manchon par rapport aux surfaces de ser-  holds the position of the sleeve relative to the service surfaces.

rage, de sorte que les surfaces de la tête de l'attache rece-  rage, so that the surfaces of the head of the fastener receive

vant l'impulsion de serrage se dégagent et pénètrent dans la zone non génératrice de rotation. Si l'opérateur applique une charge axiale extrême, le ressort rigide se comprime, ce qui permet de réduire la longueur prédéterminée de la zone non génératrice de rotation, de telle sorte que l'on peut appliquer un couple supplémentaire, ce qui fait, au choix,  before the clamping pulse are released and enter the non-generating area of rotation. If the operator applies an extreme axial load, the rigid spring is compressed, which makes it possible to reduce the predetermined length of the zone not generating rotation, so that it is possible to apply an additional torque, which makes, at choice,

avancer ou reculer l'attache.move forward or backward.

L'invention sera mieux comprise en regard de la  The invention will be better understood with regard to the

description ci-après et du dessin annexé qui représen-  description below and the attached drawing which represents

te un exemple de réalisation de l'invention, dessin dans lequel:  an embodiment of the invention, a drawing in which:

la figure 1 est une élévation éclatée des élé-  Figure 1 is an exploded elevation of

ments de l'outil de serrage selon l'invention; la figure 2 est une élévation, en coupe partielle,  parts of the clamping tool according to the invention; FIG. 2 is an elevation, in partial section,

de l'outil selon l'invention, monté et tel qu'utilisé pour en-  of the tool according to the invention, assembled and as used for

foncer des attaches à tête de serrage male; et  darken fasteners with male clamping head; and

la figure 3 est une vue en bout de l'outil de ser-  FIG. 3 is an end view of the service tool.

rage selon -la figure 2.rabies according to FIG.

Sur les figures, l'outil de serrage selon l'inven-  In the figures, the clamping tool according to the invention

tion porte le numéro de référence 10, et il est constitué d'un corps 12, d'une vis de blocage 14, d'un jonc d'arrêt 16, d'un joint torique 18, d'une rondelle de butée 20, d'un manchon 22  It has the reference numeral 10 and consists of a body 12, a locking screw 14, a retaining ring 16, an O-ring 18, a thrust washer 20, a sleeve 22

et d'un embout 24.and a mouthpiece 24.

Une premi.re extrémité du corps 12 possède des fa-  A first end of the body 12 has

ces planes 26, pouvant être insérées dans le mandrin d'un ou-  these planes 26, which can be inserted into the mandrel of an

til mécanique, non représente, et retenues par ce dernier.  mechanical, not represented, and retained by the latter.

Bien que le moyen permettant la prise avec l'outil mécanicue soit présenté sous la forme d'une tige hexagonale, il peut prendre toute autre forme appropriée. Un moyen d'appui 28 est fixé au corps 12 entre ses extrémités, et il définit une surface de référence 30. Un alésage polygonal 32 s'étend d'une manière axiale partiellement dans le corps 12, et il  Although the means for engagement with the machine tool is in the form of a hexagonal shank, it can take any other suitable form. A support means 28 is fixed to the body 12 between its ends, and defines a reference surface 30. A polygonal bore 32 extends axially partially in the body 12, and

est conçu de façon à recevoir la tige 34, de forme corres-  is designed to receive the rod 34, of corresponding shape.

pondante, de l'embout 24. L'alésage polygonal 32 et la tige 34 sont de préférence hexagonaux de façon à permettre à l'ou- til de serrer aussi des attaches 36 à tête de strrage mâle, par  The polygonal bore 32 and the shank 34 are preferably hexagonal so as to allow the tool to also clamp male-headed fasteners 36,

prise directe de l'alésage 32 et de la tête d'attache 38.  direct connection of the bore 32 and the attachment head 38.

Il est cependant bien entendu que l'alésage 32 peut présen-  However, it is understood that the bore 32 may have

ter d'autres configurations, par exemple à deux fois six  other configurations, for example twice six

pans, ou analogue.pans, or the like.

La deuxième extrémité du corps 12 possède une gor-  The second end of the body 12 has a groove

ge annulaire 40 qui lui est immédiatement contiguë. Dans cet-  annular geometry 40 which is immediately contiguous thereto. In this-

te gorge 40 est logé un jonc d'arrêt 16, qui comprend un mo-  groove 40 is housed a snap ring 16, which comprises a

yen maintenant les éléments de l'outil 10 (à l'exception de l'embout 24) à l'état monté (figure 2). Il est bien entendu  keeping the elements of the tool 10 (with the exception of the endpiece 24) in the assembled state (FIG. 2). It is of course

que l'on peut utiliser d'autres moyens dans ce but. Par exem-  that other means can be used for this purpose. For example

ple, les arêtes de l'extrémité de l'outil entourant l'alésage 32 peuvent être retournées ou bien, si l'extrémité arrière  ple, the edges of the end of the tool surrounding the bore 32 can be turned over or, if the rear end

du manchon 22 est partiellement fermée, avec un diamètre in-  the sleeve 22 is partially closed, with a diameter of

térieur plus petit que le diamètre extérieur du corps 12, le moyen d'appui 28 peut être un élément distinct, que l'on peut enfiler sur la première extrémité, après le manchon 22, la rondelle 20 et le joint torique 18, le moyen d'appui 28 étant serti sur le corps 12. Dans ce dernier cas, l'outil serait limité à une hauteur de tête donnée, et, si l'une des pièces s'usait ou se cassait, il serait mis au rebut, en bloc, plutôt que remplacé pour créer des profondeurs d'évidement différentes ou pour rattraper l'usure, comme  smaller than the outer diameter of the body 12, the support means 28 may be a separate element, which can be slipped onto the first end, after the sleeve 22, the washer 20 and the O-ring 18, the means 28 in the latter case, the tool would be limited to a given head height, and if one of the parts wear or break, it would be scrapped, in block, rather than replaced to create different recess depths or to make up for wear, as

c'est possible avec le jonc d'arrêt 16.  it is possible with the snap ring 16.

Le manchon 22 possède un alésage intérieur 42 di-  The sleeve 22 has an internal bore 42 di-

mensionné de façon à recevoir le corps 12. Un évidement 44, ménagé dans l'une des extrémités du manchon, définit une deuxième surface de référence 46, et il est dimensionné de façon à recevoir le joint torique 18 et la rondelle de butée 20. Un deuxième évidement 48, ménacé dans l'autre extrémité du manchon, possède une dimension radiale minimale supérieure à la dimension radiale maximale de la tête d'attache 38 avec laquelle doit être utilisé l'outil. En outre, la profondeur axiale de l'évidement 48 est telle que la longueur de la zone non génératrice de rotation formée par cet évidement et s'étendant au-delà de l'extrémité du corps 12 est sensiblement égale à la hauteur de la tête 38.  mored to receive the body 12. A recess 44 formed in one end of the sleeve defines a second reference surface 46, and is dimensioned to receive the O-ring 18 and the thrust washer 20. A second recess 48, threatened in the other end of the sleeve, has a minimum radial dimension greater than the maximum radial dimension of the attachment head 38 with which the tool must be used. In addition, the axial depth of the recess 48 is such that the length of the non-generating zone formed by this recess and extending beyond the end of the body 12 is substantially equal to the height of the head 38.

Le corps 12 possède un alésage taraudé 50, s'éten-  The body 12 has a tapped bore 50, extending

dant radialement, et qui coupe l'alésage 32 au centre d'une  radially, and which cuts the bore 32 in the center of a

face polygonale. De cette manière, quand la tige 34 est in-  polygonal face. In this way, when the rod 34 is in-

sérée dans l'alésage 32, il est possible de visser la vis de blocage 14 dans l'alésage 50 et de la mettre en contact  in the bore 32, it is possible to screw the locking screw 14 into the bore 50 and put it in contact

avec des faces de la tige de façon à retenir l'embout 24.  with faces of the rod so as to retain the endpiece 24.

Pour faciliter la manipulation de la vis de blocage, il  To facilitate the manipulation of the locking screw,

est prévu une ouverture allongée 52 dans le manchon 22.  an elongated opening 52 is provided in the sleeve 22.

De préférence, le manchon 22 peut tourner libre-  Preferably, the sleeve 22 can rotate freely

ment par rapport au corps 12 et aux surfaces de l'alésage  relative to the body 12 and the surfaces of the bore

32 en contact avec l'attache et lui conférant son mouve-  32 in contact with the fastener and giving it its movement

ment de rotation. De cette manière, le manchon 22 peut être en prise avec la pièce en oeuvre pendant l'insertion de  rotation. In this way, the sleeve 22 can be engaged with the workpiece during the insertion of

l'attache, sans abîmer ou marquer sa surface. Le joint to-  the fastener, without damaging or marking its surface. The seal

rique 18 est généralement en caoutchouc ou en un autre  18 is usually made of rubber or some other

matériau élastomère. En conséquence, l'on utilise une ron-  elastomeric material. Consequently, we use a ron-

delle de butée 20 pour conserver l'aptitude du manchon 22 à tourner librement. Cette rondelle est de préférence en une matière plastique autolubrifiante de façon à jouer le rôle d'un tampon efficace entre le joint torique tournant  stop member 20 to maintain the ability of the sleeve 22 to rotate freely. This washer is preferably made of a self-lubricating plastic material so as to act as an effective buffer between the rotating o-ring.

18 et le manchon fixe 22.18 and the fixed sleeve 22.

Le fonctionnement de l'outil 10 sera décrit en liaison avec la figure 2. L'alésage hexagonal 32 est mis  The operation of the tool 10 will be described in connection with Figure 2. The hexagonal bore 32 is set

en prise avec la tête 38, et l'on applique, grâce à un ou-  engaged with the head 38, and is applied, thanks to a

til mécanique non représenté, un couple de rotation à l'outil et à l'attache. Sous l'effet d'une charge axiale normale, l'attache, au fur et à mesure qu'elle s'approche de sa position complètement enfoncée, est extraite de l'alésage  mechanical tool not shown, a torque of rotation to the tool and to the fastener. Under the effect of a normal axial load, the fastener, as it approaches its fully depressed position, is extracted from the bore

32 pour pénétrer dans la partie limiteuse de couple de l'évi-  32 to enter the torque limiting portion of the di-

dement 48, du fait que l'extrémité avant du manchon 22 est  48, since the front end of the sleeve 22 is

en prise avec la pièce en oeuvre. Si, pour une raison auel-  engaged with the workpiece. If for some reason

concue, l'opérateur souhaite appliquer un couple suppiémen-  designed, the operator wishes to apply additional torque

taire, il n'a qu'à appliquer une force axiale légèrement plus forte, ou supplémentaire, ce qui a pour conséquence  to apply a slightly stronger, or additional, axial force, which has the

que le manchon est poussé vers l'arrière contre le res-  that the sleeve is pushed backwards against the

sort rigide, représenté ici par un joint torique 18, ce  rigid spell, represented here by an O-ring 18, this

qui comprime le ressort, diminue la longueur prédétermi-  which compresses the spring, decreases the predetermined length

née de la zone non génératrice de rotation et remet en  born from the non-rotating area and

prise l'alésage 32 et la tête d'attache 38.  take the bore 32 and the attachment head 38.

Si l'outil doit serrer des attaches à tête de serrage femelle, on peut insérer l'embout 34 dans l'alésage 32 et le retenir par la vis de blocage 14, cette dernière étant manipulée à travers l'ouverture 52 ménagée dans le manchon 22. Il est évident que la vis de blocage 14 doit avoir une longueur limitée afin de ne pas gêner la rotation du manchon 22. Pour certaines formes particulières de la tête, l'on aura différentes positions de l'embout 24 par rapport à l'évidement 48. Des répères appropriés, non représentés, et comprenant en particulier des indentations destinées à la vis de blocage, peuvent être placés sur les six pans, en des points situés autour de la tige 34, ces repères servant à indiquer ces positions. La tête d'une attache à tête de serrage femelle sera de même dégagée des surfaces de serrage 35 de l'embout et mise en prise avec l'évidement limiteur de couple 48. Ici aussi, l'on pourra appliquer un couple supplémentaire, dans un sens ou dans l'autre, en surmontant le décentrement du ressort rigide 18 et en maintenant, pendant un certain temps, le contact entre les surfaces de serrage 35 et l'évidement de l'attache. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés,  If the tool is to tighten fasteners with a female clamping head, insert 34 may be inserted into bore 32 and retained by locking screw 14, the latter being manipulated through the opening 52 in the sleeve 22. It is obvious that the locking screw 14 must have a limited length so as not to hinder the rotation of the sleeve 22. For some particular forms of the head, there will be different positions of the tip 24 relative to the Recess 48. Appropriate references, not shown, and including in particular indentations for the locking screw, can be placed on the hexagon at points around the rod 34, these marks being used to indicate these positions. The head of a fastener with a female clamping head will likewise be disengaged from the clamping surfaces 35 of the endpiece and brought into engagement with the torque limiter recess 48. Here again, it will also be possible to apply an additional torque in one way or the other, overcoming the decentering of the rigid spring 18 and maintaining, for a time, the contact between the clamping surfaces 35 and the recess of the fastener. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and shown,

à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'au-  from which other modes and from

tres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre  very different forms of realization, without departing from

de l'invention. Par exemple, le ressort rigide pourra pren-  of the invention. For example, the rigid spring may take

dre la forme d'une rondelle ondulée ou d'un ressort spiral,  in the form of a wave washer or a spiral spring,

ce qui élimine la nécessité d'avoir une rondelle de butée.  which eliminates the need for a thrust washer.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Outil de serrage d'une attache, destiné à en-  1. Clamping tool for a fastener foncer par rotation une attache dans une pièce d'oeuvre,  rotate a fastener in a piece of work caractérisé en ce qu'il comprend une première extré-  characterized in that it comprises a first mité possédant un moyen pouvant être en prise avec un ou-  having a means capable of being engaged with an til mécanique; une deuxième extrémité possédant des sur-  mechanical machine; a second end possessing faces associées destinées à être en prise avec et à trans-  associated faces intended to be engaged with and mettre un couple d'entraînement en rotation à des surfaces de serrage (26) se trouvant sur une tête d'attache (38), cette dernière possédant une dimension radiale extérieure  rotating a driving torque to clamping surfaces (26) on an attachment head (38), the latter having an outer radial dimension maximale; un moyen d'appui (28), fixé entre les deux ex-  maximum; a support means (28) fixed between the two ex- trémités de l'outil et définissant une première surface de  trenches of the tool and defining a first surface of référence (30); un manchon (22) entourant au moins une par-  reference (30); a sleeve (22) surrounding at least one tie des surfaces de prise de l'attache et formant un évide-  fastening surfaces of the fastener and forming a ment limiteur de couple (44) possédant une dimension ra-  torque limiter (44) having a dimension of diale interne minimale prédéterminée, supérieure à la di-  predetermined internal minimum, greater than the mension extérieure maximale prédéterminée de la tête de  predetermined maximum outside tension of the head of l'attache, cet évidement définissant une zone non généra-  fastener, this recess defining a non-generational zone trice de rotation, présentant une certaine longueur axiale  trice of rotation, having a certain axial length prédéterminée et contiguë aux surfaces de prise de l'atta-  predetermined and contiguous to the grip surfaces of the che, le manchon définissant aussi une deuxième surface de  che, the sleeve also defining a second surface of référence (46); un moyen destiné à retenir le manchon au-  reference (46); means for retaining the sleeve tour des surfaces de prise de l'attache; un ressort rigide  lathe gripping surfaces; a rigid spring positionné entre la première et la deuxième surface de ré-  positioned between the first and the second férence de telle sorte que, sous l'effet d'une charge axia-  in such a way that, under the effect of an axi le normale exercée pendant le serrage de l'attache, le manchon  the normal exerted during the tightening of the fastener, the sleeve conserve sa position axiale relative par rapport aux surfa-  maintains its relative axial position with respect to ces de prise de l'attache et, en conséquence, conserve la distance axiale prédéterminée de la zone non génératrice de rotation de telle sorte que les surfaces de serrage de la  of the fastener and, accordingly, retains the predetermined axial distance from the non-rotating area so that the clamping surfaces of the tête de l'attache se dégagent des surfaces de prise de l'at-  head of the fastener emerge from the grip surfaces of the tache et pénètrent dans la zone non génératrice de rotation du manchon, étant entendu que, lors de l'application d'une  stain and penetrate into the non-generating zone of rotation of the sleeve, it being understood that, when applying a contrainte axiale extrême, le ressort rigide subit une com-  extreme axial stress, the rigid spring undergoes a com- pression partielle, ce qui permet au manchon de se déplacer axialement par rapport aux surfaces de prise de l'attache, réduisant ainsi la longueur axiale prédéterminée de la  partial pressure, which allows the sleeve to move axially relative to the engagement surfaces of the clip, thereby reducing the predetermined axial length of the clip. zone non génératrice de rotation et permettant la transmis-  non-rotational zone and allowing the transmission sion, à l'attache, d'un couple de serrage supplémentaire.  additionally to the attachment, an additional tightening torque. 2. Outil de serrage d'une attache selon la reven-  2. Tool for tightening a fastener according to the claim dication 1, caractérisé en ce que le ressort rigide corprend un  1, characterized in that the rigid spring includes a joint torique (18).O-ring (18). 3. Outil de serrage d'une attache selon la reven-  3. Tightening tool for a fastener according to the dication 1, caractérisé en ce que la longueur axiale prédé-  1, characterized in that the predetermined axial length terminée de la zone non génératrice de rotation est généra-  of the non-generating zone is generally lement égale à la dimension axiale de la tête de l'attache.  equal to the axial dimension of the head of the fastener. 4. Outil de serrage d'une attache selon la reven-  4. Tightening tool of a fastener according to the dication 1, caractérisé en ce que le manchon peut tourner  1, characterized in that the sleeve can rotate librement par rapport aux surfaces de prise de l'attache.  freely relative to the gripping surfaces of the fastener.