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Cette invention est relative à des éléments que l'on doit . faire tourner dans l'un ou l'autre sens en vue d'un réglage, par exemple des éléments tels que des écrous de raccord, des fermetures à visser et ana- logues.
Les écrous, tels qu'ils ont été fabriqués jusqu'à présent, présentent des pans, des trous, des oreilles, des rainures, etc. , permettant l'engagement d'un outil prenant appui sur l'écrou pour le serrer. Outre que la fabrication de tels écrous est onéreuse, les trous, évidements et analo- gues retiennent la saleté et, si un outil convenable n'est pas immédiatement disponible, on doit avoir recours à un marteau ou maillet et à un burin ou outil analogue et l'écrou est endommagé. Un traitement de ce genre réduit la durée de vie de l'écrou et, entretemps, celui-ci a un vilain aspect ou. est dangereux à cause des barbes ou arêtes dures qu'il présente.
D'autres éléments encore nécessitent une rotation aux fins de réglage, par exemple une bride accouplée à une partie rotative, auquel cas l'élément ne doit pas être fileté et l'expression "élément rotatif" doit être considérée comme s'appliquant à toute partie nécessitant une rotation occasionnelle pour le serrage des éléments ensemble ou pour un simple réglage par rotation.
Un objet de l'invention est de fournir un élément rotatif, tel que défini plus haut, qui soit d'une fabrication économique et qui ne pré- sente pas les inconvénients précités; l'élément présente extérieurement une surface de révolution complète autour de l'axe même de l'élément et il ne présente aucune dépression, trou ou analogue dans ladite surface. Cette surface, ou une partie de celle-ci, peut être une surface cylindrique.
Comme moyen destiné à faire tourner un tel élément, on prédit un outil, dont la construction sera détaillée plus loin, présentant une surface d'engagement conformée de façon à coopérer étroitement avec la surface précitée de l'élément rotatif et pour avoir avec celle-ci un engagement à friction seulement. La surface de l'élément ou de l'outil peut être prévue sur une matière ayant un coefficient de friction élevé. La rotation de l'élément est produite uniquement par l'engagement à friction, qui, comme il est expliqué, est approprié à tous les buts.
Suivant l'invention, il est prévu, en combinaison, un élément rotatif tel que défini icipar exemple un écrou, présentant une surface externe lisse, constituant une surface de révolution complète ayant pour axe celui de l'élément, et un outil destiné à faire tourner l'élément, comprenant deux parties montées à pivotement l'une sur l'autre et créant ensemble une surface de préhension ou dégagement prévue pour enserrer étroitement l'élément sur un arc excédant 180 , ainsi qu'un levier destiné à pousser les extrémités libres des parties précitées l'une vers l'autre, d'où l'on obtient une prise par engagement à friction qui permet de faire tourner l'élément.
A cette fin, l'élément et l'outil peuvent avoir des surfaces coopérantes de forme tronconique, ou la surface active de l'un au moins des éléments constitutifs de la combinaison (élément rotatif ou outil) peut être prévue sur une matière ayant un coefficient de friction suffisamment élevé pour assurer la rotation de l'élément par engagement à friction seulement entre les deux éléments constitutifs précités.
L'outil peut avoir une partie arauée dont la section transversale et l'incurvation soient telles qu'il s'adapte étroitement sur la surface de l'élément rotatif lorsqu'il se trouve en engagement avec lui, la partie arquée étant prévue à pivotement sur un levier dont un prolongement, au delà du point de pivotement, a un ,contour semblable à celui de la partie arquée, si bien que le prolongement et la partie arquée, ensemble, couvrent un arc suffisant de l'élément rotatif pour assurer l'engagement désiré lorsqu'une pression est exercée sur le levier.
L'invention sera décrite de façon plus complète avec référence aux dessins ci-annexés, où
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la figure 1 représente une section d'un raccord de tuyaux dcnt l'écrou est réalisé suivant la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale d'un outil, représenté en engagement avec l'écrou visible à la figure 1; la figure 3 est une coupe suivait la ligne A - A de la figure 2 , et la figure 4 est un schéma de détailo
Si l'on se réfère à la figure 1 des dessins, on voit que 1 et 2 représentent les extrémités voisines de deux tuyaux à assembler par un raccorde L'élément mâle 3 du raccord est fixé par brasage ou autrement au tuyau. 2, L'élément 3 est suralésé en 4 pour recevoir une rondelle ou joint 5.
Au-dessus du joint 5,il est prévu une bague ou virole 6, présentant une bride 7, qui se trouve en engagement avec une bride 8 d'un écrou 9. La bague ou virole est fixée, par exemple par brasage, au tuyau 1.
La surface externe de l'écrou 9 est une surface de révolution complète ayant pour axe l'axe de l'écrou et elle est absolument exempte d'encoches, trous, dépressions ou analogues. Ainsi qu'il est représenté, son diamètre maximum est celui d'une surface cylindrique, les extrémités du cy- lindre ainsi prévu se prolongeant par des parties de forme tronconique.
Un outil, indiqué d'une manière générale par 10 (figure 2) est prévu pour faire tourner l'écrou 9, et, comme on peut le voir à la figure 3 , la section transversale de l'outil a la même forme que l'enveloppe externe de l'écroua L'outil comprend une poignée ou levier 11, avec un pivot en 12 et un prolongement ou doigt arqué 13 au delà du pivot, ce prolongement ayant la même incurvation et la même -section que l'extérieur de l'écroua Du pivot à son extrémité libre, le prolongement peut couvrir un arc d'environ 60 .
Au pivot 12 est fixé un élément arqué 14, de même section transversale que l'extérieur de l'écrou, cet élément arqué couvrant un arc de 180 , ou moins, du pivot à son extrémité libreg On ne peut pas prévoir un arc de plus de 180 car, .s'il en était ainsi, l'outil ne pourrait pas être placé sur l'écrou -représenté; cet arc est d'ailleurs de préférence inférieur à 180 , connue il est représenté aux dessins , pour faciliter la mise en place de l'outil sur l'écrou.
Les parties courbes de l'outil sont amenées à cette forme par cintrage moulage ou autrement, de façon que le rayon de courbure- des différentes parties de la surface venant en engagement avec l'écrou soit semblable au rayon correspondant de l'écroua La largeur de l'outil peut être égale à l'épaisseur de l'écrou.
Près du pivot 12, le prolongement 13 du levier est façonné de façon à former une butée 15 empêchant tout mouvement d'oscillation inutile de la partie l4o Le mouvement des deux parties de l'outil doit être suffisant pour laisser passer le diamètre maximum de l'écrou,
L'écrou 9 peut être fait en toute matière convenable, telle que métal, matière plastique ou une combinaison de ceux-ci, et il peut porter, à sa surface externe, une bague de matière ayant un coefficient de friction élevé, dans les cas où l'engagement est obtenu par l'emploi d'une matière ayant un coefficient de friction élevée
Le mode de fixation de la bague dépend de la matière dont elle est faite mais, si elle est en caoutchouc,
elle peut être liée au reste de l'écrou. D'autres matières! ayant de bonnes propriétés de friction peuvent être unies au corps de l'écrou par un procédé semblable ou, si le liage n'est pas possible, par rivetage, vissage, serrage à retrait ou procédés mécaniques analogues. Dans certains buts, une matière non affectée par des températures modérément élevées, par exemple par une température correspondant au point d'ébullition bu supérieur, peut être nécessaire si le raccord est utilisé pour des tuyaux que traversent des liquides bouillants.
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En variante,l'ensemble de l'écrou peut être fait en une ma- tière ayant les propriétés de friction requises, une excellente matière de ce genre étant, par exemple, la matière connue sous la marque "Tufnol" qui possède à haut degré les propriétés mécaniques de friction désirées.
En variante encore, l'écrou peut être fait en une simple ma- tière telle que du métal et être dépourvue de toutes propriétés de fric- tion spéciales, auquel cas la surface de l'outil se mettant en engagement avec l'écrou peut etre faite en une matière de friction convenables Dans la plupart des cas, cette matière devra être appliquée sous forme de revê- tement à un outil de métal, cette application se faisant par l'un ou l'autre des procédés décrits plus haute
Si l'emploi de matières de friction spéciales est indésirable pour certaines raisons, la friction nécessaire peut être obtenue par une conformation telle des parties que 1'une engage l'autre par une sorte d'ef- fet de calage.
Par exemple, si l'angle au sommet des parties tronconiques est prévu plus grand, de sorte que l'angle B,figure 3 est plus grand, l'outil engagera l'écrou par un mouvement de calage et, si l'on choisit un angle suffisamment grand en B, selon le frottement normal entre les ma- tiares dont l'écrou et l'outil sont faits, tout engagement convenable entre les parties peut être obtenue La figure 4-représente schématiquement des sections partielles d'un écrou et d'un outil réalisés de cette manière,
Pour l'emploi, l'outil est appliqué sur l'écrou de telle façon que ses surfaces internes enserrent étroitement l'extérieur de l'écrou et, comme la pression est appliquée au levier 11, le prolongement 13 sert d'appui,
la pression étant exercée sin- l'écrou par le pivot 12 et la partie incurvée 14, si bien que l'écrou est fermement saisi entre les parties 13 et 14. De cette manière, on peut faire tourner l'écrou dans l'un ou l'au- tre sens selon la façon dont l'outil, est appliqué et la prise de l'outil ast telle qu'un écrou puisse être serré ou desserré par lui en toutes cir- constances;
De ce qui précède, il ressort que l'éorou faisant l'objet de l'invention présente de nombreux avantages importants sur les écrous existants.
Il est fabriqué facilement et ne peut pas être endommagé puisqu'il ne présente aucune surface qui ait à recevoir des coups de marteau ou à être traitée de quelque façon défavorable, si bien qu'il a une longue durée de vie. L'outil peut être mis en engagement en toute position quelconque, ce qui constitue un grand avantage dans des espaces limités, et il peut être "encliqueté" sur un tout petit angle, si on le désirée La chute, pen- dant le placement, ou le heurt contre d'autres objets durs, pendant l'em- ploi, ne peuvent pas endommager l'écrou dans une mesure importante, alors que les formes usuelles d'écrou peuvent facilement être endommagées de cette manière et être déformées au point d'empêcher la mise en place d'un outil de serrage tant que l'écrou n'a pas été réparé.
L'écrou est relativement petit et, comme il peut être engagé par l'outil en toute position, les tuyaux peuvent etre très fortement rapprochés.
Comme l'écrou peut être,' fabriqué en une seule opération, par exemple par tournage, il revient moins cher que les écrous existants, qui nécessitent normalement un usinage spécial et un polissage et son poids est inférieur à celui d'un.écrou ordinaire équivalent. Il peut facilement être réparé lorsqu'il est usé ou endommagé et, comme il peut être fabriqua en matière non métallique, on l'obtient facilement en périodes de pénurie de métalo
Dans la construction représentée, on peut voir que l'écrou et l'outil, en ce qui concerne leur section transversale, peuvent etre respectivement considérée comme des éléments mâle et femelle,
et l'on com- prendra facilement que les sections pourront être inversées de façon qu'un outil ayant une section transversale sensiblement en forme de V puisse se
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mettre en engagement avec un écrou présentant une rainure en forme de V correspondante,
Afin de faciliter l'engagement entre l'outil et l'élément, les parties 14 et 13 de l'outil peuvent être poussées l'une vers l'autre par un ressort, par exemple par un ressort de torsion associé au pivot.
Le mouvement peut être limité par une petite butée prévue sur l'extrémité de pivotement de la partie 14 pour se mettre en contact avec une butée semblable de l'arrêt 15, si bien que, lorsqu'elles sont libres,les deux parties se rapprochent sous le. pression, du ressort dans une légère mesure et nécessitent un petit mouvement d'ouverture pour passer sur l'élémento Le ressort fournira une friction initiale suffisante pour empêcher l'outil de tourner en glissant; après cela, la pression du levier appliquera la friction nécessaire pour l'engagement de prise désiré.
La possibilité d'application de l'invention à d'autres types d'éléments rotatifs ressortira clairement de la description qui précède de son application à un écroua Il suffira de conformer l'outil de façon qu'il épouse le contour de l'élément, c'est-à-dire le contour parallèle à l'axe de celui-.ci.
REVENDICATIONS.
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This invention relates to elements that must be. rotate in either direction for adjustment, for example items such as union nuts, screw closures and the like.
The nuts, as they have been manufactured until now, have flats, holes, ears, grooves, etc. , allowing the engagement of a tool resting on the nut to tighten it. Besides being expensive to manufacture such nuts, holes, recesses and the like trap dirt and, if a suitable tool is not immediately available, a hammer or mallet and a chisel or the like must be used. and the nut is damaged. Such treatment reduces the service life of the nut and, in the meantime, it looks ugly or. is dangerous because of the barbs or hard edges it presents.
Still other elements require rotation for adjustment, for example a flange coupled to a rotating part, in which case the element should not be threaded and the term "rotating element" should be taken to apply to any part requiring occasional rotation for clamping parts together or for simple twist adjustment.
An object of the invention is to provide a rotary element, as defined above, which is of economical manufacture and which does not have the aforementioned drawbacks; the element has on the outside a surface of complete revolution around the same axis of the element and it does not have any depression, hole or the like in said surface. This surface, or a part of it, can be a cylindrical surface.
As a means for rotating such an element, a tool is predicted, the construction of which will be detailed later, having an engagement surface shaped so as to cooperate closely with the aforementioned surface of the rotating element and to have therewith. this a friction engagement only. The surface of the element or tool may be provided on a material having a high coefficient of friction. The rotation of the element is produced only by the friction engagement, which, as explained, is suitable for all purposes.
According to the invention, there is provided, in combination, a rotary element as defined here, for example a nut, having a smooth external surface, constituting a surface of complete revolution having for axis that of the element, and a tool intended to make rotating the element, comprising two parts pivotably mounted on each other and together creating a gripping or clearance surface intended to grip the element tightly over an arc exceeding 180, as well as a lever for pushing the ends free of the aforementioned parts towards each other, from which an engagement by friction engagement is obtained which makes it possible to rotate the element.
To this end, the element and the tool can have cooperating surfaces of frustoconical shape, or the active surface of at least one of the constituent elements of the combination (rotary element or tool) can be provided on a material having a coefficient of friction high enough to ensure the rotation of the element by friction engagement only between the two aforementioned constituent elements.
The tool may have a pointed portion the cross section and curvature of which is such that it fits tightly to the surface of the rotating member when in engagement with it, the arched portion being pivotably provided. on a lever, an extension of which, beyond the pivot point, has a contour similar to that of the arched part, so that the extension and the arched part, together, cover a sufficient arc of the rotating element to ensure the desired engagement when pressure is exerted on the lever.
The invention will be described more fully with reference to the accompanying drawings, where
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Figure 1 shows a section of a pipe connection where the nut is made according to the present invention; Figure 2 is a side elevational view of a tool, shown in engagement with the nut visible in Figure 1; Figure 3 is a section taken along the line A - A of Figure 2, and Figure 4 is a detailed diagram
Referring to Figure 1 of the drawings, it can be seen that 1 and 2 represent the adjacent ends of two pipes to be assembled by a connector. The male element 3 of the connector is fixed by brazing or otherwise to the pipe. 2, Element 3 is overbore at 4 to receive a washer or seal 5.
Above the seal 5, there is provided a ring or ferrule 6, having a flange 7, which is in engagement with a flange 8 of a nut 9. The ring or ferrule is fixed, for example by brazing, to the pipe. 1.
The outer surface of the nut 9 is a surface of complete revolution having as its axis the axis of the nut and it is absolutely free of notches, holes, depressions or the like. As shown, its maximum diameter is that of a cylindrical surface, the ends of the cylinder thus provided being extended by parts of frustoconical shape.
A tool, generally indicated by 10 (figure 2) is provided to rotate the nut 9, and, as can be seen in figure 3, the cross section of the tool has the same shape as the The outer casing of the nut The tool comprises a handle or lever 11, with a pivot at 12 and an extension or arched finger 13 beyond the pivot, this extension having the same curvature and the same section as the outside of the nut. The nut From the pivot to its free end, the extension can cover an arc of about 60.
To the pivot 12 is fixed an arcuate element 14, of the same cross section as the outside of the nut, this arcuate element covering an arc of 180, or less, from the pivot to its free end. It is not possible to provide an arc of more 180 because, if it were so, the tool could not be placed on the nut -shown; this arc is moreover preferably less than 180, known it is shown in the drawings, to facilitate the positioning of the tool on the nut.
The curved parts of the tool are brought into this shape by bending, molding or otherwise, so that the radius of curvature of the different parts of the surface engaging the nut is similar to the corresponding radius of the nut. of the tool can be equal to the thickness of the nut.
Near the pivot 12, the extension 13 of the lever is shaped so as to form a stop 15 preventing any unnecessary oscillating movement of the part 14 ° The movement of the two parts of the tool must be sufficient to allow the maximum diameter of the tool to pass through. 'nut,
The nut 9 can be made of any suitable material, such as metal, plastic or a combination thereof, and it can carry, on its outer surface, a ring of material having a high coefficient of friction, in cases where the engagement is obtained by the use of a material having a high coefficient of friction
The method of fixing the ring depends on the material from which it is made but, if it is rubber,
it can be linked to the rest of the nut. Other materials! having good frictional properties can be joined to the nut body by a similar process or, if bonding is not possible, by riveting, screwing, shrinking or similar mechanical processes. For some purposes, material unaffected by moderately high temperatures, for example by a temperature corresponding to the higher boiling point, may be required if the fitting is used for pipes through which boiling liquids pass.
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Alternatively, the nut assembly can be made of a material having the required frictional properties, an excellent such material being, for example, the material known by the trade name "Tufnol" which has a high degree of the desired mechanical friction properties.
Still alternatively, the nut may be made of a simple material such as metal and be devoid of any special frictional properties, in which case the surface of the tool engaging the nut may be. made of a suitable friction material In most cases this material will have to be applied as a coating to a metal tool, this application being by one or other of the methods described above.
If the use of special friction materials is undesirable for some reason, the necessary friction can be obtained by shaping the parts to engage each other by some sort of wedging effect.
For example, if the angle at the top of the frustoconical parts is planned to be larger, so that the angle B, figure 3 is greater, the tool will engage the nut by a wedging movement and, if one chooses a sufficiently large angle at B, according to the normal friction between the matrices of which the nut and the tool are made, any suitable engagement between the parts can be obtained Figure 4-schematically represents partial sections of a nut and a tool made in this way,
For use, the tool is applied to the nut in such a way that its internal surfaces tightly grip the outside of the nut and, as pressure is applied to the lever 11, the extension 13 acts as a support,
the pressure being exerted in the nut by the pivot 12 and the curved part 14, so that the nut is firmly gripped between the parts 13 and 14. In this way the nut can be rotated in one or the other way depending on the way the tool is applied and the grip of the tool is such that a nut can be tightened or loosened by it in all circumstances;
From the above, it emerges that the gold which is the subject of the invention has many important advantages over the existing nuts.
It is easily manufactured and cannot be damaged since it has no surface which has to be hammered or treated in any unfavorable way, so it has a long service life. The tool can be engaged in any position, which is a great advantage in limited spaces, and it can be "snapped" at a very small angle, if desired. The drop, during placement, or striking against other hard objects, during use, cannot damage the nut to any great extent, whereas the usual forms of nut can easily be damaged in this way and be deformed to the point of '' prevent a tightening tool from being fitted until the nut has been repaired.
The nut is relatively small and, since it can be engaged by the tool in any position, the pipes can be very close together.
As the nut can be manufactured in a single operation, for example by turning, it is cheaper than existing nuts, which normally require special machining and polishing, and its weight is less than that of an ordinary nut. equivalent. It can easily be repaired when worn or damaged and, since it can be made of non-metallic material, it is easily obtained in times of metal scarcity.
In the construction shown, it can be seen that the nut and the tool, as regards their cross section, can be respectively considered as male and female elements,
and it will easily be understood that the sections can be reversed so that a tool having a substantially V-shaped cross section can fit.
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engage with a nut having a corresponding V-shaped groove,
In order to facilitate the engagement between the tool and the element, the parts 14 and 13 of the tool can be pushed towards each other by a spring, for example by a torsion spring associated with the pivot.
Movement can be limited by a small stopper provided on the pivoting end of part 14 to contact a similar stopper on stopper 15, so that when free the two parts come together. under the. spring pressure to a slight extent and require a small opening movement to pass over the element. The spring will provide sufficient initial friction to prevent the tool from rotating while slipping; after that, lever pressure will apply the friction necessary for the desired engagement engagement.
The possibility of applying the invention to other types of rotary elements will emerge clearly from the preceding description of its application to a nut. It will suffice to shape the tool so that it follows the contour of the element. , that is to say the contour parallel to the axis of it.
CLAIMS.