EP2013492A1 - Dispositif de visualisation du bon effort de serrage d'un ecrou monte sur une tige filetee - Google Patents

Dispositif de visualisation du bon effort de serrage d'un ecrou monte sur une tige filetee

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EP2013492A1
EP2013492A1 EP06743725A EP06743725A EP2013492A1 EP 2013492 A1 EP2013492 A1 EP 2013492A1 EP 06743725 A EP06743725 A EP 06743725A EP 06743725 A EP06743725 A EP 06743725A EP 2013492 A1 EP2013492 A1 EP 2013492A1
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EP
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washer
display device
deformable
threaded rod
nut
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EP06743725A
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Lionel Utille
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/028—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with a load-indicating washer or washer assembly

Definitions

  • the present invention relates to a device for visualizing the good tightening force of a nut mounted on a threaded rod.
  • parts are assembled by bolts, that is to say, a screw and a nut or nuts mounted on studs.
  • the value of the clamping force of the nut is of little importance. By cons, in some applications, it is very important to ensure a determined tightening of the nut. This is for example the case of assembly of the elements of a crane, or the fixing of a pylon on the ground, a structure of a crane, a lift pylon, a nacelle or other, such as a carousel such as a big eight.
  • the device for visualizing the good tightening force of a nut intended for assembling two elements of a structure, by cooperation with a threaded rod is characterized in that the said display device is constituted by a viewing washer, intended to be put in place under the nut, while the viewing washer is constituted by a deformable washer made of elastic material comprising at least on its lower surface a non deformable washer.
  • the deformable washer sandwiched between two support washers of rigid material.
  • the two support washers are secured to the deformable washer by gluing or welding, performed by ultrasounds or vibrations, see by a mechanical type connection.
  • the elastic washer is for example elastomer.
  • one of the non-deformable washer comprises on its inner face a first central projection whose inner face is intended after tightening to come in abutment against the inner face of the other washer.
  • At least one of the non-deformable washers has on its internal face a second protrusion peripheral whose thickness is less than the thickness of the central projection of said washer.
  • the thickness of the peripheral projection increases from the center of the washer to the outside.
  • Figure 1 illustrates the device of the invention before assembly.
  • Figure 2 illustrates the device of the invention during assembly, but before tightening.
  • Figure 3 is an end view of Figure 2 showing that the clamping is not in conformity.
  • Figure 4 illustrates the device of the invention, once the tightening of the nut made.
  • Figure 5 is an end view illustrating that the nut is properly tightened.
  • Figure 6 is a view illustrating an alternative embodiment.
  • FIGs 7a, 7b illustrate an alternative embodiment, according to Figure 7a, the viewing washer is inactive uncompressed position, while Figure 7b illustrates the same washer once compressed.
  • FIGS. 8a, 8b and 8c illustrate another variant embodiment, FIG. 8a showing the display washer in the position ready to be assembled, FIG. 8b illustrating the washer in the inactive uncompressed position, while FIG. 8c illustrating the washer. once compressed.
  • the display device (1) is intended to be used for assembling two elements (2, 3) forming part of a structure (4), the assembly being carried out, for example, by a bolt (5) consisting of by a screw (6) and a nut (7).
  • the structure can be, for example, a crane and the assembly concerns, for example, two profiles, but the structure can also be a pylon fixed to the ground through studs sealed in a concrete block.
  • the invention may relate to any type of structure or assembly without departing from the scope of the invention.
  • the display device (1) is a display washer, intended to be put in place under the nut (7), comprising an elastically deformable element which is put in compression during the tightening of said nut.
  • the display washer (1) is constituted by a deformable washer (11) made of elastic material comprising at least on its lower surface a non-deformable washer (10a).
  • the display washer is constituted by a deformable washer (11) sandwiched between two bearing washers (10a, 10b) made of rigid material such as steel.
  • the two support washers (10a, 10b) are integral with the deformable washer (11) by clipping, gluing or welding, performed by ultrasounds or vibrations, see by a mechanical type connection.
  • the diameter (D1) of the central hole of the deformable washer (11) is for example greater than the diameter (D2) of the threaded rod (60) of the screw, but it could be otherwise. Indeed, the diameter (Dl) of the central hole of the deformable washer (11) could be slightly less than the diameter (D2) of the threaded rod (60) of the screw. Thus the display device would be engaged on the screw with a certain tightening, which allows its retention.
  • the central hole of the deformable washer could have an inwardly extending retaining projection (101), the latter thus ensuring the retention of the deformation device. visualization on the corresponding threaded rod.
  • the display device (1) thanks to its deformable washer, once compressed ensures an axial thrust on the nut, which reduces the possibility of inadvertent loosening.
  • the material of which the spring washer is made can be for example a natural rubber, a synthetic rubber, or a suitable plastic material such as a polyurethane, an elastomer or the like. Of course dimensions and elastic characteristics of the material will be chosen according to the result to be obtained.
  • the chosen material could be an elastomer of appropriate shore hardness and the thickness adapted to the conditions chosen.
  • FIGS. 7a and 7b show an alternative embodiment according to which at least one of the non-deformable washers (10a, 10b) comprises on its internal face a central projection (103) whose internal face (101) is intended after clamping to come bearing against the inner face (103) of the other washer (10b, or 10a) as shown in Figure 7b.
  • FIGS. 8a to 8c show another alternative embodiment, constituting the preferred embodiment of the invention, according to which at least one of the non-deformable washers (10a, 10b) comprises on its internal face a second peripheral projection (104).
  • the thickness (e ') of said peripheral projection (104) is less than the thickness (e) of the central projection (103), leaving a circular passage (106) for the deformable washer for viewing, once compressed.
  • the thickness (e ') of the peripheral projection (104) increases from the center of the washer outwards to form a housing for the deformable washer, having the shape of two conical cups facing the one of the other. Said second peripheral projection (104) allows the deformable washer to retract more quickly and thus to see more quickly the incorrect tightening of the nut.
  • the central projection (103) comprises an outwardly directed peripheral projection (105) making it possible to fix the deformable washer by clipping it to the non-deformable washer.
  • the deformable washer may be colored, such as yellow, red, orange, blue or phosphorescent to improve its visibility.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dispositif de visualisation (1) du bon effort de serrage d'un écrou (7) destiné à l'assemblage de deux éléments (2, 3) d'une structure (4), par coopération avec une tige filetée (60) l'assemblage étant réalisé, par exemple, par un boulon (5) constitué par une vis (6), un écrou (7), au moins une rondelle non déformable et une rondelle de visualisation constituée en matériau déformable élastiquement comme un caoutchouc synthétique, un caoutchouc naturel, un élastomère ou un matériau plastique polyuréthane caractérisé en ce que au moins une des rondelles non déformable comprend sur sa face interne une saillie (103) dont la face interne (101) est destinée, après mise en serrage, à venir en appui contre la face interne d'une autre rondelle ou contre l'élément à assembler et en ce que la rondelle déformable lors de son écrasement fait saillie périphériquement, constituant un indicateur de bon serrage.

Description

DISPOSITIF DE VISUALISATION DU BON EFFORT DE SERRAGE D7UN ECROU MONTE SUR UNE TIGE FILETEE
La présente invention concerne un dispositif de visualisation du bon effort de serrage d'un écrou monté sur une tige filetée.
On trouve dans de très multiples produits, des pièces assemblées par des boulons, c'est à dire, une vis et un écrou ou par des écrous montés sur des goujons.
Dans de très nombreuses applications d'assemblage de pièces par coopération d'une tige filetée et d'un écrou, la valeur de l'effort de serrage de l'écrou n'a que peu d'importance. Par contre, dans certaines applications, il est très important d'assurer un serrage déterminé de l'écrou. C'est par exemple le cas d'assemblage des éléments d'une grue, ou de la fixation d'un pylône sur le sol, d'une structure d'un pont roulant, d'un pylône de remontée mécanique, d'une nacelle ou autre, comme par exemple un manège tel qu'un grand huit.
Afin de permettre un serrage déterminé des écrous d'assemblages, les constructeurs proposent des clés dynamométriques ou des visseuses dont le serrage est taré et déterminé. Toutefois l'utilisation de tels moyens ne permettent pas de procéder à une vérification visuelle du serrage, ce qui est un handicap sérieux pour des structures assemblées comprenant parfois des centaines voir des milliers d' écrous. De plus ces moyens traditionnels n'empêche pas un desserrage intempestif qui n'est pas visible, et qui présente un inconvénient sérieux, car dans la plupart, les dispositifs concernés deviennent alors dangereux . on sait aussi que des organismes de contrôle sont chargés d'homologuer des installations mais n'ont pas à leurs dispositions d'autres moyens que la vérification par usage d'une clé dynamométrique. La présente invention a pour objet de résoudre les inconvénients cités précédemment et propose un dispositif de visualisation particulièrement simple peu coûteux et fiable.
Ainsi, selon l'invention le dispositif de visualisation du bon effort de serrage d'un écrou destiné à l'assemblage de deux éléments d'une structure, par coopération avec une tige filetée est caractérisé en ce que ledit dispositif de visualisation est constitué une rondelle de visualisation, destinée à être mis en place sous l' écrou, tandis que la rondelle de visualisation est constituée par une rondelle déformable réalisée en matériau élastique comprenant au moins à sa surface inférieure une rondelle non déformable.
Selon une caractéristique complémentaire, la rondelle déformable pris en sandwich entre deux rondelles d'appui en matériau rigide.
Selon une autre caractéristique complémentaire, les deux rondelles d'appui sont solidaires de la rondelle déformable grâce à un collage ou un soudage, réalisé par ultra sons ou vibrations, voir par une liaison de type mécanique.
Ajoutons que la rondelle élastique est par exemple en élastomère.
Selon une variante de réalisation, l'une des rondelle non déformable comprend sur sa face interne une première saillie centrale dont la face interne est destinée après mise en serrage à venir en appui contre la face interne de l'autre rondelle.
Selon encore une autre variante de réalisation, au moins une des rondelles non déformable comporte sur sa face interne, une seconde saillie périphérique dont l'épaisseur est inférieur à l'épaisseur de la saillie centrale de ladite rondelle .
Selon le mode préféré de cette variante, l'épaisseur de la saillie périphérique augmente du centre de la rondelle vers l'extérieur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 illustre le dispositif de l'invention avant montage.
La figure 2 illustre le dispositif de l'invention en cours de montage, mais avant serrage.
La figure 3 est une vue en bout de la figure 2, montrant le fait que le serrage n'est pas conforme.
La figure 4 illustre le dispositif de l'invention, une fois le serrage de l'écrou réalisé.
La figure 5 est une vue en bout, illustrant le fait que l'écrou est correctement serré.
La figure 6 est une vue illustrant une variante de réalisation.
Les figures 7a, 7b illustrent une variante de réalisation, selon la figure 7a , la rondelle de visualisation est en position inactive non comprimée, tandis que la figure 7b illustre cette même rondelle une fois comprimée.
Les figures 8a, 8b, 8c illustrent une autre variante de réalisation, ,1a figure 8a représentant la rondelle de visualisation en position prêt à être assemblée, la figure 8b illustrant la rondelle en position inactive non comprimée, tandis que la figure 8c illustre la rondelle une fois comprimée. Le dispositif de visualisation (1) est destiné à être utilisé pour l'assemblage de deux éléments (2, 3) faisant partie d'une structure (4), l'assemblage étant réalisé, par exemple, par un boulon (5) constitué par une vis (6) et un écrou (7).
La structure peut être, par exemple, une grue et l'assemblage concerne, par exemple, deux profilés, mais la structure peut être aussi un pylône fixé au sol grâce à des goujons scellés dans un bloc de béton. Bien entendu l'invention peut concerner tout types de structures ou d'assemblages sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Selon l'invention, le dispositif de visualisation (1) est une rondelle de visualisation, destinée à être mis en place sous l'écrou (7), comprenant un élément déformable élastiquement qui est mis en compression lors du serrage dudit écrou.
Ainsi, la rondelle de visualisation (1) est constituée par une rondelle déformable (11) réalisée en matériau élastique comprenant au moins à sa surface inférieure une rondelle non déformable (10a).
Selon l'invention, la rondelle de visualisation est constituée par une rondelle déformable (11) pris en sandwich entre deux rondelles d'appui (10a,10b) en matériau rigide tel qu'en acier. De plus les deux rondelles d'appui (10a, 10b) sont solidaires de la rondelle déformable (11) grâce à un clipsage, collage ou un soudage, réalisé par ultra sons ou vibrations, voir par une liaison de type mécanique.
On a compris que lors du serrage de l'écrou (7) il y a écrasement de la rondelle élastique, qui se déforme à sa périphérie, tel que cela est illustré à la figure 3 et à la figure 4, la partie (100) de la rondelle déformable faisant saillie périphériquement constitue un indicateur de bon serrage. Ainsi, par un simple coup d'oeil sur les boulons de la structure, l'utilisateur pourra constater que ces derniers sont bien serrés. On a compris aussi, que si l'écrou venait à se desserrer, la rondelle élastique (11) se décomprimerait et la partie en saillie périphérique disparaîtrait au moins en partie. Ainsi, par un simple coup d'ceil sur les boulons de la structure, l'utilisateur pourra constater si l'un ou l'autre de ces derniers sont tout ou en partie desserrés.
Le diamètre (Dl) du trou central de la rondelle déformable (11) est par exemple supérieur au diamètre (D2) de la tige filetée (60) de la vis, mais il pourrait en être autrement. En effet, le diamètre (Dl) du trou central de la rondelle déformable (11) pourrait être légèrement inférieur au diamètre (D2) de la tige filetée (60) de la vis. Ainsi le dispositif de visualisation serait engagé sur la vis avec un certain serrage, ce qui permet sa retenue.
Dans un autre mode de réalisation, tel que cela est illustré à la figure 5, le trou central de la rondelle déformable pourrait avoir une saillie de retenue (101) s'étendant vers l'intérieur, cette dernière assurant ainsi la retenue du dispositif de visualisation sur la tige filetée correspondante.
On notera que le dispositif de visualisation (1) grâce à sa rondelle déformable, une fois comprimée assure une poussée axiale sur l'écrou, ce qui diminue la possibilité d'un desserrage intempestif.
Le matériau dont est réalisé la rondelle élastique peut être par exemple un caoutchouc naturel, un caoutchouc synthétique, ou un matériau plastique approprié tel qu'un polyuréthane, un élastomère ou autre. Bien entendu les dimensions et les caractéristiques élastiques du matériau seront choisies en fonction du résultat à obtenir.
Ainsi, le matériau choisi pourrait être un élastomère de dureté shore appropriée et l'épaisseur adaptée aux conditions choisies.
Les figures 7a, 7b représentent une variante de réalisation selon laquelle au moins une des rondelles non déformable (10a, 10b) comprend sur sa face interne une saillie centrale (103) dont la face interne (101) est destinée après mise en serrage à venir en appui contre la face interne (103) de l'autre rondelle (10b, ou 10a) tel que cela est illustré à la figure 7b.
Les figures 8a à 8c représentent une autre variante de réalisation, constituant le mode préféré de l'invention, selon laquelle au moins une des rondelles non déformable (10a, 10b) comprend sur sa face interne une seconde saillie périphérique (104).
L'épaisseur (e') de ladite saillie périphérique (104) est inférieure à l'épaisseur (e) de la saillie centrale (103), laissant un passage circulaire (106) pour la rondelle déformable permettant sa visualisation, une fois comprimée.
Selon le mode de réalisation illustré, l'épaisseur (e') de la saillie périphérique (104) augmente du centre de la rondelle vers l'extérieur Pour former un logement pour la rondelle déformable, ayant la forme de deux cuvettes coniques en regard l'une de l'autre. Ladite seconde saillie périphérique (104) permet à la rondelle déformable de se rétracter plus rapidement et donc de s'apercevoir plus rapidement du mauvais serrage de l'écrou.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la saillie centrale (103) comprend une saillie (105) périphérique orientée vers l'extérieure permettant de fixer par clipsage la rondelle déformable à la rondelle non déformable.
Notons aussi que la rondelle déformable pourra être colorée, comme par exemple en jaune, rouge, orange, bleu ou phosphorescente pour améliorer sa visibilité.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de visualisation (1) du bon effort de serrage d'un écrou (7) destiné à l'assemblage de deux éléments (2, 3) d'une structure (4), par coopération avec une tige filetée (60) l'assemblage étant réalisé, par exemple, par un boulon (5) constitué par une vis (6), un écrou (7), au moins une rondelle non déformable et une rondelle de visualisation constituée en matériau déformable élastiquement comme un caoutchouc synthétique, un caoutchouc naturel, un élastomère ou un matériau plastique polyuréthane caractérisé en ce que au moins une des rondelles non déformable comprend sur sa face interne une saillie (103) dont la face interne (101) est destinée, après mise en serrage, à venir en appui contre la face interne d'une autre rondelle ou contre l'élément à assembler et en ce que la rondelle déformable lors de son écrasement fait saillie périphériquement , constituant un indicateur de bon serrage.
2. Dispositif de visualisation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une des rondelles non déformable (10a, 10b) comporte sur sa face interne (101) une second saillie périphérique (104).
3. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (e') de la seconde saillie périphérique (104) est inférieur à l'épaisseur (e) de la première saillie (103) ayant la fonction de porté mécanique.
4. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (e') la seconde saillie périphérique (104) augmente du centre de la rondelle vers l'extérieur.
5. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle déformable (11) est pris en sandwich entre deux rondelles d'appui (10a,10b) en matériau rigide.
6. Dispositif de visualisation (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux rondelles d'appui (10a, 10b) sont solidaires de la rondelle déformable (11) grâce à un collage ou un soudage, réalisé par ultra sons ou vibrations, voir par une liaison de type mécanique.
7. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle déformable est colorée, comme par exemple en jaune, rouge, orange ou bleu pour améliorer sa visibilité.
8. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre (Dl) du trou central de la rondelle déformable (11) est légèrement inférieur au diamètre (D2) de la tige filetée (60), afin que le dispositif de visualisation soit engagé sur la vis avec un certain serrage.
9. Dispositif de visualisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trou central de la rondelle déformable comprend une saillie de retenue (101) s'étendant vers l'intérieur, cette dernière assurant ainsi la retenue du dispositif de visualisation sur la tige filetée correspondante.
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