EP3144104A1 - Cle de serrage et procede de serrage et de marquage - Google Patents

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EP3144104A1
EP3144104A1 EP16185434.4A EP16185434A EP3144104A1 EP 3144104 A1 EP3144104 A1 EP 3144104A1 EP 16185434 A EP16185434 A EP 16185434A EP 3144104 A1 EP3144104 A1 EP 3144104A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
key
wrench
bolt
marking
Prior art date
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Granted
Application number
EP16185434.4A
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German (de)
English (en)
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EP3144104B1 (fr
Inventor
Louis-Romain Joly
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SNCF Mobilites
Original Assignee
SNCF Mobilites
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Publication date
Application filed by SNCF Mobilites filed Critical SNCF Mobilites
Publication of EP3144104A1 publication Critical patent/EP3144104A1/fr
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Publication of EP3144104B1 publication Critical patent/EP3144104B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/15—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers having a mechanism to mark the work when the selected torque is applied to the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1425—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by electrical means

Definitions

  • the present invention relates to the field of bolted mechanical assemblies and, more particularly, the verification and monitoring of the tightening tension of an assembly for a railway application, in particular a bolted assembly.
  • a bolt comprises a screw on which is screwed a clamping nut.
  • a railroad track comprises in a known manner a plurality of mechanical members which are bolted together, for example rails or splints. To ensure optimal assembly, it is necessary that the tightening tension of the bolt is adapted. For this purpose, an operator uses a torque wrench to tighten the bolt and control its tightening tension.
  • an operator uses a marking pen to make a mark M extending continuously on the screw V and the nut E of the bolt B after tightening.
  • the mark M also extends continuously between the nut E and the workpiece to be clamped.
  • the presence of the M mark allows operators to distinguish bolts B which have been tightened (presence of the M mark) from those which have not yet been tightened (absence of the M mark).
  • the presence of the M mark makes it possible to visually detect any loosening of the bolt B.
  • An object of the present invention is to obtain a torque wrench capable of marking a bolt after tightening whose dimensions are reduced and which is easy to use for an operator.
  • the invention relates to a tightening wrench comprising a longitudinal body, extending along a key axis, comprising a handle adapted to be gripped by hand by an operator and a clamping head extending along an axis. clamping device adapted to cooperate with an axial bolt according to a first angular orientation of the key around its key axis.
  • the key is remarkable in that it comprises at least one marking member capable of marking an axial bolt according to a second angular orientation of the key around its key axis.
  • the marking member does not present an inconvenience during clamping operations (first angular orientation) while being easily accessible by simple rotation of the tightening key.
  • the key has several functions that can be used according to its angular orientation.
  • the key according to the invention advantageously allows to perform a dual function without affecting the clamping operations. This is particularly advantageous when clamping operations must be performed in confined spaces.
  • the "axis of tightening Xs" is the axis around which the wrench 1 must be rotated to allow the tightening of a bolt.
  • the invention is presented for the marking of a bolt but it also applies to a screw implanted in a threaded part without nut or to a threaded member screwed into a thread.
  • the first angular orientation and the second angular orientation are spaced apart by a separation angle of between 70 ° and 110 °, preferably 90 °.
  • the marking member can have significant dimensions without disturbing the operator during a clamping step.
  • the key axis and the clamping axis are intersecting and orthogonal.
  • the marking member is configured to mark a bolt in a plane orthogonal to the clamping axis, i.e., containing the bolt axis.
  • the marking member is configured to mark a bolt in a plane containing the key axis.
  • the marking member is configured to spray a marking product along an axis parallel to the key axis.
  • the tightening key comprises a wedging member adapted to cooperate with an axial bolt according to the second angular orientation of the key around its key axis.
  • the wedging member further improves the accuracy of the marking by being positioned against the nut of the bolt to be marked so as to form a mark extending continuously between the screw and the nut.
  • said wedging member is made of material of the longitudinal body of the wrench, which reduces the cost.
  • said wedging member comprises at least one abutment notch, preferably at least two abutment notches.
  • the abutment notch has a flat wall for stably resting on the nut of the bolt to perform the marking.
  • the use of several stop surfaces makes it possible to adapt to several types of bolts so that the mark is continuous between the screw and the nut and this, for all types of screws and nuts.
  • the abutment notches are offset relative to each other to accommodate nuts of different thicknesses.
  • the marking member comprises an actuator, preferably a joystick. It is thus sufficient for the operator to act on the joystick to perform a marking.
  • the actuator is mounted on the longitudinal body of the wrench, in particular between the handle and the clamping head.
  • the marking member comprises a paint cartridge.
  • a paint cartridge has a significant autonomy and is simple to replace.
  • the mark is in the form of a line.
  • the tightening key comprises a communication functional module able to communicate with at least one data network.
  • the key advantageously forms a "connected object" and makes it possible to receive data (clamping instructions, etc.) and to transmit them (clamping voltage, marking confirmation, etc.).
  • Such a functional module makes it possible to improve the monitoring of the clamping.
  • the wrench is a torque wrench and can measure a tightening tension.
  • the method comprises a step of measuring the clamping tension of the bolt and a step of marking said tightening tension on said bolt.
  • the marking makes it possible, on the one hand, to visually identify whether a loosening has occurred and, on the other hand, to know the initial tightening tension.
  • an operator can advantageously detect a loosened bolt and restore the clamping tension conveniently and quickly. It is not necessary to consult a database grouping each bolt and its associated clamping tension.
  • the torque wrench 1 comprises a longitudinal body 10, extending along a key axis Xc, which comprises, at a first end, a handle 11 adapted to be grasped manually by an operator and, at a second end, a head 12 extending along a clamping axis Xs adapted to cooperate with an axial bolt according to a first angular orientation P1 ( Figures 5-6 ) of the key around its key axis Xc.
  • the "axis of tightening Xs” is the axis around which the tightening key 1 must be turned to allow clamping.
  • the key axis Xc and the clamping axis Xs are intersecting and orthogonal.
  • the longitudinal body 10 is flattened and the clamping axis Xs extends along the thickness of the longitudinal body 10.
  • the clamping head 12 comprises a connecting piece 2 adapted to receive a removable tip 7 to cooperate with a nut of a bolt.
  • a plurality The end piece 7 can be adapted to the torque wrench 1 in order to cooperate with a plurality of bolt types of different sizes and shapes.
  • the clamping head 12 has a ratchet mechanism to limit operator fatigue. It goes without saying that such a mechanism is optional.
  • the tightening key 1 further comprises means for measuring the tightening tension.
  • the wrench 1 comprises means for displaying the tightening tension, for example, a liquid crystal screen.
  • the tightening wrench 1 also comprises a marking member 4 capable of marking an axial bolt according to a second angular orientation P2 ( Figure 7 ) of the tightening wrench 1 around its key axis Xc.
  • the marking member 4 can not be activated when the tightening key 1 is in the clamping position, that is to say, according to the first angular orientation P1. As will be presented later, this allows to offer optimal conditions of clamping and marking.
  • the first angular orientation P1 and the second angular orientation P2 are spaced apart by an angle of 90 °.
  • the marking member 4 has a bulk only in the plane transverse to the clamping axis Xs of the clamping head 12. The size is limited and the clamping facilitated.
  • the marking member 4 comprises a marking product tank, in particular a paint cartridge 41. It goes without saying that other marking products could be suitable, in particular, ink or gel.
  • the paint cartridge 41 extends axially and is removably mounted to allow its replacement.
  • the paint cartridge 41 in the mounted position, the paint cartridge 41 extends parallel to the key axis Xc, which reduces the size of the tightening key Xs.
  • the paint cartridge 41 is under pressure and has a dispensing valve which is adapted to dispense paint when the valve is constrained along the axis of the paint cartridge 41. It goes without saying that the marking member 4 could understand a different energy source, for example, an electric battery, a pneumatic cartridge or other.
  • the marking member 4 further comprises a spray nozzle 42 in which is removably mounted the paint cartridge 41, in particular, its dispensing valve.
  • the spray nozzle 42 is hingedly mounted to the longitudinal body 10 of the wrench 1 to facilitate mounting of the paint cartridge 41.
  • the marking member 4 also comprises an actuator which is adapted to constrain the paint cartridge 41 along its axis and thus allow a distribution of paint by the spray nozzle 42.
  • the actuator is in the form of of a joystick 43 but it goes without saying that a handle or a button could also be suitable.
  • the marking member 4 is adapted to print data, in particular, the tightening tension measured by the tightening key 1 during tightening.
  • the marking member 4 comprises a programmable spray nozzle 42 in order to be able to form a mark comprising numbers and / or letters.
  • the marking member 4 may form a symbol which corresponds to a predetermined clamping tension.
  • a single symbol makes it possible to conveniently represent a clamping tension.
  • the handle 43 has a connecting portion 43a adapted to cooperate with the paint cartridge 41 and an actuating portion 43b which is located on the opposite side to the paint cartridge 41 relative to the longitudinal body 10 of the wrench 1
  • the handle 43 is hinged to the longitudinal body 10 of the wrench 1, preferably around an axis parallel to the clamping axis Xs.
  • the connecting portion 43a includes a housing adapted to receive the paint cartridge 41.
  • the marking member 4 comprises resilient return means, in particular, leaf springs 44 mounted between the actuating portion 43b and the longitudinal body 10 of the wrench 1. The leaf spring 44 advantageously allow to return the handle 43 to its initial position after actuation to stop any spraying.
  • the tightening key 1 comprises a wedging member 5 adapted to cooperate with an axial bolt B according to the second angular orientation P2 of the key 1 around its key axis Xc.
  • the wedging member 5 is made of material of the longitudinal body 10 of the tightening wrench 1 and comprises two abutment notches 51, 52 each having two orthogonal flat surfaces so as to form a wedge wedge adapted to come into position. Stable on the nut of the bolt B. Through the stop notches 51, 53, an operator can form a mark extending continuously between the screw V and the nut E.
  • each notch 51, 52 includes a first flat surface orthogonal to the key axis Xc and a second flat surface parallel to the key axis Xc.
  • stop notches 51, 5 2 makes it possible to adapt to several types of bolts B so that the mark M is continuous between the screw V and the nut E and this, for any type of screw V and
  • the stop notches 51, 52 are offset relative to one another to accommodate different thickness nuts.
  • the stop notches 51, 52 are offset along the key axis Xc and are at different radial distances from said key axis Xc.
  • the clamping key 1 comprises a housing 3 in which is mounted a communication functional module able to communicate wirelessly with at least one data network, in particular, the Internet network.
  • the functional module has for example a communication card (3G network, etc.) and a battery pack.
  • the housing 3 is fixed to the longitudinal body 10 of the tightening key 1 between its handle 11 and its clamping head 12.
  • the housing 3 further comprises a screen 30 on which are displayed various information, for example, a clamping tension or an instruction to execute.
  • the housing 3 comprises motion detection means adapted to determine the orientation of the tightening key 1 and to deduce if the tightening key 1 is used to tighten or to mark a bolt B.
  • the case 3 further comprises actuating detection means, for example an inductive or capacitive sensor, to determine whether the lever 43 is actuated.
  • the housing 3 comprises alarm means (not shown), in particular visual or sound, adapted to attract the attention of the operator in particular during the implementation of clamping and marking procedures.
  • the housing 3 comprises light diodes and a loudspeaker.
  • the housing 3 comprises means for identifying a bolt B, for example an RFID reader, so as to associate a predetermined bolt with a predetermined action.
  • a bolt B for example an RFID reader
  • each bolt B has an RFID target.
  • the wrench 1 can automatically consult a remote database of bolts to determine what actions should be performed for a predetermined bolt. This is particularly advantageous for allowing operators to follow a predetermined tightening procedure.
  • the tightening wrench 1 is oriented at a first angular position about its key axis Xc so that the clamping axis Xs of the clamping head 12 can cooperate with the bolt B.
  • the clamping head 12 is equipped with a clamping piece 7 which extends axially along the clamping axis Xs and which is aligned with the axis of the bolt B.
  • the clamping piece 7 is chosen so as to cooperate with the nut E of said bolt B.
  • the nut E is first screwed by hand by the operator and then using the wrench 1 as shown in the illustration. figure 6 .
  • the clamping key 1 is ratchet and allows to tighten the nut E in a practical way. It suffices for the operator to grasp the handle 11 and to turn it repeatedly over an angular range around the clamping axis Xs to tighten the nut E.
  • the marking member 4 extends in a plane orthogonal to the clamping axis Xs and encumbered by the operator.
  • the clamping tension is displayed on the screen 30 of the housing 3.
  • the operator stops the Tightening.
  • an audible or visual alarm is emitted by the box 3 to warn the operator.
  • the box 3 informs the operator that it is necessary to mark the bolt B.
  • the operator moves the tightening wrench 1 to release the nut E and then turns the wrench 1 of 90 ° around its key axis Xc so that the tightening key 1 is oriented in a second angular position.
  • the clamping axis Xs then extends orthogonally to the axis of the bolt B.
  • the clamping key 1 is positioned so that one of the notches 52, 52 of the wedging member 5 cooperates with the nut E which is tight.
  • the tightening key 1 is precisely positioned relative to the bolt B, the spray nozzle 42 is then facing the nut E and the screw V.
  • the operator acts on the handle 43, which displaces the paint cartridge 41 and causes a spray of paint via the spray nozzle 42 in the direction of the bolt B.
  • the bolt B then has a continuous paint mark M between the nut E and the screw V.
  • the paint mark M also extends continuously over the tight piece.
  • the mark M is representative of the tightening tension of the bolt. The M mark is convenient and quick to use by simply using the wrench 1, which saves a lot of time.
  • the invention has been presented for a torque wrench but it goes without saying that it applies to any type of wrench.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Une clé de serrage (1) comprenant un corps longitudinal (10), s'étendant selon un axe de clé (Xc), comportant un manche (11) apte à être saisi à la main par un opérateur et une tête de serrage (12) s'étendant selon un axe de serrage (Xs) apte à coopérer avec un boulon axial (B) selon une première orientation angulaire de la clé autour de son axe de clé (Xc), la clé (1) comportant au moins un organe de marquage (4) apte à marquer un boulon axial selon une deuxième orientation angulaire de la clé autour de son axe de clé (Xc).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR
  • La présente invention concerne le domaine des assemblages mécaniques boulonnés et, plus particulièrement, la vérification et le suivi de la tension de serrage d'un assemblage pour une application ferroviaire, en particulier, un assemblage boulonné. Pour rappel, un boulon comporte une vis sur laquelle est vissé un écrou de serrage.
  • Une voie ferroviaire comporte de manière connue une pluralité d'organes mécaniques qui sont boulonnés ensemble, par exemple, des rails ou des éclisses. Pour assurer un assemblage optimal, il est nécessaire que la tension de serrage du boulon soit adaptée. A cet effet, un opérateur utilise une clé dynamométrique de serrage afin de serrer le boulon et de maîtriser sa tension de serrage.
  • En référence à la figure 1, afin d'assurer le suivi de la tension de serrage, un opérateur utilise un stylo de marquage afin de réaliser une marque M s'étendant de manière continue sur la vis V et l'écrou E du boulon B après serrage. De préférence, la marque M s'étend également de manière continue entre l'écrou E et la pièce à serrer. La présence de la marque M permet aux opérateurs de distinguer les boulons B qui ont été serrés (présence de la marque M) de ceux qui n'ont pas encore été serrés (absence de la marque M). De plus, la présence de la marque M permet de détecter visuellement tout desserrage du boulon B. En effet, en cas de desserrage, l'écrou E se déplace relativement à la vis V, ce qui rompt la continuité de la marque M, une première partie M1 étant située sur la vis V et une deuxième partie M2 étant située sur l'écrou E à distance de la première partie M1 comme représenté à la figure 2. Tout desserrage peut ainsi être repéré visuellement par un opérateur.
  • En pratique, l'utilisation alternée d'une clé dynamométrique et d'un stylo de marquage constitue une perte de temps. Une solution immédiate serait de fixer directement sur la clé dynamométrique un stylo de marquage afin de marquer directement le boulon à la fin du serrage, c'est-à-dire, lorsque la tête de la clé est toujours en contact avec le boulon. Néanmoins, une telle clé dynamométrique possèderait des dimensions importantes, ce qui pénaliserait sa manipulation, en particulier, dans des espaces confinés.
  • Un objectif de la présente invention est d'obtenir une clé dynamométrique apte à marquer un boulon après serrage dont les dimensions sont réduites et qui soit simple d'utilisation pour un opérateur.
    • PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION
  • A cet effet, l'invention concerne une clé de serrage comprenant un corps longitudinal, s'étendant selon un axe de clé, comportant un manche apte à être saisi à la main par un opérateur et une tête de serrage s'étendant selon un axe de serrage apte à coopérer avec un boulon axial selon une première orientation angulaire de la clé autour de son axe de clé.
  • La clé est remarquable en ce qu'elle comporte au moins un organe de marquage apte à marquer un boulon axial selon une deuxième orientation angulaire de la clé autour de son axe de clé. Ainsi, de manière avantageuse, l'organe de marquage ne présente pas une gêne lors des opérations de serrage (première orientation angulaire) tout en étant aisément accessible par simple rotation de la clé de serrage. Ainsi, la clé présente plusieurs fonctions qui sont utilisables en fonction de son orientation angulaire. La clé selon l'invention permet avantageusement de remplir une double fonction sans affecter les opérations de serrage. Cela est particulièrement avantageux lorsque des opérations de serrage doivent être réalisées dans des espaces confinés.
  • Par la suite, on appelle « axe de serrage Xs » l'axe autour duquel la clé de serrage 1 doit être tournée pour permettre le serrage d'un boulon. L'invention est présentée pour le marquage d'un boulon mais elle s'applique également à une vis implantée dans une pièce taraudée sans écrou ou à un organe fileté vissé dans un taraudage.
  • De manière préférée, la première orientation angulaire et la deuxième orientation angulaire sont espacées d'un angle d'écartement compris entre 70° et 110°, de préférence, 90°. Comme l'organe de marquage s'étend dans un plan transversal à l'axe de serrage, l'organe de marquage peut posséder des dimensions importantes sans gêner l'opérateur lors d'une étape de serrage.
  • De manière préférée, l'axe de clé et l'axe de serrage sont sécants et orthogonaux.
  • De préférence, l'organe de marquage est configuré pour marquer un boulon dans un plan orthogonal à l'axe de serrage, c'est-à-dire, contenant l'axe de boulon. De préférence, l'organe de marquage est configuré pour marquer un boulon dans un plan contenant l'axe de clé. Ainsi, on tire avantage du corps longitudinal de la clé de serrage pour aligner l'organe de marquage avec un boulon. Le marquage est ainsi réalisé de manière précise et répétable. De préférence, l'organe de marquage est configuré pour pulvériser un produit marquant selon un axe parallèle à l'axe de clé.
  • De manière préférée, la clé de serrage comporte un organe de calage apte à coopérer avec un boulon axial selon la deuxième orientation angulaire de la clé autour de son axe de clé. L'organe de calage permet d'améliorer encore la précision du marquage en venant se positionner contre l'écrou du boulon à marquer de manière à former une marque s'étendant de manière continue entre la vis et l'écrou. De préférence, ledit organe de calage est issu de matière du corps longitudinal de la clé de serrage, ce qui en diminue le coût.
  • De manière préférée, ledit organe de calage comporte au moins une encoche de butée, de préférence, au moins deux encoches de butée. Ainsi, l'encoche de butée comporte une paroi plane permettant de reposer de manière stable sur l'écrou du boulon pour réaliser le marquage. L'utilisation de plusieurs surfaces de butée permet de s'adapter à plusieurs types de boulons pour que la marque soit continue entre la vis et l'écrou et, ce, pour tout type de vis et d'écrous. De préférence, les encoches de butée sont décalées les unes par rapport aux autres afin de s'adapter à des écrous d'épaisseurs différentes.
  • De manière préférée, l'organe de marquage comporte un actionneur, de préférence, une manette. Il suffit ainsi à l'opérateur d'agir sur la manette pour réaliser un marquage. De préférence, afin de limiter l'encombrement, l'actionneur est monté sur le corps longitudinal de la clé de serrage, en particulier, entre le manche et la tête de serrage.
  • De préférence encore, l'organe de marquage comporte une cartouche de peinture. Une telle cartouche possède une autonomie importante et est simple à remplacer.
  • De préférence, la marque se présente sous la forme d'un trait.
  • De manière préférée, la clé de serrage comprend un module fonctionnel de communication apte à communiquer avec au moins un réseau de données. La clé forme avantageusement un « objet connecté » et permet de recevoir des données (instructions de serrage, etc.) et d'en émettre (tension de serrage, confirmation de marquage, etc.). Un tel module fonctionnel permet d'améliorer le suivi du serrage.
  • De préférence, la clé de serrage est une clé de serrage dynamométrique et permet de mesurer une tension de serrage.
  • L'invention concerne également un procédé de serrage et de marquage d'un boulon au moyen d'une clé de serrage telle que présentée précédemment, le procédé comportant :
    • une étape de serrage d'un boulon axial par la tête de serrage, la clé de serrage étant positionnée selon une première orientation angulaire autour de son axe de clé ;
    • une étape de modification de l'orientation de la clé de serrage de manière à ce que la clé de serrage soit positionnée selon une deuxième orientation angulaire autour de son axe de clé ; et
    • une étape de marquage dudit boulon axial, de préférence, de manière continue entre l'écrou et la vis dudit boulon par la clé de serrage dans ladite deuxième orientation angulaire.
  • De préférence, le procédé comporte une étape de mesure de la tension de serrage du boulon et une étape de marquage de ladite tension de serrage sur ledit boulon.
  • Ainsi, le marquage permet, d'une part, d'identifier visuellement si un desserrage est survenu et, d'autre part, de connaître la tension de serrage initiale. Grâce à ces informations, un opérateur peut avantageusement détecter un boulon desserré et rétablir la tension de serrage de manière pratique et rapide. Il n'est pas nécessaire de consulter une base de données regroupant chaque boulon et sa tension de serrage associée.
    • PRESENTATION DES FIGURES
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'un boulon serré et marqué ;
    • la figure 2 est une représentation schématique d'un boulon desserré ;
    • les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques d'une clé dynamométrique selon l'invention ;
    • les figures 5 à 6 sont des représentations schématiques d'étapes de serrage d'un boulon au moyen de la clé dynamométrique ;
    • la figure 7 est une représentation de la clé dynamométrique au cours d'une étape de marquage ; et
    • la figure 8 est une représentation rapprochée du boulon suite à l'étape de marquage.
  • Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
    • DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE
  • Comme illustré aux figures 3 et 4, il est représenté une clé dynamométrique 1 selon une première forme de réalisation de l'invention. La clé dynamométrique 1 comprend un corps longitudinal 10, s'étendant selon un axe de clé Xc, qui comporte, à une première extrémité, un manche 11 apte à être saisi à la main par un opérateur et, à une deuxième extrémité, une tête de serrage 12 s'étendant selon un axe de serrage Xs apte à coopérer avec un boulon axial selon une première orientation angulaire P1 (figures 5-6) de la clé autour de son axe de clé Xc. Par la suite, on appelle « axe de serrage Xs » l'axe autour duquel la clé de serrage 1 doit être tournée pour permettre le serrage. En référence à la figure 3, l'axe de clé Xc et l'axe de serrage Xs sont sécants et orthogonaux.
  • Dans cet exemple, le corps longitudinal 10 est aplati et l'axe de serrage Xs s'étend selon l'épaisseur du corps longitudinal 10. En référence à la figure 5, la tête de serrage 12 comporte une pièce de raccordement 2 apte à recevoir un embout amovible 7 afin de coopérer avec un écrou d'un boulon. De manière avantageuse, une pluralité d'embouts 7 peut s'adapter à la clé dynamométrique 1 afin de pouvoir coopérer avec une pluralité de types de boulons de tailles et de formes différentes. Dans cet exemple, la tête de serrage 12 comporte un mécanisme à cliquets afin de limiter la fatigue des opérateurs. Il va de soi qu'un tel mécanisme est optionnel.
  • La clé de serrage 1 comporte en outre des moyens de mesure de la tension de serrage. Comme cela sera présenté par la suite, la clé de serrage 1 comporte des moyens d'affichage de la tension de serrage, par exemple, un écran à cristaux liquides.
  • Conformément à l'invention, toujours en référence aux figures 3 et 4, la clé de serrage 1 comporte également un organe de marquage 4 apte à marquer un boulon axial selon une deuxième orientation angulaire P2 (Figure 7) de la clé de serrage 1 autour de son axe de clé Xc. Autrement dit, l'organe de marquage 4 ne peut pas être activé lorsque la clé de serrage 1 est en position de serrage, c'est-à-dire, selon la première orientation angulaire P1. Comme cela sera présenté par la suite, cela permet d'offrir des conditions optimales de serrage et de marquage.
  • Dans cet exemple, la première orientation angulaire P1 et la deuxième orientation angulaire P2 sont espacées d'un angle d'écartement de 90°. Ainsi, lors d'un serrage, l'organe de marquage 4 ne présente un encombrement que dans le plan transversal à l'axe de serrage Xs de la tête de serrage 12. L'encombrement est limité et le serrage facilité.
  • En référence aux figures 3 et 4, l'organe de marquage 4 comporte un réservoir de produit marquant, en particulier, une cartouche de peinture 41. Il va de soi que d'autres produits marquants pourraient convenir, en particulier, de l'encre ou du gel. La cartouche de peinture 41 s'étend axialement et est montée de manière amovible afin de permettre son remplacement. De manière avantageuse, en position montée, la cartouche de peinture 41 s'étend parallèlement à l'axe de clé Xc, ce qui diminue l'encombrement de la clé de serrage Xs.
  • La cartouche de peinture 41 est sous pression et comporte une valve de distribution qui est adaptée pour distribuer de la peinture lorsque la valve est contrainte selon l'axe de la cartouche de peinture 41. Il va de soi que l'organe de marquage 4 pourrait comprendre une source d'énergie différente, par exemple, une batterie électrique, une cartouche pneumatique ou autre.
  • L'organe de marquage 4 comporte en outre une buse de pulvérisation 42 dans laquelle est montée de manière amovible la cartouche de peinture 41, en particulier, sa valve de distribution. La buse de pulvérisation 42 est montée de manière articulée au corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1 afin de faciliter le montage de la cartouche de peinture 41. Toujours en référence aux figures 3 et 4, l'organe de marquage 4 comporte également un actionneur qui est adapté pour contraindre la cartouche de peinture 41 selon son axe et ainsi permettre une distribution de peinture par la buse de pulvérisation 42. Dans cet exemple, l'actionneur se présente sous la forme d'une manette 43 mais il va de soi qu'une poignée ou un bouton pourraient également convenir.
  • Selon un aspect préféré, l'organe de marquage 4 est adapté pour imprimer des données, en particulier, la tension de serrage mesurée par la clé de serrage 1 lors du serrage. A titre d'exemple, l'organe de marquage 4 comporte une buse de pulvérisation 42 programmable afin de pouvoir former une marque comportant des chiffres et/ou des lettres. De manière alternative, l'organe de marquage 4 peut former un symbole qui correspond à une tension de serrage prédéterminée. Ainsi, un unique symbole permet de représenter de manière pratique une tension de serrage.
  • En référence à la figure 3, la manette 43 comporte une partie de liaison 43a apte à coopérer avec la cartouche de peinture 41 et une partie d'actionnement 43b qui est située du côté opposé à la cartouche de peinture 41 par rapport au corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1. Ainsi, de manière avantageuse, le poids et l'encombrement de la clé de serrage 1 est équilibré. Dans cet exemple, la manette 43 est articulée sur le corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1, de préférence, autour d'un axe parallèle à l'axe de serrage Xs. La partie de liaison 43a comporte un logement adapté pour recevoir la cartouche de peinture 41. De manière préférée, comme illustré aux figures 3 et 4, l'organe de marquage 4 comporte des moyens de rappel élastique, en particulier, des lames de ressort 44 montées entre la partie d'actionnement 43b et le corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1. Les lames de ressort 44 permettent avantageusement de ramener la manette 43 dans sa position initiale après actionnement afin de stopper toute pulvérisation.
  • En référence à la figure 4, la clé de serrage 1 comporte un organe de calage 5 apte à coopérer avec un boulon axial B selon la deuxième orientation angulaire P2 de la clé 1 autour de son axe de clé Xc. L'organe de calage 5 est issu de matière du corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1 et comporte deux encoches de butée 51, 52 comportant chacune deux surfaces planes orthogonales de manière à former un coin de calage apte à venir se positionner de manière stable sur l'écrou du boulon B. Grâce aux encoches de butées 51, 53, un opérateur peut former une marque s'étendant de manière continue entre la vis V et l'écrou E. De préférence, chaque encoche 51, 52 comporte une première surface plane orthogonale à l'axe de clé Xc et une deuxième surface plane parallèle à l'axe de clé Xc.
  • L'utilisation de plusieurs encoches de butée 51, 5 2 permet de s'adapter à plusieurs types de boulons B pour que la marque M soit continue entre la vis V et l'écrou E et, ce, pour tout type de vis V et d'écrous E. De préférence, les encoches de butée 51, 52 sont décalées les unes par rapport aux autres, afin de s'adapter à des écrous d'épaisseurs différentes. Dans cet exemple, les encoches de butée 51, 52 sont décalées selon l'axe de clé Xc et sont à différentes distances radiales dudit axe de clé Xc.
  • En référence aux figures 3 et 4, la clé de serrage 1 comporte un boitier 3 dans lequel est monté un module fonctionnel de communication apte à communiquer de manière sans fil avec au moins un réseau de données, en particulier, le réseau internet. Ainsi, la clé de serrage 1 forme un objet dit « connecté ». Le module fonctionnel possède par exemple une carte de communication (réseau 3G, etc.) et une batterie d'alimentation. Le boitier 3 est fixé au corps longitudinal 10 de la clé de serrage 1 entre son manche 11 et sa tête de serrage 12. Le boitier 3 comporte en outre un écran 30 sur lequel sont affichées diverses informations, par exemple, une tension de serrage ou une instruction à exécuter.
  • Dans cette forme de réalisation, le boitier 3 comporte des moyens de détection de mouvements adaptés pour déterminer l'orientation de la clé de serrage 1 et en déduire si la clé de serrage 1 est utilisée pour serrer ou pour marquer un boulon B. Le boitier 3 comporte en outre des moyens de détection d'actionnement, par exemple un capteur inductif ou capacitif, afin de déterminer si la manette 43 est actionnée.
  • De préférence, le boitier 3 comporte des moyens d'alarme (non représentés), en particulier visuel ou sonore, adaptés pour attirer l'attention de l'opérateur en particulier lors de la mise en oeuvre de procédures de serrage et de marquage. De manière préférée, le boitier 3 comporte des diodes lumineuses et un haut-parleur.
  • Selon un aspect de l'invention, le boitier 3 comporte des moyens d'identification d'un boulon B, par exemple un lecteur RFID, de manière à associer un boulon prédéterminé à une action prédéterminée. A cet effet, chaque boulon B comporte une cible RFID. De manière avantageuse, la clé de serrage 1 peut consulter automatiquement une base de données distante de boulons afin de déterminer quelles actions doivent être menées pour un boulon prédéterminé. Cela est particulièrement avantageux pour permettre à des opérateurs de suivre une procédure de serrage prédéterminée.
    • Procédé de serrage et de marquage
  • Un exemple de mise en oeuvre d'un procédé de serrage et de marquage d'un boulon axial B au moyen d'une clé de serrage 1 selon l'invention va être dorénavant présenté.
  • En référence à la figure 5, la clé de serrage 1 est orientée selon une première position angulaire autour de son axe de clé Xc de manière à ce que l'axe de serrage Xs de la tête de serrage 12 puisse coopérer avec le boulon B. La tête de serrage 12 est équipée d'un embout de serrage 7 qui s'étend axialement selon l'axe de serrage Xs et qui est aligné avec l'axe du boulon B. L'embout de serrage 7 est choisi de manière à coopérer avec l'écrou E dudit boulon B.
  • Pour permettre le serrage de l'écrou E sur la vis V du boulon B, l'écrou E est tout d'abord vissé à la main par l'opérateur puis à l'aide de la clé de serrage 1 comme illustré à la figure 6. Dans cet exemple, la clé de serrage 1 est à cliquets et permet de serrer l'écrou E de manière pratique. Il suffit à l'opérateur de saisir le manche 11 et de le tourner de manière répétée sur une plage angulaire autour de l'axe de serrage Xs pour serrer l'écrou E. De manière avantageuse, l'organe de marquage 4 s'étend dans un plan orthogonal à l'axe de serrage Xs et n'encombre par l'opérateur.
  • Au fur et à mesure du serrage, la tension de serrage est affichée sur l'écran 30 du boitier 3. Lorsque la tension de serrage souhaitée est atteinte, l'opérateur stoppe le serrage. De manière préférée, une alarme sonore ou visuelle est émise par le boitier 3 pour prévenir l'opérateur.
  • Dans cet exemple, le boitier 3 informe l'opérateur qu'il est nécessaire de marquer le boulon B. A cet effet, l'opérateur déplace la clé de serrage 1 pour libérer l'écrou E puis tourne la clé de serrage 1 de 90° autour de son axe de clé Xc afin que la clé de serrage 1 soit orientée selon une deuxième position angulaire. Comme illustré à la figure 7, l'axe de serrage Xs s'étend alors orthogonalement à l'axe du boulon B. La clé de serrage 1 est positionnée de manière à ce qu'une des encoches 52, 52 de l'organe de calage 5 coopère avec l'écrou E qui est serré. Ainsi, la clé de serrage 1 est positionnée de manière précise par rapport au boulon B, la buse de pulvérisation 42 est alors en regard de l'écrou E et de la vis V.
  • Pour réaliser le marquage, l'opérateur agit sur la manette 43, ce qui déplace la cartouche de peinture 41 et entraîne une pulvérisation de peinture via la buse de pulvérisation 42 en direction du boulon B. Comme illustré à la figure 8, le boulon B comporte alors une marque de peinture M continue entre l'écrou E et la vis V. De préférence, la marque de peinture M s'étend également de manière continue sur la pièce serrée. De manière préférée, la marque M est représentative de la tension de serrage du boulon. La marque M est réalisée de manière pratique et rapide par la seule utilisation de la clé de serrage 1, ce qui procure un gain de temps important.
  • Lorsque l'opérateur relâche la contrainte sur la manette 43, les lames de ressort 44 agissent sur la manette 43 pour la déplacer en position initiale et ainsi stopper toute pulvérisation.
  • L'invention a été présentée pour une clé de serrage dynamométrique mais il va de soi qu'elle s'applique à tout type de clé de serrage.

Claims (10)

  1. Clé de serrage (1) comprenant un corps longitudinal (10), s'étendant selon un axe de clé (Xc), comportant un manche (11) apte à être saisi à la main par un opérateur et une tête de serrage (12) s'étendant selon un axe de serrage (Xs) apte à coopérer avec un boulon axial (B) selon une première orientation angulaire (P1) de la clé (1) autour de son axe de clé (Xc), clé caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un organe de marquage (4) apte à marquer un boulon axial (B) selon une deuxième orientation angulaire (P2) de la clé (1) autour de son axe de clé (Xc).
  2. Clé de serrage (1) selon la revendication 1, dans laquelle la première orientation angulaire (P1) et la deuxième orientation angulaire (P2) sont espacées d'un angle d'écartement compris entre 70° et 110°, de préférence, 90°.
  3. Clé de serrage (1) selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel l'organe de marquage (4) est configuré pour marquer un boulon (B) dans un plan orthogonal à l'axe de serrage (Xs).
  4. Clé de serrage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la clé de serrage (1) comporte un organe de calage (5) apte à coopérer avec un boulon axial (B) selon la deuxième orientation angulaire (P2) de la clé (1) autour de son axe de clé (Xc).
  5. Clé de serrage (1) selon la revendication 4, dans lequel ledit organe de calage (5) est issu de matière du corps longitudinal (10) de la clé de serrage (1).
  6. Clé de serrage (1) selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel ledit organe de calage (5) comporte au moins une encoche de butée (51, 52), de préférence, au moins deux encoches de butée (51, 52).
  7. Clé de serrage (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle l'organe de marquage (4) comporte un actionneur, de préférence, une manette (43).
  8. Clé de serrage (1) selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant un module fonctionnel de communication apte à communiquer avec au moins un réseau de données.
  9. Procédé de serrage et de marquage d'un boulon au moyen d'une clé de serrage (1) selon l'une des revendications 1 à 8, le procédé comportant :
    - une étape de serrage d'un boulon axial (B) par la tête de serrage (12), la clé de serrage (1) étant positionnée selon une première orientation angulaire (P1) autour de son axe de clé (Xc) ;
    - une étape de modification de l'orientation de la clé de serrage (1) de manière à ce que la clé de serrage (1) soit positionnée selon une deuxième orientation angulaire (P2) autour de son axe de clé (Xc) ; et
    - une étape de marquage dudit boulon axial (B) par la clé de serrage (1) dans ladite deuxième orientation angulaire (P2).
  10. Procédé de serrage et de marquage selon la revendication précédente, comportant :
    - une étape de mesure de la tension de serrage du boulon (B) et
    - une étape de marquage de ladite tension de serrage sur ledit boulon (B).
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