FR2790694A1 - Pipe collar fastening tool for use in vehicle construction industry incorporates clamping arms engaging lugs on ends of collar and squeezing them together to crimp collar onto end of pipe - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE POSE D'UN COLLIER ELASTIQUE ET OUTILLAGE LEMETHOD OF LAYING AN ELASTIC COLLAR AND TOOLING THE
METTANT EN OEUVREIMPLEMENTING
L'invention concerne un procédé de pose de colliers élastiques à oreilles particulièrement adapté aux chaînes de montage de produits tels que des durites notamment dans le secteur automobile; l'invention concerne également un outillage mettant en oeuvre le procédé. L'invention a trait à des colliers qui sont classiquement fabriqués à partir d'une bande de feuillard mise en forme selon une bague généralement circulaire. La bague en question est susceptible de se déformer par écartement de ses deux extrémités qui créé un couple de rappel élastique utilisé comme serrage; parmi ces types de colliers on s'intéressera plus particulièrement à ceux dont les deux extrémités de la bande ressort viennent se chevaucher; une découpe médiane de la bande du collier s'étend sur quelques centimètres à l'une de ses extrémités pour former un passage pour l'autre qui est diminuée en largeur pour coincider avec ledit passage. Les deux extrémités de la bande sont munies d'une oreille d'entraînement obtenue par simple pliage rectangulaire de ses parties externes vers l'extérieur du collier de telle manière que, grâce à une pince munie de mors, on puisse The invention relates to a method of fitting elastic ear collars particularly suitable for assembly lines for products such as hoses, especially in the automotive sector; the invention also relates to a tool implementing the method. The invention relates to necklaces which are conventionally manufactured from a strip of strip shaped in a generally circular ring. The ring in question is likely to be deformed by spacing its two ends which creates an elastic return torque used for tightening; among these types of necklaces, we will focus more particularly on those whose two ends of the spring band overlap; a median cut of the band of the collar extends over a few centimeters at one of its ends to form a passage for the other which is reduced in width to coincide with said passage. The two ends of the strip are provided with a drive lug obtained by simple rectangular folding of its external parts towards the outside of the collar so that, thanks to a clamp provided with jaws, it is possible to
aisément rapprocher les deux oreilles de commande c'est-à- easily bring the two control ears together,
dire agrandir le diamètre du collier procurant lorsqu'on les relâche, le couple de rappel élastique nécessaire au say enlarge the diameter of the collar providing, when released, the elastic return torque necessary for
serrage, par exemple d'une durite sur une canalisation. tightening, for example of a hose on a pipe.
Il existe de nombreux outillages pour le montage et le démontage de tels colliers mais compte tenu de la très grande diversité de leurs applications par exemple dans la construction automobile, ces outillages sont très généralement manipulés à la main et autonomes. Compte tenu par ailleurs du peu d'accessibilité des zones de travail dans ce domaine, ces outillages doivent être de petite taille et particulièrement allégés pour répondre efficacement aux cadences exigées sur les chaînes actuelles There are many tools for mounting and dismounting such collars, but taking into account the great diversity of their applications, for example in automobile construction, these tools are very generally handled by hand and autonomous. In addition, given the limited accessibility of work areas in this area, these tools must be small and particularly light in order to respond effectively to the rates required on current chains.
de fabrication.Manufacturing.
D'autres problèmes se posent encore pour les - 2 - outillages à main qui exigent de leur utilisateur de produire pour chaque collier élastique monté, l'énergie nécessaire pour leur extension au moins, même s'ils utilisent des systèmes à levier facilitant beaucoup cette opération, comme il est par exemple enseigné dans le brevet Other problems also arise for hand tools which require their user to produce, for each elastic collar fitted, the energy necessary for their extension at least, even if they use lever systems which greatly facilitate this. operation, as for example taught in the patent
français FR-96/16083.French FR-96/16083.
On sait par exemple qu'en moyenne l'ouverture d'un collier élastique du genre de ceux dont il s'agit, nécessite une force de trois kilos ce qui revient en moyenne journalière pour un utilisateur à produire un effort correspondant à trois tonnes. On comprend bien dès lors tous les avantages d'un dispositif motorisé permettant de se substituer à l'utilisateur pour précontraindre les colliers élastiques avant pose, sans pour autant abandonner l'avantage du faible dimensionnement d'un outil de pose strictement manuel et autonome permettant un positionnement rapide et précis dans un environnement à très faible accessibilité. A cet égard, et conformément à la présente invention, il est proposé pour la pose de colliers élastiques à oreilles particulièrement adaptés au montage répétitif des durites sur une canalisation, un procédé remarquable en ce qu'à partir d'un distributeur de colliers associé à un outil à main et autonome, qui est muni classiquement de deux mors conformés pour la prise et le rapprochement des oreilles d'un collier en vue de son ouverture, on met en oeuvre la succession des étapes suivantes: a) mise en place des mors de l'outil sur les oreilles d'un premier collier mis à bonne disposition dans le distributeur, b) pré-serrage des mors de l'outil en appui sur les oreilles dudit collier l'amenant en position d'ouverture grâce à des moyens d'actionnement mécanisés, c) auto-maintien des mors en position de pré-serrage grâce à des moyens internes à l'outil, d) extraction du distributeur dudit premier collier maintenu ouvert par l'outil à main et mise en bonne position automatique d'un deuxième collier en attente d'une - 3 - nouvelle extraction, e) positionnement du collier ouvert autour de la durite, f) relâchement du serrage des mors de l'outil qui est muni à cet effet de moyens de commande pour fermer le collier sur la durite, et provoquer son serrage sur la canalisation, et dégager l'outil pour une nouvelle opération. On comprend bien tout l'intérêt d'un tel procédé dispensant en quelque sorte l'utilisateur de produire l'énergie nécessaire à la précontrainte des colliers élastiques avant pose sur les canalisations. Cette précontrainte du collier élastique est opérée par un dispositif extérieur qui peut être commandé automatiquement dès la mise en place correcte de l'outil à main ou encore We know for example that on average the opening of an elastic collar of the kind in question, requires a force of three kilos which amounts on average daily for a user to produce an effort corresponding to three tonnes. We therefore understand all the advantages of a motorized device which can replace the user to prestress the elastic collars before installation, without however giving up the advantage of the small size of a strictly manual and autonomous installation tool allowing rapid and precise positioning in an environment with very low accessibility. In this regard, and in accordance with the present invention, it is proposed for the installation of elastic collars with ears particularly suitable for repetitive mounting of the hoses on a pipe, a remarkable method in that from a distributor of collars associated with a hand-held and autonomous tool, which is conventionally provided with two jaws shaped for gripping and bringing the ears of a collar closer together in view of its opening, the succession of the following steps is implemented: a) setting up the jaws of the tool on the ears of a first collar made available in the dispenser, b) pre-tightening of the jaws of the tool resting on the ears of said collar bringing it into the open position by means mechanized actuation, c) self-maintenance of the jaws in the pre-tightening position by means internal to the tool, d) extraction of the distributor from said first collar kept open by the hand tool and put in good position automatic ion of a second collar awaiting a new extraction, e) positioning of the open collar around the hose, f) loosening of the clamping of the jaws of the tool which is provided for this purpose with control means to close the collar on the hose, and cause it to tighten on the pipe, and release the tool for a new operation. We understand all the interest of such a process in a way dispensing the user from producing the energy necessary for the prestressing of the elastic collars before laying on the pipes. This prestressing of the elastic collar is carried out by an external device which can be controlled automatically as soon as the hand tool is correctly placed or else
commandé manuellement par l'opérateur lui-même. manually controlled by the operator himself.
Selon une caractéristique tout à fait inattendue de l'invention, le conditionnement en distributeur des colliers élastiques facilite beaucoup leur préhension par l'outil à main puisque chaque pièce se présente exactement de la même manière; de même, l'opération de précontrainte des colliers élastiques se faisant à l'intérieur du distributeur on diminue considérablement les dangers d'éjection intempestive couramment observée avec les outils manuels antérieurs au moment de l'insertion des colliers entre les mors mobiles; il n'est pas rare non plus de briser les colliers élastiques au moment de la compression sur leurs oreilles créant encore de nouveaux risques de blessures. Selon le procédé, ces éjections ou bris de colliers sont intégralement sécurisés à l'intérieur du distributeur. Selon un autre objet de l'invention et dans la mesure o il est obligatoire d'associer au distributeur de colliers élastiques un dispositif autonome d'extraction et de pose, il est également proposé un outil comprenant deux mors mobiles en regard, conformés pour s'adapter aux oreilles d'un collier élastique, et disposés en bout de deux branches de longueur aç articulées en ciseaux autour -4- d'un axe solidaire de la tête de l'outil, l'autre extrémité de chaque branche située à une distance b de l'autre côté de l'axe d'articulation selon un rapport R = a/b qui dépend de la taille des colliers et de la géométrie générale de l'outil, étant articulée chacune à l'extrémité d'une biellette dont l'autre vient s'articuler autour d'un même axe solidaire d'une chape qui provoque le déplacement linéaire, selon l'axe longitudinal de l'outil, d'une tige interne qui lui est solidarisée d'un côté et vient en butée élastique de l'autre sur un organe tendant à la repousser longitudinalement vers la tête de l'outil et donc à écarter les mors mobiles par le jeu des articulations des biellettes et des branches, un système de blocage étant en outre associé à la tige pour autoriser librement et automatiquement son déplacement linéaire lorsque les mors se rapprochent, c'est-à-dire lorsque la tige comprime l'organe élastique, et interdire au contraire, son mouvement inverse sauf à actionner une commande prévue à According to an entirely unexpected characteristic of the invention, the packaging in a dispenser of the elastic collars greatly facilitates their gripping by the hand tool since each part is presented in exactly the same way; similarly, the operation of prestressing the elastic collars being carried out inside the distributor considerably reduces the dangers of untimely ejection commonly observed with prior hand tools at the time of the insertion of the collars between the movable jaws; it is not uncommon either to break the elastic collars at the time of compression on their ears again creating new risks of injury. According to the process, these ejections or broken collars are fully secured inside the dispenser. According to another object of the invention and insofar as it is compulsory to associate with the distributor of elastic collars an autonomous extraction and fitting device, there is also proposed a tool comprising two jaws movable opposite, shaped for s '' adapt to the ears of an elastic collar, and arranged at the end of two branches of length ac articulated in scissors around an axis secured to the head of the tool, the other end of each branch located at a distance b on the other side of the articulation axis according to a ratio R = a / b which depends on the size of the collars and on the general geometry of the tool, each being articulated at the end of a link the other of which is articulated around the same axis secured to a yoke which causes the linear displacement, along the longitudinal axis of the tool, of an internal rod which is secured to it on one side and comes in elastic stop of the other on a body tending to regrowth be longitudinally towards the head of the tool and therefore to spread the movable jaws by the play of the articulations of the rods and branches, a blocking system being also associated with the rod to freely and automatically allow its linear movement when the jaws are closer together, that is to say when the rod compresses the elastic member, and on the contrary prohibit its reverse movement except by actuating a control provided for
cet effet pour écarter automatiquement les mors mobiles. this effect to automatically spread the movable jaws.
Selon une autre caractéristique essentielle de l'outillage conforme à l'invention, le système de blocage de la tige à réversibilité contrôlée équipant l'outil d'extraction manuel conforme à l'invention est obtenu par la coopération entre la tige présentant selon son axe une conicité adéquate de section grandissante depuis la chape jusqu'à la butée élastique et une clavette conique de conicité adéquate, d'axe perpendiculaire à celui de la tige, pouvant se déplacer axialement de haut en bas par une action de commande et de bas en haut par la réaction d'un organe élastique disposé dans un puits pour venir constamment en friction avec la tige de manière à ce que, sa plus faible section étant en haut, c'est-à-dire du côté opposé à l'organe élastique repoussant la clavette, elle ne constitue pas un frein bloquant lorsque la tige se déplace vers son organe élastique, c'est-à-dire lors du rapprochement des mors, et, au contraire procure un frottement suffisant pour empêcher le mouvement inverse de la tige sollicitée à la fois par la force de serrage du - 5 - According to another essential characteristic of the tool according to the invention, the locking system of the rod with controlled reversibility equipping the manual extraction tool according to the invention is obtained by the cooperation between the rod having along its axis an adequate taper of increasing section from the yoke to the elastic stop and a conical key of adequate taper, with an axis perpendicular to that of the rod, which can move axially up and down by a control action and from bottom to top by the reaction of an elastic member arranged in a well to come constantly into friction with the rod so that, its smallest section being at the top, that is to say on the side opposite to the elastic member pushing back the key, it does not constitute a blocking brake when the rod moves towards its elastic member, that is to say when the jaws are brought together, and, on the contrary provides sufficient friction nt to prevent reverse movement of the rod, which is stressed both by the clamping force of the - 5 -
collier et la force de rappel de l'organe élastique. collar and the restoring force of the elastic member.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront Other features and advantages will emerge
mieux encore de la description d'un outillage mettant en better still from the description of a tool making
oeuvre le procédé conforme à l'invention donnée à titre d'exemple préféré quoique non limitatif de l'invention en référence aux dessins sur lesquels: - les figures 1 à 4 représentent schématiquement les quatre étapes principales du procédé pour la pose d'un collier élastique pour la fixation d'une durite sur une canalisation à partir d'un distributeur de colliers, - les figures 5 et 6 sont des vues schématiques partielles en élévation (figure 5) et de dessus (figure 6), du système de chargement et de pré-serrage de l'outil manuel à partir du distributeur de colliers, la figure 7 représente en vue de dessus et en coupe médiane la cinématique des principaux éléments constituant l'outil manuel pour l'extraction et la pose des colliers élastiques entre une position de repos en traits pleins et une position d'extraction des colliers en traits pointillés, - la figure 8 correspond à une coupe suivant la ligne VIII/VIII de la figure 7 montrant la cinématique des pièces dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 7, - les figures 9 et 10 représentent en coupe transversale médiane, respectivement en vue de côté (figure 9) et en vue de dessus (figure 10), un outil d'extraction et de pose conforme à l'invention, - la figure il est une vue en coupe suivant la implements the process according to the invention given by way of a preferred although not limiting example of the invention with reference to the drawings in which: - Figures 1 to 4 schematically represent the four main steps of the process for fitting a collar elastic for fixing a hose to a pipe from a collars distributor, - Figures 5 and 6 are partial schematic views in elevation (Figure 5) and from above (Figure 6), of the loading system and for pre-tightening the manual tool from the collar dispenser, Figure 7 shows a top view and in median section the kinematics of the main elements constituting the manual tool for the extraction and installation of elastic collars between a rest position in solid lines and a position for extracting the collars in dotted lines, - Figure 8 corresponds to a section along line VIII / VIII of Figure 7 showing the kinematics of s parts in a plane perpendicular to that of FIG. 7, FIGS. 9 and 10 represent in median cross-section, respectively in side view (FIG. 9) and in plan view (FIG. 10), an extraction tool and laying according to the invention, - Figure it is a sectional view along the
ligne XI-XI de la figure 10.line XI-XI of figure 10.
En référence aux figures 1 à 4 des dessins, le procédé de pose de colliers élastiques 1 conforme à l'invention comprend un distributeur de colliers 2 permettant comme illustré sur la figure 1, d'empiler les colliers 1 sur leur tranche, le long d'une colonne verticale 3 ayant sensiblement les dimensions extérieures du collier fermé, et présentant une ouverture frontale 4 de dimension strictement supérieure à l'écartement des organes d'ouverture des colliers élastiques 1 appelés par la suite - 6 - With reference to FIGS. 1 to 4 of the drawings, the method for installing elastic collars 1 according to the invention comprises a distributor of collars 2 allowing, as illustrated in FIG. 1, to stack the collars 1 on their edges, along d 'A vertical column 3 having substantially the external dimensions of the closed collar, and having a front opening 4 of dimension strictly greater than the spacing of the opening members of the elastic collars 1 called hereinafter - 6 -
"oreilles" 5."ears" 5.
La colonne verticale 3 débouche dans sa partie inférieure 6 sur un boîtier 7 de hauteur légèrement supérieure à la largeur de la bande des colliers 1; la découpe latérale 4 permet de dégager, en les guidant, les oreilles de commande 5 des colliers 1 qui sont distribués par gravité un à un, comme il sera indiqué plus loin, au fur et à mesure de leur extraction du boîtier 7 au moyen d'un outil manuel 8; ce dernier est équipé de deux mors 9 montés aux extrémités de deux branches 10 qui seront, avant extraction par l'utilisateur, rapprochées l'une de l'autre par deux sabots de compression 11 disposés de part et d'autre des mêmes branches 10 et qui sont animées d'un mouvement latéral l'un vers l'autre, comme le montre la figure 2 par un dispositif mécanique avantageusement motorisé, piloté automatiquement ou au coup par coup par l'utilisateur. Lorsque les branches 10 de l'outil 8 ont été mécaniquement rapprochées, entraînant ainsi l'ouverture du collier 1 par rapprochement de ses deux oreilles 5, il est alors possible, comme il sera dit plus loin dans la The vertical column 3 opens in its lower part 6 onto a housing 7 of height slightly greater than the width of the band of the collars 1; the lateral cutout 4 makes it possible to release, by guiding them, the control ears 5 from the collars 1 which are distributed by gravity one by one, as will be indicated below, as they are extracted from the housing 7 by means of 'a hand tool 8; the latter is equipped with two jaws 9 mounted at the ends of two branches 10 which will, before extraction by the user, be brought towards each other by two compression shoes 11 arranged on either side of the same branches 10 and which are driven in a lateral movement towards each other, as shown in FIG. 2 by an advantageously motorized mechanical device, controlled automatically or piecemeal by the user. When the arms 10 of the tool 8 have been mechanically brought together, thereby causing the collar 1 to open by bringing its two ears 5 together, it is then possible, as will be said later in the
description, de retirer l'ensemble outil/collier dans cette description, to remove the tool / clamp assembly in this
position comme représenté en figure 3. position as shown in figure 3.
L'utilisateur peut alors de manière très précise aller positionner le collier 1 au moyen de l'outil 8, sur une durite 12 mise préalablement en place sur une The user can then very precisely go and position the collar 1 by means of the tool 8, on a hose 12 previously placed on a
canalisation 13 par exemple d'un véhicule automobile. pipe 13 for example of a motor vehicle.
Enfin, une fois positionné, le collier élastique 1 ! doit être relâché par l'outil 8 afin qu'il reprenne son diamètre d'origine et vienne ainsi contre-serrer la durite 12 sur la canalisation 13. Pour ce faire, l'outil 8 est muni d'un mécanisme de relâchement qui sera étudié plus loin; ce mécanisme est enclenché par une simple pression Finally, once positioned, the elastic collar 1! must be released by the tool 8 so that it returns to its original diameter and thus counter-tightens the hose 12 on the pipe 13. To do this, the tool 8 is provided with a release mechanism which will studied further; this mechanism is activated by a simple pressure
sur une gâchette 14 libérant le mécanisme de serrage. on a trigger 14 releasing the clamping mechanism.
En référence aux figures 5 et 6 il sera maintenant détaillé une structure particulière du mécanisme de distribution de colliers élastiques 1 conforme à l'invention. -7- Les colliers élastiques 1 empilés sur chant dans la colonne 3 du distributeur 2 constituent une alimentation automatique de colliers arrivant dans le boîtier 7, par exemple, posé sur une table support près du lieu de travail; le collier 1 au bas de la colonne 3 dans le boîtier 7 est donc en position d'attente pour une extraction par l'outil 8; naturellement, le collier 1 précédent sera maintenu par un système de blocage escamotable 16 s'effaçant successivement pour permettre la With reference to FIGS. 5 and 6, a particular structure will now be detailed of the mechanism for distributing elastic collars 1 according to the invention. -7- The elastic collars 1 stacked on edge in the column 3 of the distributor 2 constitute an automatic supply of collars arriving in the housing 7, for example, placed on a support table near the workplace; the collar 1 at the bottom of the column 3 in the housing 7 is therefore in the standby position for extraction by the tool 8; naturally, the preceding collar 1 will be maintained by a retractable blocking system 16 which is successively erased to allow the
descente du collier en attente d'extraction. lowering of the collar awaiting extraction.
Conformément à la figure 6 montrant en vue de dessus le positionnement du collier 1 au moment de son arrivée dans le boîtier 7 du distributeur 2 juste avant la mise en place de l'outil 8 en vue de son extraction, le mécanisme de distribution comprend d'abord deux sabots de positionnement 17 venant se loger de part et d'autre des oreilles 5 du collier 1 en attente, de manière à bloquer le collier 1 dans cette position (en traits forts sur la figure 6); à cet instant, on peut introduire les branches 10 de l'outil 8 (non représentées) de telle manière à faire coïncider les mors 9 respectivement sur les oreilles 5 du collier 1 en attente. On notera ici que la forme particulière des mors 9 est en tous points classique et connue sur toutes les pinces manuelles utilisées jusqu'à présent. L'outil 8 est guidé dans cette approche en ce qu'il vient en butée sur les sabots 17 qui maintiennent en position le collier 1 et latéralement sur les deux sabots 11 qui serviront ultérieurement à rapprocher l'une vers l'autre, les deux oreilles 5 afin d'ouvrir le collier 1 qui se retrouvera alors dans la position en pointillés de la figure 6. Conformément au procédé de l'invention, dès que les mors 9 sont en bonne position autour des oreilles 5, les sabots 11 sont alors automatiquement ou par commande manuelle rapprochés l'un de l'autre, suivant les flèches F2 de la figure 6; dans le cas d'un déclenchement automatique de ce mécanisme, la motorisation des sabots 11 peut être commandée par de simples capteurs de position des branches 10 de l'outil 8 8 - ou encore par des capteurs de pression lorsque ces mêmes branches sont en contact avec les faces de compression des sabots 11. Une fois le rapprochement des branches mécaniquement effectué comme il vient d'être dit par les sabots 11, le collier 1 est alors en position d'ouverture (en traits pointillés sur la figure 6) et il est procédé à un retrait, non seulement des sabots 11 mais encore des sabots 17 de positionnement afin de dégager (inversion des mouvements F1 et F2) l'ouverture du boîtier 7 et ainsi In accordance with Figure 6 showing a top view of the positioning of the collar 1 at the time of its arrival in the housing 7 of the distributor 2 just before the introduction of the tool 8 for its extraction, the distribution mechanism comprises d 'first two positioning shoes 17 coming to be housed on either side of the ears 5 of the standby collar 1, so as to lock the collar 1 in this position (in strong lines in FIG. 6); at this instant, the branches 10 of the tool 8 (not shown) can be introduced so as to make the jaws 9 coincide respectively on the ears 5 of the standby collar 1. It will be noted here that the particular shape of the jaws 9 is in all respects classic and known on all the manual pliers used until now. The tool 8 is guided in this approach in that it abuts on the shoes 17 which hold the collar 1 in position and laterally on the two shoes 11 which will later be used to bring the two together ears 5 in order to open the collar 1 which will then be in the dotted position of FIG. 6. According to the method of the invention, as soon as the jaws 9 are in good position around the ears 5, the shoes 11 are then automatically or by manual control brought closer to each other, according to the arrows F2 in FIG. 6; in the case of an automatic triggering of this mechanism, the motorization of the shoes 11 can be controlled by simple position sensors of the branches 10 of the tool 8 8 - or even by pressure sensors when these same branches are in contact with the compression faces of the shoes 11. Once the branches have been mechanically brought together as has just been said by the shoes 11, the collar 1 is then in the open position (in dotted lines in FIG. 6) and it is proceeded to a removal, not only of the shoes 11 but also of the positioning shoes 17 in order to release (inversion of the movements F1 and F2) the opening of the housing 7 and thus
extraire sans difficulté le collier 1 précontraint. extract the prestressed collar 1 without difficulty.
Naturellement, l'outil 8 est conçu pour qu'après rapprochement des branches 10 c'est-à-dire des mors 9, par l'action mécanique extérieure des sabots il avant extraction du boîtier 7, il est nécessaire de maintenir la compression des oreilles 5 du collier 1 ainsi précontraint, durant tout le transport depuis le distributeur 2 jusqu'au Naturally, the tool 8 is designed so that after the branches 10, that is to say the jaws 9, have been brought together, by the external mechanical action of the shoes 11 before extraction of the housing 7, it is necessary to maintain the compression of the ears 5 of the collar 1 thus prestressed, during all transport from the distributor 2 to
lieu de pose du collier 1.location of the collar 1.
Il sera maintenant décrit en référence aux figures 7 à 11 un outil à main 8 dont le mécanisme permet la mise en A hand tool 8 will now be described with reference to FIGS. 7 to 11, the mechanism of which allows setting
oeuvre du procédé conforme à l'invention. work of the process according to the invention.
La cinématique de ce mécanisme est spécialement représentée sur les figures 7 et 8 montrant respectivement l'outil 8 en position de repos, en traits pleins, et en position de serrage représentée en traits pointillés sur les figures 7 et 8; pour la compréhension, les références liées aux éléments constitutifs de l'outil seront primées lorsqu'on se référera à ces mêmes éléments en position de travail. L'outil 8 permettant l'extraction et la pose d'un collier élastique 1 à partir du boîtier 7 d'un distributeur 2 comprend une tête 20 d'o émerge les deux branches 10 supportant les deux mors 9 conformés classiquement pour s'adapter à la forme particulière des oreilles de colliers à bande 1 du commerce, un corps 21 accueillant le mécanisme de commande de relâchement des branches 10, enfin un manche 22 pour la préhension par l'utilisateur; selon une configuration préférée de cet outil 8, la tête 20, le corps 21 et le manche 22 se - 9 - présentent sous forme globalement cylindrique et sont empilés sur le même axe longitudinal XX'. Les deux branches 10 de longueur a sont articulées en ciseaux autour d'un axe 23 solidaire de la tête 20 de l'outil 8; les deux branches 10 sont prolongées au-delà de l'articulation 23 sur une longueur 1 selon un rapport donné R = a/b qui dépend non seulement de la taille des colliers 1 que l'on utilise mais encore de la géométrie générale de l'outil; ce rapport est facilement déterminé par l'homme du métier lors de la mise au point de l'outillage. A chacune des extrémités des branches 10 opposées au mors 9, vient s'articuler une biellette 24 dont la longueur dépend ici encore de la géométrie générale de l'outil qui sera aisément déterminée par l'homme du métier; les extrémités libres des deux biellettes sont réunies et articulées autour d'un même axe 25 solidaire d'une chape 26 reliée d'une manière qui sera précisée plus loin à une tige 27 pouvant se déplacer suivant l'axe XX' à l'intérieur de l'outil 8, guidé par un canal longitudinal 28 prévu au centre du corps 21; la tige 27 est par ailleurs solidarisée à la chape 26 dans une cavité supérieure 29 du corps 21 débouchant sur une cavité 30 à l'intérieur de la tête 20 de dimension suffisante pour permettre l'extension latérale des extrémités des bras de longueur 1 des branches 10 lorsque celles-ci se déploient autour de leur articulation 23; la tige 27 se prolonge elle-même vers le manche 22 pour venir en butée élastique 31 sur un organe, tel qu'un ressort hélicoïdal 32 par exemple, qui tend à repousser longitudinalement ladite tige 27 vers la tête 20 de l'outil 8, tendant ainsi à écarter les mors mobiles 9 comme il sera expliqué plus loin; un système de blocage est en outre associé à la tige 27 pour autoriser librement et automatiquement son déplacement linéaire suivant XX' lorsque les mors 9 se rapprochent, c'est-à-dire lorsque la tige comprime l'organe élastique 32, et, au contraire, interdire son mouvement inverse, sauf à actionner une commande 14 prévue à cet effet pour écarter automatiquement les mors mobiles 9, en position de préhension d'un The kinematics of this mechanism is specially shown in Figures 7 and 8 respectively showing the tool 8 in the rest position, in solid lines, and in the clamping position shown in dotted lines in Figures 7 and 8; for understanding, the references linked to the constituent elements of the tool will be given precedence when reference is made to these same elements in the working position. The tool 8 allowing the extraction and the fitting of an elastic collar 1 from the housing 7 of a distributor 2 comprises a head 20 from which the two branches 10 supporting the two jaws 9 conventionally shaped to adapt to the particular shape of the ears of band collars 1 on the market, a body 21 accommodating the mechanism for releasing the branches 10, finally a handle 22 for gripping by the user; according to a preferred configuration of this tool 8, the head 20, the body 21 and the handle 22 have a generally cylindrical shape and are stacked on the same longitudinal axis XX ′. The two branches 10 of length a are articulated in scissors around an axis 23 integral with the head 20 of the tool 8; the two branches 10 are extended beyond the articulation 23 over a length 1 according to a given ratio R = a / b which depends not only on the size of the collars 1 that are used but also on the general geometry of the 'tool; this ratio is easily determined by a person skilled in the art during the development of the tool. At each of the ends of the arms 10 opposite the jaw 9, a link 24 is articulated, the length of which again depends on the general geometry of the tool which will be easily determined by a person skilled in the art; the free ends of the two rods are joined and articulated around the same axis 25 secured to a yoke 26 connected in a manner which will be specified below to a rod 27 which can move along the axis XX 'inside of the tool 8, guided by a longitudinal channel 28 provided in the center of the body 21; the rod 27 is also secured to the yoke 26 in an upper cavity 29 of the body 21 leading to a cavity 30 inside the head 20 of sufficient size to allow the lateral extension of the ends of the arms of length 1 of the branches 10 when these deploy around their articulation 23; the rod 27 extends itself towards the handle 22 to come into elastic abutment 31 on a member, such as a helical spring 32 for example, which tends to push said rod 27 longitudinally towards the head 20 of the tool 8, thus tending to spread the movable jaws 9 as will be explained later; a blocking system is also associated with the rod 27 to freely and automatically authorize its linear movement along XX 'when the jaws 9 come close, that is to say when the rod compresses the elastic member 32, and, at on the contrary, prohibit its reverse movement, except by actuating a control 14 provided for this purpose to automatically spread the movable jaws 9, in the gripping position of a
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collier 1 en attente dans le distributeur 2. collar 1 pending in dispenser 2.
En référence à la figure 7 on précisera maintenant la cinématique générale de l'outil 8: par l'action extérieure des sabots 11 du distributeur 2 suivant les flèches F2 du dessin, les branches 10 articulées au point 23 se déplacent simultanément suivant les flèches F3 entraînant de ce fait un déplacement F4 de leurs bras de longueur _, les quatre éléments des branches prennent alors la configuration en traits mixtes fins de la figure et on voit bien que l'articulation 25 des deux biellettes 24 subit dans ce mouvement un décalage dans l'axe XX' de l'outil vers sa partie arrière c'est-à-dire vers le manche (flèche F5). Ce recul de l'articulation 25 entraîne un décalage vers l'arrière de la chape 26 et donc un recul de la tige 27 qui vient ainsi comprimer le ressort 32 en appui sur l'extrémité 33 du manche 22 de l'outil 8. A ce moment il est important de bloquer les branches 10 dans leur position de serrage permettant comme on l'a vu, l'extraction et la pose des colliers élastiques 1 précontraints. Ce blocage est obtenu par un système de blocage qui interdit le mouvement inverse de la tige 27 c'est-à-dire de remonter vers la tête 20 de l'outil 8. Pour ce faire et à titre de principe général, le système de blocage de la tige 27 est obtenu en donnant à ladite tige une conicité axiale adéquate de section grandissante depuis la chape 26 jusqu'à la butée élastique 31 venant collaborer avec une clavette conique 35 de conicité adéquate d'axe perpendiculaire à celui de la tige 27 et pouvant se déplacer axialement de haut en bas (figure 8) par une action de la commande 14 et de bas en haut (par la réaction d'un organe élastique 36, en principe un ressort hélicoïdal), ladite clavette 35 étant disposée dans un puits 37 pour venir constamment en friction avec la partie conique de la tige 27 de manière à ce que sa plus faible section étant en haut (figure 8) c'est-à-dire du côté opposé au ressort 36 repoussant la clavette 35 vers le haut, elle ne constitue pas un frein bloquant lorsque la tige 27 se déplace vers l'arrière de l'outil en comprimant le ressort 32, -c'est-à-dire en With reference to FIG. 7, the general kinematics of the tool 8 will now be specified: by the external action of the shoes 11 of the distributor 2 according to the arrows F2 of the drawing, the branches 10 articulated at point 23 move simultaneously according to the arrows F3 thereby causing a displacement F4 of their arms of length _, the four elements of the branches then take the configuration in thin dashed lines of the figure and it is clear that the articulation 25 of the two links 24 undergoes in this movement a shift in the axis XX 'of the tool towards its rear part, that is to say towards the handle (arrow F5). This decline in the articulation 25 causes a rearward offset of the yoke 26 and therefore a decline in the rod 27 which thus compresses the spring 32 bearing on the end 33 of the handle 22 of the tool 8. A at this time it is important to block the arms 10 in their tightening position allowing, as we have seen, the extraction and installation of elastic collars 1 preloaded. This blocking is obtained by a blocking system which prohibits the reverse movement of the rod 27, that is to say to go up towards the head 20 of the tool 8. To do this and as a general principle, the system of blocking of the rod 27 is obtained by giving said rod an adequate axial taper of increasing section from the yoke 26 to the elastic stop 31 coming to collaborate with a conical key 35 of adequate conicity with an axis perpendicular to that of the rod 27 and being able to move axially from top to bottom (FIG. 8) by an action of the control 14 and from bottom to top (by the reaction of an elastic member 36, in principle a helical spring), said key 35 being arranged in a well 37 to come constantly into friction with the conical part of the rod 27 so that its smallest section being at the top (FIG. 8), that is to say on the side opposite the spring 36 pushing the key 35 towards the high, it does not constitute a locking brake when the rod 27 moves towards the rear of the tool by compressing the spring 32, that is to say in
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définitive lors du rapprochement des mors 9-, et au contraire, procure un frottement suffisant pour empêcher le mouvement inverse de la tige 27 sollicitée à la fois part par la force de serrage du collier 1 précontraint et par la force de rappel du ressort 32 qu'elle comprime. Suivant une configuration préférée du système de blocage qui vient d'être décrit, la conicité de la tige 27 résulte d'un plat usiné le long d'une de ses génératrices, au moins sur une longueur efficace correspondant à son déplacement axial pendant le débattement maximum des mors libres 9, selon une pente d'usinage dans le sens radial procurant une rampe 40 progressive susceptible de coopérer avec la clavette conique 35, la pente de la rampe 40 étant justement calculée pour obtenir un glissement relatif avec la clavette 35 dans un sens et un blocage dans l'autre en fonction des caractéristiques mécaniques de l'outil 8 et des colliers 1. De même et selon une autre variante préférée de l'invention, la clavette conique 35 est du type clavette cylindrique à pan coupé connue sous l'appellation "clavette vélo" dont l'extrémité supérieure, de plus petite section, à l'opposé du ressort de rappel 36 venant en appui sur la paroi interne du corps 21 de l'outil, débouche librement à l'extérieur du corps afin d'y être accessible par une pression de l'utilisateur vers le bas (figure 8 ou figure 11) lorsqu'il souhaite dégager l'outil 8 du collier 1 correctement positionné sur la durite, une gâchette de commande 14 venant avantageusement soulager definitive when the jaws 9- are brought together, and on the contrary, provides sufficient friction to prevent the reverse movement of the rod 27 urged both by the tightening force of the preloaded collar 1 and by the return force of the spring 32 qu 'it compresses. According to a preferred configuration of the blocking system which has just been described, the taper of the rod 27 results from a flat machined along one of its generatrices, at least over an effective length corresponding to its axial displacement during the movement maximum of the free jaws 9, along a machining slope in the radial direction providing a progressive ramp 40 capable of cooperating with the conical key 35, the slope of the ramp 40 being precisely calculated to obtain a relative sliding with the key 35 in a direction and blocking in the other depending on the mechanical characteristics of the tool 8 and the collars 1. Similarly and according to another preferred variant of the invention, the conical key 35 is of the cylindrical key cutaway type known as the designation "bicycle key", the upper end, of smaller section, opposite the return spring 36 bearing on the internal wall of the body 21 of the tool, uche freely outside the body in order to be accessible there by a pressure of the user downwards (FIG. 8 or FIG. 11) when he wishes to release the tool 8 from the collar 1 correctly positioned on the hose, a control trigger 14 advantageously relieving
l'effort nécessaire pour repousser ladite clavette 35. the effort required to push said key 35.
On détaillera maintenant l'action conjuguée de la tige 27 et de la clavette 35: lorsque la tige 27 recule vers le manche de l'outil au moment du pré-serrage des branches 10, on voit bien sur la figure 7 que la rampe 40 passe d'une position en traits forts à une position 40' en pointillés, dégageant ainsi dans le puits 37 guidant la clavette 35 si elle ne bougeait pas, un espace, correspondant à l'écart radial a entre les deux positions, que naturellement, la clavette 35 vient immédiatement combler en remontant suivant la flèche F6 de la figure 8 We will now detail the combined action of the rod 27 and the key 35: when the rod 27 moves back towards the handle of the tool at the time of the pre-tightening of the branches 10, it can be seen in FIG. 7 that the ramp 40 goes from a position in strong lines to a position 40 'in dotted lines, thus freeing in the well 37 guiding the key 35 if it did not move, a space, corresponding to the radial difference a between the two positions, that naturally, the key 35 immediately fills up by going up according to the arrow F6 in FIG. 8
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grâce à son ressort de rappel 36 et sa course vers le haut n'est alors limitée que grâce à l'inclinaison suffisante du pan coupé. On comprend bien alors que cette nouvelle position soit irréversible, c'est-à-dire que la tige 27 ne puisse plus avancer, car elle devrait alors repousser vers le bas la clavette 35, or ce mouvement est impossible car il entraîne des frottements qui sont largement supérieurs aux efforts de recul; naturellement les pentes de la clavette et de la rampe 40 de la tige 27 sont calculées en conséquence. En définitive, la clavette 35 joue le rôle thanks to its return spring 36 and its upward travel is then limited only thanks to the sufficient inclination of the cutaway. It is therefore understandable that this new position is irreversible, that is to say that the rod 27 can no longer advance, because it should then push down the key 35, or this movement is impossible because it causes friction which are much greater than the retreat efforts; naturally the slopes of the key and of the ramp 40 of the rod 27 are calculated accordingly. Ultimately, the key 35 plays the role
d'un coin pour bloquer la translation avant de la tige 27. a corner to block the front translation of the rod 27.
Seule une pression verticale et transversale du haut vers le bas sur la clavette 35 dans le sens inverse de la flèche F6 sur la figure 8 pourra à nouveau dégager un espace a entraînant immédiatement libération de la tige 27 qui peut ainsi remonter vers la tête 20 et ouvrir par l'effet des bielles et du ciseau, les branches des mors 9 qui mettent l'outil en position de repos prêt pour une Only a vertical and transverse pressure from top to bottom on the key 35 in the opposite direction to the arrow F6 in FIG. 8 will again be able to clear a space a immediately causing release of the rod 27 which can thus go up towards the head 20 and open by the effect of the connecting rods and the chisel, the branches of the jaws 9 which put the tool in the rest position ready for a
nouvelle extraction de collier dans le distributeur 2. new collar extraction in the dispenser 2.
Selon une exécution préférée, il est prévu de disposer au droit de la clavette 35 une gâchette 14 solidaire du corps 21 de l'outil procurant un levier d'appui pour la According to a preferred embodiment, provision is made to place at the right of the key 35 a trigger 14 secured to the body 21 of the tool providing a support lever for the
commande relâchement.release command.
En référence aux figures 9 et 10, il sera maintenant décrit plusieurs variantes de l'outil 8 conforme à l'invention. Selon une première exécution extrêmement avantageuse, la tête 20 de l'outil 8 peut être pivotée totalement sur elle-même autour de l'axe longitudinal XX' permettant ainsi de pivoter dans toutes les directions de l'espace le plan contenant les deux branches 10 supportant les mors 9. Ce perfectionnement de l'outil est particulièrement avantageux pour éviter tout contortionnement de la main de l'utilisateur tant au moment de l'extraction des colliers qu'au moment de leur With reference to FIGS. 9 and 10, several variants of the tool 8 according to the invention will now be described. According to a first extremely advantageous embodiment, the head 20 of the tool 8 can be pivoted totally on itself around the longitudinal axis XX ′ thus making it possible to pivot in all directions of space the plane containing the two branches 10 supporting the jaws 9. This improvement of the tool is particularly advantageous to avoid any contortion of the user's hand both at the time of extraction of the collars and at the time of their
positionnement.positioning.
La rotation sur elle-même de la tête 20 autour de l'axe XX', autour d'un rail circulaire 41 à l'extrémité du corps 21 de l'outil, est rendue possible grâce au montage The rotation on itself of the head 20 around the axis XX ', around a circular rail 41 at the end of the body 21 of the tool, is made possible by the mounting
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particulier de la chape 26 qui est naturellement entraînée par la rotation de la tête 20 en même temps que les branches 10, autour de la tête 42 de tige 27 qui ne peut subir aucune rotation sur elle-même en raison de sa5 rampe 40 qui doit rester en vis-à-vis de la rampe de la clavette 35; un tel montage est par exemple obtenu par la collaboration d'une tête de tige 42 évasée pour procurer un épaulement venant coopérer avec un logement prévu à la base de la chape 26 venant entourer juste la tête 42 de la tige de telle manière qu'elle assure une rotation mutuelle des deux pièces mais qu'elle interdise toute translation axiale. Suivant une autre variante importante de l'invention, les branches 10 de l'outil 8 supportant les mors mobiles 9 peuvent être inclinées d'un angle variant de O à 90 par rapport au plan qu'elles déterminent lorsqu'elles sont droites conformément par exemple aux figures 9 et 10 des dessins. Il va de soi que l'inclinaison des branches 10 peut être réalisée de manière définitive à la construction de l'outil 8 ou bien, suivant une construction classique que connaît bien l'homme du métier, peut être réglée à volonté par l'utilisateur depuis une position verticale des figures 9 et 10 jusqu'à une position finale à 90 particular of the yoke 26 which is naturally driven by the rotation of the head 20 at the same time as the branches 10, around the head 42 of the rod 27 which cannot undergo any rotation on itself because of its ramp 40 which must remain opposite the ramp of the key 35; such an assembly is for example obtained by the collaboration of a shank head 42 flared to provide a shoulder cooperating with a housing provided at the base of the yoke 26 just surrounding the head 42 of the rod so that it ensures mutual rotation of the two parts but that it prohibits any axial translation. According to another important variant of the invention, the branches 10 of the tool 8 supporting the movable jaws 9 can be inclined at an angle varying from 0 to 90 relative to the plane which they determine when they are straight in accordance with example in Figures 9 and 10 of the drawings. It goes without saying that the inclination of the branches 10 can be carried out definitively when the tool 8 is constructed, or else, according to a conventional construction which is well known to those skilled in the art, can be adjusted at will by the user. from a vertical position in Figures 9 and 10 to a final position at 90
permettant une préhension latérale des colliers élastiques. allowing lateral gripping of elastic collars.
Naturellement, l'inclinaison unique ou variable des branches 10 peut être associée à la tête rotative 20 décrite dans la variante précédente pour former un Naturally, the single or variable inclination of the branches 10 can be associated with the rotary head 20 described in the previous variant to form a
outillage particulièrement universel. particularly universal tooling.
Selon une autre caractéristique secondaire de l'invention, il est possible d'ajuster la poussée sur la tige 27 par le ressort 32 provoquant le relâchement des mors mobiles 9 en vue de mettre l'outil 8 en position de préhension ou de repos; pour cela on peut prévoir le réglage axial de la butée 31 montée à l'extrémité de la tige 27 grâce à une coupelle 43 positionnable par un écrou 44 coopérant avec l'extrémité de la tige 27, filetée According to another secondary characteristic of the invention, it is possible to adjust the thrust on the rod 27 by the spring 32 causing the loosening of the movable jaws 9 in order to put the tool 8 in the gripping or rest position; for this we can provide the axial adjustment of the stop 31 mounted at the end of the rod 27 through a cup 43 positionable by a nut 44 cooperating with the end of the rod 27, threaded
à cet effet.for this purpose.
Enfin, il va de soi que d'autres dispositions Finally, it goes without saying that other provisions
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pourraient être adoptées notamment pour la configuration du distributeur 2 conforme à l'invention; on peut en effet séparer la fonction distributeur de colliers de la fonction pré-serrage obtenue par rapprochement des sabots 11 grâce à5 des moyens mécaniques par exemple motorisés. On peut en effet imaginer une extraction des colliers par l'outil 8 dont les mors seraient adaptés pour un simple encliquetage sur les oreilles 5 en position de repos, l'outil et le collier pouvant alors être présentés dans un poste à10 suivre, permettant d'effectuer le pré-serrage, c'est-à-dire la précontrainte du collier élastique 1, la suite du could be adopted in particular for the configuration of the dispenser 2 according to the invention; it is in fact possible to separate the distributor function of collars from the pre-tightening function obtained by bringing the shoes 11 together by mechanical means, for example motorized. One can indeed imagine an extraction of the collars by the tool 8, the jaws of which would be suitable for a simple snap-fastening on the ears 5 in the rest position, the tool and the collar then being able to be presented in a post to be tracked, allowing '' pre-tighten, i.e. pre-tension the elastic collar 1, following the
procédé restant la même.the process remains the same.
Le procédé pour la pose de colliers élastiques et l'outillage dans ses différentes variantes telles qu'elles ont été décrites, sont particulièrement utilisables dans les ateliers de montage de véhicules automobiles. The method for installing elastic collars and the tooling in its different variants as described, are particularly usable in motor vehicle assembly workshops.
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Claims (10)
Priority Applications (13)
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| FR9911232A FR2790695B1 (en) | 1999-03-08 | 1999-09-08 | AUTONOMOUS TOOL FOR THE ASSISTED AND REPETITIVE MANUAL LAYING OF AN ELASTIC COLLAR PRECOMPRESSED IN A FIXED DISPENSER |
| FR0000915A FR2790696B1 (en) | 1999-03-08 | 2000-01-11 | TOOL WITH REGULATED OPENING FOR THE ASSISTED MANUAL LAYING OF A PRE-COMPRESSED ELASTIC COLLAR |
| CA002362730A CA2362730A1 (en) | 1999-03-08 | 2000-03-08 | Method for fixing an elastic clamp band and equipment therefor |
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| CN112621349B (en) * | 2020-12-08 | 2021-09-24 | 上海机床厂有限公司 | Automatic driving device for universal workpiece |
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