CH440859A - Dispositif de commande à vis et écrou - Google Patents

Description

      Dispositif    de     commande    à     vis    et écrou    La présente invention a pour objet un dispositif de       commande    à vis et écrou dans lequel l'écrou est monté  dans un support fixe.  



  Certains     dispositifs    connus de ce genre sont agencés  de manière à limiter l'effort de serrage axial au cours de  la     manoeuvre.        Il    est essentiel que l'effort limite con  serve une valeur constante au cours de     manoeuvres    suc  cessives.  



  On utilise couramment, pour la commande de vannes  par exemple, les     dispositifs    de commande à vis et     écrou     à limiteur de couple de types divers, à friction, à billes  ou autres, mais le plus souvent leur action varie progres  sivement au fur et à mesure de la     répétition    de l'effort.  Ceci est dû     principalement    aux variations des coefficients  de frottement avec     la    qualité du graissage, le degré  hygrométrique de l'air,     la    température,     l'état    des surfa  ces ou même entre l'arrêt et le glissement.

   Par     ailleurs,     les variations du rendement du mécanisme vis-écrou     lui-          même    en raison de     l'évolution    des états de     surface    et       surtout    de la qualité du     graissage    qui, dans bien des cas,  ne peut être contrôlée, influent sur l'effort et empêchent  sa répétition à une valeur constante.  



  La présente invention a pour but de réaliser un dis  positif dont l'action ne dépende d'aucun couple de frot  tement et qui permette par conséquent de limiter l'effort  de façon telle que ni la manière dont le couple nécessaire  est appliqué, ni le rendement du système vis-écrou  n'aient une     influence    sur l'effort limite.  



  Pour cela, le dispositif selon l'invention est caracté  risé en ce qu'il comporte une liaison     élastique    entre  l'écrou et son support qui est tarée en fonction de  l'effort de réaction de l'écrou sur son support et immo  bilise cet écrou     axialement        tant    que l'effort n'atteint pas  une valeur déterminée légèrement inférieure à l'effort de  réglage et un dispositif de     blocage    de l'écrou commandé  par le déplacement     axial    de celui-ci     lorsque    l'effort    dépasse la valeur pour laquelle la liaison     élastique    est  tarée.  



  Une forme     d'exécution    de l'objet de l'invention, sera  décrite à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé.  Sur celui-ci  La     fig.    1 représente un limiteur d'effort en coupe lon  gitudinale, et       la        fig.    2 en est     une    vue de dessus.  



  Le dispositif     représenté    est monté comme le montre  la     fig.    1, à l'extrémité d'un système vis 1 écrou 2 de com  mande d'une vanne ou d'un autre dispositif analogue  (non représenté) sur lequel doit être appliquée une     force     constante au cours de     manoeuvres    répétées. Il comporte  un corps     cylindrique    creux 4 fixé sur le corps 3 de     la.     vanne, au autre dispositif, qui est muni d'un épaulement  interne 5, d'appui de l'écrou 2, délimitant avec le corps  3 un logement 6 dans lequel l'écrou 2 peut se     déplacer     avec un certain jeu axial.

   Cet écrou 2 comporte en effet  à l'une de ses extrémités une bride 8 d'appui d'une part  sur une butée à aiguille 10, montée sur le corps 3  et d'autre part, sur un système élastique 12, constitué  par un empilement de rondelles, entourant l'écrou 2 et  en     contact    avec une seconde butée à bille 14 portée par  l'épaulement 5.  



  Au-dessus de cet épaulement 5 le corps cylindrique  4 forme un second logement coaxial au premier dans  lequel est     placée    une bague filetée intérieurement 16  maintenue à sa partie supérieure par une bride 18 fixée  par des vis 20, sur la partie supérieure du corps 4. A       l'intérieur    de la bague 16 est vissée une autre bague file  tée 22, munie à sa partie inférieure de crabots 24 en  forme de dents de scie, destinés à venir engrener avec  des crabots analogues 26 de l'extrémité supérieure de  l'écrou 2 lorsque celui-ci se déplace en direction de la  bague 22.

   Les     dimensions    de     cet        écrou    sont en effet  telles que son     diamètre    extérieur est nettement plus fai  ble que le     diamètre    intérieur de l'épaulement 5 et que      ses crabots 26 se trouvent toujours à l'intérieur de la  bague 16.  



  A l'opposé des crabots 24, la bague filetée 22 porte  des     doigts    28 traversant l'évidement central 29 de la bride  I S et susceptibles, lors de la rotation de la bague 22, de  venir en butée contre des saillies intérieures 30 de la  bride 18     empêchant    toute rotation ultérieure de cette  bague 22. Un ressort 32, monté dans un évidement de la  bride 18 d'une     part    et fixé sur la bague 22 d'autre part,  rappelle cette dernière dans sa position     initiale,    éloignée  de l'écrou 2.  



  Les saillies 30 sont au nombre de deux et les lumiè  res 29a, 29b parcourues par les doigts 28, également au  nombre de deux, correspondent sensiblement à 1/3 de  tour de la bague 22. Bien entendu le nombre et la forme  de ces saillies peuvent varier selon la liberté de rotation  que l'on désire donner à la bague 22, le nombre des  doigts 28 de     celle-ci    correspondant de préférence à celui  des lumières.  



  La bague filetée 22 est par ailleurs traversée par une  tige 34 rendue solidaire de l'écrou 2 par une goupille  transversale 36 traversant l'extrémité de celui-ci opposée  à la vis 1. Cette tige 34 est reliée par des moyens appro  priés à un dispositif de     commande    de la rotation     dudit     écrou 2.  



  Sous l'action de ce dispositif de commande la rota  tion de l'écrou 2 provoque le     déplacement    axial de la  vis 1 autour de laquelle il est monté et entraîne ainsi  celui de l'organe à serrer, par exemple une vanne ou tout  autre dispositif analogue, en direction de son siège.  



  Lorsque l'organe est en contact avec son siège,     la.     rotation de l'écrou 2 provoque d'une part un effort de  serrage dudit organe sur son siège et d'autre part un  effort axial de réaction de l'écrou lui-même     contre    son  support, c'est-à-dire sur le corps 4.

   Ce     dernier    effort  tend à écraser les rondelles 12 contre la butée 14 ; or  celles-ci ont été tarées pour résister à un     certain        effort     et tant que la réaction ne dépasse     pals        cette    valeur de       tarage    des rondelles, l'écrou est     maintenu        immobile          axialement    par rapport au support 4.

       Toutefois        lorsque,     la tige 34 continuant à .tourner, l'effort de serrage atteint  la valeur du     tarage,    les rondelles     commencent    à être       écrasées    par la bride 8 de l'écrou 2 et celui-ci avance       progressivement    dans l'évidement supérieur du support  4.     II    se rapproche de la bague mobile 22 jusqu'au  moment où ses dents 26 rencontrent les     dents    24 de     la     bague et entraînent peu à peu celle-ci.

   Le filetage des  bagues 16 et 22 a un grand pas, en sens inverse de celui  de l'écrou 2, de sorte que la bague 22     tend    à se rappro  cher de l'écrou 2     lorsqu'elle    est entraînée par     celui-ci.     Toutefois     cette    rotation     simultanée    des organes ne peut  durer plus d'un tiers ou d'un sixième de     tourpar    exem  ple, c'est-à-dire plus de la     .distance    ménagée par les  lumières 29 entre les     saillies    30.

   En effet les doigts 28  venant en     contact    avec les saillies 30 arrêtent tout mou  vement de la bague 32, l'écrou 2 se trouve également       immobilisé    et aucun serrage ultérieur n'est plus possible  dans cette position.  



  Pour assurer un bon contact entre les crabots 24 et  26, ceux-ci ont de préférence une forme en dents de scie  dont le profil évite toute possibilité :de     coincement    ou  d'effort axial. L'engrènement par une légère     rotation    de  l'ensemble     écrou-bague    mobile permet l'emboîtement  complet des crabots sans qu'il s'exerce sur les     surfaces     en contact un couple qui risquerait de détruire le som  met des dents lors de leur entrée en prise.

      Dans     la    position d'engrènement des dents 24 et 26       l'effort    appliqué sur la vis 1, et par suite sur la     vanne,     correspond à l'effort de     prétarage    des rondelles 12 auquel  vient s'ajouter l'effort d'écrasement de ces rondelles pen  dant le     déplacement    de l'écrou 2 vers la bague     -filetée     22. Cet effort est en équilibre axial avec l'effort de  réaction exercé sur la vis 1 par l'organe serré, le clapet  de la vanne     par    exemple.  



  Un     tes    équilibre est totalement indépendant des cou  ples de frottement parasites tel que celui de l'écrou sur  la vis et     dépend    uniquement des réglages préalables des  divers     organes        tels    que     les    rondelles 12 et la bague 22.

    Or les     rondelles    peuvent aisément être constituées de  telle manière qu'elles soient susceptibles de subir un  nombre important de serrages et de desserrages tout en  conservant une raideur     constante.    L'effort complémen  taire de     rapprochement    de l'écrou 2 et de la bague  mobile 22 peut     d'autre-part    être réglé par une     simple     action sur ladite bague 22 plus ou moins     vissée    dans la  bague 16 ; ce qui     détermine    la     distance    entre les deux  organes et l'importance du déplacement axial de l'écrou  avant son     blocage.     



  Par contre le déplacement axial de la vis n'entre       absolument    pas en ligne de compte et l'effort de  serrage est le même quelles que soient les variations de  cette course.  



       Le    desserrage de l'ensemble est obtenu par une rota  tion en sens     inverse    de la bague 22     entraînée    par l'écrou  2 au     moyen    de la tige 34, le ressort 32 tendant d'ailleurs  à chaque instant à     ramener    cette bague 22 dans     sa    posi  tion de repos et à l'y maintenir. En     continuant    à tour  ner, après la séparation des crabots 24, 26, la     tige    34  desserre les rondelles 12 qui repoussent l'écrou 2 en di  rection des butées 10 puis provoquent le déplacement de  la vis 1.  



  Cette     manoeuvre    peut ainsi être     recommencée    aussi  souvent que cela est nécessaire sans que l'effort de ser  rage soit modifié. En effet aucun couple de frottement  n'intervient et ni les variations de coefficient de frotte  ment ni les couples     parasites    ne peuvent     influer    sur la  valeur de l'effort.  



  Un     tel        limiteur    d'effort axial qui .peut aisément être  réglé selon le     serrage    que l'on désire obtenir dans une  gamme     assez    large     grâce    aux deux modes d'ajustement       tarage    du système     élastique    avant emploi et variation de  la position de la bague mobile, rapidement et sans       démontage    à tout moment, est     adapté    à la     commande     de dispositifs très divers.

       Il    présente par ailleurs, notam  ment     dans    le cas de la     commande    d'une vanne motori  sée, le gros avantage d'empêcher un blocage     intempestif     de la vanne en position de fermeture,     grâce    à une butée  franche en rotation alors que dans les cas habituels  l'inertie de     la    motorisation au moment de l'arrêt peut  provoquer un excès de serrage.  



  Ce limiteur peut de plus être réalisé     facilement    avec  un large coefficient de sécurité, sans     nécessiter    d'usinage  trop précis.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de commande à vis et écrou dans lequel l'écrou est monté dans un support fixe, caractérisé en ce qu'il comporte une liaison élastique entre l'écrou et son support qui est tarée en fonction de l'effort de réac tion de l'écrou sur son support et immobilise cet écrou axialement tant que l'effort n'atteint pas une valeur déterminée légèrement inférieure à l'effort de réglage et un dispositif de blocage de l'écrou commandé par le déplacement axial de celui-ci lorsque l'effort

   dépasse la valeur pour laquelle la liaison élastique est tarée. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que la liaison élastique est constituée par des rondelles empilées. 2. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le dispositif de blocage comprend une butée capable de tourner d'un angle déterminé dans le support sous l'action de l'écrou. 3. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la butée de blocage est munie de crabots d'engrènement avec des crabots correspondants de l'écrou. 4.

   Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les crabots de la butée et de l'écrou sont en forme de dents de scie. 5. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la butée est constituée par une bague munie d'un filetage à grand pas, en sens inverse de celui de l'écrou, vissée dans le support de celui-ci. 6. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la butée porte des doigts mobiles dans des lumières du support. 7.

   Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'un organe de rappel de la butée en position de repos est fixé entre celle-ci et le support de l'écrou.