Brevet FR2138326A1 — publié le 19730105

La présente invention a pour objet un dispositif d'assemblage et de fixation amovible de deux éléments suivant des parties de ceux-ci où débouche sur chaque élément, une voie de passage d'un fluide, à l'effet d'assurer la communication entre lesdites voies de passage dans des zones où celles-ci prennent des directions substantiellement communes. Ce dispositif étant principalement destiné à être mis en oeuvre lorsque la zone de jonction desdits éléments est seulement accessible perpendiculairement à la direction commune des voies de passage, comme c'ést par exemple le cas lorsqu'il s'agit de l'assemblage bout à bout de tuyauteries d'échappement dans la zone en V d'un moteur à combustion interne en V, zone qui contient le collecteur d'échappement rassemblant les différentes tuyauteries d'échappement provenant de différents cylindres, ou lorsqu'il s'agit de l'assemblage d'une des tuyauteries d'échappement sur la culasse correspondante dudit moteur. On sait que la fixation d'une tuyauterie d'échappement sur une culasse se fait généralement au moyen de brides bloquées par une pluralité de vis qui présentent l'inconvénient d'être peu accessibles, notamment dans le cas de moteurs à combustion interne à disposition en V avec collecteur d'échappement placé à l'intérieur du V. Il en est de même lorsqu'il s'agit de raccorder entre elis deux portions, situées dans le prolongement l'une de l'autre, d'une des tuyauteries d'échappement, puisque ces tuyauteries sont placées en paquet, c'est-à-dire à la fois côte à côte et en superposition et que les vis des brides adaptées sur les canalisations situées au niveau le plus bas sont très difficilement accessibles. On remarque\ que, dans les deux cas cités plus haut, l'accès au vis des brides doit se faire selon des directions sensiblement horizontales ou parallèles à l'axe de la voie de passage dans la zone de raccordement, ce qui, vu la disposition en V du moteur, présente les plus grandes difficultés, alors que la direction la plus commode pour le serrage des vis serait la direction sensiblement perpendiculaire à la direction de ladite voie de passage, avec accès transversal. Le dispositif de la présente invention permet de remédier aux inconvénients précités par le fait qu'il permet un accès à la zone de jonction selon une direction substantiellement perpendiculaire à la direction de l'axe commun des voies de passage à relier; notamment selon une directiontransversale. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, sur chaque élément, une bride venant de matière avec cet élément ou rapportée sur celui-ci, ladite bride ayant, du côté de l'élément correspondant, une portée conique et, d'autre part, un collier constitué de deux demi-colliers placés bout à bout et munis d'une gorge interne à double portée conique s'adaptant contre les portées,coniques desdites brides, en enserrant ces dernières, lesdits demi-colliers étant réunis et serrés l'un contre l'autre, pour assurer la fixation précitée au moyen de boulons, vis ou analogues tangents audit collier. Les deux éléments précités peuvent être constitués chacun par une tuyauterie, par exemple#une tuyauterie d'échappement d'un moteur à combustion interne, ou bien l'un de ces éléments peut être constitué par une telle tuyauterie et l'autre par un corps ou bloc sur lequel débouche un conduit au une voie de passage de fluide, par exemple une culasse de moteur à combustion interne sur Equelle s'adapte ladite tuyauterie d'échappement. Conformément à la présente invention, la bride peut rtre rapportée et fixée sur l'élément correspondant, par des moyens de fixation amovibles, tels que par exemple des vis, quelle que soit la structure dudit élément, mais, de préférence, or réservera ce type d'adaptation de la bride sur l'élément au cas où cet élément ne permet pas un usinage direct de la bride sur le corps de l'élément ou le soudage de ladite bride sur ledit élément, comme c'est par exemple le cas lorsque cet élément est constitué par une culasse de bloc-moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque l'élément précité est une tuyauterie , par exemple une tuyauterie d'échappement, la bride correspondante est fixée à ladite tyauterie par soudage et ladite bride comporte avantageusement, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, au moins une rainure ou un évidement périphérique, situé entre la portée conique précitée et la zone de soudure, de façon à rétrécir l'épaisseur de la bride entre lesdites deux zones et parlà à empêcher, lors de la réalisation de la soudure, la transmission des efforts ou contraintes thermiques et/ou mécaniques depuis la zone de la soudure jusqu'à la portée conique, ce qui empêche toute déformation de celle-ci et permet une adaptation parfaite des deux demi-colliers sur cette portée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, un dispositif selon la présente invention pour la jonction d'une tuyauterie d'échappement sur la culasse d'un moteur à combustion interne - la figure 2 est une vue, en coupe partielle, selon Il-Il de la figure 1, de ce dispositif - la figure 3 représente, en vue de dessous, un détail de ce dispositif, - la figure 4 représente, en coupe longitudinale, un autre dispositif conforme à l'invention pour la jonction d'une portion de tuyauterie à une autre portion de tuyauterie, située dans le prolongement de celle-ci, applicable notamment à la jonction de deux portions de tuyauteries d'échappement d'un moteur 9 combustion interne;; Les figures 5 à 7 représentent, en coupe longitudinale, des vues de détails relatives à la structure de la bride soudée, eui constitue des variantes du mode de réalisation de la figure 1 ou de celui de la figure 4. Le discositif des figures 1 et 2 comprend essentiellement une bride 14 soude en 15 et 16 sur la tuyauterie 7, une bride 17 fixée par vis 18a à 18f sur la ulasse 1, avec interposition d'un joint 19 entre cette bride 17 et ladite culasse, un joint 20 logé dans un évidement interne de la face de la bride 14 placée vis à vis de la bride 17, et un collier 22 enserrant les brides 14 et 17. Gomme le montre la figure 2, le collier 22 est formé de demi-colliers 22a et 22b, enformede demi-cercles, qui sont placés bout à bout et maintenus serrés contre les brides 14 et 17 au moyen de deux boulons 24 et 24', en acier réfractaire comme le collier 22. Conformément à la présente invention, la bride 14 possède sur sa face externe une portée conique 14a et la bride 17 comporte également sur sa face externe une portée conique 17a, ces portées coniques coopérant avec une double portée conique 22a-22b du collier 22 ; on conçoit que le serrage progressif des écrous 24a et 24b, respectivement des boulons 24 et 24', permette une jonction solide et étanche de la tuyauterie d'échappement 7 avec la culasse 1. On remarquera que la face externe de la bride 14 possède une rainure périphérique 25 qui permet de réduire considérablement l'épaisseur de la bride entre la partie externe de celle-ci munie de la portée conique 14a et sa partie interne portant les soudures 15 et 16 ; cette structure permet, lors de la réalisation des soudures, d'empêcher la transmission des contraintes mécaniques et/ou thermiques dues à l'échauffement par soudage à ladite partie externe, ce qui évite toute déformation de la portée conique 14a, déjà usinée, de telle sorte que la double portée conique 21a-21b s'adapte parfaitement sur les portées coniques des brides, ce qui permet un assemblage et une fixation particulièrement efficaces de la tuyauterie 7 sur la culasse 1. En se reportant aux figures 2 et 3, on remarquera qu'un boulon tel que 24 comprend une tête hexagonale de fente 24a, sur laquelle on agit pour serrer le collier 22 sur les brides 14 et 17, un corps 24b et un écrou carré 24c, logé dans un évidement 26 du renflement latéral 27 du demi-collier 22b, cet évidement 26 étant traversé par trois goupilles 28a, 28b et 28c qui empêchent la rotation ainsi que la sortie dudit écrou 24c en dehors de ltévidement 26, de telle sorte que cet écrou est du type imperdable, ce qui est particulièrement intéressant lorsqu'il est inaccessible comme c'est le cas pour l'exemple représenté, puisque les écrous des boulons 24 et 24', disposés verticalement, sont alors placés vers le bas.Par contre les têtes 24a et 24'a sont facilement accessibles par la partie supérieure du. bloc moteur. On voit, sur la figure 4, un tronçon de tuyauterie 29a qui est raccordé à un tronçon de tuyauterie 29b, lesquels sont situés dans le prolongement l'un de l'autre, le tronçon 29a étant soudé c 30 et 31 à une bride 32 munie d'une gorge périphérique 33, ménagée sur sa face externe, tandis que le tronçon 29b est soudé, en 34 et 35 à une bride 36. Lesdites brides, pourvues chacune d'une portée conique, respectivement 37 et 38, sont maintenues serrées l'une contre l'autre, avec interposition du joint 39, par un collier 40, pourvu d'une gorge interne munie d'une double portée conique s'adaptant contre les portées coniques 37 et 38.Ce collier est constitué de deux demi-colliers réunis l'un à l'autre par tous moyens de fixation amovibles appropriés, ce collier ayant par exemple la strucutre de celui du dispositif da figures1 à 3. Dans les variantes des figures 5 à 7, les brides respectives 41a, 41b et 41c, soudées respectivement aux tuyauteries 42a, 42b et 42c sont munies, entre leurs parties externes pourvues de la portée conique et leurs parties internes correspondant à la zone de soudage, de deux rainures périphériques, l'une interne, l'autre externe, respectivement 43a, 44a-43b, 44b et 43c, 44c. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celleFci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage et de fixation amovibles de deux éléments suivant lesparles de ceux-ci où débouche surchaqueélément, une voie de passage d'un fluide, de façon à assurer la communication entre lesdites voies de passage dans des zones où elles sont substantiellement dans le prolongement l'une de l'autre, ce dispositif étant principalement utilisable lorsque la zone de jonction desdits éléments est seulement accessibles perpendiculairement à la direction commune desdites voies de passage, par exemple, dans le cas d'un moteur à combustion interne en V, pour l'assemblage bout à bout de tuyauteries d'échappement ou l'assemblage d'une tuyauterie d'échappement sur une culasse, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, sur chaque élément, une bride venante matière avec cet élément ou rapporté sur celui-ci, ladite bride ayant, du côté de l'élément correspondant, une portée conique et, d'autre part, un collier constitué de deux demi-colliers, placé Doutes à bouts et munis d'une gorge interne à double portée conique s'adaptant contre les portées coniques desdites brides, en enserrant ces dernières, lesdits demi-colliers étant réunis et serrés l'un contre l'autre, pour assurer la fixation précitée, au moyen de boulons, vis ou analogues, tangents audit collier 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments précités est une tuyauterie. par exemple une tuyauterie d'échappement et en ce que la bride correspondante est soudée à cette tuyauterie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite bride comporte au moins une rainure ou un évidement périphérique entre la zone de la soudure et la zone munie de la portée conique précitée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bride comporte une rainure ou évidement périphérique sur sa face annulaire tournée vers ladite tubulure et une autre rainure ou évidement périphérique, décalée par rapport à la première, sur son autr#face annulaire. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des éléments précités est constitué par une culasse de bloc-moteur, la bride correspondante étant rapportée et fixée sur cette culasse, au niveau de la voie de passage précitée, par des moyens de fixation amovibles, tels que par exemple des vis. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le collier et ses moyens de fixation sur les brides sont en acier réfractaire. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation et de serrage des deux demi colliers l'un contre l'autre sont constitués par deux boulons, diamètralement opposés, substantiellement tangents auxdits demi-colliers, chacun de ces boulons traversant deux prolongements transversaux d'extrémité desdits demi-colliers, la tête de ces boulons étant constituée par un écrou de type imperdable, vissé sur le corps du boulon correspondant et bloqué à l'intérieur d'une cavité prévue dans l'un des prolongements transversaux précités. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits boulons sont disposés substanuiellement verticalement, les têtes desdits boulons étant situées vers le bas et leurs écrous de serrage vers le haut.