Brevet FR2230926A1 — publié le 19741220

Il est connu de relier deux conduits de fluide l'un à l'autre de manière flexible, en interposant entre les deux conduits une membrane élastique ou un conduit souple annelé. Un tel dispositif de jonction peut être utilisé, par exemple, pour relier un conduit d'échappement au bloc moteur de façon à éviter que les oscillations ou les vibrations du bloc moteur ne soient transmises au conduit d'échappement. Les dispositifs de jonction actuellement réalisés, notamment ceux à membrane élastique, possèdent deux degrés de liberté, c'esta-dire qu'un débattement relatif de deux conduits est possible dans n'importe quelle direction. Or, dans certains cas, les mouvements relatifs qui peuvent se produire entre les deux conduits, sont uniquement des mouvements de pivotement autour d'un axe déterminé; c'est le cas, par exemple, lorsqu'un des conduits est soumis à des vibrations orientées qui ne doivent pas être transmises à l'autre conduit. Il y a alors avantage à ce que le dispositif de jonction des deux conduits ne permette qu'un mouvement de pivotement suivant un axe perpendiculaire à la direction générale des conduits et à celle des vibrations. La présente invention a pour objet un dispositif de jonction de deux conduits de fluide prévu à cet effet et permettant un mouvement de pivotement relatif de deux conduits autour d'un axe coupant ces conduits et perpendiculaire à leur direction générale. Le dispositif de jonction selon l'invention comprend deux brides réunies l'une à l'autre avec interposition d'une membrane élastique et est caractérisé en ce que l'une des faces de la semelle d'au moins l'une des brides est conformée en un premier dièdre, en ce que la membrane est formée de deux flasques qui sont réunis l'un à l'autre à leur périphérie et dont au moins celui adjacent à la face de la semelle conformée en un premier dièdre comporte une surface d'appui conformée en un second dièdre ou tangente à un second dièdre, l'angle de celui-ci étant égal à celui du premier dièdre et les deux dièdres ayant leurs arêtes superposées dans un plan axial contenant les axes des conduits de sorte que la semelle est élastiquement en appui contre le flasque adjacent, et en ce que les deux brides et les deux flasques sont assemblés par des moyens situés dans ledit plan axial. Dans ces conditions, les deux brides peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe qui se trouve à l'intersection du plan de jonction des deux flasques et du plan axial contenant les arêtes des diédres. Par contre, ils sont empochés de pivoter autour de tout autre axe. L'une des faces de la semelle d'une seule des brides peut être en forme de diédre, L'use des faces de l'autre semelle étant plane; dans ce cas la surface d'appui du second flasque doit également être plane. Mais dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'une des faces de la semelle de chacune des brides et la surface d'appui de chacun des flasques sont conformés en diédres ou sont tangentes à des diédres. La face d'extrémité de la semelle d'une bride peut prendre appui sur la surface externe du flasque adjacent; la bride peut également traverser le flasque, la face de la semelle opposée de la face d'extrémité prenant alors appui sur la surface interne de ce flasque. Les moyens d'assemblage des brides et des flasques peuvent être constitués par des rivets ou des boulons centrés dans le plan axial contenant les arêtes des diédres. Pour permettre le mouvement de pivotement des deux brides, une rondelle élastique peut être interposée entre la tête du boulon ou du rivet ou bien 1 'écrou et la pièce adjacente. La face d'appui de l'écrou peut également être conformée un diédre, dont l'angle est inférieur à celui des diédres de la bride et du flasque et dont l'arête se trouve dans le plan axial contenant les arêtes de ces derniers diédres. On peut aussi interposer entre la tête du boulon ou du rivet et la pièce adjacente une cale conformée comme l'écrou. Les brides peuvent être fixées de manière quelconque aux conduits à raccorder. Elles peuvent, par exemple être soudées à ces conduits ou leur être fixées par des colliers de serrage. Lorsque les brides sont extérieures aux conduits, l'un des conduits fait de préférence saillie par rapport à sa bride, vers l'autre bride, de façon que, lorsque la jonction est effectuée, les extrémités des deux conduits soient presque jointives. Lorsque les brides sont intérieures aux conduits, l'une des brides comporte avantageusement un embout intérieur qui lui fait saillie, vers la seconde bride de façon que, lorsque la jonction est effectuée, les extrémités de l'embout et de la seconde bride soient presque jointives. On récrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, divers modes de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels La Fig. 1 est une vue en coupe axiale des brides et de la membrane dans un premier mode de réalisation, ces éléments étant représentés séparés. La Fig. 2 est une vue en perspective montrant la membrane, une bride et les cales, ces éléments étant montrés séparés, La Fig. 3 est une vue en coupe axiale du dispositif de jonction balisé avec les éléments montrés aux Fig. 1 et 2, La Fig. 4 est une vue en coupe d'un détail suivant IV-IV de la Fig. 3, La Fig. 5 est une vue en coupe axiale d'un second mode de réalisation. La Fig. 6 est une coupe transversale suivant VI-VI de la Fig. 5, La Fig. 7 est une vue en coupe axiale suivant Vil-Vil de la Fig. 5, La Fig. 8 est une vue en coupe axiale d'un troisième mode de réalisation. Au dessin, on voit en 1 et 2 les deux conduits ou tuyaux à relier. Chacun de ces conduits est fixé à une bride 3 ou 4; l'un des conduits, dans le cas présent le conduit 2, fait saillie par rapport à sa bride de façon que, lorsque les deux brides sont assemblées l'une à l'autre, les deux conduits soient presque jointifs. Les deux brides 3 et 4 sont identiques. Elles présentent un rebord 3a au 4a qui est ovale et dont la face d'extrémité 3b ou 4b n'est pas plane; elle est convexiet conformée en un diédre, dont les deux plans se rencontrent suivant une arête 5 confondue avec le grand axe de la semelle de la bride et font un angle OC avec un plan perpendiculaire à l'axe de cette bride. De plus, cette face d'extrémité se raccorde par une partie arrondie 3c ou 4c à l'alésage interne de la bride. Entre les deux brides 3 et 4 est disposée une membrane élastique, en tôle mince, en une ou plusieurs épaisseurs superposées. Cette membrane est formée de deux flasques 6 qui sont réunis l'un à l'autre de manière étanche par une bague sertie 7. Chacun des flasques comporte une portion cylindrique 6a qui est engagée à l'intérieur de la bride 3 ou 4 correspondante et se raccorde par un congé 6d à l'une ou l'autre de deux zones planes 6b délimitant un diédre, qui se rencontrent suivant une arête diamétrale 8 du flasque et font 1'angle avec un plan perpendiculaire à l'axe de ce flasque; les zones 6b peuvent être non planes mais tangentes à deux plans délimitant le dit diédre; les deux arêtes 8 sont disposées en regard l'une de l'autre.Les deux zones planes respectives 6b des deux flasques sont pratiquement au contact l'une de l'autre au droit des arêtes 8 alors qu'elles sont écartées l'une de l'autre, comme indiqué en 9, au voisinage d'un plan axial perpendiculaire à ces arêtes. Chaque zone plane 6b est prolongée radialement par un renflement 6c qui est extérieurement convexe sur la plus grande partie de sa périphérie, mais qui s'aplatit progressivement de part et d'autre d'un plan axial perpendiculaire aux arêtes 8, pour être complètement plan dans le plan axial contenant ces arêtes. Grâce à la présence des renflements 6c, la membrane possède une certaine souplesse et les portions Ea, 6b de l'un des flasques peuvent se déplacer par rapport aux~portions 6a, 6b de 1'autre flasque autour d'un axe qui se trouve au voisinage des arêtes 8. Ce mouvement produit une augmentation de la largeur de l'un des espaces 9 et une diminution de la largeur de l'espace oppose. La membrane élastique est disposée par rapport aux brides de façon que son plan axial passant par les arêtes 8 contienne les arêtes 5 des faces d'extrémité 3b et 4b de ces brides. Dans ces conditions, chaque bride 3, 4 s'applique sur le flasque correspondant 6 par appui des faces 3b, 4b sur les zones planes 6b et partiellement par appui des parties arrondies 3c, 4c sur les congés 6d Les deux brides 3 et 4 sont fixées l'une à l'autre par des vis 10 traversant des rondelles Il, des trous 12 prévus dans les rebords 3a et 4a des brides 3 et 4 et centrés dans le plan axial passant par les arêtes 5 des faces d'extrémité 3b et 4b, des trous 13 des flasques, qui sont centrés dans le plan axial passant par les arêtes 8, ainsi que des cales 14, et qui sont vissés dans des écrous 15. Comme on peut le voir notamment à la Fig. 2, chaque cale 14 comporte une partie arquée 14a qui vient s'appliquer autour de la bride 3 ou 4 et empêche ainsi la cale de pivoter. Elle est percée d'un trou lisse 16 pour le passage de la vis 8. Sa face 14b tournée vers la face 3d ou 4d opposée à la face d'extrémité de la bride n'est pas plane; elle est délimitée par deux plans déterminant un dièdre qui se rencontrent suivant une arête 17 passant par l'axe du trou 16 et font un angle p avec un plan perpendiculaire audit axe. L'angle F est supérieur à l'angle cd Les écrous 15 ont une forme analogue à celle des cales, mais le trou lisse 16 est remplacé par un trou taraudé. Quand les différentes pièces sont assemblées, les arêtes 5 des deux brides 3 et 4 sont disposées l'une en regard de l'autre, dans le plan axial passant par les arêtes 8 des flasques 6, en étant séparées l'une de l'autre uniquement par les parties aplaties de ces flasques 6. Par ailleurs, les écrous 15 et les cales 14 sont au contact des faces 3d, 4d des#rides par leurs arêtes 17 qui sont parallèles aux arêtes 5 (Fig. 4). Il en résulte que ces arêtes jouent le rôle de couteaux et que les rebords 3a et 4a des deux brides peuvent pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'un axe Y-Y' qui passe par le centre de la membrane et est parallèle aux arêtes 5 et 17.On voit à la Fig. 4 que l'angle de pivotement pos sible est aqal à 2 X , et l'angle P est de préférence choisi légé- rement inférieur à 3 . Le mode de réalisation des Fig. 5 et 6 est semblable dans ses grandes lignes à celui qui vient d'être décrit. Il en diffère cependant à deux points de vue - les brides 3 et 4, au lieu d'être soudées à l'extérieur des tubes 1 et 2, sont montées à l'intérieur de ces tubes. Ceux-ci sont munis de fentes la et 2a et sont fixés sur les brides par des colliers 18 munis de boulons 19. A l'intérieur de la bride 4 est soudé un embout tubulaire 20 qui pénètre dans la bride 3. - par ailleurs, les parties arrondies 3c et 4c sont disposées à l'intérieur de la membrane formée par les flasques 6 et tendent ainsi à écarter ces derniers. Un autre mode d'assemblage est représenté à la Figure 7; à cette figure, les cales 14 sont supprimées et les écrous 15 sont remplacés par des écrous normaux 21, avec interposition de rondelles élastiques 22, par exemple du type "Belleville", qui par leur élasticité permettent le pivotement relatif des brides 3 et 4. Dans le mode de réalisation de la Fig. 8, les brides en tôle 3 et 4 sont remplacées par des brides en métal moulé ou fritté 23 et 24 procurant un bon état de surface dans les zones d'appui. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS I. - Dispositif de jonction de deux conduits de fluide comprenant deux brides réunies l'une à l'autre avec interposition d'une membrane élastique caractérisé en ce que l'une des faces de la semelle d'au moins l'une des brides est conformée en un premier dièdre, en ce que la membrane est formée de deux flasques qui sont réunis l'un à l'autre à leur périphérie et dont au moins celui adjacent à la dite face de la semelle conformée en un premier dièdre comporte une surface d'appui conformée en un second dièdre ou tangente à un second dièdre, l'angle de celui-ci étant égal à celui du premier dièdre et les deux dièdres ayant leurs arêtes superposées dans un plan axial contenant les axes des conduits, de sorte que la face conformée en un premier dièdre est élastiquement en appui contre le dit flasque adjacent, et en ce que les deux brides et les deux flasques sont assemblés par des moyens situés dans ledit plan axial. 2. - Dispositif de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la semelle de chacune des brides et la surface d'appui de chacun des flasques sont conformées en dièdres ou sont tangentes à des dièdres. 3. - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la semelle d'une bride prend appui par sa face d'extrémité sur la surface externe du flasque adjacent. 4. - Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la semelle d'une bride prend appui par sa face opposée à sa face d'extrémité sur la surface interne du flasque adjacent. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage des brides et des flasques sont constitués par des rivets ou des boulons. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une rondelle élastique est interposée entre la tête du boulon ou du rivet ou bien l'écrou et la pièce adjacente, bride ou flasque. 7. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face d'appui de l'écrou est conformé en un dièdre dont l'angle est inférieur à celui des dièdres de la bride et du flasque et dont l'arête se trouve dans le plan axial contenant les arêtes de ces derniers dièdres. 8. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que une cale est interposée entre la tête du boulon ou du rivet et la pièce adjacente, bride ou flasque, la face de cette cale en appui sur ladite pièce adjacente étant conformée en un dièdre dont l'angle est inférieur à celui des dièdres de la bride et du flasque et dont l'arête se trouve dans le plan axial contenant les arêtes de ces derniers dièdres. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce que l'écrou ou la cale comporte une portion embrassant la bride et l'empêchant de pivoter. 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les'brides sont extérieures aux conduits et en ce que l'un des conduits fait saillie par rapport à sa bride et à la membrane et pénètre dans l'autre bride. 11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les brides sont intérieures aux conduits et en ce que l'une des brides comporte un embout intérieur qui lui fait saillie et pénètre dans la seconde bride. 12. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des brides est réalisée en matière moulée ou frittée.