Brevet FR2375535A1 — publié le 19780721

La présente nnvention-concerne un dispositif tubu- laire à articulations sphériques assurant, principalement dans des véhicules, une jonction bien étanche entre des éléments de machine se déplaçant l'un par rapport à l'autre en service, La construction mécanique pos#e souvent de tels problèmes d'établissement d'une jonction tubulaire durable et bien étanche entre des éléments de machine -se déplaçant l'un par rapport à l'autre en service. C'est fréquemment le cas dans des unités de# construction de véhicules fixées rigidement l'une au châssis, l'autre à la caisse# du véhicule suspendue élastiquement au chaAssiso La suspension élastique assure alors, entre les deux unités de construction, des déplacements ou écarts simultanés en plusieurs directions auxquels lesdites unités, fixées au châssis ou à la caisse précités, doivent participer S'il faut établir une jonction bien étanche et.durable entre les deux unités en service, on est ramené au problème annoncés ledit problème se présente par exemple dans les véhicules ferroviaires et routiers, mais aussi dans d'autres machines telles que des moteurs de forage pétrolier, des groupes électrogènes, etc. Le tube flexible en aciers assurant par ses caracté- ristiques de construction une possibilité de déplacement, constitue un dispositif type de jonction entre des unités bougeant l'une par rapport à l'autre.Il présente cependant de nombreux inconvénients : sa faible résistance à la chaleur en fait un risque dtincendie g du fait de sa flexibilité toute relatives il ne supporte pas de sollicitations de torsion ; il n'offre pas de possibilités d'extension télescopique Ces diverses rair- sons font que sa durée de service est brève ; en outre, par son caractère bruyant, il ne répond pas aux normes Il en résulte que ce tube flexible d'acier est inutilisable en tous emplacements où une résistance élevée et prolongée à la chaleur est requise ou dans lesquels on-ne dispose que d'un espace très limité pour chacune des unités de machine. De telles conditions caractérisent justement les jonctions entre des moteurs montés sur un bogie d'automotrice et les amortisseurs phoniques reliés à ceuxci. On connatt aussi, à titre de jonction entre deux unités se déplaçant l'une par rapport à l'autre, un dispo#sitif à articulations sphériques obtenu par l'assemblage de trois parties dans lequel le conduit tubulaire de jonction et les parties reliées à lui de chaque côté sont établis sous forme sphérique le premier sur sa surface extérieure, les deux autres sur leurs surfaces intérieures.Cette structure entraine les inconvénients suivants : l'usinage précis des surfaces sphériques est particulièrement cotteux ; le matériau approprié est un acier moulé de prix ; le poids et l'encombrement sont importants ; les possibilités de déplacement sont limitées en dépit d'un usinage soigné, l'étanchéité des surfaces sphériques est incomplète par suite de leur grande étendue, si bien que, par exemple en cas d'application à un système d'echappement, le goudron s'écoule hors du conduit en créant un risque d'incendie. Ces diverses raisons font que l'utilisation des dispositifs à articulations sphériques connus n'apporte pas de solution techniquement satisfaisante et durable ; ils doivent dtre soumis à un contrôle permanent et régulier et souvent remplacés. le brevet hongrois publié sous le n0 IA-689 donne la description d'un dispositif d'amortissement d'oscillations qui est inséré entre des conduits tubulaires fixés rigidement l'un à un moteur suspendu élastiquement, l'autre au tube d'échappement du moteur du véhicule. Un élément d'étanchéité en forme de secteur sphérique avec insertion d'un segment de piston est logé dans chaque conduit tubulaire joint au moteur ou au tube d'échappement, et lesdits éléments d'étanchéité sont reliés à une pièce intermédiaire composée de douilles coulissantes Ce dispositif présente l'inconvénient qu'on ne peut assurer que difficilement l'étanchéité aux gaz complète entre les surfaces cylindriques de la pièce intermédiaire et l'élément d'étanchéité en forme de secteur sphérique et que l'ensemble tend à s'user rapidement. l'invention a pour objet une jonction tubulaire à articulations sphériques qui élimine les inconvénients des dispositifs connus pour la jonction d'unités de machine mobiles l'une par rapport à l'autre en service et présente des caractéristiques supérieures avec un accroissement de la durée de service et une réduction du prix de revient.Cette jonction est caractérisée par le fait qu'à chacun des deux éléments de machine suspendus élastiquement l'un par rapport à l'autre est assemblée une collerette tubulaire et ces deux collerez tes sont reliées entre elles par un ensemble composé de deux tronçons tubulaires déplaçables télescopiquement l'un par rapport à l'autre, la liaison entre chaque collerette et le troncon tubulaire voisin étant assurée par une articulation sphéri que composée de surfaces respectivement sphérique et conique. Une parfaite étanchéité aux gaz est assurée par un joint approprié entre les surfaces de contact des deux tron gons-tubulaires. Sur l'ensemble télescopique sont ménagés des éléments de jonction approprié qui sont capables d'établir une -liaison élastique entre les collerettes des éléments de machine établis à poste fixe. Pour empêcher am undésassemblage de cet ensemble, on peut utiliser un mode de construction habituel avec possibilité de rotation axiale. Entre, d'une part, les liaisons par collerette des éléments de machine établis à poste# fixe et reliés élastiquement entre eux et, d'autre part, les extrémités de l'ensemble tubu-' laire télescopique, la jonction à articulations sphériques peut être agencée de diverses façons en ce qui concerne le logement de la surface conique et de la surface sphérique dont elle se compose. Dans un mode de réalisation~préferé, les surfaces de jonction des collerettes tubulaires sont établies en forme d'am- neaux sphériques et les extrémités des tronçons tubulaires en forme de surfaces coniques. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé,dont la figure unique représente dans sa partie de gauche une vue en élévation latérale d'une jonction à articulations sphériques selon laite invention et dans sa partie de droite une coupe longitudinale axiale. On peut voir str la figure les-collerettes tubulaires 1,2 , solidaires des deux éléments de machine établis à poste fixe et reliés élastiquement entre eux, dont les extrémités se faisant vis-à-vis de l'une à l'autre de ces collerettes sont agencées et usinées en forme d'anneaux sphériques étroits.Entre les collerettes s'adapte ensemble intermédiaire télescopique, composé du tube intérieur 3 et du tube extérieur 4, sur lequel sont ménagées les consoles 5,6 destinées à transmettre les forces de compression exercées-par les ressorts. les strfaces de contact en glissement mutuel des tubes 3 et 4 sont isolées l'une par rapport à l'autre par le joint 7 .les tubes de l'ensemble télescopique sont serrés contre les collerettes tubulaires correspondantes par les ressorts 9 montés sur les boulons 8. Une broche de fixation 10 connue en soi et ne faisant pas partie de l'invention, mais permettant un déplacement axial et une rotation,s1oppose, par exemple, à une dislocation de l'ensemble. Quant au fonctionnement, un libre déplacement des collerettes tubulaires 1,-2 assemblées aux éléments de machine mobiles sous élasticité llun par rapport à l'autre est assuré par l'ensemble télescopique des tubes 3 et 4, du fait que les surfaces sphériques ou coniques des éléments de la jonotion glissent les unes sur les autres et que les surfaces de contact des tubes 3 et 4 se déplacent de même, tandis que le joint 7 établit l'étanchéité aux gaz. les ressorts 9, que les boulons 8 fixent et maintiennent à l'état tendu, assurent, sous des dimensions appropriées, la cohésion de cette jonction à articulations sphériques facilement usinable dans son ensemble. R E V E g D I C A T I O N S 1. Jonction tubulaire - étanche à articulations sphériques entre des éléments de machine établis séparément à poste fixe et se déplaçant l'un par rapport à l'autre en service caractérisée par le fait qu'à chacun des deux éléments de machine suspendus élastiquement l'un par rapport à l'autre est assemblée une collerette tubulaire et ces deux- collerettes sont reliées entre elles par un ensemble composé de deux tronçons tubulaires déplaçables# télescopiquement l'un par rapport à l'aux tre, la liaison entre chaque collerette et le tronçon tubulaire voisin étant assurée par une articulation sphérique composée de surfaces respectivement sphérique et conique 2. Jonction tubulaire à articulation sphérique selon la revendication 1caractérisée par le fait que les surfaces de jonction des collerettes tubulaires sont établies en forme d'anneaux sphériques et les extrémités des troncons tubulaires en forme de surfaces coniques