Brevet FR2369497A1 — publié le 19780526

L'invention concerne généralement un dispositif d'accouplement de tuyauterie à compensation de dilatation thermique, et a plus particulièrement pour obJet un dispositif d'accouplement de deux tronçons de collecteurs d'échappement pour moteur à combustion interne. D'une façon générale, il est connu de raccorder deux tronçons de collecteurs par l'intermédiaire d'un compensateur de dilatation pour absorber les contraintes auxquelles sont soumises le collecteur du fait de la haute température des gaz d'échappement. Un compensateur classique est un élément souple et déformable, constitué d'une partie formant soufflet comportant une bride de raccordement à chacune de ses extrémités. Chaque bride est prévus pour venir en contact étanche avec une autre bride du tronçon de collecteur associé, les deux brides étant par exemple assemblées par serrage au moyen d'un collier. Un problème se pose cependant, lorsque l'on considère des tronçons de collecteurs de grande longueur, par exemple dans le cas des moteurs en ligne, dans lesquels les tronçons sont d'un poids relativement grand, de sorte que pour supporter ce poids, on utilise des supports complémentaires. Ces supports du fait de la difficulté de les aJuster très exactement, entraient un délignage des tronçons, si bien que le compensateur déja sollicité par les efforts thermique^, doit subir une fatigue augmentée par ce délignage. Ainsi, la durée de vie d'un tel compensateur se trouve considérablement réduite. Il est également connu, pour raccorder deux tronçons de collecteurs d'utiliser un élément intermédiaire avec interposition de segments entre cet élément et les tubulures à raccorder. Dans ce cas, si on peut résoudre le problème posé par le poids des tronçons de collecteurs, il reste un problème au niveau de l'étanchéité de l'ensemble qui n'est pas touJours parfaite,du#fait des fortes pressions des gaz d'échappement par exemple. L'invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs d'accouplement classiques à compensation de dilatation thermique, en proposant un nouveau dispositif qui permet de résoudre simultanément les problèmes posés par les efforts thermiques engendrés, par le poids des tronçons de collecteurs en supprimant les supports de tronçons, par la tenue aux fortes pressions des moteurs modernes, et dwobtenir l'étanchéité totale exigée par les utilisateurs. L'invention a donc pour objet un dispositif d'accouplement de tuyauterie à compensation de dilatation thermique, tel que par exemple monté entre deux tronçons de collecteurs d'échappement de moteur à combustion interne, du type comprenant un compensateur de dilatation terminé à chaque extrémité par une bride destinée à outre assemblée par exemple par serrage avec une bride à 1'extrémité du tronçon de collecteur associé, un élément tubulaire ou fourrure sensiblement dans le prolongement des deux tronçons et monté intérieurement entre les deux brides du compensateur, caractérisé en ce que la fourrure forme un support intrinsèque des extrémités des deux tronçons en contact étanche avec la surface annulaire intérieure de chaque bride du compensateur, avec au moins une des ses extrémités en contact glissant avec la bride associée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le compensateur de dilatation, par exemple à ondes, est pratiquement isolé des gaz d'échappement et des fluctuations de pression circulant dans le collecteur, ce qui a pour conséquence d'augmenter considérablement sa durée de vie. D'autres avantages, caractéristiques et détails apparaitront plus clairement à l'aide de la description explicative qui va suivre faite n référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une demie vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention suivant un premier mode de réalisation; et - la figure 2 est une demie vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation du dispositif d'accouplement conforme à l'invention. Soit par exemple à raccorder deux tronçons 1, 2 d'un collecteur d'échappement 3 avec un dispositif d'accouplement 4 conforme à l'invention. Suivant un premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif d'accouplement comprendd'une façon connue un compensateur de dilatation 5, par exemple à ondes, soudé à ses deux extrémités à deux brides 6, 7 respectivement. Les deu# > r1des 6, 7 sont destinées à être assemblées avec les deux brides 8, 9 des deux extrémités des tronçons t et 2 respectivement. L'assemblage des brides (6,8) et 7, 9) s'effectue d'une façon connue en soi par un collier de serrage 10. Le dispositif 4 comprend également une fourrure 11 qui dans ce premier mode de réalisation possède un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur des bagues 6 et 7 du compensateur de dilatation 5, bagues qui sont dans le prolongement l'une de l'autre. La fourrure Il est montée axialement aux deux tronçons 1 et 2 du collecteur, en contact étanche avec les surfaces annulaires intérieures des bagues 6 et 7. La fourrure Il présente également à une extrémité un épaulement 12, par exemple du c8té du tronçon 1, épaulement qui est reçu dans un lamage 13 usiné dans la bride 6. Cet épaulement 12 sert de butée pour le montage de la fourrure. L'autre extrémité de la fourrure 11 est en contact glissant avec la surface annulaire intérieure de la bride 7 du compensateur. Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, le compensateur de dilatation n'est pas en contact direct avec les gaz d'échappement circulant dans le collecteur 3, et il ne f#it qu'absorber les fuites éventuelles de gaz au niveau de 11 étanchéité entre la fourrure Il et les bagues 6 et 7. De ce fait, sa durée de vie est considérablement augmentée, et il permet de donner àltenseebZeunedbandiNtOpatSiba Le compensateur 5 peut librement se déformer, du fait qulune extrémité de la fourrure 11 peut coulisser axialement. Corme le diamètre de la fourrure Il est très légèrement inférieur au diamètre intérieur des bagues 6 et 7 du compensateur 5, on peut considérer que l'on a un centrage quasiment parfait entre les deux tronçons 1 et 2 du collecteur3. En se reportant à la figure 2, on a représenté un second mode de réalisation, qui à la différence du premier, permet un désalignement plus important entre les tronçons 1 et 2 du collecteur 3. Ce second mode de réalisation diffère principalement au niveau de la fourrure (les éléments communs aux deux modes de réalisation portent les m8n*6 chiffreschiffres de référence). La fourrure 14, dans ce cas, possède un diamètre extérieur qui est sensiblement plus faible que le diamètre de l'alésage des brides 6 et 7. Pour assurer l'étanchéité entre la fourrure 14 et les brides 6 et 7, la fourrure 14 est pourvue de segments 15, d'une façon analogue aux segments d'un cylindre. A la différence du premier mode de réalisation, les deux extrémités de la fourrure 14 sont par conséquent en contact glissant avec les deux brides 6 et 7. Ainsi, les segments 15, qui de préférence, ont une portée faible, peuvent permettre un désalignement des tronçons 1 et 2 du collecteur 3. Le compensateur de dilatation 5 sert principalement à récupérer les fuites éventuelles des gaz d'échappement au niveau de l'étanchéité entre les segments 15 et les bagues 6 et 7, ce qui permet de donner à 11 ensemble une étanchéité parfaite. Dans les deux modes de réalisation, il est important de noter que les fourrures Il et 14 permettent par l'intermEdiaire des brides 6 et 7 de supporter d'une façon intrinsèque les deux extrémités des tronçons 1 et 2 du collecteur 3, ce qui est très important dans le cas ou ces tronçons sont relativement longs et par conséquent lourds, comme dans le cas d'un moteur en ligne. De plus, la présence d'un compensateur de dilatation classique permet d'assurer une étanchéité parfaite, tout en lui évitant d'être entièrement soumis aux phénomènes d'usure provoquées par les contraintes thermiques engendrées par les gaz d'échappement.De plus, les fourrures permettent un mouvement relatif des deux tronçons 1 et 2 sous l'action également des contraintes thermiques et des fortes pressions engendrées par les gaz d'échappement. On a principalement appliqué le dispositif d'accouplement conforme à l'invention au collecteur d'échappement d'un moteur à combustion interne, mais il est bien évident qu'un tel dispositif peut s'appliquer à l'accouplement de conduits quelconques qui nécessite toutefois une compensation de dilatation thermique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui n'ont été décrits et donnés qutà titre d'exemple, mais comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons Si celles-ci sont réalisées et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement de tuyauterie 9 compensation de dilatation thermique, tel que par exemple monté entre deux tronçons de collectuars d'échappement de moteur à combustion interne, du type comprenant un compensateur de dilatation terminé à chaque extrémité par une bride destinée à être assemblée par exemple par serrage avec une bride à l1extrémité du tronçon de collecteur associé, un élément tubulaire ou fourrure sensiblement dans le prolongement des deux tronçons et monté intérieurement entre les deux brides du compensateur, caractérisé en ce que la fourrure forme un support intrinsèque des extrémités des deux tronçons en contact étanche avec la surface annulaire intérieure de chaque bride du compensateur, avec au moins une de ses extrémités en contact glissant avec la bride associée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la fourrure est très légèrement inférieur au diamètre des alésages des deux brides du compensateur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fourrure présente à une extrémité un épaulement qui est reçu dans un lamage usiné dans la bride correspondante du compensateur de dilatation. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la fourrure est sensiblement inférieur au diamètre des alésages des brides du compensateur, l'étanchéité de la fourrure étant assurée par des segments solidaires de la fourrure. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux extrémités de la fourrure sont en contact glissant avec les surfaces annulaires intérieures des brides du compensateur par l'intermédiaire des segments précités.